Популяризаторы космонавтики - прогрессоры человечества

[Игорь Годунов]

Успехи Уэбба, Китайская загадка на Луне разгадана, МКС продлят до 2030-го: #Космодайджест 145

[АниКей]

vpk-news.ru

Дерзайте - и будет вам новый Королев
Татьяна Улитина

12 января 2022 года исполняется 115 лет со дня рождения Сергея Павловича Королева. Значимость этого человека, перечисление его заслуг перед мировой космонавтикой, вклад в престиж нашей страны, регалии - все отмечается в этот день.
«Почему за 56 лет не получилось взрастить генерального конструктора такого же масштаба?» - обращаюсь с этим вопросом к космонавту, Герою России Александру Лазуткину. Выбор пал на него потому, что в биографии Александра Ивановича пройден полный набор ступенек от школьной мечты о космосе через МАИ (инженер-механик), КБ НПО «Энергия» (подготовка космонавтов), полет в качестве бортинженера 23-й основной экспедиции на орбитальном научно-исследовательском комплексе «Мир» до заместителя генерального конструктора АО «НПП «Звезда» им. Г. И. Северина», советника генерального директора-главного конструктора этого научно-производственного объединения.

 Скрытый текст:

- Вопрос непростой. На него нет однозначного ответа. Я из другого поколения, лично не знал Королева. Когда я появился в этой области, те, кто начинал освоение космического пространства с Сергеем Павловичем, уже постепенно уходили. Юрий Павлович Семенов с 1964 года работал в ОКБ-1 под руководством Королева, но для меня он был уже генеральным конструктором НПО «Энергия». На олимпе сидел, а я тут, у земли. И все же слухи о том, каким руководителем и человеком был Королев, передавались из поколения в поколение.
Что говорили? Жесткий, но справедливый. Бесстрашный и гениальный. До сих пор те, кто в то время работал в космонавтике, повторяют примерно одну и ту же фразу: как жалко, что сейчас нет Королева. Неважно, из какого поколения люди - из 80-х, 90-х. Прихожу на предприятия - и невольно эта мысль возникает: «Жаль, что нет Королева».
- Без уточнений и детализации?
- Да, но это о многом говорит. Например, о том, что не было после Королева человека такого же масштаба. В нашем сознании остался пример того, как надо работать. В душе каждого, кто связал себя с космической отраслью, сидит эта детская мечта об освоении не только околоземного пространства. Мы пришли изучать Вселенную, летать как можно дальше. Бытует же мнение, что космическая промышленность - это вершина научно-технического прогресса, динамичная в своем развитии.

" Даже способные к инженерным специальностям люди стоят перед выбором: много учиться, удовлетворять интеллектуальные потребности в интересной работе и при этом получать невысокую зарплату или расстаться с мечтой и гораздо легче заработать больше денег "

И вдруг видим, что она не такая уж динамичная. Это только при Королеве мы были свидетелями, как запустили первый спутник, а через короткое время взлетел корабль с человеком на борту. Потом шаг за шагом двигались вперед.
С Королевым мы шли по ступенькам вверх, а теперь идем по длинной прямой дороге. Иногда только поднимаемся на одну ступеньку. Люди-то хотят чего-то нового. Жутко становится, когда на предприятии разговариваю со специалистами старшего поколения, которым скоро уходить на пенсию. Они в детстве мечтали конструировать космические корабли. В юности начинали свою инженерную деятельность с «Союза». И вот этот человек уходит на пенсию, а у нас все тот же космический корабль «Союз». Как летала ракета Р-7, так она и летает.
После окончания института меня спросили, на какой кафедре хочу остаться. Сомнений не было: «Хочу делать космические корабли». На предприятие пришел - мне этого же хотелось. Заоблачная мечта. Что-то таинственное и обязательно новое. А оказалось, что фактически стоим на месте. 50 лет делаем один корабль.
При Королеве начали строить Байконур. Первый колышек забили в 1953 году, а в 1957-м, через четыре года запустили оттуда спутник. В 1961-м Гагарин полетел.
Сейчас сколько мы строим космодром Восточный? Интересно посмотреть, когда мы там первый колышек забили: в этом веке или еще в прошлом, королевском? Сравнения идут не в пользу тех, кто сейчас руководит космонавтикой. Поэтому, естественно, возникает вопрос: где же наш новый Королев?
- Бытует мнение, что много денег тратится на космос.
- Стоит оценить, какой процент в бюджете занимают эти деньги. Приведу такой пример. В 1993 году закрыли программу «Энергия» - «Буран». Объявили, что в стране тяжелое экономическое положение, программа дорогостоящая и будет большой роскошью найти 500 миллионов рублей на ее реализацию. Мне тогда тоже казалось, что это огромная цифра. Депутаты говорили: давайте перебросим эти деньги на сельское хозяйство например.
А осенью расстреляли парламент, и потом на его реставрацию потратили те же 500 миллионов. Это меня поразило. Депутаты, которые голосовали за закрытие космической программы, наверное, не почувствовали, что они стали намного беднее, отремонтировав так называемый Белый дом. У нас воруют намного больше, чем тратится на космос.
- Вы сейчас работаете на одном из известнейших космических предприятий. Тоже на королевских заделах?
- «Звезда» - хорошая фирма с богатой историей. Она стояла у истоков космонавтики. Мы делаем скафандры для космических кораблей и для работы в открытом космосе. Это то, чем можно гордиться. Королев создавал это предприятие. Скафандр для Гагарина сделали на «Звезде». Первыми в космосе, как все помнят, оказались животные. «Звезда» создавала маленькие скафандры для собак, которые летали до Гагарина. Можно сказать, преемственность существует.
- Выдерживаете конкуренцию со странами, у которых уже есть свои программы и разработки в этой области?
- Мы делаем скафандры, за которые нам не стыдно. Несмотря на увеличивающийся список космических держав, кто сейчас делает скафандры? Американцы и мы. Европейцы не делают, а между США и Россией в настоящее время нет соревнования, потому что в этом нет смысла. Они изготавливают для удобства в их космических кораблях, мы - для своих. В целом скафандры похожи. И американские, и наши обеспечивают безопасность и удобство для работы в космосе.
Все упирается в корабли, в программу. Появится в нашей программе полет к черной дыре и посадка на ее поверхность - мы сделаем скафандр и для такого задания.
- Если уж говорим о черных дырах и горизонте событий, значит, в горячих головах намечаются планы. Всегда полет мысли начинается с невозможных представлений. Есть надежда ускорить прогресс?
- Как и в 90-е годы, сейчас на это никто денег не дает. Нам посчастливилось еще жить в такое время, что мы знали, кто такой Королев. Нам есть с кого брать пример. Люди его поколения действительно создавали чудо. Они отдавали душу не за деньги.
Стоит, видимо, делать поправку на время. Оно было удивительным. Как нужно любить свое дело, чтобы будучи заключенным в статусе вредителя, пытаться отстаивать свою точку зрения! Например, не обидеться на весь мир, а написать такое прошение: «Из заявления С. П. Королева Верховному прокурору СССР от 15 октября 1939 года (Колыма, Лагпункт приписка Мальдяк): «Вот уже 15 месяцев, как я оторван от своей любимой работы, которая заполняла всю мою жизнь и была ее содержанием и целью. Я мечтал создать для СССР, впервые в технике, сверхскоростные высотные ракетные самолеты, являющиеся и средством обороны.
Прошу Вас пересмотреть мое дело и снять с меня тяжелые обвинения, в которых я совершенно не виноват. Прошу Вас дать мне возможность снова продолжать мои работы над ракетными самолетами для укрепления обороноспособности СССР».
Сейчас другая картина. Разговариваю с молодыми: почему ничего нового не делаете? Ответ потрясающий: нам в план поставят - будем делать.
Чтобы быть конкурентоспособными, нужно развивать инженерные науки. Количеством тут ничего не добьешься. Конкурс в технические вузы всегда был низким, потому что инженерные профессии требуют особого склада ума. Природа сама регулирует этот процесс.
Есть еще один фактор, который снижает конкурс в технические вузы. Даже способные к инженерным специальностям люди стоят перед выбором: много учиться, удовлетворять интеллектуальные потребности в интересной работе и при этом получать невысокую зарплату или расстаться с мечтой и гораздо легче заработать больше денег. Итог таких размышлений мы видим в абитуриентских потоках.
Так что у нас проблема не только с руководством. Сейчас любой руководитель сталкивается с такими сложнейшими препятствиями, чтобы оставить отрасль на плаву. На нашем предприятии одно из них обозначу коротко: молодежь, которая приходит к нам работать, знает меньше, чем мы знали, когда получали диплом. Я окончил институт в 1981 году. 40 лет прошло. Это катастрофа. Даже если руководитель скажет, что делаем ракету для полета на Марс, сделать будет некому. Сегодняшние инженеры не готовы решать задачи, которые в настоящее время стоят перед предприятием. Не могут решать, потому что недостаточно знаний. Дореформировались. Долго еще будем усовершенствовать корабль «Союз», потому что на него вся документация есть и там ничего считать не нужно.
- Значит, уже не работает принцип ведущих технических вузов нашей страны: инженер обязан уметь выполнить любую задачу, даже если она не соответствует его профессиональному образованию? Была такая фраза у выпускников МВТУ им. Н. Э. Баумана: не знаешь, как сделать, сходи в библиотеку. То есть инженерное образование давало фундамент для любого направления деятельности. Теперь с заданием по специальности справиться не могут?
- Не могут и не хотят. Нет блеска в глазах. Никак не можем внутренне собраться и совершить подвиг, подобный Королеву и его соратникам. Решиться на что-то нужно. Давно обозначили цель: у нас скоро полетит Луна-25, прилунится, получим новые данные. До сих пор ждем. Историческая справка: последний аппарат лунной программы «Луна-24» был запущен в 1976 году. Вот и говорим с сожалением: «Жаль, что нет нового Королева!».
Но какая-то надежда теплится. Я постоянно встречаюсь со школьниками и с ответственностью могу сказать: космонавтика как профессия по-прежнему занимает самые высокие рейтинговые строчки. У детей глаза загораются, когда они слышат рассказы людей, видевших Землю с высоты 340 километров.

[Наименьший квадрат]

vpk-news.ru

Дерзайте - и будет вам новый Королев
Татьяна Улитина

Не стоит забывать, что Королев появился в т.ч потому, что он нужен был. Была политическая воля на то, чтобы сделать ракету. А то так бы и сгнил в лагерях. И сделать в те сроки, которые ставились. Сейчас Королев просто не нужен. Именно политически нет таких задач.

[triage]

vpk-news.ru

Дерзайте - и будет вам новый Королев
Татьяна Улитина

Не стоит забывать, что Королев появился в т.ч потому, что он нужен был. Была политическая воля на то, чтобы сделать ракету. А то так бы и сгнил в лагерях.

ну тогда не стоит забывать что делал на основе зарубежных разработок

[Наименьший квадрат]

vpk-news.ru

Дерзайте - и будет вам новый Королев
Татьяна Улитина

Не стоит забывать, что Королев появился в т.ч потому, что он нужен был. Была политическая воля на то, чтобы сделать ракету. А то так бы и сгнил в лагерях.

ну тогда не стоит забывать что делал на основе зарубежных разработок

В этом смысле мало что изменилось

[triage]

vpk-news.ru

Дерзайте - и будет вам новый Королев
Татьяна Улитина

Не стоит забывать, что Королев появился в т.ч потому, что он нужен был. Была политическая воля на то, чтобы сделать ракету. А то так бы и сгнил в лагерях.

ну тогда не стоит забывать что делал на основе зарубежных разработок

В этом смысле мало что изменилось

не соглашусь, тогда много что захватили после победоносной войны, было железо и люди которое нужно было освоить чтобы обогнать, потом стало по другому.

[vissarion]

кто сейчас делает скафандры? Американцы и мы.

Забыл про небольшую страну на востоке и скафандры «Фэйтянь» второго поколения.

[АниКей]

kommersant.ru

«Пилотируемая космонавтика на Западе скатывается к шоу»
Беседовала Ляйсан Юмагузина
Старший научный сотрудник Музея космонавтики -- о том, как заработать на космосе
2021 год был как никогда урожайным на космические события как в мире, так и в России. Орбитальное «такси» Илона Маска, настоящее шоу от Бренсона и Безоса и полет киноэкипажа сделали 2021 год началом эпохи космического туризма, а успешный запуск ракеты российского предпринимателя Олега Мансурова показал, что частная космонавтика возможна в России. Почему это не было нужно раньше и в чем причина таких перемен, рассказал старший научный сотрудник московского Музея космонавтики и популяризатор космонавтики Георгий Лисицин.

-- «Такси» в космос -- это уже что-то из фильма «Пятый элемент». А чего нам уже удалось достичь в этой области?
-- Ну если «такси» -- это туризм, причем не государственный, то именно 2021 год стал отправной точкой для частной космонавтики в России: человек по имени Олег Мансуров смог сделать свою ракету и запустить ее.
Олег Мансуров -- основатель и генеральный директор частной российской космической компании Success Rockets. Изучал космические технологии и предпринимательство в одном из первых наборов открытого университета «Сколково». С января 2020 года начал работать над космическим проектом Success Rockets и, собрав частные инвестиции, в декабре 2021-го запустил суборбитальную ракету NEBO 25 на 7 км от Земли после запуска прототипа в этом же году. До 2023 года планирует запуск еще трех ракет. Ведет работы над собственными твердотопливными ракетами-носителями сверхлегкого класса, спутниковыми платформами малых космических аппаратов трех модификаций, космическими буксирами для низких околоземных орбит и межпланетных миссий, группировками спутников для передачи данных и над искусственным интеллектом для обработки космических данных разных типов. Своей миссией считает сделать космос полезным и прибыльным.
Да, ракета Мансурова не улетела за линию Кармана (условная линия на высоте 100 км от Земли, после ее пересечения полет считается космическим), всего лишь на 7 км, но это первый серьезный шаг к освоению космического пространства частным бизнесом в России. Кстати, известные всему миру Ричард Брэнсон и его Virgin Galactic и Джефф Безос с Вlue Origin тоже не долетали до этой линии. Кажется, 7 км от Земли -- совсем малое расстояние, но нужно понимать, что всего лишь 60 лет назад человек впервые полетел в космос. А сейчас компания должна строить ракету с нуля, ведь никто не принесет готовые запатентованные чертежи и технологии изготовления уже летающих ракет. Поэтому это событие такое значимое для космонавтики.
-- Сколько в мире таких людей, как Мансуров?
-- Нужно понимать, что в России он сейчас «играет» с самим собой, в России других игроков подобного уровня еще нет. Есть «Роскосмос», но это другая лига, в ней очень крупные игроки. Однако в теории никто не мешает Мансурову со временем перейти в другой дивизион. А пока в мире таких игроков немного -- 10-15.
-- Так кому нужен космос больше -- частному бизнесу или государству?
-- Россия всегда делала упор на пилотируемую космонавтику. Опыт наших летчиков-космонавтов незаменим, а превосходство еще далеко не потеряно, как сейчас многие говорят. Другие космические державы вкладываются больше в непилотируемое направление: спутники, автоматические станции. Кроме того, за рубежом частная космонавтика существует давно, в то время как в России она долгое время была только государственной. Сейчас и руководство страны, и люди в отрасли поняли, что освоение космического пространства невозможно силами одного лишь государства. Да, космос -- это престиж, научные и образовательные цели, социальный аспект, который может возникнуть в далеком будущем, когда человечество переселится на другие планеты. А для частного бизнеса -- это деньги. Так что космос нужен всем.
-- Как государство может влиять на этот поток бизнеса в неосвоенное пространство?
-- Один из путей развития космонавтики -- привлечение частных инвесторов в новые ниши отрасли. Намного легче дать бизнесу работать в определенном направлении и регулировать правовые аспекты, чем тратить ресурсы на создание новых программ. Для государств это возможность с помощью «частников» быстро внедрять передовые технологии и прогрессивные программы освоения космоса в такую индустрию. Правительство заинтересовано в том, чтобы частный космос платил налоги, а «взамен» оно регулирует отношения между игроками рынка.
-- О каких направлениях бизнеса там мы можем говорить?
-- Космонавтика очень сильно вошла в нашу жизнь: мы пользуемся огромным количеством устройств, завязанных на различных спутниковых системах и анализе космических данных. И в наше время на них есть очень большой спрос. Если 10-15 лет назад мы не могли подумать о том, что спутник будет обладать искусственным интеллектом, то теперь это то, с чем мы живем. И в то же время применение различных «земных» IT-технологий, программного обеспечения, нейросетей для нужд космонавтики сегодня стало направлением, которое может помочь человеку укрепиться на космическом рубеже. Нейросеть способна управлять спутником, понимать, что именно он сфотографировал, что нужно передать на Землю. Это сильно упрощает и улучшает работу. И оно необходимо не только во время полета человека в космос, но и здесь, при изучении данных, полученных с климатических спутников Success Rockets, «Спутникс» или Orbital Express.
-- Давайте по-простому. На чем в космосе бизнесмен может заработать?
-- Обработка и анализ данных, полученных со спутников. В такой информации могут быть заинтересованы земные компании. По сути, это большой сектор B2B, в рамках всей Земли и космоса. Мансуров пришел из IT-бизнес-стартапов, поняв, что в космической отрасли IT будет востребовано больше всего. Сначала он обрабатывал такую информацию, пользуясь своим программным обеспечением, потом увидел возможность занять рынок сверхлегких ракет, то есть строить свои ракеты-носители. А недавно в Глазго на ведущем климатическом форуме ООН он представил и прототип спутника климатической мониторинговой системы, который полетит в 2022 году на ракете «Главкосмоса». Это еще один вид бизнеса -- разрабатывать микроспутники, «кубсаты». То есть одна компания может освоить все виды бизнеса: строить ракету, запускать ее, строить спутник, обрабатывать данные с него и создавать эксклюзивный софт для этого.
-- Но в ракете NEBO 25 полезной нагрузкой были лишь фемтоспутники и игрушка...
-- Верно. На протяжении всего полета с ракеты получали показатели работы систем. А игрушка -- это пиар-ход, сравнимый с запуском Tesla Roadster Илоном Маском. Смысл -- в демонстрации возможностей, привлечении инвесторов со всего мира. К слову, это сработало. Сейчас Success Rockets заключают соглашение с корейской компанией SEWON E&C, акции которой торгуются на Корейской бирже, по созданию совместной компании. SEWON E&C являлась участником консорциума, который создал и запустил в прошлом году первую корейскую ракету Nuri. В настоящий момент Корея переживает бум развития космических стартапов, это связано с планами в ближайшее время запустить около 170 спутников, принадлежащих разным компаниям для выполнения различных задач -- от ДЗЗ до развертывания шестого поколения связи. Объединение компетенций двух компаний позволит получить значительную часть из запланированных запусков.
-- О каких затратах для бизнеса мы говорим? Ведь $200 тыс. за ракету -- очень приемлемо.
-- $200 тыс.-- это стоимость пусковой услуги ракеты, которая выводит 30 кг на орбиту до 25 км. Сейчас она взлетела на 7 км. А следующий шаг -- ракета Nebo 50, она вывезет 250 кг на 50 км, и пуск будет стоит гораздо больше. Это если верить сайту компании. А вообще, цены зависят от количества полезной нагрузки и мощности ракеты.
-- А как сейчас развивается космический туризм?
-- Если бы кто-то буквально три-четыре года назад сказал, что подготовка для полета в космос сможет занимать четыре месяца, на него посмотрели бы как на сумасшедшего. Илон Маск на ракете-носителе Falcon 9 запустил на корабле Crew Dragon гражданский экипаж, состоящий из людей, прошедших минимальную подготовку. Их посадили на борт, и они, как на такси, слетали в космос, три дня провели там и вернулись обратно. Брэнсон и Безос тоже наделали шума. Все это действительно фантастически, это и красивый пиар, и воплощение личной мечты. Но пилотируемая космонавтика скатывается в шоу: люди с деньгами покупают место, чтобы посмотреть на Землю сверху. За это время нельзя ни провести эксперимент, ни получить данные об околоземном поле, поэтому практической пользы от «такси» нет.
-- Когда эта сфера разовьется у нас?
-- Минимум через 15-20 лет и только тогда, когда появятся люди, заинтересованные в ней. Как и в США, все упирается в ракету-носитель и корабль, его надежность. Никто не сядет в транспорт, который не привезет его обратно. В случае с космонавтикой этот риск очень велик, и до недавнего времени был лишь один пилотируемый корабль, способный возить космонавтов с Земли на МКС,-- российский космический корабль «Союз». Однако он не частный -- «Роскосмос» получает деньги за то, что отправляет в космос туристов.
-- Почему интерес у наших людей к космонавтике пропал?
-- Космонавтика приелась, наша аудитория в России в целом холодна к космосу. Когда человек летал в космос впервые, все следили за этим. Теперь, чтобы люди вспомнили о том, что кто-то летает за 400 км от Земли на борт МКС, необходимо провести огромную работу. Например, запустить киноэкипаж или новый модуль или туриста (недавно это был японец Юсаку Маэдзава). Но если делать это часто, люди опять потеряют интерес. Поэтому сейчас нужно работать с детьми и молодежью. Им нужно передавать опыт, воспитывать интерес к космонавтике. Чтобы ребенок со школы уже понимал, что та же математика и информатика могут позволить написать софт для микроспутника. Так мы воспитаем новые кадры.
-- Может, людям скучно, потому что изобрести что-то новое в области космоса уже сложно?
-- Надо изменить образ ученого. Нам кажется, что это человек, сидящий в белом халате и работающий со сложными терминами. Но ученые -- обыкновенные люди. Я знаю ребят, которые занимаются астробиологией, то есть изучением пригодных для жизни планет, и в то же время играют в рок-группах, катаются на байках, бьют тату. Этих людей нельзя назвать скучными. Поэтому вектор интереса можно повернуть путем изменения отношения человека к ученым и космонавтике. Возможно, опять бизнес в этом поможет, ведь стало ясно, что космос -- это не только про изучение мира, но и про деньги. Это привлекает внимание. Например, компания 3D Bioprinting Solutions. Это первая компания, которая на орбите провела эксперименты по биопечати, которая вполне легко монетизируется.
-- А для чего такая биопечать нужна?
-- В 2019 году был начат и до сих пор идет проект «Роскосмоса» и 3D Bioprinting Solutions по печати биологических объектов на МКС. Например, щитовидной железы мыши и хрящевой ткани человека. В условиях микрогравитации такая печать идет быстрее. Один и тот же объект на Земле может создаваться семь дней, на МКС -- 24 часа. На Земле печать новых клеток сравнима со строительством стены, то есть кирпич за кирпичом, а в условиях невесомости можно лепить живую ткань, как снежок, с разных сторон. Так как базовая клетка находится в состоянии микрогравитации, к ней со всех сторон можно подобраться с другими клетками и сделать это быстрее.
В 2022 году в космос планируют послать белки вируса SARS-CoV-2 и напечатать из него кристаллы, которые выходят при печати на МКС чище. Их анализ позволит ученым понять, как бороться с ним.
-- Вы сами лично насколько близко подошли к космосу?
-- Я был инструктором космонавтов в Звездном городке в Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Гагарина и учил их выживать в случае возникновения аварии на борту МКС, например, при пожаре, разгерметизации, выбросе опасных веществ. Необходимо объяснить космонавту, как будут вести себя бортовые системы, какой порядок действий нужно выполнить, чтобы обезопасить экипаж и сохранить станцию. Это важная и сложная работа, но я понял, что могу сделать больше для космонавтики, рассказывая о ней людям. Поэтому и выбрал музей и работу космического просветителя.

[Игорь Годунов]

Карл Саган. Бледно-голубая точка

[АниКей]

zelenyikot.livejournal.com

Почему телескоп James Webb так важен для науки
zelenyikotJanuary 12th, 9:40


Космический телескоп имени Джеймса Вебба успешно стартовал 25 декабря 2021 года и сейчас движется к месту своей будущей работы на расстоянии 1,5 млн км от Земли. Все астрономы радуются успешному запуску и предвкушают выдающиеся результаты исследований, которые должны значительно расширить, а может быть и изменить наши знания о Вселенной. Почему же именно он так важен для науки, и каких результатов можно ожидать от этого космического телескопа?

James Webb Space Telescope (JWST) обладает несколькими преимуществами, с которыми не сравнятся другие существующие или планируемые в ближайшее время наземные или космические телескопы. Сам JWST стал настоящим долгостроем и не раз оказывался под угрозой закрытия. Проект стартовал в 1996 году, и к моменту запуска обошелся почти в $10 млрд. Такие сроки и стоимость определяются высочайшей сложностью аппарата, и требованиями к точность конструкции, качеству наблюдений и десятилетним сроком активной работы. Отличительной чертой телескопа выступает его главное раскладное зеркало, составленное из 18 шестиугольных сегментов. У телескопа раскладывается не только зеркало, но и тепловой щит, и вместе с оптическими элементами JWST становится настоящим космическим трансформером.

Новый телескоп чаще всего сравнивают с космическим телескопом Hubble, который уже более тридцати лет служит мировой науке. Диаметр главного зеркала Hubble 2,4 м, а у JWST 6,5 метра. На Земле есть телескопы большего размера, например Большой Канарский имеет диаметр 10,4 м, но из-за атмосферы он может сравниться только с Hubble, да и то не во всём.
Попробую перечислить преимущества JWST, которые и определяют его флагманское значение для всей мировой астрономии на ближайшее десятилетие.
Расположение
Размещение телескопа в космосе дает несколько преимуществ. Прежде всего так избавляются от искажающего влияния земной атмосферы. В то же время сейчас освоено несколько методов повышения качества наблюдений земных телескопов. Некоторые 8-метровые земные телескопы по ряду возможностей уже превышают тот же Hubble, но отсутствие атмосферы -- не единственное преимущество космоса. Космические телескопы обладают возможностью длительного накопления света во время наблюдений. В фотографическом деле это называется выдержка, т.е. время открытого затвора, за которое проецируется свет на светочувствительный элемент. А возможности цифровой обработки снимков позволяют суммировать несколько кадров одного и того же места. Вместе это позволяет вести длительное накопление фотонов. Например рекордная съемка Hubble eXtreme Deep Field позволила создать снимок с суммарной выдержкой 2 миллиона секунд или 23 дня.

Такой обзор позволил взглянуть в ранние времена Вселенной до 13,2 млрд лет назад, т.е. самая древняя из заснятых галактик имеет возраст около 600 млн лет от Большого взрыва.
Телескоп Hubble располагается на низкой околоземной орбите, и это не самое удобное место для такого аппарата. Земля и Солнце мешают наблюдениям, и часть времени «съедает» нижний радиационный пояс. Зато такая орбита дала возможность проводить обслуживание телескопа, что значительно продлило время его работы.
Телескоп JWST располагается удобнее для наблюдений, но недоступно для шаттлов обслуживания -- в точке Лагранжа L2 в системе Земля-Солнце. Это область космоса из которой и Земля и Солнце всегда находятся примерно в одной области неба. Это значит, что наблюдения выбранных целей не придется прерывать каждые 45 минут, как в случае с Hubble. JWST всегда будет сориентирован «спиной» к Солнцу, а значит всё остальное небо будет доступно для наблюдений. Годовое движение вокруг Солнца позволяет наблюдать любую точку Вселенной.

Такие условия делают эту точку популярной для космических телескопов и там уже находятся телескопы Gaia и «Спектр-РГ», до этого работали Herschel и Plank. Но не стоит опасаться, что телескопы будут там биться бортами друг о друга. На самом деле собственно в точке L2 ни один из этих аппаратов находится не будет, т.к. она неустойчивая, а летают они по широкой гало-орбите вокруг неё. При этом в поперечнике гало-орбита может достигать полутора миллионов километров, т.е. вероятность столкновения у таких телескопов намного меньше чем опасность встречи космического мусора на низкой околоземной орбите.
Размер
Диаметр JWST примерно в два с половиной раза больше Hubble, а это один из важных параметров, определяющих разрешающую способность телескопа, т.е. возможность различать наименьшие детали на снимках. Впрочем, разрешение телескопа также зависит от длины волны света, на которой ведется наблюдение, и здесь инфракрасный телескоп проигрывает, тому, который наблюдает в более коротковолновом видимом диапазоне. Длина волны света видимого нашими глазами диапазона в среднем составляет 0,5 мкм, а основные приборы JWST регистрируют от 0,6 до 5 мкм, а это значит, что разрешение снимков JWST будет начинаться с двойного превосходства над Hubble (благодаря большему диаметру главного зеркала), и уходить в пять раз меньшее разрешение (из-за большей длины волны света).
Зато большой диаметр телескопа означает ещё и большую площадь главного зеркала, собирающей свет. Здесь JWST в пять раз превосходит Hubble, что также повышает качество наблюдений.

Температура
Обеспечение теплового режима в космосе -- сложная инженерная задача, которая зависит от условий работы космического аппарата. Например, теплоизоляция телескопа Hubble заботится прежде всего о сохранении стабильной температуры телескопа, независимо от его расположения на солнечной или теневой стороне околоземной орбиты. Однако, температура самого Hubble и его светочувствительных детекторов близка к комнатной. В отличие от него, у JWST рабочая температура на 223 градуса ниже нуля Цельсия. Это позволяет наблюдать гораздо большее число объектов космоса, которые излучают или отражают свет в инфракрасном диапазоне.
Пятислойный теплоизолирующий щит JWST погружает оптические системы телескопа в искусственную тень, в результате чего они охлаждаются до сверхнизких температур путем естественного излучения. В дополнение к ним, один из приборов телескопа имеет активную систему охлаждения, которая снижает температуру детектора ещё на 44 градуса до -267 Цельсия или 6 кельвинов. Всё это необходимо, чтобы видеть не только «дальше» и «глубже», но и «холоднее» или «темнее».

Диапазон наблюдаемого света
Астрономические наблюдения сейчас ведутся практически во всех диапазонах электромагнитного излучения, но есть две основные причины, которые сделали приоритетным именно инфракрасный для JWST. Это межзвездное поглощение и космологическое красное смещение. Первый эффект вызван пылью в межзвездном пространстве, а второй -- расширением Вселенной после Большого взрыва.
Космос -- довольно пыльное место, хотя нашими глазами этого не видно, но одна из причин, почему наше небо не сияет миллиардами звезд -- именно межзвездная пыль. У астрономов есть даже термин «зона избегания» -- это часть неба где облака межзвездной пыли в плоскости нашей галактики настолько плотные, что не позволяют вести наблюдения отдаленных объектов. Именно межзвездная пыль долгое время не позволяла подтвердить присутствие сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики и именно с помощью инфракрасного наблюдения это удалось подтвердить. Причина такого преимущества инфракрасного света проста -- пыль поглощает свет на длине волны, которая короче размера пылинки. Размер межзвездных пылинок от 0,1 мкм до 100 мкм, а количество их растет пропорционально уменьшению их размера. То есть на длине волны видимого диапазона света около 0,5 мкм свет в межзвездном пространстве будет поглощаться намного эффективнее, чем в более длинноволновом инфракрасном диапазоне. Это хорошо видно при наблюдении наиболее запыленных участков космоса.

Можно, конечно, уйти в ещё более длинноволновой диапазон -- субмиллиметровый и миллиметровый, тогда пыль станет ещё меньшим препятствием. Этим путем идут российские ученые, создающие телескоп «Миллиметрон», но тогда нарастает проблема снижения разрешающей способности телескопа, о чем говорилось выше. Таким образом, инфракрасный диапазон для JWST это компромисс между возможностью хоть немного заглянуть в межзвездные облака, и при этом сохранить высокую резкость снимков.
Космологическое красное смещение -- ещё одна проблема обычных телескопов, которая не позволяет тому же Hubble увидеть самые древние галактики. Наша Вселенная разлетается в разные стороны, что приводит к «растягиванию» длины волны света от удаляющихся источников. Это значит чем древнее будет космологический объект, тем краснее он будет выглядеть. В какой-то момент его свет окончательно уйдет из видимого диапазона света в инфракрасную часть спектра, и даже могущественный Hubble его не увидит. То есть в задачи JWST входит наблюдение за процессом формирования самых древних галактик. Например сегодня ученые не понимают как сформировались сверхмассивные черные дыры в центрах галактик. Как появляются обычные черные дыры уже разобрались, а вот со сверхмассивными пока загадка. Вроде бы можно этого добиться путем слияния множества обычных черных дыр, но откуда их взять в необходимом количестве на раннем этапе жизни Вселенной пока непонятно.
Кроме собственно оптических особенностей James Webb Space Telescope обладает и довольно серьезным набором спектрометрических приборов, поэтому какие-то его открытия не всегда будут сопровождаться красивыми фотографиями. Тут могут быть найдены и органические вещества в водяных фонтанах Энцелада и Европы, и определен состав атмосфер относительно близких экзопланет. Возможно, именно благодаря JWST у какой-нибудь из соседних звезд будет найдена землеподобная планета, пригодная к переселению, на случай если Земля окажется под угрозой уничтожения какой-нибудь кометой из облака Оорта...
zelenyikot
Поддержите мою работу в популяризации космонавтики, оформите платную подписку на Patreon или отечественный аналог «Спонср» и я смогу больше уделять времени рассказам об изучении и освоении космоса.