జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్

జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ (జేమ్స్ వెబ్ లేదా " వెబ్బ్") అనేది అంతరిక్షంలో ఉండి పనిచేసే టెలిస్కోపు. దీన్ని హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోప్కు వారసురాలిగా రూపకల్పన చేసారు.   జేమ్స్ వెబ్ లో హబుల్ కంటే మెరుగైన ఇన్ఫ్రారెడ్ రిజల్యూషన్, సున్నితత్వం ఉన్నాయి. విశ్వంలో తొలి గెలాక్సీలు ఏర్పడడం వంటి కొన్ని సుదూర సంఘటనలను, వస్తువులనూ పరిశీలించడంతో సహా ఖగోళ శాస్త్రానికీ, విశ్వం ఆవిర్భావానికీ సంబంధించిన రంగాలలో విస్తృతమైన పరిశోధనలు దీని ద్వారా చెయ్యవచ్చు. నక్షత్రాలు, గ్రహాల ఆవిర్భావాన్ని అర్థం చేసుకోవడం, బయటి గ్రహాలను, నోవాలనూ నేరుగా పరిశీలించడం మొదలైనవి జేమ్స్ వెబ్ ద్వారా కలిగే ఇతర ప్రయోజనాలు.  

జేమ్స్ వెబ్ ప్రాథమిక దర్పణాన్ని ఆప్టికల్ టెలిస్కోప్ ఎలిమెంట్ అంటారు. ఇది బెరీలియంతో తయారు చేసి, బంగారు పూత పూసిన 18 షట్కోణ ఫలకాలతో కూడుకున్న పెద్ద దర్పణం. దీని వ్యాసం 6.5 మీటర్లు. 2.4 మీటర్ల హబుల్ టెలిస్కోపు దర్పణం కంటే ఇది చాలా పెద్దది. హబుల్, సమీప అతినీలలోహిత, దృగ్గోచర, పరారుణ (0.1 నుండి 1 μm) వర్ణపటం లోని వికిరణాన్ని గమనిస్తుంది. జేమ్స్ వెబ్ ఇంకా తక్కువ పౌన:పున్యం (ఫ్రీక్వెన్సీ) లో, దీర్ఘ-తరంగదైర్ఘ్యం గల దృగ్గోచర కాంతి నుండి మధ్య-పరారుణ (0.6 నుండి 28.3 μm) వరకు గమనిస్తుంది. దీనివలన ఇది, హబుల్ చూడలేనంత దూరాన ఉన్న పురాతన వస్తువులను, చాలా ఎక్కువ రెడ్‌షిఫ్ట్ గల వస్తువులనూ గమనించగలదు. పరారుణంలో ఏ అడ్డంకులూ లేకుండా పరిశీలించ గలిగేందుకు గాను టెలిస్కోపును అతి శీతల పరిస్థితులలో ఉంచాలి. అందుచేత జేమ్స్ వెబ్‌ను అంతరిక్షంలో భూమి-సూర్యుల L2 లాగ్రాంజియన్ బిందువు దగ్గర మోహరిస్తారు. సిలికాన్‌, అల్యూమినియం- పూత పూసిన కాప్టన్ లతో చేసిన పెద్ద సౌరకవచం దర్పణాన్నీ, పరికరాలనూ -220oC వద్ద చల్లగా ఉంచుతుంది.

జేమ్స్ వెబ్ ను నాసా, యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ, కెనడియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీల సహకారంతో అభివృద్ధి చేస్తోంది. 1961 నుండి 1968 వరకు నాసాకు అధినేతగా ఉన్న జేమ్స్ ఇ. వెబ్ పేరిట దీనికి ఈ పేరు పెట్టారు. అతడు అపోలో కార్యక్రమంలో పనిచేసాడు.   2007 లో అంతరిక్షంలోకి పంపించాలనే లక్ష్యంతో 1996 లో వెబ్ అభివృద్ధి మొదలుపెట్టారు. కాని ఈ ప్రాజెక్టులో చాలా జాప్యం జరిగింది, వ్యయం పెరిగింది. 2005 లో దీని రూపకల్పనలో పెద్ద మార్పులు చేసారు. ఎట్టకేలకు 2016 అంతానికి జెడబ్ల్యుఎస్టి నిర్మాణం పూర్తయింది. తరువాత విస్తృతమైన పరీక్షల దశ మొదలైంది.  2018 మార్చిలో మోహరింపు పరీక్ష చేసే సమయంలో టెలిస్కోపు సౌరకవచం చినిగిపోవడంతో ప్రయోగం ఆలస్యమైంది.  2018 జూన్ లో ఓ స్వతంత్ర సమీక్షా మండలి చేసిన సిఫారసులకు అనుగుణంగా ప్రయోగాన్ని మళ్ళీ వాయిదా వేసారు. ప్రస్తుతం 2021 మార్చిలో ప్రయోగం చెయ్యాలని ప్రణాళిక వేసారు.   టెలిస్కోపు తయారీలో ప్రధాన కాంట్రాక్టరు నార్త్‌రోప్ గ్రుమ్మన్.

విశేషాలు 
జెడబ్ల్యుఎస్‌టి ద్రవ్యరాశి హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ ద్రవ్యరాశిలో సగం ఉంటుంది. అయితే దాని ప్రాథమిక దర్పణం (6.5 మీటర్ల వ్యాసం గల బంగారు పూత పూసిన బెరిలియం దర్పణం) ఐదు రెట్లు పెద్దది (విస్తీర్ణం 25 మీ.2 వర్సెస్ 4.5 మీ.2). జెడబ్ల్యుఎస్‌టి సమీప-ఇన్ఫ్రారెడ్, నారింజ, ఎరుపు దృగ్గోచర కాంతి, మధ్య-పరారుణ కాంతి శ్రేణుల్లో పనిచేస్తుంది. మూడు ప్రధాన కారణాల వల్ల ఇది మిడ్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌లో పనిచేసేలా రూపొందించారు: హై- రెడ్‌షిఫ్ట్ వస్తువుల ఉద్గారాలు పరారుణ బ్యాండులో ఎక్కువగా ఉంటాయి. శిథిలాల చక్రాలు, గ్రహాల వంటి చల్లని వస్తువులు పరారుణంలో చాలా బలంగా రేడియేషన్ను వెలువరిస్తాయి. మూడోది, భూమ్మీది టెలిస్కోపుల ద్వారా గానీ, హబుల్ వంటి అంతరిక్ష టెలిస్కోపుల ద్వారా గానీ ఈ బ్యాండ్ నుండి అధ్యయనం చేయడం కష్టం. భూమ్మీది టెలిస్కోపులు వాతావరణం ద్వారా చూడాలి. ఇది పరారుణ బ్యాండ్లలో అపారదర్శకంగా ఉంటుంది. వాతావరణం పారదర్శకంగా ఉన్న చోట కూడా నీరు, కార్బన్ డయాక్సైడ్, మీథేన్ వంటి రసాయన సమ్మేళనాలు భూ వాతావరణంలో కూడా ఉన్నాయి కాబట్టి వీటి విశ్లేషణ కష్టతరమౌతుంది. హబుల్ వంటి ప్రస్తుత అంతరిక్ష టెలిస్కోపుల దర్పణాలు తగినంత చల్లగా లేనందువల్ల (హబుల్ దర్పణం ఉష్ణోగ్రత సుమారు  ఉంటుంది), స్వయంగా టెలిస్కోపే పరారుణ బ్యాండ్లలో రేడియేషను వెలువరిస్తుంది. ఈ కారణాన ఈ టెలిస్కోపులు పరారుణ బ్యాండ్లలో అధ్యయనం చేయలేవు.

జెడబ్ల్యుఎస్‌టి భూమి-సూర్యుల ఎల్ 2 (లాగ్రేంజ్) పాయింట్ వద్ద, భూమి నుండి సుమారు 15,00,000 కి.మీ. దూరాన పనిచేస్తుంది. హబుల్ భూమికి 550 కి.మీ. దూరాన, చంద్రుడు సుమారు 4,00,000 కి.మీ. దూరాన ఉన్నాయి. దీన్ని బట్టి జెడబ్ల్యుఎస్‌టి దూరాన్ని పోల్చి చూసుకోవచ్చు. భూమి నుండి ఇంత దూరాన ఉండడం వలన జెడబ్ల్యుఎస్‌టిలో మరమ్మతులు గానీ, హార్డ్‌వేరును అప్‌గ్రేడ్ చెయ్యడం వంటివి గానీ అసాధ్యం. ఈ బిందువుకు సమీపంలో ఉన్న వస్తువులు సూర్యుడితోటి భూమితోటీ సమస్థితిలో ఉంటాయి. అందుచేత టెలిస్కోపు సుమారు స్థిరమైన దూరంలో ఉండటానికి వీలు కలుగుతుంది. సూర్యుడు, భూమిల వేడి, కాంతి నుండి రక్షణగా ఒక కవచాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. దీనివలన జెడబ్ల్యుఎస్‌టి ఉష్ణోగ్రత -220oC కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. పరారుణ పరిశీలనలకు ఇంతటి స్వల్ప ఉష్ణోగ్రత ఆవశ్యకం.

సౌర కవచం 

పరారుణ వర్ణపటంలో పరిశీలనలు చెయ్యాలంటే, జేమ్స్ వెబ్ చాలా చల్లగా ఉండాలి (ఉష్ణోగ్రత  లోపు). లేకపోతే స్వయంగా టెలిస్కోపు నుండే వెలువడే పరారుణ వికిరణం దాని పరికరాలను ముంచెత్తుతుంది. అందువల్ల, సూర్యుడు, భూమి, చంద్రుల నుండి కాంతిని, వేడినీ నిరోధించడానికి జేమ్స్ వెబ్ ఒక పెద్ద సౌర కవచాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. భూమి-సూర్యుల వ్యవస్థ లోని L2 బిందువు వద్ద ఉండే టెలిస్కోపు స్థానం, పై మూడు ఖగోళ వస్తువులూ ఎల్ల వేళలా అంతరిక్ష నౌకకు ఒకే వైపు ఉండేలా చూస్తుంది.  L2 చుట్టూ ఉన్న దాని హేలో కక్ష్య భూమి, చంద్రుల నీడ టెలిస్కోపుపై పడకుండా నివారిస్తుంది.  కవచానికి చీకటి వైపున ఉండే పరికరాలన్నీ ఒక స్థిరమైన ఉష్ణోగ్రతలో ఉండేలా చూస్తుంది. ప్రాథమిక దర్పణం లోని విభాగాలన్నీ కచ్చితమైన అమరికలో ఉండేలా చూడడానికి ఇది కీలకం.

ఐదు పొరల సౌర కవచాన్ని పాల్యమైడ్ ఫిల్ముతో తయారు చేసారు. పొరలకు ఒక వైపు అల్యూమినియం, రెండో వైపు సిలికాన్‌ పూత పూస్తారు.  ఈ పొరలను పరీక్షించే సమయంలో ప్రమాదవశాత్తూ ఈ సున్నితమైన పొరలు చినిగి పోయాయి. ప్రాజెక్టు ఆలస్యం కావడానికి ఇది కూడా ఒక కారణం. 

ఈ కవచం ఏరియేన్ 5 రాకెట్లో పట్టేలా పన్నెండు మడతలు వేసే విధంగా రూపొందించారు. 4.57 మీ. x 16.19 మీ కొలతలతో ఉంటే రాకెట్టు పేలోడ్ ఫెయిరింగులో ఇది ఇముడుతుంది. L2 బిందువు వద్ద కక్ష్యలో మోహరించిన తర్వాత, కవచపు మడతలను విడదీస్తారు. అపుడు దీని కొలతలు 21.197 మీ. x 14.162 మీ.గా ఉంటాయి. కాలిఫోర్నియాలోని రెడోండో బీచ్‌లోని నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్‌కు పంపించే ముందు అలబామాలోని హంట్స్‌విల్లే లోని మ్యాన్‌టెక్ (నెక్సోల్వ్) వద్ద కవచాన్ని పరీక్షించారు.

దర్పణాలు 

జేమ్స్ వెబ్‌లో నాలుగు దర్పణాలున్నాయి. ప్రాథమిక దర్పణం, 6.5 మీటర్ల వ్యాసం కలిగి, బంగారు-పూత పూసిన బెరిలియం అద్దం. దీని విస్తీర్ణం 25 మీ2. ప్రస్తుతం ఉన్న అంతరిక్ష ప్రయోగ వాహనాలలో ఇది పట్టదు. అందుచేత దర్పణాన్ని 18 షట్కోణ విభాగాలతో తయారు చేసారు. రాకెట్టులో ఉండగా ఈ దర్పణాన్ని మూడు మడతలు వేసి పేలోడ్ ఫెయిరింగులో అమర్చుతారు. టెలిస్కోపును అంతరిక్షం లోకి ప్రవేశపెట్టిన తరువాత ఈ మడతలు విచ్చుకుని, ఏక దర్పణంగా అమరుతాయి. విచ్చుకుంటుంది. చాలా కచ్చితమైన మైక్రో మోటార్లను ఉపయోగించి దర్పణం విభాగాలను అమర్చుతారు. ఈ ప్రారంభ కాన్ఫిగరేషను చేసిన తరువాత, సరైన దృష్టిని నిలుపుకోవటానికి కొన్ని రోజుల పాటు అప్పుడప్పుడూ నవీకరణలు అవసరమౌతాయి.  కెక్ వంటి భూస్థిత టెలిస్కోపుల్లో గురుత్వాకర్షణ, విండ్ లోడింగ్ ల ప్రభావాలను అధిగమించడానికి క్రియాశీల ఆప్టిక్‌లను ఉపయోగించి దర్పణాల విభాగాలను నిరంతరం సర్దుబాటు చేస్తూంటారు. అయితే జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోపులో 126 చిన్న మోటార్లు ఉపయోగించినప్పటికీ, పర్యావరణ అవాంతరాలు లేకపోవడం వల్ల ఇది సాధ్యమైంది. 

జేమ్స్ వెబ్‌లో మూడు దర్పణాలను వాడారు.  ద్వితీయ, తృతీయ స్థాయిల్లో గోళాకార దర్పణాలను వాడినందున ఈ టెలిస్కోపు తీసే ఖగోళ చిత్రాలు దోషాల్లేకుండా ఉంటాయి. వీటికి తోడు, దృశ్యాన్ని స్థిరీకరించేందుకు గాను ఒక ఫాస్ట్ స్టీరింగ్ దర్పణాన్ని కూడా ఏర్పస్టు చేసారు. టెలిస్కోపు చూసే కోణాన్ని సవరించడం కోసం సెకండుకు అనేక సార్లు చలించే సామర్థ్యం దీనికి ఉంది.

దర్పణాలు చేసే ముఖ్య కాంట్రాక్టరు బాల్ ఏరోస్పేస్ & టెక్నాలజీస్ కార్ప్. ప్రాథమిక దర్పణం లోని 18 ముక్కలు, ద్వితీయ, తృతీయ, ఫైన్ స్టీరింగ్ దర్పణాల తయారీ, పాలిషింగు చేసాక, వాటిని అసెంబ్లింగు చేసారు. ప్రాథమిక దర్పణం లోని చివరి భాగాన్ని 2016 ఫిబ్రవరి 3 న అమర్చారు. రెండవ దర్పణపు అమరిక 2016 మార్చి 3 న పూర్తైంది.

శాస్త్రీయ పరికరాలు 
ఇంటిగ్రేటెడ్ సైన్స్ ఇన్స్ట్రుమెంట్ మాడ్యూల్ (ISIM) వెబ్ టెలిస్కోపుకు విద్యుత్ శక్తి, కంప్యూటింగ్ వనరులు, శీతలీకరణ సామర్ధ్యం, వెబ్ టెలిస్కోప్‌కు నిర్మాణ స్థిరత్వాన్ని అందించే ఫ్రేమ్‌వర్కు. దీన్ని గ్రాఫైట్-ఎపోక్సీ మిశ్రమంతో తయారు చేసారు. ISIM లో నాలుగు సైన్సు పరికరాలు, ఒక గైడ్ కెమెరా ఉన్నాయి. 

 NIRCam (నియర్ ఇన్ఫ్రారెడ్ కెమెరా) అనేది పరారుణ ఇమేజర్, ఇది దృగ్గోచర స్పెక్ట్రమ్ (0.6 మైక్రోమీటర్లు) అంచు నుండి సమీప పరారుణ (5 మైక్రోమీటర్లు) వరకు చూస్తుంది. ఇది అబ్జర్వేటరీకి వేవ్‌ఫ్రంట్ సెన్సార్‌గా కూడా ఉపయోగపడుతుంది. అరిజోనా విశ్వవిద్యాలయ బృందం, లాక్‌హీడ్-మార్టిన్ పారిశ్రామిక భాగస్వామ్యంతో దీన్ని నిర్మించారు.
 NIRSpec (నియర్ ఇన్ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్) పై తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిలోనే స్పెక్ట్రోస్కోపీ చేస్తుంది. యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ ESTEC లో నెదర్లాండ్స్ దీన్ని నిర్మించారు. అభివృద్ధి బృందంలో ఎయిర్‌బస్ డిఫెన్స్ అండ్ స్పేస్, ఒట్టోబ్రన్, జర్మనీలోని ఫ్రీడ్రిచ్‌షాఫెన్, గొడ్దార్డ్ స్పేస్ ఫ్లైట్ సెంటర్ లు ఉన్నాయి.
 MIRI (మిడ్-ఇన్ఫ్రారెడ్ ఇన్స్ట్రుమెంట్) 5 నుండి 27 మైక్రోమీటర్ల వరకు మధ్య ఉన్న దీర్ఘ-పరారుణ తరంగదైర్ఘ్యం పరిధిని కొలుస్తుంది. ఇందులో మిడ్-ఇన్ఫ్రారెడ్ కెమెరా, ఇమేజింగ్ స్పెక్ట్రోమీటర్ రెండూ ఉన్నాయి. MIRI ను నాసా, యూరోపియన్ దేశాల కన్సార్టియం మధ్య సహకారంగా అభివృద్ధి చేశారు, దీనికి జార్జ్ రీక్ ( అరిజోనా విశ్వవిద్యాలయం ), గిలియన్ రైట్ ( UK ఆస్ట్రానమీ టెక్నాలజీ సెంటర్, ఎడిన్బర్గ్, సైన్స్ అండ్ టెక్నాలజీ ఫెసిలిటీ కౌన్సిల్ (STFC) లో భాగంగా నాయకత్వం వహించారు. MIRI ఉష్ణోగ్రత 6 కెల్విన్ (K) మించకూడదు: హీలియం గ్యాస్ మెకానికల్ కూలర్ ఈ చల్లదనాన్ని కలగజేస్తుంది. 
 FGS / NIRISS ( ఫైన్ గైడెన్స్ సెన్సార్ అండ్ ఇన్ఫ్రారెడ్ ఇమేజర్ అండ్ స్లిట్‌లెస్ స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్ ), లైన్-ఆఫ్-వ్యూను స్థిరీకరించడానికి ఉపయోగిస్తారు. సైన్సు పరిశీలనల సమయంలో అంతరిక్ష నౌక ఓరియెంటేషన్ను నియంత్రించడానికీ, ఇమేజ్ స్థిరీకరణ కోసం దర్పణాన్ని స్టీరింగ్ చెయ్యడానికీ FGS కొలతలను వాడతారు. NIRISS ను 0.8 - 5 మైక్రోమీటర్ల పరిధిలో ఇమేజింగుకు వాడుతారు. NIRISS, FGS రెండూ భౌతికంగా కలిసి ఉన్నందున, వాటిని ఒకే యూనిట్‌గా భావిస్తారు గానీ, అవి పూర్తిగా భిన్నమైన ప్రయోజనాలు కలిగిస్తాయి. ఒకటి శాస్త్రీయ పరికరం కాగా, రెండోది అబ్జర్వేటరీని నడిపే మౌలిక సదుపాయాలలో భాగం.

NIRCam, NIRSpec, FGS, NIRISS మాడ్యూళ్ళలో వాడే పరారుణ డిటెక్టర్లను టెలిడైన్ ఇమేజింగ్ సెన్సార్స్ (గతంలో రాక్‌వెల్ సైంటిఫిక్ కంపెనీ) తయారు చేసింది. ఇంటిగ్రేటెడ్ సైన్స్ ఇన్స్ట్రుమెంట్ మాడ్యూలు (ISIM), కమాండ్ అండ్ డేటా హ్యాండ్లింగ్ (ICDH) లకు చెందిన ఇంజనీరింగ్ బృందాలు సైన్స్ సాధన, డేటా-హ్యాండ్లింగ్ పరికరాల మధ్య డేటాను పంపడానికి స్పేస్‌వైర్‌ సాఫ్టువేరును ఉపయోగిస్తారు.

ఇతర టెలిస్కోపులతో పోలిక 

పెద్ద పరారుణ అంతరిక్ష టెలిస్కోప్ ఉండాలనే కోరిక దశాబ్దాల క్రితం నుండి ఉంది; అమెరికాలో స్పేస్ షటిల్‌ను అభివృద్ధి చేస్తూ ఉన్న సమయంలో షటిల్ ఇన్ఫ్రారెడ్ టెలిస్కోప్ ఫెసిలిటీని ప్లాన్ చేశారు. ఇన్ఫ్రారెడ్ ఖగోళ శాస్త్ర అవసరాన్ని కూడా అదే సమయంలో గుర్తించారు. భూస్థిత టెలిస్కోపులతో పోలిస్తే, అంతరిక్ష అబ్జర్వేటరీలకు పరారుణ కాంతిని పీల్చేసుకునే వాతావరణం అడ్డం ఉండదు. దీంతో ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు ఆకాశాన్ని కొత్తగా చూసేందుకు అవకాశం వచ్చింది. వారికి "కొత్త ఆకాశం" పరిచయమైంది.

అయితే, పరారుణ టెలిస్కోపులకు ఒక ప్రతికూలత ఉంది: అవి చాలా చల్లగా ఉండాలి, పరారుణ తరంగదైర్ఘ్యం ఎంత ఎక్కువ ఉంటే, అవి అంత చల్లగా ఉండాలి.  లేకపోతే, స్వయంగా పరికరం లోనే ఉన్న వేడే డిటెక్టర్లను ముంచెత్తి, తప్పుడు పరిశీలనలు వస్తాయి. అంతరిక్ష నౌక రూపకల్పన చేసేటపుడే ద్రవ హీలియం వంటి చాలా చల్లటి పదార్ధం గల డీవార్ (అతి శీతల పదార్థాలను ఉంచే పాత్రలు) లో టెలిస్కోపును ఉంచడం వంటి పద్ధతుల ద్వారా దీనిని అధిగమించవచ్చు. దీని అర్థం, పరారుణ టెలిస్కోపు ఆయుర్దాయం దాని శీతలీకరణి ఆయుర్దాయంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది తక్కువలో తక్కువగా కొన్ని నెలల నుండి, బహుశా కొన్ని సంవత్సరాల వరకూ ఉండవచ్చు. స్పిట్జర్, NEOWISE వంటి టెలిస్కోపుల విషయంలో, అంతరిక్ష నౌక రూపకల్పన లోనే చేసిన ఏర్పాట్ల వలన, శీతలకరణి అవసరం లేకుండానే తగినంత తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలో ఉంచడం సాధ్యపడింది. మరొక ఉదాహరణ హబుల్ లోని NICMOS పరికరం; ఇది ఘన నత్రజని మంచును ఉపయోగిస్తూ పని మొదలుపెట్టింది. రెండేళ్ళ తరువాత అది కరిగిపోవడంతో దాని స్థానంలో నిరంతరం పనిచేసే క్రయోకూలరును ఏర్పాటు చేసారు. జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోపును డీవార్ అనేది లేకుండానే చల్లబరచుకునేలా రూపొందించారు. సన్ షీల్డ్, రేడియేటర్లతో పాటు క్రయోకూలరును కూడా ఇది ఉపయోగిస్తుంది. 

ఈ టెలిస్కోపు ప్రాజెక్టులో జరిగిన ఆలస్యం, వ్యయ పెరుగుదల మొదలైనవి హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోపు ప్రాజెక్టు లోనూ జరిగాయి.  1972 లో హబుల్ లాంఛనంగా ప్రారంభమైనప్పుడు, దాని అభివృద్ధి వ్యయం 30 కోట్ల డాలర్లు అవుతుందని (ఆనాటి విలువలో) అంచనా వేసారు. కానీ 1990 లో దానిని కక్ష్యలోకి పంపించే సమయానికి, ఖర్చు దానికి నాలుగు రెట్లైంది. దానికి తోడు, కొత్త పరికరాలు, నిర్వహణ పనులతో కలిపి 2006 నాటికి మొత్తం ఖర్చు 900 కోట్ల డాలర్లకు చేరింది.

గతంలో తలపెట్టిన ఇతర అబ్జర్వేటరీలు కొన్ని - టెరెస్ట్రియల్ ప్లానెట్ ఫైండర్ (2011), స్పేస్ ఇంటర్ఫెరోమెట్రీ మిషన్ (2010), ఇంటర్నేషనల్ ఎక్స్‌రే అబ్జర్వేటరీ (2011), మాక్సిమ్ (మైక్రోఆర్సెకండ్ ఎక్స్‌రే ఇమేజింగ్ మిషన్), SAFIR (సింగిల్ ఎపర్చర్ ఫార్-ఇన్ఫ్రారెడ్ అబ్జర్వేటరీ), SUVO (స్పేస్ అల్ట్రా వయొలెట్-విజిబుల్ అబ్జర్వేటరీ),, SPECS (సబ్‌మిల్లిమీటర్ ప్రోబ్ ఆఫ్ ది ఇవల్యూషన్ ఆప్ కాస్మిక్ స్ట్రక్చర్) - వంటి వాటిని ఇప్పటికే రద్దు చేయడమో, ప్రస్తుతానికి ఆపెయ్యడమో చేసారు. జేమ్స్ వెబ్ మాత్రం ప్రగతి సాధించింది.

చరిత్ర

అభివృద్ధి, నిర్మాణం 

1996 లో నెక్స్ట్ జనరేషన్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ (NGST) అనే పేరుతో జేమ్స్ వెబ్ ప్రాజెక్టు మొదలైంది. 2002 లో, నాసా రెండవ నిర్వాహకుడు (1961-1968), అపోలో కార్యక్రమంలో కీలక పాత్ర పోషించిన జేమ్స్ ఇ. వెబ్ (1906-1992) పేరిట దీని పేరును మార్చారు.  ఇది యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ, కెనడియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీల సహకారంతో నాసా చేపట్టిన ప్రాజెక్టు.

1990 ల మధ్యలో, "వేగవంతమైన, మంచి, చౌకైన" వంటి భావాలు రాజ్యమేలుతున్న కాలంలో, నాసా నాయకులు తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన అంతరిక్ష టెలిస్కోపు తయారీ కోసం ముందుకు వచ్చారు.  దీని ఫలితం గానే, 8 మీటర్ల ఎపర్చర్‌తో, L2 బిందువు వద్ద పనిచేసే, $ 500 మిలియన్లు ఖర్చు కాగల ఎన్‌జిఎస్‌టి కాన్సెప్టు రూపుదిద్దుకుంది. 1997 లో దీని సాంకేతిక అవసరాలు, వ్యయ అధ్యయనాలను నిర్వహించడానికి గొడ్దార్డ్ స్పేస్ ఫ్లైట్ సెంటర్,  బాల్ ఏరోస్పేస్, టిఆర్డబ్ల్యులు కలిసి పనిచేసాయి. 1999 లో లాక్‌హీడ్ మార్టిన్ టిఆర్డబ్ల్యులను ప్రాథమిక అధ్యయనాల కోసం ఎంపిక చేసింది.  ఆ సమయంలో, లాంచి 2007 లో జరిపేందుకు ప్రణాళిక చేసారు. కాని ఆ తరువాత లాంచి తేదీని చాలాసార్లు వాయిదా వేసారు. 

2003 లో, నాసా NGST కొరకు 24 824.8 మిలియన్ల ప్రైమ్ కాంట్రాక్టును TRW కి ఇచ్చింది. ఆ తరువాత దాని పేరును జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ గా మార్చారు. ప్రాథమిక దర్పణం 6.1 మీ. గాను, లాంచి తేదీ 2010 గానూ నిర్ణయించారు.  ఆ సంవత్సరంలోనే, TRW ను నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్ స్వాధీనం చేసుకుని, నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్ స్పేస్ టెక్నాలజీగా ఏర్పడింది. 

మేరీల్యాండ్, గ్రీన్‌బెల్ట్‌లోని నాసాకు చెందిన గొడ్దార్డ్ స్పేస్ ఫ్లైట్ సెంటర్ ఈ అబ్జర్వేటరీ ప్రాజెక్టు నిర్వహణకు నాయకత్వం వహిస్తోంది. జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ ప్రాజెక్టు శాస్త్రవేత్తగా జాన్ సి. మాథర్ ఉంటారు. అబ్జర్వేటరీ అభివృద్ధి, ఏకీకరణకు ప్రాథమిక కాంట్రాక్టరుగా నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్ ఏరోస్పేస్ సిస్టమ్స్ పనిచేస్తుంది. అంతరిక్ష నౌకను అభివృద్ధి చేయడానికి, నిర్మించడానికి ఈ సంస్థ బాధ్యత వహిస్తుంది. ఇందులో అంతరిక్ష నౌక బస్, సన్‌షీల్డ్ రెండూ ఉంటాయి. ఆప్టికల్ టెలిస్కోప్ ఎలిమెంట్ (OTE) ను అభివృద్ధి చేయడానికి, నిర్మించడానికి బాల్ ఏరోస్పేస్ కు ఉప కాంట్రాక్టు ఇచ్చారు. OTE ని అంతరిక్ష నౌక బస్, మిడ్ బూమ్ అసెంబ్లీ (MBA) తో కలిపే డిప్లాయబుల్ టవర్ అసెంబ్లీ (DTA) ని నిర్మించడానికి నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్ వారి ఏస్ట్రో ఏరోస్పేస్ బిజినెస్ యూనిట్ కు కాంట్రాక్టు ఇచ్చారు. ఇది సౌర కవచాన్ని కక్ష్యలో అమర్చడానికి సహాయపడుతుంది.  ఇంటిగ్రేటెడ్ సైన్స్ ఇన్స్ట్రుమెంట్ మాడ్యూల్ (ISIM) ను అందించే బాధ్యత గొడ్దార్డ్ స్పేస్ ఫ్లైట్ సెంటర్ ది. 

2005 వసంతకాలంలో వెల్లడైన వ్యయ వృద్ధి వలన, 2005 ఆగస్టులో పునఃప్రణాళిక చెయ్యాల్సి వచ్చింది.  ఏకీకరణ లోను, పరీక్ష ప్రణాళికలలోనూ చేసిన గణనీయమైన మార్పులు, ప్రయోగానికి జరిగే 22 నెలల ఆలస్యం (2011 నుండి 2013 కు), 1.7 మైక్రోమీటర్ల కన్నా తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద పరిశీలనాత్మక మోడ్‌ల కోసం సిస్టమ్-స్థాయి పరీక్షను తొలగించడం వంటివి పున:ప్రణాళికలో చేసిన ముఖ్యమైన మార్పులు. అబ్జర్వేటరీ ఇతర ప్రధాన లక్షణాలేమీ మారలేదు. పునఃప్రణాళిక తరువాత, 2006 ఏప్రిల్ లో ఈ ప్రాజెక్టుపై ఒక స్వతంత్ర సమీక్ష నిర్వహించారు. సాంకేతికంగా ప్రాజెక్టు పటిష్ఠంగా ఉందని ఈ సమీక్ష తేల్చింది. కాని నాసాలో నిధుల విడుదల దశలను మార్చాల్సిన అవసరం ఉందని చెప్పింది. నాసా తన దశల వారీ బడ్జెట్లను తదనుగుణంగా మార్చింది.  

2005 పునఃప్రణాళికలో, ఈ ప్రాజెక్టు పూర్తి జీవిత-కాల వ్యయం సుమారు 4.5 బిలియన్ డాలర్లుగా అంచనా వేసారు. రూపకల్పన, అభివృద్ధి, ప్రయోగం, ఆరంభం కోసం సుమారు US $ 3.5 బిలియన్లు, పదేళ్ల కార్యకలాపాల కోసం సుమారు US $ 1.0 బిలియన్లు ఇందులో భాగం. ESA € 300 మిలియన్లు, కెనడియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ $ 39 మిలియన్ల కెనడియన్ డాలర్లు ప్రాజెక్టుకు కేటాయించాయి. 

2007 జనవరిలో చేసిన సమీక్షలో, ఈ ప్రాజెక్టులోని పది సాంకేతిక అభివృద్ధి అంశాలలో తొమ్మిది విజయవంతంగా ఆమోదం పొందాయి.  ప్రాజెక్టు లోని రిస్కులను గణనీయంగా తగ్గించగల స్థాయికి ఈ సాంకేతికతలు పరిణతి చెందాయని భావించారు. మిగిలిన ఒక్క సాంకేతిక అభివృద్ధి అంశం (MIRI క్రయోకూలర్) దాని సాంకేతిక పరిపక్వ మైలురాయిని 2007 ఏప్రిల్ లో చేరుకుంది. ఈ సాంకేతిక సమీక్షతో ప్రాజెక్టు ప్రారంభ దశ ముగిసింది. ఆ తరువాత ప్రాజెక్టు దాని వివరణాత్మక రూపకల్పన దశ (దశ సి) లోకి వెళ్ళింది. 2007 మే నాటికి, ఖర్చులు లక్ష్యానికి అనుగుణంగానే ఉన్నాయి.  2008 మార్చిలో, ప్రాజెక్టు తన ప్రిలిమినరీ డిజైన్ రివ్యూ (పిడిఆర్) ను విజయవంతంగా పూర్తి చేసింది. 2008 ఏప్రిల్ లో, ప్రాజెక్టు నాన్-అడ్వకేట్ సమీక్ష ఆమోదం పొందింది. 2009 మార్చిలో ఇంటిగ్రేటెడ్ సైన్స్ ఇన్స్ట్రుమెంట్ మాడ్యూల్, 2009 అక్టోబరులో ఆప్టికల్ టెలిస్కోప్ ఎలిమెంట్, 2010 జనవరిలో సౌరకవచాల సమీక్షలు పూర్తయ్యాయి.

2010 ఏప్రిల్ లో, టెలిస్కోపు మిషన్ క్రిటికల్ డిజైన్ రివ్యూ (ఎంసిడిఆర్) లోని సాంకేతిక భాగం ఆమోదం పొందింది. MCDR ను దాటడం అంటే ఈ అబ్జర్వేటరీ దాని మిషన్ కోసం అన్ని సైన్స్, ఇంజనీరింగ్ అవసరాలను తీర్చగలదనేందుకు సూచిక. గతంలో చేసిన అన్ని డిజైన్ సమీక్షలూ MCDR లో భాగమే. MCDR తరువాత నెలల్లో ఇండిపెండెంట్ కాంప్రహెన్సివ్ రివ్యూ ప్యానెల్ ప్రాజెక్టు షెడ్యూలును సమీక్షించింది. ఈ సమీక్షలో, ప్రయోగాన్ని 2015 లో జరపాలని, బాగా ఆలస్యం అయితే 2018 చివరిలో జరగాలనీ తలపెట్టారు. 2010 నాటికి, జేమ్స్ వెబ్ పని షెడ్యూలు ప్రకారమే జరుగుతున్నప్పటికీ, దానిపై పెరుగుతున్న ఖర్చులు ఇతర ప్రాజెక్టులపై ప్రభావం చూపాయి.

2011 నాటికి, జెడబ్ల్యుఎస్టి ప్రాజెక్టు తుది రూపకల్పన, తయారీ దశలో (దశ సి) ఉంది. డిజైన్, నిర్మాణం, ప్రతిపాదిత ఆపరేషన్ ల లోని ప్రతి అంశాన్నీ వివరంగా సమీక్షిస్తూ వచ్చారు. ఈ ప్రాజెక్టు ద్వారా కొత్త సాంకేతికతలు వెలుగు చూసాయి. ఇంత పెద్ద టెలిస్కోపును ఇంత తక్కువ ద్రవ్యరాశితో నిర్మించడం సాధ్యమేనా అన్న సంగతి 1990ల నాటికి శాస్త్రవేత్తల ఊహల్లోనే లేదు. 

ప్రాథమిక దర్పణపు షట్కోణ విభాగాల అసెంబ్లీ, 2015 నవంబరులో మొదలైంది. దీన్నిరోబోటిక్ ఆర్మ్ ద్వారా జచేసారు.2016 ఫిబ్రవరిలో ఇది పూర్తయింది.  వెబ్ టెలిస్కోపు తుది నిర్మాణం 2016 నవంబరులో పూర్తయింది. తరువాత విస్తృతమైన పరీక్షలు ప్రారంభమయ్యాయి.  2018 మార్చిలో మోహరింపును పరీక్షించే సమయంలో టెలిస్కోపు సౌర కవచం చినిగి పోవడంతో, జేమ్స్ వెబ్ ప్రయోగాన్ని 2020 మే వరకు వాయిదా వేయాల్సి వచ్చింది.  ఆ తరువాత జరిగిన స్వతంత్ర సమీక్షలో వేసిన అంచనాల ఆధారంగా, 2018 జూన్ లో నాసా జేమ్స్ వెబ్ లాంచిని మరో 10 నెలలు ఆలస్యం చేసి, 2021 మార్చిలో లాంచి చెయ్యాలని తలపెట్టింది.  ప్రాజెక్టులో 344 సింగిల్-పాయింట్ వైఫల్య సంభావ్యతలు ఉన్నాయని ఆ సమీక్షలో కనుగొన్నారు. వీటిలో ఏ ఒక్కదాని వల్లనైనా మొత్తం ప్రాజెక్టు ఆగిపోతుంది.  2019 ఆగస్టులో, టెలిస్కోపు యాంత్రిక ఏకీకరణ పూర్తయింది. తొలి ప్రణాళిక ప్రకారం, ఎప్పుడో 12 సంవత్సరాల క్రితం, 2007 లోనే చేయవలసిన పని ఇది.

ఖర్చు, షెడ్యూల్ సమస్యలు 

ప్రయోగ వాహనాన్ని నిర్ణయించడంలో ఆలస్యం, అనుకోని పరిస్థితుల కోసం అదనపు నిధులను జోడించడం వంటి బయటి కారణాల వలన జె.డబ్ల్యుఎస్టీకి వ్యయం పెరగడం, ఆలస్యం అవడం వంటి చరిత్ర ఉంది. 2006 నాటికి, జేమ్స్ వెబ్ ను అభివృద్ధి చేయడానికి 1 బిలియన్ డాలర్లు ఖర్చు చేశారు. ఆ సమయానికి మొత్తం బడ్జెట్ 4.5 బిలియన్ డాలర్లు ఉంది. నేచర్ జర్నల్‌లో 2006 లో వచ్చిన ఒక కథనంలో,1984 లో స్పేస్ సైన్స్ బోర్డ్ చేసిన ఒక అధ్యయనంలో మలితరం పరారుణ అబ్జర్వేటరీకి 4 బిలియన్ డాలర్లు (2006 నాటి డాలరు లెక్కల ప్రకారం సుమారు 7 బిలియన్ డాలర్లు) ఖర్చవుతుందని అంచనా వేసినట్లు రాసింది.  2019 అక్టోబరు నాటికి, 2021 లో అంతరిక్షం లోకి ప్రయోగించే అంచనాతో ప్రాజెక్టు అంచనా వ్యయం10 బిలియన్లకు చేరుకుంది. 

టెలిస్కోపుకు మొదట 1.6 బిలియన్ల వ్యయం అవుతుందని అంచనా వేసారు.  అయితే వ్యయ అంచనా అభివృద్ధి జరిగే సమయంలో పెరుగుతూ పోయింది. 2008 లో నిర్మాణం అధికారికంగా మొదలయ్యే సమయానికి సుమారు 5 బిలియను డాలర్లకు చేరుకుంది. 2010 వేసవిలో, మిషన్ క్రిటికల్ డిజైన్ రివ్యూలో అన్ని సాంకేతిక విషయాల లోనూ అద్భుతమైన గ్రేడ్‌లతో ఆమోదం పొందింది, అయితే ఆ సమయంలో షెడ్యూలు, ఖర్చులు చెయ్యిదాటి పోతున్న నేపథ్యంలో మేరీల్యాండ్ సెనేటర్ బార్బరా మికుల్స్కీ ప్రాజెక్టుపై స్వతంత్ర సమీక్ష జరపాలని కోరింది. జె. కాసాని (జెపిఎల్) అధ్యక్షతన ఏర్పాటైన స్వతంత్ర సమగ్ర సమీక్షా మండలి, టెలిస్కోపు లాంచి 2015 చివరిలో జరిగే అవకాశం ఉందనీ, అప్పటికి ఖర్చు అదనంగా 1.5 బిలియన్లు అవుతుందనీ (మొత్తం $ 6.5 బిలియన్లు) తేల్చింది. దీనికి 2011, 2012 ఆర్థిక సంవత్సరాలలో అదనపు నిధులు అవసరమవుతాయనీ, ప్రయోగ తేదీ వాయిదా పడితే మరింత ఖర్చుకు దారితీస్తుందనీ కూడా వారు సూచించారు. 

2011 జూలై 6 న, అమెరికా హౌస్ ఆఫ్ రిప్రజెంటేటివ్స్ కేటాయింపుల కమిటీ జేమ్స్ వెబ్ ప్రాజెక్టును రద్దు చేయడానికి ప్రతిపాదించి, 2012 సంవత్సరపు నాసా బడ్జెట్ నుండి 1.9 బిలియన్లను కోసేసింది. దీనిలో నాలుగో వంతు జెడబ్ల్యుఎస్టి ది.     అప్పటికే 3 బిలియన్లు ఖర్చు చేసారు. దానికి అవసరమైన హార్డ్వేరులో 75% ఆసరికే ఉత్పత్తిలో ఉంది.  ఈ బడ్జెట్ ప్రతిపాదనను మరుసటి రోజు ఉప కమిటీ ఆమోదించింది. ఈ ప్రాజెక్టు "అనుకున్న బడ్జెట్టు కంటే బిలియన్ల డాలర్లు ఎక్కువగా ఉంది, ప్రాజెక్టు నిర్వహణ పేలవంగా ఉంది" అని కమిటీ ఆరోపించింది. దీనికి స్పందనగా, అమెరికన్ ఆస్ట్రోనామికల్ సొసైటీ జేమ్స్ వెబ్ కి మద్దతుగా ఒక ప్రకటన విడుదల చేసింది.  మేరీల్యాండ్ సెనేటర్ బార్బరా మికుల్స్కి కూడా ప్రాజెక్టుకు మద్దతు ఇచ్చింది.  జేమ్స్ వెబ్ కి మద్దతుగా అనేక సంపాదకీయాలు కూడా 2011 లో అంతర్జాతీయ పత్రికలలో వచ్చాయి.   2011 నవంబరులో, జెడబ్ల్యుఎస్టిని రద్దు చేయాలనే ప్రతిపాదనను కాంగ్రెస్ తిరస్కరించింది. బదులుగా ఈ ప్రాజెక్టును 8 బిలియన్ డాలర్లకు పూర్తి చేయాలని చెప్తూ, అదనపు నిధులపై పరిమితి విధించింది. 

వెబ్ టెలిస్కోపుపై పెరుగుతున్న ఖర్చుల పైన, షెడ్యూల్లో జరుగుతున్న ఆలస్యం పైనా కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు ఆందోళన వ్యక్తం చేశారు, అసలే అరకొరగా ఉన్న బడ్జెట్టు కోసం పోటీపడడం ద్వారా ఇది ఇతర అంతరిక్ష శాస్త్ర కార్యక్రమాలకు నిధులను అందనీయడం లేదు.  ఉన్న బడ్జెటును మింగేస్తూ, ఇతర పరిశోధనల నుండి నిధులను మళ్లిస్తున్నందున, 2010 లో నేచర్ పత్రిక, జేమ్స్ వెబ్ ను "ఖగోళ శాస్త్రాన్ని మింగేస్తున్న టెలిస్కోపు"గా అభివర్ణించింది. 

ఇలాంటి ప్రాజెక్టు అభివృద్ధికి ఎంత ఖర్చవుతుందో అంచనాలు వేయడం కష్టం. ప్రారంభంలో వ్యయం పెరుగుదలకు ఇది ఒక కారణం. ప్రారంభ అభివృద్ధి మైలురాళ్ళు సాధించినప్పుడు బడ్జెట్ అంచనా సామర్థ్యం కొంత మెరుగుపడింది.  2010 ల మధ్య నాటికి, అమెరికా వాటాగా 8.8 బిలియను డాలర్ల వ్యయం అవుతుందని అంచనా వేసారు. 2007 లో, ESA సహకారం సుమారు 350 మిలియను యూరోలు.  ప్రాజెక్టు పూర్తయ్యేనాటికి విస్తరించిన కార్యకలాపాలతో సహా మొత్తం ఖర్చు 10 బిలియను డాలర్లకు పైగా ఉంటుందని అంచనా వేసారు.  2018 మార్చి 27 న, నాసా అధికారులు జెడబ్ల్యుఎస్టి ప్రయోగాన్ని 2020 మేలో గానీ, ఆ తరువాత గానీ జరుపుతామని ప్రకటించారు. ప్రాజెక్టు ఖర్చులు 8.8 బిలియన్లను మించవచ్చని కూడా అంగీకరించారు.  తాజా ఆలస్యాన్ని ప్రకటించిన మార్చి 27 నాటి పత్రికా ప్రకటనలో, ESA తో చర్చించి కొత్త ప్రయోగ విండో నిర్ణయించిన తర్వాత సవరించిన వ్యయ అంచనాను విడుదల చేస్తామని నాసా తెలిపింది.  ఈ వ్యయ అంచనా 2011 లో కాంగ్రెస్ నిర్ణయించిన 8 బిలియన్ల పరిమితిని మించి ఉంటే, నాసా తిరిగి శాసనసభ ఆమోదం పొందాల్సి ఉంటుంది.   2019 ఫిబ్రవరిలో, వ్యయ వృద్ధిపై విమర్శలు వ్యక్తం చేస్తూనే, కాంగ్రెస్ ఖర్చు పరిమితిని 800 మిలియన్లు పెంచింది.  2019 అక్టోబరులో, ఈ ప్రాజెక్టు కోసం మొత్తం వ్యయ అంచనా 10 బిలియను డాలర్లకు చేరుకుంది.

భాగస్వామ్యం 
1996 నుండి నాసా, (యూరపియన్ సైన్స్ ఏజెన్సీ) ఇఎస్‌ఎ, (కెనడియన్ సైన్స్ ఏజన్సీ) సిఎస్ఎలు టెలిస్కోప్ కార్యక్రమంలో సహకరించుకుంటున్నాయి. నిర్మాణం, ప్రయోగంలో ఇఎస్‌ఎ పాల్గొనడాన్ని 2003 లో దాని సభ్యులు ఆమోదించారు, 2007 లో ఇఎస్‌ఎ, నాసా ల మధ్య ఒక ఒప్పందం కుదిరింది. కార్యక్రమంలో పూర్తి భాగస్వామ్యం, ప్రాతినిధ్యం, దాని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు అబ్జర్వేటరీకి సమయం కేటాయింపుకు ప్రతిగా, ఇఎస్‌ఎ NIRSpec పరికరం, MIRI పరికరం లోని ఆప్టికల్ బెంచ్ అసెంబ్లీ, టెలిస్కోపును అంతరిక్షం లోకి పంపించేందుకు ఏరియేన్ 5 ECA రాకెట్టు, కార్యక్రమంలో పని చేసేందుకు మానవశక్తినీ అందిస్తోంది.  సిఎస్ఎ ఫైన్ గైడెన్స్ సెన్సర్, నియర్-ఇన్ఫ్రారెడ్ ఇమేజర్ స్లిట్‌లెస్ స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్‌లతో పాటు, మానవ వనరులను కూడా అందిస్తుంది. 

 పాల్గొనే దేశాలు

మిషన్ 
జేమ్స్ వెబ్ కి నాలుగు ముఖ్యమైన లక్ష్యాలున్నాయి. బిగ్ బ్యాంగ్ తరువాత ఏర్పడ్డ తొట్టతొలి నక్షత్రాలు, గాలక్సీల నుండి వెలువడ్డ కాంతి కోసం వెతకడం. గెలాక్సీల నిర్మాణం, పరిణామాలను అధ్యయనం చెయ్యడం, నక్షత్ర, గ్రహ వ్యవస్థల ఏర్పాటు అధ్యయనం, జీవావిర్భావాన్ని అధ్యయనం చెయ్యడం ఇతర లక్ష్యాలు.  ఈ లక్ష్యాలను సమర్థవంతంగా సాధించాలంటే, కంటికి కనిపించే కాంతిని కాకుండా సమీప-పరారుణ కాంతిని పరిశీలించాలి. ఈ కారణంగా, జేమ్స్ వెబ్ సాధనాలు హబుల్ టెలిస్కోప్ లాగా కంటికి కనిపించే కాంతిని, లేదా అతినీలలోహిత కాంతిని కొలవదు; పరారుణ కిరణాలను పరిశీలిస్తుంది. జేమ్స్ వెబ్ 0.6 (ఆరెంజ్ లైట్) నుండి 28 మైక్రోమీటర్ల వరకు ఉండే తరంగదైర్ఘ్యాలను () ఇది సమర్ధంగా పరిశీలిస్తుంది

ప్రయోగం, మిషన్ కాలం 
జేమ్స్ వెబ్‌ను 2021 మార్చి 30 న ఫ్రెంచ్ గయానా నుండి ఏరియాన్ 5 రాకెట్‌పై ప్రయోగించాలని 2019 అక్టోబరు నాటి ప్రణాళిక.  ఒక అడాప్టర్ రింగుతో అబ్జర్వేటరీని అరియాన్ 5 రాకెట్‌కు బిగిస్తారు. భవిష్యత్తులో దీన్ని మోహరించేటపుడు ఇబ్బందులేమైనా ఎదురైతే, వాటిని పరిష్కరించడానికి అంతరిక్ష నౌక అబ్జర్వేటరీని ఈ రింగు ద్వారానే పట్టుకుంటుంది. అయితే, టెలిస్కోపులో మరమ్మతులేమైనా అవసరమైతే చేసే వీలు లేదు. హబుల్ మాదిరిగా దీనిలోని పరికరాలను మార్చడం లాంటివి చేసే వీలు లేదు. దీని ఆయుష్షు ఐదేళ్ళు. దాన్ని పది సంవత్సరాల వరకు పొడిగించాలనే లక్ష్యం పెట్టుకున్నారు.  L2 చుట్టూ J2ST తిరిగే హేలో కక్ష్య నుండి పక్కకు పోనీకుండా నిర్వహించడానికి ప్రొపెల్లెంట్‌ను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం ఉంది. ఇది దాని జీవితకాలాన్ని పరిమితిస్తుంది. పదేళ్లపాటు నిర్వహించడానికి సరిపడేంత ఇంధనాన్ని అందులో అమరుస్తున్నారు.  ప్రణాళికాబద్ధమైన ఐదేళ్ల సైన్స్ పరిశీలనలు 6 నెలల కమిషన్ దశ తర్వాత ప్రారంభమవుతాయి. L2 కక్ష్య మెటా-స్థిరంగా మాత్రమే ఉంటుంది కాబట్టి టెలిస్కోపు కక్ష్యకు స్టేషన్-కీపింగ్ చెయ్యాల్సిన అవసరం ఉంది. లేదంటే అది ఈ కక్ష్య నుండి బయటికి పోతుంది.

కక్ష్య 

జేమ్స్ వెబ్ భూమి నుండి 15,00,000 కిలోమీటర్ల దూరంలోని, భూమి-సూర్యుల వ్యవస్థ లోని రెండవ లాగ్రాంజ్ బిందువు ( L2 ) వద్ద సూర్యుడికి నేరుగా ఎదురుగా ఉంటుంది. సాధారణంగా సూర్యుని నుండి భూమి కంటే ఎక్కువ దూరంలో నున్న వస్తువుకు సూర్యుని చుట్టూ ప్రదక్షిణ చేసేందుకు ఒక సంవత్సరం కన్నా ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. అయితే L2 బిందువు దగ్గర ఉన్న వస్తువుపై భూమి, సూర్యుల గురుత్వాకర్షణ శక్తుల కారణంగా సూర్యుని చుట్టూ తిరిగేందుకు, భూమికి పట్టే సమయమే దానికి కూడా పడుతుంది. జేమ్స్ వెబ్, L2 పాయింట్ చుట్టూ ఒక హేలో కక్ష్యలో ప్రదక్షిణ చేస్తుంది. ఈ కక్ష్య జ్యోతిశ్చక్రానికి (ఎక్లిప్టిక్) కొంత కోణంలో వాలుగా ఉంటుంది. దీని వ్యాసార్థం 8,00,000 కి.మీ. ఉండి, ఒక ప్రదక్షిణకు అర్ధ సంవత్సరం తీసుకుంటుంది. L2 అనేది గురుత్వాకర్షణ శక్తులు ఎటు వైపునకూ లాగని ఒక సమతౌల్య బిందువు కాబట్టి, హేలో కక్ష్య అనేది మామూలు అర్థంలో కక్ష్య కాదు: అంతరిక్ష నౌక వాస్తవానికి సూర్యుని చుట్టూ కక్ష్యలో తిరుగుతూ ఉంటుంది, హేలో కక్ష్యను L2 పాయింట్ సమీపంలో జరిగే నియంత్రిత చలనంగా భావించవచ్చు. దీనికి కొంత స్టేషన్ కీపింగ్ అవసరం: ఇందు కోసం సంవత్సరానికి సుమారు 2–4  మీ/సే థ్రస్టు అవసరమౌతుంది. మొత్తం స్టేషన్ కీపింగ్ బడ్జెట్ 150 మీ/సె. అబ్జర్వేటరీ ప్రొపల్షన్ సిస్టమ్‌లో రెండు సెట్ల థ్రస్టర్‌లు ఉంటాయి.

పరారుణ ఖగోళ శాస్త్రం 

జేమ్స్ వెబ్ హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోపుకు (HST)కు అధికారికంగా వారసురాలు. జేమ్స్ వెబ్ ప్రాథమికంగా పరారుణ కాంతిలో పరిశీలనలు చేస్తుంది కాబట్టి దీన్ని స్పిట్జర్ అంతరిక్ష టెలిస్కోపుకు కూడా వారసురాలేనని చెప్పవచ్చు. జేమ్స్ వెబ్ ఆ రెండు టెలిస్కోపుల కంటే ఎక్కువ దూరం చూడగలుగుతుంది. వాటి కంటే ఎక్కువ, వాటి కంటే చాలా పురాతన నక్షత్రాలు, గెలాక్సీలను చూడగలదు.  పరారుణంలో పరిశీలించడం అనేది దీనికి ముఖ్య కారణం.దీనికి, కాస్మోలాజికల్ రెడ్‌షిఫ్ట్ ఒక కారణం కాగా, ఇది అస్పష్టమైన దుమ్ము, వాయువుల గుండా బాగా చొచ్చుకుపోవడం రెండో కారణం. మసగ్గా ఉండే, చల్లటి వస్తువులను పరిశీలించడానికి దీని వలన వీలు కలుగుతుంది. భూ వాతావరణంలోని నీటి ఆవిరి, కార్బన్ డయాక్సైడ్లు పరారుణాన్ని చాలా వరకూపీల్చేస్తాయి కాబట్టి, భూ-స్థిత పరారుణ పరిశీలనలు చిన్న తరంగదైర్ఘ్యాలకే పరిమితంగా ఉందటాయి పైపెచ్చు స్వయంగా భూవాతావరణం కూడా పరారుణం వికిరణాన్ని ప్రసరిస్తుంది, అంతరిక్షం నుండి వచ్చే వికిరణాన్ని ఇది మింగేస్తుంది. ఈ కారణాన, పరారుణ పరిశీలనకు అంతరిక్ష టెలిస్కోపే ఉత్తమం. 

ఒక ఖగోళ వస్తువు ఎంత ఎక్కువ దూరంలో ఉంటే, అంత తక్కువ వయసులో ఉన్నప్పటి దాని రూపాన్ని చూడవచ్చు. ఎందుకంటే దాని కాంతి పరిశీలకులను చేరుకోవడానికి ఎక్కువ సమయం పడుతుంది కాబట్టి. విశ్వం విస్తరిస్తోంది కాబట్టి, కాంతి ప్రయాణిస్తున్నప్పుడు అది ఎరుపు రంగులోకి మారుతుంది (రెడ్ షిఫ్ట్). అంచేత చాలా దూరాల్లోని వస్తువులను పరారుణంలో చూడటం సులభం.  జేమ్స్ వెబ్ పరారుణ సామర్థ్యం బిగ్ బ్యాంగ్ అనంతరం కొన్ని పదుల కోట్ల సంవత్సరాల తరువాత ఏర్పడిన తొలి గెలాక్సీలను చూడటానికి వీలు కల్పిస్తుంది. 

కనిపించే కాంతిని చెదరగొట్టే విశ్వం లోని ధూళి ధూసరిత ప్రాంతాల గుండా పరారుణ వికిరణం మరింత స్వేచ్ఛగా ప్రయాణిస్తుంది. కనిపించే స్పెక్ట్రంలో వాయువు, ధూళి ద్వారా అస్పష్టంగా కనబడే మోలిక్యులర్ మేఘాల (నక్షత్రాలు పుట్టిన పరమాణు మేఘాలు, గ్రహాలు ఏర్పడే చక్రాలు, కోట్లాది క్రియాశీల గెలాక్సీలు ) వంటి వస్తువులు, ప్రాంతాలను పరారుణంలో అధ్యయనం చేయడానికి వీలు కలుగుతుంది. 

ప్లాంక్ సూత్రం వివరించిన విధంగా సాపేక్షంగా చల్లని వస్తువులు ప్రధానంగా పరారుణంలో రేడియేషన్‌ను విడుదల చేస్తాయి. తత్ఫలితంగా, నక్షత్రాల కంటే చల్లగా ఉండే చాలా వస్తువులను పరారుణంలో బాగా అధ్యయనం చేయవచ్చు.  ఇందులో ఇంటర్స్టెల్లార్ మాధ్యమం, బ్రౌన్ మరుగుజ్జు నక్షత్రాలు, మన స్వంత సౌర వ్యవస్థ, ఇతర సౌర వ్యవస్థలలోని గ్రహాలు, తోకచుక్కలు, కైపర్ బెల్ట్ వస్తువులు ఉన్నాయి. వీటిని మిడ్-ఇన్ఫ్రారెడ్ ఇన్స్ట్రుమెంట్ (MIRI) తో గమనించవచ్చు. దీని కోసం అదనపు క్రయోకూలర్ అవసరం అవుతుంది.  

స్పిట్జర్, WMAP ప్రోబ్ ల వంటి మిషన్లలో వచ్చిన ఫలితాలు జేమ్స్ వెబ్ ప్రాజెక్టును చేపట్టేందుకు దారితీసాయి.  స్పిట్జర్, నక్షత్రాల చుట్టూ ఉన్న ధూళి చక్రాలను గమనించడంతో మిడ్-ఇన్ఫ్రారెడ్ ప్రాముఖ్యత వెలుగులోకి వచ్చింది. అలాగే, WMAP ప్రోబ్ రెడ్‌షిఫ్ట్ 17 వద్ద విశ్వపు "వెలుగును" చూపించింది. ఇది మిడ్-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ప్రాముఖ్యతను మరింతగా నొక్కి చెప్పింది. ఈ రెండు మిషన్లు 2000 ల ప్రారంభంలో మొదలై, జేమ్స్ వెబ్ అభివృద్ధిని ప్రభావితం చేసాయి.

ప్రయోగించిన తర్వాత మోహరింపు 
ప్రయోగించిన అనంతరం దాదాపు ఒక నెల తరువాత, జేమ్స్ వెబ్‌ను L2 లాగ్రాంజియన్ పాయింట్ వద్ద ఒక హేలో కక్ష్యలోకి పంపించేందుకు పథాన్ని సరిదిద్దే క్రమాన్ని ప్రారంభిస్తారు.

ఖగోళ పరిశీలనలకు సమయం కేటాయింపు 
డైరెక్టర్స్ డిస్క్రెషనరీ ఎర్లీ రిలీస్ సైన్సే (డిడి-ఇఆర్ఎస్) కార్యక్రమం, గ్యారెంటీడ్ టైమ్ అబ్జర్వేషన్స్ (జిటిఓ) కార్యక్రమం, జనరల్ అబ్జర్వర్స్ (జిఓ) కార్యక్రమాల ద్వారా జెడబ్ల్యుఎస్టిని వాడుకుని ఖగోళ పరిశీలన సమయాన్ని కేటాయిస్తారు.  అబ్జర్వేటరీ కోసం హార్డ్‌వేర్, సాఫ్ట్‌వేర్ భాగాలను అభివృద్ధి చేసిన శాస్త్రవేత్తలకు జిటిఓ కార్యక్రమం ద్వారా సమయాన్ని హామీగా ఇస్తారు. జిఓ కార్యక్రమం ద్వారా ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలందరూ పరిశీలన సమయం కోసం దరఖాస్తు చేసుకోవచ్చు. హబుల్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ కోసం వాడుతున్న ప్రతిపాదన సమీక్షా ప్రక్రియ మాదిరిగానే సమయం కేటాయింపు కమిటీ (టిఎసి) వారు పీర్ సమీక్ష ద్వారా జిఓ కార్యక్రమాలను ఎంపిక చేస్తారు. జెడబ్ల్యుఎస్టి పరిశీలనా సమయం అధిక సబ్‌స్క్రయిబ్ అవుతుందని భావిస్తున్నారు.

ఎర్లీ రిలీస్ సైన్స్ కార్యక్రమం 
స్పేస్ టెలిస్కోప్ సైన్స్ ఇన్స్టిట్యూట్, డైరెక్టర్స్ డిస్క్రిషనరీ ఎర్లీ రిలీజ్ సైన్స్ (డిడి-ఇఆర్ఎస్) కార్యక్రమాలు పదమూడింటిని ఎంపిక చేసినట్లు 2017 నవంబరులో ప్రకటించింది. దీనిని పోటీ ప్రతిపాదన ప్రక్రియ ద్వారా ఎంపిక చేశారు.  జెడబ్ల్యుఎస్టి ఆరంభ మోహరింపు కాలం ముగిసిన తరువాత మొదటి ఐదు నెలల్లో ఈ కార్యక్రమంలో పరిశీలనా సమయం కేటాయిస్తారు. సౌర వ్యవస్థ, ఎక్సోప్లానెట్స్, నక్షత్రాలు, నక్షత్రాల ఉద్భవం, సమీప, సుదూర గెలాక్సీలు, గురుత్వాకర్షణ లెన్సులు, క్వాసార్లతో సహా సైన్స్ విషయాల పరిశీలనల కోసం కేటాయించిన ఈ 13 కార్యక్రమాలకు మొత్తం 460 గంటల పరిశీలనా సమయం లభిస్తుంది.

ప్రయోగం, ప్రక్షేపణ 
అనేక సంవత్సరాల ఆలస్యం తరువాత, 2021 డిసెంబరు 25 న,  12:20 UTC కి జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోపును ఏరియేన్ విఏ256 వాహనం ద్వారా అంతరిక్షం లోకి విజయవంతంగా ప్రయోగించారు.

తొలి చిత్రాలు 

2022 జూలై 12 న మొదటి పూర్తి-రంగు చిత్రాలను, స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ డేటాను విడుదల చేసారు. దీంతో వెబ్ అధికారికంగా తన  సైన్స్ కార్యకలాపాలను మొదలుపెట్టినట్లైంది; అమెరికా అధ్యక్షుడు జో బిడెన్ 2022 జూలై 11 న  నెబ్బ్ పంపించిన "డీప్ ఫీల్డ్" అనే మొట్ట మొదటి చిత్రాన్ని విడుదల చేసాడు.  జూలై 12 న నాసా మరిన్ని చిత్రాలను విడుదల చేసింది. ఆ చిత్రాలు ఇవి:

 కారినా నెబ్యులా  NGC 3324 అనే నక్షత్రాలకు జన్మనిస్తున్న యువ ప్రాంతం. భూమి నుండి 8,500 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న ఈ ప్రాంతం లోని "ఖగోళ పర్వత శిఖరాలను" ఈ చిత్రంలో చూపించింది.
 WASP-96b  భూమి నుండి 1120 కాంతొఇ సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న నక్షత్రం చుట్టూ పరిభ్రమిస్తున్న ఒక పెద్ద వాయు గ్రహపు వాతావారణ విశ్లేషణను, అక్కడ నీటి ఉనికినీ చూపించే చిత్రం.
 సదరన్ రింగ్ నెబ్యులా  భూమి నుండీ 2500 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న, అంతరించే దశలో ఉన్న నక్షత్రం వెదజల్లుతున్న వాయు, ధూళి మేఘాలను చూపించింది.
 స్టెఫాన్‌స్ క్వింటెట్  ఐదు గాలక్సీ లున్న చిత్రం. ఇందులో వాయు, ధూళి మేఘాలు ఢీకొంటూ, నక్షత్రాలు జన్మిస్తున్న దృశ్యం ఉంది. మధ్యలో ఉన్న నాలుగు గాలక్సీలు భూమి నుండీ 29 కోట్ల కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్నాయి.
 SMACS J0723.3-7327  వెబ్ తొలి డీప్ ఫీల్డ్ చిత్రం. ఇది భూమి నుండి 460 కోట్ల కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న ప్రాంతపు చిత్రం. ఇంకా దూరంగా 1310 కోట్ల కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్న గాలక్సీలు కూడా ఇందులో కనిపిస్తున్నాయి.

గమనికలు

మూలాలు 

అంతరిక్ష కార్యక్రమాలు
ఈ వారం వ్యాసాలు