NASA có một số hy vọng cao cho Kính viễn vọng Không gian James Webb, đã hoàn thành giai đoạn xây dựng lạnh lùng vào cuối tháng 11 năm 2016. Kết quả của 20 năm kỹ thuật và xây dựng, kính thiên văn này được xem là người kế thừa tự nhiên của Hubble. Sau khi được triển khai vào tháng 10 năm 2018, nó sẽ sử dụng gương chính 6,5 mét (21 ft 4 in) để kiểm tra Vũ trụ trong các bước sóng nhìn thấy, cận hồng ngoại và trung hồng ngoại.
Tất cả đã nói, JWST sẽ mạnh hơn 100 lần so với người tiền nhiệm của nó và sẽ có khả năng nhìn xa hơn 13 tỷ năm. Để tôn vinh việc hoàn thành kính viễn vọng, Northrop Grumman - công ty được NASA ký hợp đồng chế tạo nó - và Crazy Boat Pictures đã hợp tác để sản xuất một bộ phim ngắn về nó. Với tiêu đề là Vào những điều chưa biết - Câu chuyện về Kính viễn vọng Không gian của NASA James Jamesb, video ghi lại dự án từ khi bắt đầu đến khi hoàn thành.
Bộ phim (mà bạn có thể xem ở dưới cùng của trang) cho thấy việc xây dựng các gương lớn của kính thiên văn, gói dụng cụ và khung của nó. Nó cũng có các cuộc trò chuyện với các nhà khoa học và kỹ sư có liên quan, và một số hình ảnh tuyệt đẹp. Ngoài chi tiết về quá trình sáng tạo, bộ phim còn đi sâu vào nhiệm vụ kính viễn vọng và tất cả các câu hỏi về vũ trụ học mà nó sẽ giải quyết.
Để giải quyết bản chất của nhiệm vụ James Webb, bộ phim cũng bày tỏ lòng tôn kính đối với Kính viễn vọng Không gian Hubble và nhiều thành tựu của nó. Trong suốt 26 năm hoạt động, nó đã tiết lộ cực quang, siêu tân tinh và phát hiện ra hàng tỷ ngôi sao, thiên hà và ngoại hành tinh, một số trong số đó đã được đưa lên quỹ đạo trong các khu vực có thể ở được của ngôi sao.
Trên hết, Hubble đã được sử dụng để xác định tuổi của Vũ trụ (13,8 tỷ năm) và xác nhận sự tồn tại của lỗ đen siêu lớn (SMBH) - aka. Sagitarrius A * - ở trung tâm thiên hà của chúng ta, chưa kể nhiều người khác. Nó cũng chịu trách nhiệm đo tốc độ Vũ trụ đang giãn nở - nói cách khác, đo Hằng số Hubble.
Điều này đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp các nhà khoa học phát triển lý thuyết Năng lượng tối, một trong những khám phá sâu sắc nhất kể từ khi Edwin Hubble (tên của kính viễn vọng) đề xuất rằng Vũ trụ đang ở trạng thái giãn nở vào năm 1929. Vì vậy, không cần phải nói rằng việc triển khai Kính viễn vọng Không gian Hubble đã dẫn đến một số khám phá vĩ đại nhất trong thiên văn học hiện đại.
Điều đó đang được nói, Hubble vẫn còn phải chịu những hạn chế, mà các nhà thiên văn học hiện đang hy vọng sẽ vượt qua. Đối với một người, các công cụ của nó không thể thu nhận các thiên hà xa nhất (và do đó, mờ nhất) trong Vũ trụ, có niên đại chỉ vài trăm triệu năm sau Vụ nổ lớn. Ngay cả với sáng kiến của Deep The Deep Lĩnh vực, Hubble vẫn bị giới hạn trong khoảng nửa tỷ năm sau Big Bang.
Như Tiến sĩ John Mather, nhà khoa học dự án cho Kính viễn vọng James Webb, đã nói với Tạp chí Không gian qua email:
Tiết Hub Hub cho chúng ta thấy rằng chúng ta không thể nhìn thấy các thiên hà đầu tiên được sinh ra, bởi vì chúng ở quá xa, quá mờ và quá đỏ. JWST lớn hơn, lạnh hơn và quan sát ánh sáng hồng ngoại để nhìn thấy những thiên hà đầu tiên đó. Hubble đã cho chúng ta thấy ở đó, một lỗ đen ở trung tâm của hầu hết mọi thiên hà. JWST sẽ nhìn ngược thời gian càng xa càng tốt để xem điều đó xảy ra khi nào và như thế nào: thiên hà đã hình thành lỗ đen hay thiên hà phát triển xung quanh lỗ đen tồn tại từ trước? Hubble cho chúng ta thấy những đám mây khí và bụi phát sáng lớn nơi các ngôi sao được sinh ra. JWST sẽ nhìn xuyên qua những đám mây bụi để thấy chính những ngôi sao khi chúng hình thành trong đám mây. Hubble cho chúng ta thấy rằng chúng ta có thể thấy một số hành tinh xung quanh các ngôi sao khác và chúng ta có thể nhận được thông tin hóa học về các hành tinh khác xảy ra trực tiếp trước các ngôi sao của chúng. JWST sẽ mở rộng bước sóng này đến các bước sóng dài hơn bằng kính viễn vọng lớn hơn, với khả năng phát hiện nước trên một hành tinh ngoại hành tinh siêu Trái đất. Hubble đã cho chúng tôi biết chi tiết về các hành tinh và tiểu hành tinh gần nhà, và JWST sẽ cung cấp một cái nhìn gần hơn, mặc dù nó vẫn tốt hơn để gửi một robot đến thăm nếu chúng ta có thể.
Về cơ bản, JWST sẽ có thể nhìn xa hơn khoảng 100 triệu năm sau Vụ nổ lớn, khi những ngôi sao và thiên hà đầu tiên ra đời. Nó cũng được thiết kế để hoạt động tại Điểm Lagrange L2, cách xa Trái đất hơn Hubble - được thiết kế để duy trì quỹ đạo Trái đất thấp. Điều này có nghĩa là JWST sẽ chịu ít nhiễu nhiệt và quang từ Trái đất và Mặt trăng hơn, nhưng cũng sẽ gây khó khăn hơn cho việc phục vụ.
Với bộ gương phân đoạn lớn hơn nhiều, nó sẽ quan sát Vũ trụ khi nó thu được ánh sáng từ các thiên hà và ngôi sao đầu tiên. Bộ quang học cực kỳ nhạy cảm của nó cũng sẽ có thể thu thập thông tin ở bước sóng dài (đỏ cam) và bước sóng hồng ngoại với độ chính xác cao hơn, đo độ dịch chuyển của các thiên hà xa xôi và thậm chí giúp săn lùng các hành tinh ngoài mặt trời.
Với việc lắp ráp các thành phần chính của nó đã hoàn tất, kính viễn vọng sẽ trải qua hai năm tiếp theo trải qua các thử nghiệm trước ngày ra mắt dự kiến vào tháng 10 năm 2018. Chúng sẽ bao gồm các bài kiểm tra căng thẳng sẽ đưa kính viễn vọng vào các loại rung động, âm thanh và g lực lượng (gấp mười lần Trái đất bình thường) mà nó sẽ trải nghiệm bên trong Ariane 5 Tên lửa sẽ đưa nó vào không gian.
Sáu tháng trước khi triển khai, NASA cũng có kế hoạch gửi JWST đến Trung tâm vũ trụ Johnson, nơi nó sẽ phải chịu các loại điều kiện mà nó sẽ trải qua trong không gian. Điều này sẽ bao gồm các nhà khoa học đặt kính viễn vọng trong buồng nơi nhiệt độ sẽ hạ xuống 53 K (-220 ° C; -370 ° F), sẽ mô phỏng các điều kiện hoạt động của nó tại Điểm Lagrange L2.
Khi tất cả điều đó đã hoàn tất và JWST kiểm tra, nó sẽ được đưa ra trên một Ariane 5 tên lửa từ bệ phóng Arianespace sườn ELA-3 ở Guayana của Pháp. Và nhờ kinh nghiệm thu được từ Hubble và các thuật toán cập nhật, kính thiên văn sẽ được tập trung và thu thập thông tin ngay sau khi được phóng. Và như Tiến sĩ Mather đã giải thích, những câu hỏi lớn về vũ trụ học dự kiến sẽ giải quyết rất nhiều:
"Chúng ta đã đến từ đâu? Vụ nổ lớn đã cho chúng ta hydro và heli trải đều gần như đồng đều trên vũ trụ. Nhưng một cái gì đó, có lẽ là trọng lực, đã ngăn chặn sự mở rộng của vật liệu và biến nó thành các thiên hà và các ngôi sao và lỗ đen. JWST sẽ xem xét tất cả các quá trình này: làm thế nào các vật thể phát sáng đầu tiên hình thành, và chúng là gì? Các hố đen hình thành như thế nào và ở đâu, và chúng đã làm gì với các thiên hà đang phát triển? Làm thế nào các thiên hà tụ lại với nhau và làm thế nào các thiên hà như Dải Ngân hà phát triển và phát triển cấu trúc xoắn ốc tuyệt đẹp của chúng? Vật chất tối vũ trụ ở đâu và nó ảnh hưởng đến vật chất thông thường như thế nào? Có bao nhiêu năng lượng tối, và nó thay đổi theo thời gian như thế nào?
Không cần phải nói, NASA và cộng đồng thiên văn khá phấn khích khi Kính thiên văn James Webb đã hoàn thành việc xây dựng và có thể chờ đợi cho đến khi nó được triển khai và bắt đầu gửi lại dữ liệu. Người ta chỉ có thể tưởng tượng những thứ mà nó sẽ nhìn thấy sâu trong lĩnh vực vũ trụ. Nhưng trong lúc này, hãy chắc chắn xem bộ phim và xem nỗ lực này kết hợp với nhau như thế nào:
