NASA มีความหวังสูงสำหรับกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ซึ่งเสร็จสิ้นขั้นตอน“ เย็น” ในการก่อสร้างเมื่อปลายเดือนพฤศจิกายน 2559 ผลจากการวิศวกรรมและการก่อสร้างกว่า 20 ปีกล้องโทรทรรศน์นี้ถูกมองว่าเป็นผู้สืบทอดตามธรรมชาติของฮับเบิล เมื่อนำไปใช้งานในเดือนตุลาคม 2561 จะใช้กระจกหลักขนาด 6.5 เมตร (21 ฟุต 4 นิ้ว) เพื่อตรวจสอบเอกภพในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ใกล้อินฟราเรดและช่วงกลางอินฟราเรด
ทั้งหมดบอกว่า JWST จะมีพลังมากกว่ารุ่นก่อนถึง 100 เท่าและจะสามารถค้นหาเวลาได้ 13 พันล้านปี เพื่อเป็นเกียรติแก่ความสำเร็จของกล้องโทรทรรศน์นอร์ ธ ธรอปกรัมแมน - บริษัท ที่ว่าจ้างโดยองค์การนาซ่าเพื่อสร้างมันขึ้นมาและ Crazy Boat Pictures ได้ร่วมมือกันผลิตภาพยนตร์สั้นเกี่ยวกับเรื่องนี้ ชื่อเรื่อง“ สิ่งที่ไม่รู้ - เรื่องราวของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์นาซ่า” ของนาซ่าวิดีโอดังกล่าวได้บันทึกโครงการตั้งแต่ต้นจนจบ
ภาพยนตร์ (ซึ่งคุณสามารถดูที่ด้านล่างของหน้า) แสดงโครงสร้างของกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่กระจกชุดอุปกรณ์และกรอบ นอกจากนี้ยังมีการสนทนากับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่เกี่ยวข้องและภาพที่น่าทึ่ง นอกเหนือจากกระบวนการสร้างรายละเอียดแล้วภาพยนตร์ยังเจาะลึกถึงภารกิจของกล้องโทรทรรศน์และคำถามเกี่ยวกับดาราศาสตร์ทั้งหมดที่จะกล่าวถึง
ในการกล่าวถึงลักษณะของภารกิจของ James Webb ภาพยนตร์เรื่องนี้ยังแสดงความเคารพต่อกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและความสำเร็จมากมาย ตลอดระยะเวลาการดำเนินงาน 26 ปีมันได้เปิดเผยออโรร่าซุปเปอร์โนวาและค้นพบดาวหลายพันล้านกาแลคซีและดาวเคราะห์นอกระบบซึ่งบางส่วนแสดงให้เห็นว่าโคจรรอบภายในโซนเอื้ออาศัยของดาวฤกษ์เหล่านั้น
นอกเหนือจากนั้นฮับเบิลยังใช้เพื่อกำหนดอายุของจักรวาล (13.8 พันล้านปี) และยืนยันการมีอยู่ของหลุมดำมวลมหาศาล (SMBH) - หรือที่รู้จักกันว่า Sagitarrius A * - ที่ใจกลางกาแลคซีของเราไม่ต้องพูดถึงอื่น ๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ยังรับผิดชอบในการวัดอัตราการขยายตัวของจักรวาล - อีกนัยหนึ่งคือการวัดค่าคงที่ฮับเบิล
สิ่งนี้มีบทบาทสำคัญในการช่วยเหลือนักวิทยาศาสตร์ในการพัฒนาทฤษฎีพลังงานมืดหนึ่งในการค้นพบที่ลึกซึ้งที่สุดนับตั้งแต่ Edwin Hubble (ชื่อของกล้องโทรทรรศน์) เสนอว่าจักรวาลอยู่ในสถานะของการขยายตัวในปี 1929 ดังนั้นมันจึงไม่ได้กล่าวว่า การติดตั้งกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลทำให้เกิดการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในดาราศาสตร์สมัยใหม่
ดังที่กล่าวมาฮับเบิลยังคงมีข้อ จำกัด ซึ่งนักดาราศาสตร์หวังที่จะผลักดันอดีต สำหรับหนึ่งเครื่องมือของมันไม่สามารถเลือกกาแลคซีที่ห่างไกลที่สุดในจักรวาลซึ่งมีอายุเพียงไม่กี่ร้อยล้านปีหลังจากบิกแบง แม้จะมีความคิดริเริ่ม“ ทุ่งลึก” ฮับเบิลยังคงถูก จำกัด ให้มองย้อนกลับไปประมาณครึ่งพันล้านปีหลังจากบิ๊กแบง
ในฐานะดร. จอห์นแมเธอร์นักวิทยาศาสตร์โครงการกล้องโทรทรรศน์เจมส์เวบบ์ได้บอกนิตยสารอวกาศผ่านอีเมล:
“ ฮับเบิลแสดงให้เราเห็นว่าเราไม่สามารถเห็นกาแลคซีแห่งแรกที่เกิดเพราะพวกมันอยู่ไกลเกินไปจางเกินไปและแดงเกินไป JWST นั้นใหญ่กว่าเย็นกว่าและสำรวจแสงอินฟราเรดเพื่อดูกาแลคซีแห่งแรก ฮับเบิลแสดงให้เราเห็นว่ามีหลุมดำอยู่ใจกลางกาแลคซีเกือบทุกแห่ง JWST จะมองย้อนเวลาไปนานเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อไร: กาแลคซีก่อตัวเป็นหลุมดำหรือกาแลคซีเติบโตรอบ ๆ หลุมดำที่มีอยู่ก่อนหรือไม่ ฮับเบิลแสดงให้เราเห็นก้อนเมฆขนาดใหญ่ที่เปล่งประกายของก๊าซและฝุ่นที่ซึ่งดาวฤกษ์เกิดขึ้น JWST จะมองผ่านเมฆฝุ่นเพื่อดูดวงดาวในขณะที่ก่อตัวในเมฆ ฮับเบิลแสดงให้เราเห็นว่าเราสามารถเห็นดาวเคราะห์บางดวงรอบดาวฤกษ์อื่นและเราสามารถรับข้อมูลทางเคมีเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นผ่านหน้าดาวฤกษ์ของพวกมันโดยตรง JWST จะขยายขอบเขตนี้ไปยังความยาวคลื่นที่ยาวนานขึ้นด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่กว่าโดยมีความเป็นไปได้ในการตรวจจับน้ำบนดาวเคราะห์นอกระบบซุปเปอร์เอิร์ ธ ฮับเบิลแสดงรายละเอียดของดาวเคราะห์และดาวเคราะห์น้อยใกล้บ้านและ JWST จะให้รายละเอียดเพิ่มเติมแม้ว่าจะเป็นการดีกว่าถ้าส่งหุ่นยนต์เยี่ยมชมหากเราทำได้”
โดยพื้นฐานแล้ว JWST จะสามารถมองเห็นได้ไกลขึ้นไปอีกประมาณ 100 ล้านปีหลังจากบิ๊กแบงเมื่อดาวและกาแล็กซี่แรกเกิด มันถูกออกแบบมาให้ทำงานที่ L2 Lagrange Point ซึ่งอยู่ห่างจากโลกมากกว่าฮับเบิลซึ่งได้รับการออกแบบให้อยู่ในวงโคจรของโลกที่ต่ำ ซึ่งหมายความว่า JWST จะถูกรบกวนจากความร้อนและการรบกวนทางแสงจากโลกและดวงจันทร์น้อยลง แต่จะทำให้การบริการยากขึ้น
ด้วยกระจกที่แบ่งกลุ่มขนาดใหญ่กว่ามากมันจะสำรวจจักรวาลในขณะที่จับแสงจากกาแลคซีและดวงดาวแรก ชุดออพติกที่ไวต่อแสงอย่างยิ่งของมันจะสามารถรวบรวมข้อมูลในช่วงความยาวคลื่น (ส้ม - แดง) และความยาวคลื่นอินฟาเรดที่มีความแม่นยำมากขึ้นการวัด redshift ของกาแลคซีไกลโพ้น
ด้วยการประกอบชิ้นส่วนที่สำคัญของมันเสร็จสมบูรณ์แล้วกล้องจะใช้เวลาสองปีถัดไปในการทดสอบก่อนวันเปิดตัวตามกำหนดในเดือนตุลาคม 2561 ซึ่งจะรวมถึงการทดสอบความเครียดที่จะทำให้กล้องโทรทรรศน์สั่นสะเทือนเสียงและ ก. กองกำลัง (โลกสิบเท่าตามปกติ) มันจะได้สัมผัสภายใน Ariane 5 จรวดที่จะนำไปสู่อวกาศ
หกเดือนก่อนการติดตั้ง NASA ยังวางแผนที่จะส่ง JWST ไปยัง Johnson Space Center ซึ่งจะต้องอยู่ภายใต้เงื่อนไขที่จะพบในอวกาศ สิ่งนี้จะประกอบด้วยนักวิทยาศาสตร์วางกล้องโทรทรรศน์ในห้องที่อุณหภูมิจะลดลงเหลือ 53 K (-220 ° C; -370 ° F) ซึ่งจะจำลองสภาพการทำงานที่จุด L2 Lagrange
เมื่อทั้งหมดนี้เสร็จสมบูรณ์และ JWST เช็คเอาท์มันจะเปิดตัวในต่างประเทศ Ariane 5 จรวดจากจรวดยิง ELA-3 ของ Arianespace ใน French Guayana และด้วยประสบการณ์ที่ได้รับจากฮับเบิลและอัลกอริทึมที่ได้รับการอัปเดตกล้องจะมุ่งเน้นและรวบรวมข้อมูลในไม่ช้าหลังจากเปิดตัว และดังที่ดร. แมเธอร์อธิบายคำถามเกี่ยวกับดาราศาสตร์ขนาดใหญ่ที่คาดว่าจะกล่าวถึงนั้นมีมากมาย:
“ เรามาจากไหน บิ๊กแบงให้ไฮโดรเจนและฮีเลียมแก่เราอย่างทั่วถึงในเอกภพ แต่มีบางสิ่งที่น่าจะเป็นแรงโน้มถ่วงหยุดการขยายตัวของวัสดุและเปลี่ยนเป็นกาแลคซีและดวงดาวและหลุมดำ JWST จะดูกระบวนการเหล่านี้ทั้งหมด: วัตถุเรืองแสงรูปแรกเกิดขึ้นได้อย่างไรและมันเป็นอย่างไร หลุมดำก่อตัวอย่างไรและที่ไหนและพวกมันทำอะไรกับกาแลคซีที่กำลังเติบโต กาแลคซีรวมตัวกันอย่างไรและกาแลคซีเช่นทางช้างเผือกเติบโตและพัฒนาโครงสร้างเกลียวที่สวยงามได้อย่างไร สสารมืดของจักรวาลอยู่ที่ไหนและมันมีผลต่อสสารสามัญอย่างไร พลังงานมืดมีเท่าไหร่และเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาอย่างไร?”
จำเป็นต้องพูดว่า NASA และชุมชนทางดาราศาสตร์รู้สึกตื่นเต้นเป็นอย่างมากที่กล้องโทรทรรศน์ James Webb สร้างเสร็จแล้วและไม่สามารถรอจนกว่ามันจะถูกติดตั้งและเริ่มส่งข้อมูลกลับมา เราสามารถจินตนาการถึงสิ่งต่าง ๆ ที่มันจะเห็นลึกลงไปในเขตจักรวาล แต่ในระหว่างนี้อย่าลืมตรวจสอบภาพยนตร์และดูว่าความพยายามทั้งหมดมารวมกัน:
