NASA gaida stresa pilns mēnesis. Veba teleskopa turpmākās darbības soli pa solim

Teleskopam kopš starta brīža 29 dienu laikā jāveic aptuveni pusotra miljona kilometru tāls ceļš Marsa virzienā. Misijā iesaistītajiem šis būs saspringts un satraukuma pilns laiks.

"Veba teleskopam jāizvērš un jāaktivizē aptuveni 50 dažādas daļas, un šim procesam nepieciešami 178 mehānismi. Pilnīgi katram no tiem jānostrādā nevainojami. Veba teleskopa izvēršana ir neapšaubāmi pati sarežģītākā kosmiskā lidaparāta aktivitāte, ko esam veikuši," oktobrī NASA publicētajā video klāsta Godāra Kosmisko lidojumu centra pārstāvis, Veba sistēmu inženieris Maiks Menzels.

Kas jau noticis kopš sekmīgā starta 25. decembra pulksten 14.20 (pēc Latvijas laika)? Ja neskaita teleskopa sekmīgu atdalīšanos no nesējraķetes augšējās pakāpes, aptuveni pusstundu pēc palaišanas tika izvērsts teleskopa saules panelis, kam turpmāk būs jānodrošina teleskopam nepieciešamā enerģija. Drīz tika saņemts apstiprinājums, ka enerģijas apgādes sistēmas darbojas kā nākas.

12,5 stundas pēc starta Veba teleskops pirmo reizi iedarbināja savus dzinējus, lai veiktu pirmo nepieciešamo kursa korekciju ceļā uz otro Lagranža punktu (L2). Šādi te manevri (MCC jeb "mid-course correction") kopā būs trīs. Pirmais no tiem – MCC-1a – bija pats svarīgākais, un nu tas veiksmīgi noticis. Veba teleskopam ceļā uz L2 nepieciešams paātrināties piesardzīgi, un arī pārāk liels paātrinājums no "Ariane 5" raķetes nozīmētu lielus riskus misijai. Proti, lai pārāk liela paātrinājuma gadījumā pēc tam vēlāk Veba teleskopu nobremzētu, tas būtu jāpagriež tādā virzienā, ka pret Sauli tiktu pavērstas pret siltumstarojumu ārkārtīgi jutīgās teleskopa daļas.

26. decembrī aptuveni pulksten 17 pēc Latvijas laika sākts galveno antenu sistēmas izvēršanas manevrs. Tostarp izvērsta lieljaudas antena, ar kuras palīdzību turpmāk divreiz dienā teleskops sazināsies ar misijas vadības centru uz Zemes un nosūtīs vismaz 28,6 gigabaitus datu katrā reizē. Komanda antenu gan izvērsa, gan pārbaudīja mehānismus, kuri nodrošina antenas pavēršanu vajadzīgajā virzienā. Pēc stundu ilgiem testiem secināts, ka viss darbojas lieliski.

Divas dienas pēc starta, proti, kaut kad 27. decembrī, plānots otrs manevrs trajektorijas korekcijai – MCC-1b.

Trešajā dienā pēc starta sāksies milzīgā tenisa korta izmēra siltuma vairoga izvēršana. Bez šīs sastāvdaļas teleskopa darbība nav iespējama. Milzīgajam piecu slāņu vairogam, kas izgatavots no superplāna un ļoti dārga materiāla kaptona un pārklāts ar alumīniju, jānodrošina pret siltumstarojumu ārkārtīgi jutīgo sensoru aizsardzība no Saules stariem un arī no siltuma, kas atstarots no Zemes. Ja vairoga Saules pusē temperatūra sasniegs aptuveni 88 grādiem pēc Celsija, tad otrā pusē, kur izvietoti zinātniskie instrumenti, tā būs jau krietni zem mīnus 200 grādiem pēc Celsija.

Vispirms tiks izvērsta vairoga priekšējā daļa – vēl aizvien salocītā veidā. Drīz pēc tam – aizmugurējā daļa.

Ceturtajā dienā pēc starta teleskopa galvenais spogulis ar sensoriem tiks pacelts virs Saules vairoga, lai sagatavotos vairoga izvēršanai uz sāniem. Tā kā izvērsts Saules vairogs daļēji funkcionēs arī kā Saules vēja bura, lai minimizētu šo efektu un taupītu ierobežotos propelenta resursus, tiks izvērsts speciāls aizspārnis.

Piektajā dienā pēc starta teleskops beidzot atbrīvosies no Saules vairoga materiālu aizsargājošajiem pārvalkiem, pirmo reizi atsedzot kaptona-alumīnija vairogus.

Sestajā dienā secīgi vienu pēc otra uz abām pusēm izvērš piecu slāņu vairoga spārnus. Pieņemot, ka viss šajā fāzē norit sekmīgi, dienu vēlāk sākas vairoga spriegošana, kas ilgs divas dienas. Procesa noslēgumā Veba teleskops būs ticis pie sava milzīgā "saulsarga".

Desmitajā dienā pēc starta pozīcijā tiek nofiksēta struktūra ar sekundāro spoguli. Ja gigantiskā galvenā spoguļa uzdevums ir savākt pēc iespējas vairāk gaismas, tad sekundārais spogulis šo gaismu no galvenā (primārā) spoguļa novirzīs uz teleskopa zinātniskajiem instrumentiem, kas atrodas aiz galvenā spoguļa.

Vienpadsmitajā dienā tiek atslēgts pēdējais no četriem mehānismiem, kas raķetes starta laikā turēja vietā aizmugurējo instrumentu dzesētāju (ADIR). Pirmie trīs mehānismi tika atbloķēti jau drīz pēc starta, lai novērstu nevēlamu slodzi uz teleskopa struktūru, tam kosmosā strauji atdziestot.
Šajā posmā teleskopa galvenais spogulis – no 18 ar zeltu klāta berilija segmentiem veidotais "šķīvis" – vēl ir daļēji sakļauts. Bet 12. dienā sākas kreisās puses trīs segmentu izvēršana gala konfigurācijā. Dienu vēlāk tiek izvērsti trīs segmenti labajā pusē, un pēc šīs fāzes noslēguma galvenais spogulis nu ir sagatavots darbam.

Šajā brīdī Veba teleskopam vēl priekšā divas nedēļas ilgs lidojums līdz L2 punktam. Laiku no 15. līdz 24. dienai kopš starta inženieri izmantos, lai iztestētu, kā darbojas katra no 18 galvenā spoguļa segmentiem individuālie konfigurācijas mehānismi. Katrs no šiem segmentiem ir kustināms neatkarīgi no pārējiem. Vēl jo vairāk – iespējams mainīt arī spoguļa izliekumu. Arī sekundārais spogulis ir regulējams, bet terciārais spogulis būs vienīgais stacionārais.

Finiša taisne pienāk 29. dienā pēc starta, kad Veba teleskops veiks pēdējo no trim galvenajiem lidojuma trajektorijas korekcijas manevriem – MCC2. Šim manevram jāievada teleskops eliptiskā orbītā otrajā Lagranža punktā, kur tas pavadīs visu savu misijas laiku. Kā galu galā izskatīsies Veba teleskopa orbīta, vari aplūkot šajā animācijā:

Uzreiz gan uz Veba teleskopa sūtītajām bildēm nevaram cerēt. Paies vairāki mēneši, līdz teleskopa instrumenti tiks atdzesēti līdz vajadzīgajai darba temperatūrai. Atdzišanai jānotiek pakāpeniski un ļoti kontrolēti, lai nebojātu instrumentus.

Lai optimāli darbotos teleskopa tuvā infrasarkanā diapazona instrumenti (NIRCam, NIRSPec, FGS/NIRISS), tiem jābūt mīnus 234 grādu pēc Celsija temperatūrā, bet vidējā infrasarkanā diapazona instruments (MIRI) optimāli var darboties tad, ja temperatūra būs ap -266 grādiem pēc Celsija, proti, vien dažus grādus virs absolūtās nulles. Šeit ar siltumvairogu vien nebūs gana – tiks izmantota arī inovatīva termoakustiskā aktīvās dzesēšanas sistēma.

Paralēli tiks veikta arī teleskopa sensoru un optikas kalibrācija. Pirmos novērojumus ar Veba teleskopu varam sagaidīt nākamgad vasarā. Veba teleskopa ceļojumam līdzi vari sekot arī interaktīvā NASA vietnē, kur nemitīgi tiek atjaunināta informācija par nolidoto attālumu, kā arī pieejama informācija par to, kurā posmā šobrīd ir teleskopa sagatavošana darbam.