ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げまでのカウントダウン画像17枚

1997 年に米国、欧州、カナダが初めてジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡の計画を発表したとき、それは野心的な理科の学生の売り込みのように聞こえました。この装置は、放射能を帯びた太陽の周りで冷却を保ちながら、幅 26 フィートの鏡を太陽系全体に運ぶ必要がありました。しかし、次世代宇宙望遠鏡 (当時はそう呼ばれていました) を建造するには、天文学者は大きな構想を練る必要がありました。卓越した宇宙望遠鏡であるハッブルには後継機が必要であり、ビッグバンと膨張する宇宙については未解決の疑問が多すぎました。

24年後、ウェッブ望遠鏡は設計、製造、組み立てにおいて数々の記録を打ち破りました。宇宙用に作られた最大の望遠鏡？チェック。星空観察用に作られた最も高価なツール？チェック。発射台までの道のりで何十回も遅延？チェック、チェック、チェック。

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つまり、リスクは想像以上に大きいと言えるでしょう。世界が慎重に望遠鏡の10年に及ぶミッションの開始を待つ中（打ち上げ日は現在クリスマスの朝に設定されています）、この瞬間に向けて準備するために何が必要だったかを振り返ってみましょう。

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（当時は次世代宇宙望遠鏡と呼ばれていた）の初期コンセプトは、ゴダード宇宙飛行センター主導のチームによって設計されました。すでにセグメント化されたミラー、オープン設計、大型の展開可能なサンシールドが組み込まれていました。1996年、天文学者のアラン・ドレスラー率いる18人からなる委員会は、天体を赤外線で観測する宇宙望遠鏡の開発をNASAに正式に勧告しました。赤外線は、天文学者が塵やガス雲を透視し、人類の視野を宇宙のさらに遠くまで、また過去にまで広げる波長帯です。NASA

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の実物大模型は、2013年にテキサス州オースティンで開催されたサウス・バイ・サウスウエスト・フェスティバルで初めて公開された。クリス・ガン/NASA

ボール・エアロスペースの光学技術者スコット・マレーは、アラバマ州ハンツビルのマーシャル宇宙飛行センターで極低温テストを行う前に、NASA のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の重要な要素である最初の金製主鏡セグメントを検査している。デビッド・ヒギンボサム/NASA/MFSC

ケーブルやコードの網を編んでいる巨大な金色のクモのように見えるものは、実はジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の光学望遠鏡シミュレータ (OSIM) を含む地上支援機器です。OSIM の役割は、実際の望遠鏡の光学系が実際の飛行計器に送るのとまったく同じ光線を生成することです。この写真は、メリーランド州グリーンベルトのゴダード宇宙飛行センターにある、宇宙環境シミュレータ (SES) と呼ばれる大きな熱真空チャンバーの内部から撮影されました。金色のサーマルブランケットは、アルミニウムコーティングされたカプトンでできています。これは、幅広い温度範囲で安定したポリマーフィルムです。「クモ」の下にある銀色と黒色の立方体のように見える構造は、OSIM の光学系を囲む一連の冷却パネルです。クリス・ガン/NASA

冬にドライバーが雪を使って車のミラーを掃除するのと同じように、エクセリス社のエンジニア 2 人が NASA ゴダード宇宙飛行センターのジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡の試験用望遠鏡ミラーで「雪掃除」の練習をしています。表面に二酸化炭素の雪を吹き付けることにより、エンジニアは大型の望遠鏡ミラーを傷つけずに掃除することができます。この手法は、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡のミラーが統合およびテスト中に汚染された場合にのみ使用されました。クリスガン/NASA

NASA のエンジニアは、NASA ゴダード宇宙飛行センターで、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡用に開発された新技術、マイクロシャッターアレイを低光量テストで検査しています。ウェッブの近赤外線分光器が宇宙の 100 を超える物体のスペクトルを同時に取得できるようにゴダードで開発されたマイクロシャッターアレイは、何千もの小さなシャッターを使用して宇宙の特定の対象物からのスペクトルをキャプチャし、他のすべての光源からの光を遮断します。ローラ・バエツ/NASA ゴダード宇宙飛行センター

NASA のエンジニア、アーニー・ライトは、マーシャル宇宙飛行センターで、飛行準備が整ったジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の主鏡セグメント 6 個が最終極低温テストを開始する準備を整えている様子を見守っています。これは、NASA のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の宇宙観測用主鏡を構成する 18 個のセグメントのうち最初の 6 個です。デビッド・ヒギンボサム/NASA/MFSC

有機分子による汚染は繊細な機器に悪影響を与える可能性があり、NASA のエンジニアはジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡 (およびすべての衛星と機器) にそれが影響しないように特別な注意を払っています。熱コーティングエンジニアのニティンアブラハムは、ウェッブ望遠鏡がテストされた巨大なチャンバーに分子吸着コーティング (MAC) パネルを設置しています。この汚染は、物質から蒸気または臭いが放出されるプロセスによって発生する可能性があります。これは「ガス放出」と呼ばれます。「新車の臭い」はその一例であり、人や繊細な衛星機器にとって不健康です。クリストガン/NASA

NASA ゴダード宇宙基地のクリーンルームと、梱包ケースに収められたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のテスト用バックプレーンとミラーの鳥瞰図。クリス・ガン/NASA

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡は、2017年12月1日にヒューストンのジョンソン宇宙センターのチャンバーAから出てきた。望遠鏡の科学機器と光学部品を組み合わせた望遠鏡は、約100日間の極低温テストの後、巨大な熱真空テストチャンバーから出てきた。ジョンソン宇宙センターの科学者とエンジニアは、ウェッブ望遠鏡が宇宙に似た極寒の無気力な環境で期待通りに機能することを確認するために設計された一連のテストを実施した。クリス・ガン/NASA

ウェッブのサンシールドの Kapton® ポリマーコーティング膜は、カリフォルニア州レドンドビーチのノースロップグラマンで 12 月に完全に展開され、張力がかけられました。ノースロップグラマンは NASA のためにこの天文台のサンシールドを設計しました。テスト中、エンジニアは宇宙船のハードウェアに一連のコマンドを送信し、139 個のアクチュエータ、8 個のモーター、および何千もの他のコンポーネントを作動させて、サンシールドの 5 枚の膜を展開し、最終的にぴんと張った形状に伸ばしました。テストの難しい部分は、地球の重力環境でサンシールドを展開することです。これは、重力の影響を受けない宇宙で材料を展開するのとは異なり、摩擦が発生します。打ち上げの際には、太陽シールドは観測所の両側に折り畳まれ、欧州宇宙機関が提供するアリアン5ロケットに搭載される。クリス・ガン/NASA

技術者とエンジニアは、カリフォルニア州レドンドビーチのノースロップグラマンの施設で、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡の 2 つの半分を初めて接続するという大きな節目を迎えました。ウェッブの 2 つの半分を結合するために、エンジニアはクレーンを使用して、すでに結合されたサンシールドと宇宙船の上に望遠鏡 (ミラーと科学機器を含む) を慎重に持ち上げました。チームメンバーは、すべての主要な接触点が完全に整列し、適切に設置されていることを確認しながら、望遠鏡をゆっくりと所定の位置に導きました。次に、チームは半分を電気的に接続し、電気接続をテストする必要があります。クリスガン/NASA

技術者やエンジニアが、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の健全性を確認するために、手作業で折りたたんだサンシールド層を下ろしてアクセスや検査を容易にしています。下げた後、エンジニアは反射性の銀色のサンシールドの 5 層すべてを徹底的に検査し、音響テストの結果として発生した可能性のある問題がないかどうかを確認します。音響テストでは、宇宙船を発射時に経験したのと同様の力とストレスにさらし、エンジニアが宇宙飛行の厳しさに備えることを可能にします。クリス・ガン/NASA

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が2021年10月12日にフランス領ギアナのパリアカボ港に到着。カリフォルニアからMNコリブリ号に乗ってパナマ運河を経由して到着。2021 ESA-CNES-Arianespace/Optique vidéo du CSG – JM Guillon

アリアン 5 コアステージは直径 5.4 メートル、高さ 30.5 メートルです。打ち上げ時には 175 トンの液体酸素と液体水素の推進剤が積まれます。ヴァルカン 2 エンジンにより 140 トンの推力が得られます。また、主推進フェーズ中にロール制御も行います。このロール操作により、ペイロードのすべての部分が均等に太陽にさらされ、ジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡のどの部分も過熱しなくなります。クリスガン/NASA

ロケットフェアリングに収納される前の、打ち上げロケットの上に置かれたジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡。打ち上げ時まで望遠鏡の周囲には保護用の清潔なテントが設置されていた。クリス・ガン/NASA

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