Звезды нас ждут: как супертелескоп Джеймса Уэбба будет искать жизнь во Вселенной

В апреле 2018 года исполнилось 28 лет пребывания на орбите космического телескопа «Хаббл». 18 апреля 2018 года человечество сделало еще один шаг навстречу неизведанному, успешно запустив новый космический телескоп TESS — аппарат, основной задачей которого будет поиск и изучение экзопланет в пределах условной близости к Солнечной системе. Но это — лишь начало, особенно в свете запуска Космического телескопа имени Джеймса Уэбба, который позволит лучше искать жизнь вне Земли, а главное  заглянет во Вселенную во времена ближе к Большому взрыву.

Больше и дальше

Орбитальная обсерватория, названная в честь второго руководителя NASA, который стоял у истоков космической программы США в золотой век освоения космоса. Она еще до запуска стала одним из самых известных и «медийных» космических телескопов, уступая разве что «Хабблу», наследником и продолжателем дела которого он является.

Но «Уэбб» — не просто заместитель «Хаббла», выведенного на орбиту еще в 1990 году. Новый аппарат уступает своему предшественнику в массе — 6,5 тонн против 11 тонн у своего предшественника, но находится при этом в иной «весовой категории» в научном смысле этого слова.

Главный параметр космического телескопа — площадь его зеркала, напрямую влияющая на светочувствительность телескопа и его разрешающую способность. Так, если диаметр главного зеркала «Хаббла» — 2,4м, то в «Уэббе» этот показатель приближается к отметке 6,5 метров. Он будет работать в дальнем красном и инфракрасном диапазоне излучения (мы ощущаем его как тепло), которые эффективны, в частности, для изучения малых тел, например, экзопланет (планет за пределами Солнечной системы).

Благодаря зеркалу большего размера с сотовой конструкцией, новый инструмент NASA, канадского и европейского космических агентств будет на порядки « чувствительнее », чем его предшественник. В частности, новый аппарат впервые в истории сможет «заглянуть» в космос так далеко во времени и пространстве, что покажет первые галактики, существовавшие, когда возраст Вселенной составлял всего 250 млн лет (сейчас ее возраст — примерно 13,8 млрд лет).

Поиск жизни

Новый телескоп может не только смотреть на миллиарды лет в прошлое, но и проливать свет на будущее, ища ответ вопрос «есть ли жизнь где-либо еще во Вселенной?»

По состоянию на 1 апреля 2018 года ученые насчитали 3758 экзопланет (еще около 2500 объектов находятся в статусе «кандидатов»). Наличие около 2000 из них было подтверждено в течение последних 10 лет, большинство из которых были открыты благодаря телескопу «Кеплер», на смену которому был запущен TESS.

Причем здесь «Уэбб»? Как и упомянутый TESS, он существенно углубит наши знания в области планетологии, а точнее, сможет предоставить ученым уникальные данные о наиболее перспективных экзопланетах и системах, их содержащих, таких как Альфа Центавра, которая находится «всего» в 4,36 световых лет от нас, или нашумевшей системе TRAPPIST-1 в почти 40 световых годах.

В то время, как первичная задача TESS сводится к исследованию максимально большого количества звезд (всего будет обследовано порядка 200 000 светил) на предмет наличия самих экзопланет, где потенциально может быть жизнь, телескоп Уэбба будет способен в частности , изучить атмосферу новых миров. Если эти удаленные объекты окутывает кислород, диоксид углерода или метана — это маркеры жизни в масштабах космоса (не гарантия, но весомый аргумент в пользу ее существования). Учитывая, что  TESS может обнаружить свыше 20000 новых миров, «Уэббу» надолго хватит работы — проверять их атмосферу.

Тяжелый путь на орбиту

Космический телескоп имени Джеймса Уэбба, как мы уже говорили, планируется вывести в космос в 2020 году на ракете-носителе Ariane 5. Он будет доставлен в так называемую точку Лагранжа L2 в 1,5 млн километрах от нашей планеты. При этом фактически телескоп будет вращаться вокруг Солнца, а не являться искусственным спутником Земли, как «Хаббл».

Как ни парадоксально, но этот участок пути телескопа может оказаться самым легким — как показала судьба аппарата, иногда бюрократия и проблемы с бюджетом могут представлять не меньшую сложность, чем изучение вопросов возникновения Вселенной.

Изначально планировалось , что аппарат будет выведен на орбиту еще в 2007 году, а предполагаемая цена миссии в начале проекта оценивалась в $500 млн. Сейчас, после многочисленных переносов миссии и дополнительных проверок, астрономы с надеждой смотрят в 2020 год, а сумма, в которую обошелся «Уэбб», подошла к отметке в $9 млрд .

С одной стороны, желание NASA и подрядчика агентства Northrop Grumman сделать все на максимально высоком уровне понятно — телескоп будет работать автономно и, в отличие от «Хаббла», который находился на орбите Земли, миссия по починке «Уэбба» стала бы отдельным приключением, которое вряд ли кто-либо одобрил бы.

Тем не менее на протяжении разработки телескопа регулярно возникали слухи и опасения , что Конгресс США сочтет проект нереализуемым или урежет его финансирование, из-за чего NASA не сможет завершить телескоп и многолетняя работа окажется под угрозой.

К счастью, как ранее писал Forbes , Конгресс выделил на проект телескопа $533,7 млн — ровно столько, сколько было запрошено, а значит, можно надеяться, что запланированный пуск не будет вновь перенесен.

Если все пойдет хорошо, то телескоп Уэбба станет одним из самых значимых проектов, который поможет нам понять устройство Вселенной и продвинуться в поиске жизни в ней. Именно через призму будущего успеха будут смотреть на подобные масштабные начинания власти не только США, но и прочих стран.

Ведь если на этапе запуска или выведения на орбиту с дорогостоящим аппаратом что-то случится, репутация таких начинаний и доверие к ним может упасть до минимума, а сам «Уэбб» войдет в историю как аппарат, который столкнулся с самыми густыми из возможных терний на пути к звездам