James Webb (teleskopioa)

James Webb espazio-teleskopioa (ingelesez, James Webb Space Telescope, laburki JWST) 17 herrialderen arteko auzolanari esker garatu den espazio-behatoki bat da. NASA, ESA eta Kanadako Espazio Agentziak (CSA), gailuaren sorkuntza eta erabileraren arduradunek, Hubble eta Spitzer espazio-teleskopioen ordezko teleskopiotzat daukate JWST. JWSTk inoizko bereizmen eta sentsibilitate handienak lortuko ditu eta, argi dago, kosmologia eta astronomiaren alorretako ikerketak eta azterketak bultzatuko dituela. Teleskopio honen helburu nagusietako bat urrutien dauden objektuak behatzea izango da eta, horretaz gain, oso urruti jazo ziren gertakariak aztertzeko aukera emango du, hala nola, unibertsoan sortu ziren lehenengo galaxien sorrera. Aipatu ditugun helburu horiek gaur egungo tresneriarekin gauzatzea ezinezkoa da, amets hutsa da oraingoz. Teleskopio honek izarren eta planeten sorrerak aztertu eta noben zein exoplaneten argazkiak aterako ditu.

Teleskopioaren ezaugarri tekniko nagusietako bat lehen mailako ispilua da, 18 segmentu hexagonalez osatua; denak batzen baditugu, ordea, 6,5 metroko diametroa (24 oin eta 4 hazbete) duen ispilu bat lor dezakegu. Beraz, Hubbeleren 2,4 metroko ispiluarekin (7,9 oin) alderatuta, hobekuntza esanguratsuak lortuko ditu teleskopio berriak. Argi-babeskia ere aipatzekoa da. Teleskopioa Lurra-Eguzkia L2 Lagrangeren puntuan jarriko da abian, Kaptonezko bost xaflaz osatutako argi-babeski batek babestuko du eta, gainera, hori silikonaz eta aluminioz estalita egongo da (ispilua mantentzeko). Era horretan, teleskopioaren lau instrumentu nagusiak zero absolututik hurbil dauden tenperaturetan mantenduko dira. Hubble gai da espektro ultramore hurbilekoa, ikusgaia eta infragorri hurbilekoa behatzeko; JWSTk, aldiz, uhin-luzera luzeko argi ikusgaia (laranjatik gorrira) behatzeko gaitasuna edukiko du, bataz besteko infragorri-tartearen bidez (0,6-tik 27 μm-era). Horri esker JWSTk astronomiaren hainbat azpiadarretan sakondu ahalko du, orain ezinezkoak diren ikerketak eginez.John Mather (2006). «JWST Science». Adibidez, sortu ziren lehenengo izarrak, berrionizazioaren garaikoak, eta lehenengo galaxien sorrera ikertu ahal izango ditu; gainera, ondorengoei argazkiak ateratzeko gaitasuna izango du: hodei molekularrak, izarrak sortzen diren lekuak, gorriranzko lerrakuntza altuegia duten gorputzak eta Hubblerentzat zein beste teleskopioentzat urrutiegi zeuden gorputzak.«James Webb Space Telescope. JWST History: 1989-1994». Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD. 2017.

1996. urtean hasi ziren teleskopioa garatzen, eta garai horretan Next Generation Space Telescope edo NGST izena jarri zioten. 2002an, berriz, James E. Webb izena hartu zuen, 1961. urtetik 1968ra NASAko arduradun izan zen estatubatuar gobernuko funtzionarioaren ohorez, Apollo programan rol garrantzitsua jokatu baitzuen. Proiektuak beharrezkoak ez ziren itxaronaldiak eta gastuak eduki ditu eta, ondorioz, 2005ean aldaketa nabariak egin zituzten haren deseinuan. 2011. urtean, Estatu Batuetako Kongresuaren zati batek proiektua ezeztatzearen alde egin zuen, haren garapenean 3.000 milioi dolar inguru gastatu ondoren eta haren hardwarearen % 75a frogen fasean edo garapen bidean zegoenean. 2011ko azaroan, Kongresuak atzera bota zuen proiektuaren ezeztatzea, baina gastu kopuru maximo bat ezarri zuen, zehazki 8.000 milioi dolarrekoa. 2016ko abenduan, NASAk JWSTren garapen eta sorkuntza faseak amaitu zirela jakitera eman zuen eta, ordutik aurrera, proben fasean sartu da. 2018ko martxoan, NASAk urtebete atzeratu zuen JWSTren jaurtiketa, jaurtitze-proba bat egiterakoan teleskopioaren argi-babeskia urratu egin zelako eta argi-babeskiaren kableak ez zirelako behar bezalako sendotasunez lotu. Une horietan, teleskopio berriaren jaurtiketa 2020ko maiatzean gauzatzea zeukaten buruan, Guyana Frantsesan.

2018ko ekainaren 27an, proba berrietan hainbat arazo atzeman eta gero, horien artean bai teknikoak eta bai gizakiarenak ere, NASAk jaurtiketa 2021eko martxoaren 31era atzeratzea erabaki zuen. Izan ere, teleskopioak gauzatzen dituen proben ebaluatzaileek kontratistari teleskopioak bete behar zituen baldintzak ez betetzea aurpegiratu zioten, igorri zitzaion txosten baten bitartez. Gainera, kontratistari aurretik planeatutako denbora-mugak ez betetzea ere leporatu zioten.

 Xehetasunak 
Lehen esan bezala, 1996an JWSTren sorkuntza hasi zenean Next Generation Space Telescope (NGST) izenarekin deitzen zitzaion, 1993tik Hubbleren ordezkoa izango zela zutelako sortzaileek buruan. 2002an James E. Webb izena jarri zioten, izen bereko gobernuaren funtzionarioaren ohorez (Apolo misioan paper garrantzitsua eduki zuen eta NASAren zenbait ikerketetan lan goraipagarria egin zuen). JWST hainbat agentzien elkarlanaren bidez garatzen ari den proiektu bat da, horien artean daude NASA, Europako Espazio Agentzia eta Kanadako Espazio Agentzia, guztien artean 17 herrialdek laguntzen dute proiektu honetan.

Europaren ekarpenak 2007an bihurtu ziren ofizial, ESA-NASA Ulermen Memorandum bat hitzartu zutenean. Hitzarmen honetan Ariane-5 ECA jaurtigailua, NIRSpec instrumentua, MIRI banku optikoaren muntatzea eta operazioentzako giza-laguntza gehitu ziren ESAren aldetik.

Teleskopioak Hubble Espazio Teleskopioaren masaren erdia izango duela espero da, hala ere, bere ispilu nagusiak (6,5 metroko diametroa duen eta burrez estalitako berilioz egindako islatzaile bat) begiztatze eremu boskoitza edukiko du (25 m2-koa edo 270 oin karratukoa vs 4.5 m2-koa edo 48 oin karratukoa). JWST infragorritik oso urrun ez dagoen astronomiarako pentsatuta dago, baina argi ikusgai laranja eta gorria ikusteko gai izango da, erdi mailako eremu infragorria bezala, instrumentuaren arabera. Diseinuak infragorriarekin (hurbilekoa eta erdi mailakoa gehienbat) duen lotura hiru arrazoiren ondorio da:

 Gorrira lerratuta dauden gorputzen igorpen ikusgaiak infragorritik hurbil edo bertan daude.
 Gorputz hotzek, hala nola, planetek edo hondakin diskoek infragorriaren bidez igorpen sendoagoa egiten dute.
 Infragorrien eremua lurreko teleskopio edo gaur egungo Hubbleren antzeko espazio teleskopioen bidez ikertzea zaila da.thumb|264x264px|JWST Lagrangeren L2 puntuan. 

Aipatutako lurreko teleskopio hauek beraien behaketak gauzatu nahi badituzte atmosfera gainditu behar dute, geruza hau infragorrien banda askorentzat zeharkaezina da. Atmosfera gardena den lekuetan ere arazoak sortzen dira, adibidez, konposatu kimikoak ikertu nahi badira, hala nola, ura, metanoa edo karbono dioxidoa, analisiak zaildu egiten dira, konposatu horiek guztiak Lur planetan ere baditugulako. Gaur egungo espazio teleskopioek (Hubble horien artean) ezin dituzte infragorrien banda hauek ikertu, haien ispiluak ez direlako behar bezain hotzak (Hubbleren ispilua 15 gradutan mantentzen da) eta beraz, teleskopioak indar handiarekin irradiatzen du infragorrien bandan.

JWSTk Lurra-Eguzkia L2 Lagrangeren puntutik hurbil orbitatuko du, gutxi gorabehera Lurretik 1.500.000 km-tara (930.000 milia). Alderaketa batzuk egiten baditugu, Hubblek gure planetatik 550 kilometrora (340 milia) orbitatzen duela jakingo dugu eta Ilargiak 400.000 kilometro ingurura (250.000 milia). Teleskopioa jaurti eta gero konpondu edo eguneratu nahi bada, distantzia honek ezinezko egingo du. Puntu honetatik hurbil orbitatzen duten objektuek Lurrarekiko sinkronoan orbitatu dezakete Eguzkia, honek teleskopioa bete leku berdintsua mantentzea ahalbidetzen du, baina Eguzkiak zein Lurrak igortzen duen bero eta argitik babesteko estalki bat behar du. Estalki honi esker JWSTren tenperatura 50 K (-220 ºC; -370 ºF) baino hotzago mantenduko da, horrela infragorri bidezko behaketak ahalbidetzeko.

 Eguzki-babesa 
Infragorriaren espektroan behaketak gauzatzeko, JWSTk tenperatura baxuan mantendu behar du, gutxi gorabehera 50 K baino beherago (-220 °C; -370 °F), bestela, teleskopioaren erradiazio infragorriak bere instrumentuak blokeatu edo kaltetu ditzake. Hondamendi hori gerta ez dadin, Lurra, Eguzkia eta Ilargiaren beroa zein argia blokeatzeko argi-babeski handi bat erabiliko du, aipatzekoa da, teleskopioa Lurra-Eguzkia L2 Lagrangeren puntuan kokatuko denez, aipatutako hiru argizagiak beti alde berdinean edukiko dituela. L2 puntuaren inguruko bere halo orbitak Lurra eta Ilargiaren itzala ekiditen du, horrela beti posizio konstante eta onargarri batean mantenduko da eguzki-babesa eta eguzki-panelentzat. Argi-babeskia polymidezko geruza batez egina dago eta aluminioz estalitako mintz batzuk ditu alde batean, beste aldekoak silikonazkoak dira.

Argi-babeskia bi aldiz tolesteko egina dago, beraz, Ariane 5 suziriaren kubiertan (4,57 m (5 yarda) × 16,19 m (17,7 yarda-koa da) sartzen da. Teleskopioa L2 puntuan kokatzen den unean, argi-babeskia 21,197 m (23,18 yarda) × 14,162 m-ra (15,55 yarda) zabalduko da. Argi-babeskia Man Techen (NeXolve), Huntsvillen (Alabama) eskuz mihiztatu zen, Redondo Beach-ko Northrop Grummanera entregatu aurretik, bertan hainbat proba egin ziren. Azken hau Kalifornian kokatzen da, Estatu Batuetan.Morring, Jr., Frank, Sunshield, Aviation Week and Space Technology, December 16, 2013, pp. 48-49

 Optika 
JWSTren ispilu nagusia beriliozko islatzaile handi bat da, 6.5 metroko diametroa duena, urrez estalita dagoena eta 25 m2-ko begiztatze eremu bat duena. Dimentsio hauek gaur egungo jaurtigailuentzat handiegiak dira, hori konpontzeko, 18 segmentu hexagonalez osatuta sortu dute ispilua, teleskopioa aireratu eta behar den tokian kokatu ondoren zabalduko direnak. Argazkiaren aurre-uhinen atzematearen bidez, hau berreskurapen fasearen bidez lortuko da, ezarriko dira segmentuak dagokien tokian, mikromotor oso zehatzen bitartez. Hasierako konfigurazio honen ondoren, fokuratze egokia nahi bada, hainbat egunetan behin pizte labur batzuk baino ez dira behar izango, Lurreko teleskopioetan ez bezala. Azken teleskopio hauek, adibide gisa jar dezakegu W. M. Keck Behatokia, optika aktiboen bitartez behin eta berriz berrezarri eta doitu behar dituzte ispiluen segmentuak. Modu horretan karga grabitazionalaren eta haizearen eraginak gainditzen dituzte.

JWST hiru ispilu astigmatikoz ostuta dagoen teleskopio bat da, bigarren eta hirugarren mailako ispilu makurrak ere erabiltzen ditu eremu zabal batean aberrazio optikorik gabeko irudiak lortzeko. Horretaz gain, noranzko azkarreko ispilu bat ere badu, honek bere posizioa segundoko aldi askotan doitu dezake, horrela irudiei egonkortasuna emateko.

Ball Aerospace & Technologies proiektu honen azpikontrata nagusia da, Northrop Grumman Aerospace Systemseko kontratista nagusiak zuzentzen du eta hauek denak NASAren Espazio Hegaldien Goddard Zentroak kudeatzen ditu (Greenbelten kokatuta, Maryland). Teleskopioaren ispilu nagusiko hemezortzi segmentuak, bigarren mailako noranzko ispiluak, hirugarren mailakoak eta sentikorrak, badazpadakoez gain, Ball Aerospacek sortuak eta garatuak izan dira, beriliozko segmentuak erabiliz, hauek beste hainbat enpresek sortu dituzte, Axsys, Brush Wellman eta Tinsley Laboratories, besteak beste.

Ispilu nagusiko azken segmentuak 2016ko otsailaren 3an instalatu ziren eta bigarren mailako ispilua 2016ko martxoaren 3an.

 Tresna zientifikoak 
Integrated Science Instrument Module (ISIM) teleskopioari energia elektrikoa, baliabide informatikoak, hozte-sistema eta egonkortasuna ematen dizkion modulu bat da. Grafito-epoxi konposatu batekin eginda dago eta teleskopioaren egituraren azpialdearekin baturik dago. ISIMa lau instrumentuz eta gida kamara batez osatuta dago, jarraian dituzue bakoitzari buruzko xehetasunak.

 Near InfraRed Camera (NIRCam), espektru estaldura daukan infragorri kamera honek, argi ikusgaiaren mugatik (0,6 mikrometro) infragorri hurbileraino (5 mikrometro) behatzeko gaitasuna izango du. Behatokiaren aurre-uhin sentsore gisa ere balioko du, aurre-uhinen atzemate eta kontrola ardatz duten jarduerentzako funtsezko baliabidea. Arizonako Unibertsitateko talde bateko sortutako tresna, ikerlari nagusia Marcia Rieke dugu eta Kaliforniako Palo Alton kokatuta dagoen Lockheed Martin Advanced Technology Center dugu sozio nagusia.

 Near InfraRed Spectrograph (NIRSpec), espektroskopio honek aurrez aipatu dugun uhin-luzera maila berdinean egingo du lan. Europako Espazio Agentziak sortu zuen, Ikerketarako eta Teknologiarako Europako Zentroan (ESTEC), Herbehereetako Noordwijk hirian. Tresna hau hainbat zentro eta erakunde bereziri esker sortu zen, hala nola, Airbus Defence and Space, Alemaniako Ottobrunn and Friedrichshafen eta Goddard Espazio Hegaldi Zentroa; Pierre Ferruit zientzialaria (Lyongo Goi eta Maila Normaleko Eskola) izan zen proiektua ikuskatzearen arduraduna. NIRSpec-en deseinuak behaketetarako hiru modu ditu: prisma bat erabiltzen duen bereizmen baxuko modua, R~1000 objektu anitzeko modua eta R~2700 eremu integraleko unitatea edo arteka luzeko espektroskopia modua. Moduen arteko trukaketa, uhin-luzerako aurre-hautaketa baten bidez egiten da, Filter Wheel Assembly izenarekin ezagutzen dena. Bestalde, trukaketa gauzatzeko hedatze elementu bat (prisma edo zirrikitua) hautatzen egiten da, Grating Wheel Assembly mekanismoa erabiliz. Bi instrumentuak, besteak beste, Infragorriko Behatoki Espazialean instalatuta dagoen ISOPHOT instrumentua eredutzat hartuta sortu ziren. Objektu anitzeko modua mikroobturatzaile mekanismo konplexu bat eredutzat hartuta sortu zen, honek, NIRSpec-en ikus-eremuan dauden ehunka objektu aldi berean behatzea ahalbidetuko du. Mekanismoak eta haien elementu optiko guztiak Carl Zeiss enpresa alemaniarrak diseinatu, txertatu eta probatu zituen.

 Mid-InfraRed Instrument (MIRI), 5 eta 27 mikrometro bitarteko infragorrien uhin-luzeraren maila neurtuko duen instrumentua. Erdi mailako infragorri kamera batez eta irudien espektrometro batez osatuta dago. NASA eta Europako herrialde batzuen partzuergo baten laguntzarekin garatu zen, George H. Riekek (Arizonako Unibertsitatea) eta Gillian Wright-k (UK Astronomy Technology Centre, Edimburgo, Science and Technology Facilities Council (STFC))-eko kidea zuzendu zuten haren sorkuntza. MIRIk NIRSpec-en antzeko gurpil mekanismoak ditu, hauek Carl Zeiss Optronics GmbH (Max Planck Institute for Astronomy-k azpikontratatua, aldi berean) sortu eta garatu zituen. Instrumentua sortu zenean Goddard Espazio Hegaldi Zentrora entregatu zen 2012aren erdialdean, ondoren ISIMen integratzeko. MIRIren tenperaturak ez ditu 6 K gainditu behar: giro-ezkutuaren alde beroan kokatuta dagoen helio gasezko hozkailu mekaniko batek lortuko du hain tenperatura baxuan mantentzea. Instrumentu honek dituen detektagailu zorrotz eta aurreratuei esker, urrutiko galaxietako sortzen diharduten izarren eta kometa iheskor eta ahulen argia ikusteko gaitasuna edukiko dute zientzialariek, gainera, Kuiper gerrikoko objektu ilunak ere errazago behatu ahalko dituzte. Azken finean, MIRIri esker, uhin-luzera ezberdinetan argazki ikusgarriak lortu ahalko dira, Hubblek ireki zuen bidea zabalduz.

 Fine Guidance Sensor and Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph'' (FGS/NIRISS), Kanadako Espazio Agentziak sortutako egonkortzailea, John Hutchings zientzialariak (Herzberg Institute of Astrophysics, National Research Council (Kanada)) gainbegiratuta. Tresna honek behatokiaren ikuspegi lerroa egonkortuko du zientzialariek beraien behaketak egin bitartean. FGSren neurketek teleskopioaren orientazio orokorra kontrolatzeko eta noranzkoaren ispilua irudia egonkortzeko eraman behar den lekura zuzentzeko balioko dute. Kanadako Espazio Agentziak infragorri hurbila behatuko duen instrumentu bat ere gehituko dio teleskopioari, espektrografoa ere izango den NIRISS. Tresna honek argazki astronomikoak eta 0.8tik 5 mikrometrora bitarteko uhin-luzera mailako espektrografia gauzatuko ditu. Tresna honen gainbegiratzailea René Doyon ikerlari nagusia dugu, Montrealgo Unibertsitatekoa. NIRISS FGSrekin batera fisikoki muntatuta daudenez, sarritan unitate bakarra izango balira bezala hartzen dira, baina beraien eginbeharrak oso desberdinak dira, bat instrumentu zientifikoa den bitartean, bestea behatokiaren laguntza eta mantenurako egituraren zati bat da.

NIRCam eta MIRIk izar-argia blokeatu dezaketen kronografoak dituzte, hala, exoplanetak bezalako gorputz ahulak eta izar distiratsuetatik hurbil dauden disko zirkumestelarrak behatzeko.

NIRCam, NIRSpec, FGS eta NIRISS moduluetako infragorri detektagailuak Teledyne Imaging Sensorsek (antzina Rockwell Scientific Company) gehitu ditu teleskopiora. JWSTn instalatutako sistemek eta ISIM zein ICDH istrumentuek SpaceWire protokoloa erabiltzen dute datuak instrumentu zientifikoen artean edo aztertzen diren eremura igortzeko orduan.

 Spacecraft Bus 
Spacecraft Bus dugu James Webb Espazio Teleskopioaren osagai nagusia, konputaziorako zati asko ditu, komunikaziorako, propultsiorako eta egituraketarako bezala, hala, teleskopioaren atal ezberdinak lotzeko. Argi-babeskiarekin batera, espazio teleskopioaren "espazio-ontzi" aldea osatzen du. JWSTren beste bi elementu nagusiak, Integrated Science Instrument Module (ISIM) eta Optical Telescope Element (OTE) dira. "3 Eskualdea" bezala ezagutzen den espazioan ISIM Spacecraft Busaren zati bat da; espazio honek ISIM Command and Data Handling (ICDH) eta MIRI hozkailu kriogenikoa barne hartzen ditu.Spacecraft Bus, Optical Telescope Element-ekin lotuta dago Deployable Tower Assembly-ren bidez, azken hau argi-babeskiarekin ere lotuta dago.

350 kg-ko pisuarekin (772 Ib, gutxi gorabehera), JWST mantentzeko prestatuta egon behar du, azken honek gutxi gorabehera 6,5 tona pisatzen ditu. Spacecraft Bus gehienbat grafitoarekin konposatuta dagoen materialez osatuta dago. 2015ean muntatu zen Kalifornian, ondoren espazio teleskopioaren gainerako atalekin elkartu behar izan zen, 2020an aurreikusita zegoen bere jaurtiketa baino lehenago. Spacecraft Busak arku segundo bateko apuntamendua eskaini dezake eta dardara 2 miliarkusegunduraino isolatu dezake.

Eguzkiaren aldera begira egongo da, teleskopioaren alderdi "beroan", 300 K inguruko tenperaturan lan egin beharko du. Eguzkiaren aldera orientatuta dagoen edozein gailuk teleskopioaren halo orbitaren baldintza termikoak jasan behar ditu. Gailu hauek alde batean beti jasoko dute eguzki argia eta bestean espazio-ontziaren hesiaren ondorioz sortzen den itzala.Spacecraft Busaren beste xehetasun garrantzitsu batzuk bere konputazio tresneria nagusia, memoria eta komunikazioa dira. Prozesadoreak eta softwareak datuak instrumentuetara eta instrumentuetatik egoera solidoko memoriaren nukleora bideratzen dituzte, irrati sistemara bezala, honen bidez Lurrera datuak bidaltzeko eta handik aginduak jasotzeko. Konputagailuak espazio-ontziaren posizioa ere kontrolatzen du, giroskopioen sentsoreetatik eta izarren aztarnaritik datuak jasoz eta beharrezko aginduak posizio-instrumentuetara edo propultsoreetara igorriz.

 Jaurtiketa eta misioaren iraupena 
Jaurtiketa 2021eko martxoaren 31ean gauzatuko dela dirudi, Ariane 5 suziri batekin. Behatokia "jaurtiketa ibilgailuaren eraztun-interfaze" batekin hornituta dago, etorkizunean baliagarria izan daiteke hau, izan ere, geroago astronauta edo roboten bitarteko horniketa jaurtitze bat egitea ahalbidetzen du, hala, zabalkuntza orokorreko arazoak konpontzeko. Aipatzekoa da, teleskopioaren barneko instrumentuak ezingo direla ez aldatu eta ezta konpondu/hobetu ere, Hubble Teleskopioan egin denaren kontrara. Misioaren iraupenaren aurreikuspena 5 urtekoa da, hala ere, hamar urtera zabaldu daiteke. JWSTk Lagrangeren L2 puntuan mantendu nahi badu propultsatzailea beharko du, honek muga bat ipintzen dio misioaren iraupenari, nahiz eta espero zena baino handiagoa izan, teleskopioak hamar urterako nahikoa propultsatzaile eramango du. Bost urte luze irango duela espero den misio honek, martxan jarri aurretik frogen fase bat pasa beharko du eta ondoren, abian jartzeko zenbait egun beharko dira, hau da, sei hilabete inguru beharko ditu lehenengo ikerketak egin aurretik prestatzeko. L2 orbita metaegonkorra da, beraz, bertan dagoen edozein objektuk han mantentzeko mantenua beharko du, bestela aipatutako puntutik irtengo da.

 Alderaketak 
Infragorrien eremuan ikerketak egiteko gai zen teleskopio handi bat edukitzeko ametsa duela hainbat hamarkada sortu zen; Estatu Batuetan, Shuttle Infrared Telescope Facility anezkan teleskopio bat sortzearen ideia aztertu zen, gaur egungo infragorrizko astronomian garrantzitsua den Space Shuttle garatzen ari ziren bitartean. Garai haietan ere bazekiten atmosferatik at zeuden teleskopioek honen infragorri zurgaketaren eraginpetik kanpo ere bazeudela, lurreko teleskopioak ez bezala, beraz, horrelako teleskopio bat sortzea ate bat irekitzea zen, astronomoak "zeru berri" batera eramango zituen ate berri bat irekitzea.

Teleskopio infragorriek arazo handi bat dute: oso hotzak egon behar dute ondo ibili daitezen, uhin-luzera zenbat eta luzeagoa izan, orduan eta hotzago egon behar dute. Bestela, gailuaren hondoko beroak instrumentuak blokeatzen ditu, teleskopioa itsu utziz. Arazotxo honek badu konponbidea, espazio-ontzia diseinu eraginkor batekin sortzen bada eta teleskopioak egon behar duen lekua substantzia oso hotz batekin barreiatzen bada, hala nola, helio likidoa, ez dago arazorik infragorri bidez behaketak egiterako orduan. Hala eta guztiz ere, funtzio hau (infragorri bidezko behaketa) duten teleskopioek bizi itxaropen oso murritza dute, hozte funtzioa egiten duen substantziaren araberakoa, batzuk hilabete eskasak baino ez dituzten irauten, beste batzuek urte kopuru murritz bat. Gaur egun arte espazio-ontziaren diseinu egokiari esker, beharrezkoak ziren tenperatura baxuak hozkailurik gabe mantendu ahal izan dira, adibide argiak ditugu Spitzer eta NEOWISE misio luzatuak. Beste adibide bat Hubbleren NICMOS instrumentua da, hasiera batean nitrogenozko helio bloke bat erabiltzen hasi zen, bi urtetan amaitu zena, baina gero instrumentu hau uneoro martxan zegoen teleskopio osoaren hoztaile kriogenikoa bihurtu zen. JWST gordailurik gabe hozteko diseinatuta dago, argi-babeskia eta erdi mailako infragorrien instrumentuaren erradiadore batzuen konbinazioarekin hoztaile kriogeniko bat lortzen baitu.

Teleskopioaren aurrekontuaren areagotzeak eta atzerapenak Hubble Espazio Teleskopioarenarekin alderatu daitezke. Hubble proiektuak ametsa izateari utzi eta benetako bihurtzeko lehenengo mugimenduak egin zirenean, 1972an, 300 milioi dolar inguruko hasierako aurrekontua zuen (2006ko 1000 milioi dolar), baina teleskopioa orbitara bidali zenerako, 1990ean, hasierako aurrekontua, gutxi gorabehera, laukoiztuta zegoen. Horretaz gain, instalatu ziren instrumentu berriek eta egotzi zitzaizkion zerbitzu misioek, hasierako aurrekontu hura 2006ko 9000 milioi dolarretara igo zuten.

2006an Nature aldizkarian artikulu bat argitaratu zen, bertan 1984ean Espazioko Zientzien kontseiluak egin zuen ikerketa baten datuak ageri ziren, hemen, hurrengo belaunaldiko infragorrizko behatoki batek 4000 milioi dolar (2006ko 7000 milioi dolarretik hurbil) beharko zituela ipintzen zuen.

NASAren belaunaldi honetako misio astrofisikoetatik azkeneko misio handia dugu JWST, misio hau ez da ezeztatua edo geldiarazia izan, bere belaunaldiko beste hainbat ez bezala, adibidez, Terrestrial Planet Finder (2011), Space Interferometry Mission (2010), International X-ray Observatory (2011), MAXIM (Microarcsecond X-ray Imaging Mision), SAFIR (Irekiera Sinpleko Urruneko Infragorrien Behatokia), SUVO (Espazioaren Ultramore-Ikusgaiaren Behatokia) eta SPECS (Egitura Kosmikoaren Bilakaeraren Zunda Azpimilimetrikoa).

+Hautatutako teleskopio eta istrumentu espazialakIzenaUrteaUhin-luzeraIrekieraHozte-sistemaGiza begia—0.39–0.75 µm0.007 mEzIRT19851.7-118 µm0.15 mHelioaISO19952.5-240 µm0.60 mHelioaHubble STIS19970.115–1.03 µm2.4 mPasiboaHubble NICMOS19970.8-2.4 µm2.4 mNitrogenoa, gero 
hoztaile kriogenikoaSpitzer20033–180 µm0.85 mHelioaHubble WFC320090.2–1.7 µm2.4 mPasiboa + termiko-elektrikoaHerschel200955–672 µm3.5 mHelioaJWSTPlanifikatua0.6–28.5 µm6.5 mPasiboa + hoztaile kriogenikoa (MIRI)

 Historia 

 Eraikitzea eta garapena 
+Gertakarien segidaUrteaGertakariak 1996  NGST hasiera 2002  JWST izena jarri, 8 tik 6 m-ra 2004 NEXUS ezeztatua 2007  ESA/NASA ituna 2010  MCDR proba gainditua 2011  Proposatua - ezeztatua 2020  Aurreikusitako jaurtitze data
Hubbleren ordezko teleskopio bat garatzearen ideia 1989 eta 1994 urteen artean jarri zen martxan, Hi-Z teleskopio kontzeptua zeukaten buruan ideia hau zutenek. Gailuak infragorri bidezkoa eta erabat argiztatutako 4 metroko irekiera zuena izan behar zuela uste zuten, 3 UAko orbita batean ezartzeko gai izango zena. Orbita urrun honi esker zodiakoko hautsak sortzen duen soinu txikia murriztu egingo litzateke. Esku artean eduki zituzten beste plan batzuk NEXUS teleskopio aitzindariaren misioarekin loturik zeuden.Weck, Olivier L.; Miller, David W.; Mosier, Gary E. (2002). «Multidisciplinary analysis of the NEXUS precursor space telescope» (PDF). doi:10.1117/12.460079.
"Azkarragoa, hobeagoa eta merkeagoa" garaian, hau da, 1990eko hamarkadaren erdialdean, NASAko buruzagiek teleskopio merke baten alde egin zuten. Hauen proposamena NGST kontzeptua izan zen, 8 metroko irekiera eta L2 puntuan kokatua, 500 milioi dolarreko aurrekontu batekin, gutxi gorabehera. 1997an, NASA Goddard Espazio Hegaldien Zentroa, Ball AerospaceESA Science & Technology: Ball Aerospace design for JWST. Sci.esa.int.  eta TRWrekin lankidetzan aritu zen, aurrekontu eta baldintzen inguruko ikerketa teknikoak egiteko. 1999an, Lockheed Martin eta TRW izan ziren hasierako diseinuak egiteko hautatuak.

Hasiera batean, jaurtiketa 2007an burutzea zuten pentsatuta, baina jaurtiketa-data hainbat alditan atzeratu zuten (ikus "Jaurtiketaren planifikazioa eta aurrekontuak" taula).

2002an, NASAk NGST sortzea eta eraikitzea onartu zuen, 824,8 milioi dolarreko hasierako aurrekontuarekin, beranduago proiektu honek James Webb Espazio Teleskopioa izena hartu zuen. Garai hauetan 6,1 metroko (20 oin) ispilu nagusi bat ageri zen teleskopioaren diseinuetan eta 2010an jaurtiko zela ere espero zen. Urte horretan bertan, TRW Northrop Grummanek erosi zuen, beraz, Northrop Grumman Space Technology izena hartu zuen enpresak.
Maryland estatuko Greenbelt hirian kokatzen den NASAren Goddard Espazio Hegaldietako Zentroa da behatokiaren proiektuaren zuzendaria. JWST proiektuaren zientzialaria John C. Mather da. Teleskopioaren integrazio eta garapenerako kontratista nagusia Northrop Grumman Aerospace Systems da, hauek espazio-ontziaren elementua eraikitzearen eta garatzearen arduradunak dira, argi-babeskia eta busa sortzeaz gain. Ball Aerospace Optical Telescope Element (OTE) eraikitzeko eta garatzeko azpikontratatua izan zen. Deployable Tower Assembly (DTA) eraikitzeko Northrop Grummanen menpeko Astro Aerospaceren unitate komertziala kontratatu zen, tresna honek OTEa espazio-ontziaren busarekin eta Mid Boom Assemblyrekin (MBA) lotzen ditu, azken honek eguzki-panel handiak orbitan zabaltzen laguntzen du. Goddard Espazio Hegaldien Zentroa Integrated Science Instrument Module (ISIM) eraikitzearen arduraduna ere bada. Eguzki-panel batek eguzki-argia energia elektriko bilakatuko du bateriak birkargatzeko, hauek behar-beharrezkoak dira azpisistemak eta instrumentu zientifikoak martxan edukitzeko. Aipatu ditugun lan guztiek sortzen duten beroa berehalakoan desagertu behar da, tresnen funtzionamendu egokia mantendu nahi bada, gogora dezagun gailu hauek 50 K (-220 °C; -370 °F) tenperaturan egon behar dutela.

2005eko udaberrian aditzera eman zuten aurrekontuen igoerak, urte horretako abuztuan proiektuaren birplanifikapen bat bultzatu zuen. Planteamendu berriak ekarri zituen ondorioak nabariak izan ziren, batez ere txertatze eta froga planetan aldaketa handiak eragin zituelako, jaurtiketa 22 hilabete atzeratu zituelako (2011tik 2013ra) eta 1,7 mikrometro baino uhin-luzera baxuagoekin lanean aritzeko behatokiak zituen moduetarako sistemaren mailako frogen ezeztatzea iragarri zuelako. Hala ere, behatokiaren beste hainbat ezaugarri nagusi ez ziren aldatu. Planteamendu berriaren ondoren, proiektua 2006ko apirilean era independentean birpasatua izan zen. Birpasatze honek proiektua teknikoki solidoa eta sendoa zela ondorioztatu zuen, baina NASAren finantzaketa faseak aldatu egin behar zirela. NASAk JWSTren aurrekontuak aldatzea adostu zuen.

2005eko plangintza berriarekin, proiektuaren guztizko aurrekontua 4,5 mila milioi dolarretara zabaldu zen. Zatitan banatzen badugu, 3,5 mila milioi dolar diseinu, garapen, jaurtiketa eta martxan jartzerako erabiliko zirela aurreikusten zutela ikusiko dugu, beste mila milioi dolar hamar urtetan zehar gauzatuko ziren lanetarako. ESAk 300 milioi euro inguru gehituko zituela aurreikusten zen, diru hau jaurtiketara bideratuko zen, Kanadako Espazio Agentziak berriz, gutxi gorabehera, 39 milioi kanadar dolar inguru gehituko zituela pentsatzen zen.

2007ko urtarrilean, garapenean ziharduten hamar elementuetatik bederatzik ustez gaizki aterako zitzaien froga bat gainditu zuten. Teknologia hauek nahiko ostuak eta bukatu antzean bezala hartu ziren eta beraz, proiektuak ekar zitzakeen arazo bat konponduta zeukatela pentsatu zuten. Garapen fase horretan zegoen elementu garrantzitsu batek, MIRI hozkailu kriogenikoak, 2007ko apirilean egin zitzaizkion frogak gainditzea lortu zuen. Berrikuspen teknologiko honek proiektua hurrengo fasera mugitzeko beharrezkoa zen bultzada eman zuen, hala, proiektua C Fasera edo diseinu zehaztuaren fasera igaro zen. 2007ko maiatzean, aurrekontuak aurreikuspenen barruan zeuden. 2008ko martxoan, proiektuak bere Preliminary Design Review-a (PDR) modu egokian biribildu zuen. 2008ko apirilean, proiektuak Preliminary Design Review (PDR) pasatzea lortu zuen. Teleskopioak gainditzea lortu zituen beste hainbat berrikuspen dituzue jarraian: 2009ko martxoko Integrated Science Instrument Module, 2009ko urrian burutu zen Optical Telescope Element-ena eta 2010eko urtarrilean gauzatu zen argi-babeskiaren berrikuspena.

2010eko apirilean, JWSTk Mission Critical Design Review (MCDR) froga gainditu zuen. MCDR pasa izanak, integratutako behatokiak bere misioan bete beharreko baldintza zientifiko eta tekniko guztiak bete ahalko zituela adierazten zuen. MCDRk aurretik aipatutako diseinu berrikusketa guztiak ere gainditu zituen. Proiektuaren kronograma MCDRaren ondorengo hilabeteetan berrikusia eta eguneratua izan zen, Independent Comprehensive Review Panel izeneko proiektu baten bidez, honek 2015 jaurtiketa burutzeko misioaren beste plangintza bat sortzera behartu zituen ingeniariak, azkenean, jaurtiketa 2018ra atzeratu zen. 2010erako, beharrezkoa zen aurrekontua beste proiektu bati eragiten hasi zen, nahiz eta JWSTk kronogramaren barruan jarraitu.2011rako, JWST proiektua diseinu eta fabrikazioaren (C Fasea) azkeneko fasean zegoen. Diseinu konplexu (hauek ezin dira jaurtiketa burutu ondoren aldaketak egiteko ukitu) guztietan arrunta da zati bakoitzean berrikuspen zehatzak egitea, eraikitzean bezala. Proiektuak muga teknologiko berriak abiarazi zituen eta bere diseinuaren berrikuspen guztiak gainditu zituen. 1990eko hamarkadan ez zekiten hain teleskopio handi baina arina sortzea posible zenik. Ispilu nagusia osatzen duten segmentu hexagonalen kokatzea, beso robotiko batekin burutu zen lan hau, 2015eko azaroan hasi zen eta 2016ko otsailean bukatu. JWSTren eraikitze lanak 2016ko azaroan amaitu ziren guztiz, hortik aurrera froga zehatz eta konplexuak egiten hasi ziren. 2018ko martxoan, NASAk jaurtiketa-data berriz atzeratu zuen, oraingoan 2020. urtera, teleskopioaren argi-babeskia zabaltze-froga batean urratu egin zelako eta babeski honen kableak ez zirelako behar bezainbeste estutu. 

 Aurrekontuak eta jaurtiketa datak 
+Jaurtiketarako planifikazioa eta aurrekontuakUrteaProgramatutako
jaurtiketa dataAurreikusitako aurrekontua
(mila milioi dolar) 1998  2007  0.5 1999  2007tik 2008ra 1 1997  2007 1 2000  2009 1.8 2002  2010 2.5 2003  2011 2.5 2005  2013  3 2006  2014  4.5 2008  2014  5.1 2010  2015etik 2016ra  6.5 2011  2018   8.7 2013  2018   8.8 2017  2019 8.82018  2020 ≥8.8
JWSTk jasan dituen atzerapenen zerrenda oso luzea da, gehienak kanpoko eragileen ondorio izan dira, adibidez, jaurtiketa burutuko zuen ibilgailua zehaztean atzerapenak eta ezustekoetarako diru-funts osagarriak. 2006. urterako, 1000 milioi dolar gastatu ziren teleskopioaren garapenean, garai hartako hasierako aurrekontua 4500 milioi ingurukoa zela esan beharra dago. Lehen aipatu dugun bezala, Nature aldizkarian argitaratu zen ikerketa baten arabera, hurrengo belaunaldiko teleskopio batek 4000 milioi dolar (2006ko 7 mila milioi dolar inguru) balioko zituela aipatzen zen. Teleskopioa eraikitzeko aurrekontuak baxuegiak zirela eta, beste proiektuak finantzatzeko pentsatua zegoen dirua JWSTren sorkuntzara bideratu zen, Nature aldizkari zientifikoari ez zitzaizkion mugimendu hauek gustatu eta teleskopio berria "astronomia jan zuena" bezala deskribatu zuen 2010ean. 2011ko ekainean, teleskopioak gutxienez hasieran kalkulatu zena baino lau aldiz gehiago gastatuko zuela aditzera eman zen, gainera, hasieran pentsatu baino, gutxienez, 7 urte beranduago jaurtiko zela ere esan zuten. Hasierako kalkulu horien arabera, behatokiak 1600 milioi balioko zituen eta 2011ean jaurtiko zen.

Hasieran egin ziren aurreikuspenek 1600 milioi dolarreko gastua aurreikusten zuten arren, diru kantitatea handitzen joan zen urteak igaro ahala, horrela, 2008an proiektua ofizialki martxan jarriko zela adierazi zutenean, aurrekontua 5000 milioi dolarretan kokatuta zegoen. 2010eko udan, misioak Critical Design Review froga gainditu zuen, emaitza bikainekin gai teknikoei zegokienez, hala ere, kronogramaren eta aurrekontu handiaren ondorioz, Marylandeko Senatariak, Barbara Mikulskik, proiektuaren berrikuspen independente bat eskatu behar izan zuen. J. Casaniren (JPL) buruzagitzapean zegoen Independent Comprehensive Review Panel-ek (ICRP) jaurtiketa datarik hurbilena 2015aren amaiera izango zela aipatu zuen, baina 1500 milioi dolarreko funts gehigarri bat eskatu behar izan zuen (orain arte aztertu ditugun datuen arabera, teleskopioak 6500 milioi balio ditu). Erakunde honek adierazi zuen, data horretan jaurti nahi bazen teleskopioa beharrezkoa zela finantziazio gehigarri bat 2011 eta 2012 urteetan zehar, jaurtiketa data atzeratzen bazen beste finantzaketa gehigarri bat beharko zela ere gaineratu zuen.«Independent Comprehensive Review Panel, Final Report». 2018ko uztailaren 31.

2011ko uztailaren 6an, Estatu Batuetako Ordezkarien Ganberako Merkataritza, Justizia eta Zientzia esleipenen batzordeak, JWST proiektua ezeztatzea erabaki zuen, 2012ko urte fiskalean NASAren diru-funtsetik 1900 milioi dolar gastatuko zituen aurrekontu bat proposatu zutelako. Diru-funts horretatik, gutxi gorabehera, laurden bat teleskopio berriarentzat izango ziren. Urte horretarako 3000 milioi dolar gastatuak zeuden eta instrumentuen %75 oraindik eraikitze lanetan. Aurrekontua ezeztatzearen proposamena azpibatzordean onartua izan zen bozketa bidez, hurrengo egunean. Azpibatzordeak, proiektuak "hasierako aurrekontuan ageri zen kantitatea baino milaka milioi dolar gehiago behar zituela eta kudeaketa eskasa zuela" salatu zuen. 2011ko azaroan ordea, Kongresuak JWST ezeztatzeko planak atzera bota zituen eta horren ordez, diru-funts gehigarriak 8000 milioi dolarretara mugatu zituen. Ganberaren jabetze batzordean proposatu zenaren arabera, teleskopioaren finantzaketak beste misioen finantzaketak arriskuan jar zitzakeen, adibidez, Eremu Luzeko Infragorri Zundaketarako Teleskopioarena.

2011ean, American Astronomical Society-k JWSTren eraikitzea babesten zuela jakiteko adierazpen bat igorri zuen, Marylandeko senatari Barbara Mikulskik bezala. Hainbat argitaletxek ontzat hartu zuten JWST proiektua eta beraz, 2011. urtean zehar hainbat argitarapenetan proiektuarekiko babesa nabaritu zen.

Zientzialari batzuk aurrekontuaren handitzearekin eta teleskopioaren kronograman zeuden atzerapenekin kezkaturik azaldu ziren, gogoan izan behar dugu, astronomiara diru gutxi bideratzen denez, proiektu handi honek beste txikiagoak ezeztatzera behartu zitzakeela espazio agentziak. NASAren aurrekontu-erregistroen berrikuspen batek eta estatuaren hainbat txostenek JWST arazoz josia zegoela adierazten zuten, arazo hauek finantzaketa areagotzea eragin zuten eta beraz, NASAren beste hainbat proiektu garrantzitsuetara bideratzen zen dirua arazoak konpontzen gastatzea. Konponketa eta froga gehigarrien ondorioz, aurrez ikusita zegoen aurrekontua gainditu zen, beraz, aurreikusita zeuden hainbat arazo teknikoentzat eta teleskopioaren hainbat atalen ebaluazioarentzat ez zen dirurik bideratu ahal izan, hala, kronograma eta aurrekontuak luzatu egin ziren.

Aurrekontua hainbeste aldiz zergatik handitu zen jakin nahi baduzu, erantzuna erraza da, hasiera batean oso zaila da teleskopioaren garapenaren diru kalkulu zehatzak egitea, hala ere, garapenaren helburu nagusiak lortu zirenean, etorkizunean beharrezkoa izango zen dirua zehaztea erraztu egin zen. 2010eko hamarkadaren erdialdean, Estatu Batuen diru-ekarpenak 8800 milioi dolarrekoak izango zirela aurreikusten zen. 2007an, ESAk 350 milioi euroko ekarpena egin zuen. Estatu Batuetako eta nazioarteko ekarpen guztiak baturik, operazio gehigarriak kontuan hartu gabe, teleskopioaren guztizko balioa 10 000 milioi dolarrekoa izango dela uste da. 2018ko martxoaren 27an, NASAko funtzionarioek teleskopioaren jaurtiketa 2020ko maiatzera atzeratuko zela onartu zuten, edo agian gehiago, horretaz gain, proiektuaren guztizko balioa 8800 milioitik gorakoa izan zitekeela ere onartu zuten. Egun horretan bertan, beste atzerapen bat iragarri zen, NASAk ESArekin jaurtiketa data eta lekua adostean berrikusitako gastuen aurreikuspen berri bat argitaratuko zuela esan zuen. Aurreikuspen honek Kongresuak 2011ean ezarritako muga (8000 milioi dolarrekoa) gainditzen badu, seguruenik hori gertatuko da, NASAk proiektua berriz ere baimendu beharko du.

2018ko ekainaren 27ko berrikuspen berriaren ondoren, proiektuaren aurrekontua 9.660 milioi dolarrekoa izango dela uste da, aurreko data guztietan egin ziren aurreikuspen guztietan agertu ziren zifra guztiak baino dezente handiagoa.

 Parte-hartzea 
NASA, ESA eta Kanadako Espazio Agentzia (CSA), teleskopioaren sorkuntzan elkarlanean dihardute 1996tik. ESAk eraikitze-lanetan eta jaurtiketan parte hartzen dihardu 2003. urtetik, bere elkarlana onartu ondoren, 2007an NASArekin itun bat sinatu zuen. Erabateko parte-hartzea, ordezkaritza eta bere astronomoek behatokira sartzeko baimenaren truke, ESAk NIRSpec instrumentua, MIRI istrumentuko Optical Bench Assembly-a, Ariane 5 ECA suziri bat eta operazioetan laguntzeko langileak eman ditu. CSAk Fine Guidance Sensor and the Near-Infrared Imager Slitless Spectrograph-a eta operazioetan laguntza emango dizkio proiektuari.

 Herrialde partaideak 
 25px|link= Austria
 25px|link= Belgika
 25px|link= Kanada
 25px|link= Txekiar Errepublika
 25px|link= Danimarka
 25px|link= Finlandia
 25px|link= Frantzia
 25px|link= Alemania
 25px|link= Grezia
 25px|link= Irlanda
 25px|link= Italia
 25px|link= Luxenburgo
 25px|link= Herbehereak
 25px|link= Norvegia
 25px|link= Portugal
 25px|link= Espainia
 25px|link= Suedia
 25px|link= Suitza
 25px|link= Erresuma Batua
 25px|link= Estatu Batuak

 Dibulgazioa eta erakusketak 
2005etik aurrera, proiektuaren egiazko eskalan egindako teleskopio bat egon zen ikusgai hainbat lekutan: Estatu Batuetan, Seattle, Washington; Colorado Springs, Colorado; Greenbelt, Maryland; Rochester, New York; Manhattan, New York; eta Orlando, Florida; eta beste hainbat hirietan, hala nola, Paris, Frantzia; Dublin, Irlanda; Montreal, Quebec, Kanada; Hatfield, Erresuma Batua; eta Munich, Alemania. Proiektuaren modeloa Northrop Grumman Aerospace Systems-ek sortu zuen.

2007ko maiatzean, teleskopioaren egiazko eskalan zegoen modelo bat eraiki zen Washington D. C.-n kokatzen den Smithsonian Institution's National Air and Space Museum on the National Mallen erakusteko. Ereduaren helburua ikusleei satelitearen dimentsioak, eskala eta konplexutasuna era ulergarriagoan erakustea zen, baina jendea astronomia eta zientziaren arloetara erakartzeko asmoa ere bazuen. Ereduak eta teleskopioak hainbat desberdintasun badituzte, eredu honek grabitatea eta klima jasan behar dituenez aluminio eta altzairuz eraikita dago. Gutxi gorabehera, 24×12×12 m (79×39×39 oin) ditu eta 5.5 tona (12,000 Ib) pisatzen ditu.

Modeloa Battery Park-en (Nueva York) ere erakutsi zen, World Science Festival 2010-a ospatu bitartean. Han, ereduak John C. Mather nobel sariduna, John M. Grunsfeld astronauta eta Heidi Hammel astronomoa zeuden mahai biribilarentzat atzeko hondo bezala balio izan zuen. 2013ko martxoan, eredua Texasen kokatzen den Austin hirira eraman zen, SXSW 2013-an ipintzeko.

 Misioa 
JWSTren helburu nagusiak lau dira: Big Bangaren ondoren sortu ziren lehen izar eta galaxien argia aurkitzea, galaxien eraketa eta bilakaera ikertzea, izarren eta eguzki-sistemen sorkuntza ulertzea eta biziaren jatorria zein planeta-sistemak ikertzea. Helburu hauek betetzea errazagoa da infragorrien uhin-luzeran, zehazki, espektroan argi ikusgaitik hurbil dagoen infragorrietan. Arrazoi honengatik, JWSTk ez ditu argi ikusgaia edo ultramorearen eremuko gauzak ikertuko Hubble Teleskopioak bezala, infragorrien astronomian jarduteko diseinatu delako. JWSTk 0.6 (argi laranja) eta 28 mikrometro (erradiazio infragorri sakona, gutxi gorabehera 100 K (−170 °C; −280 °F) tenperaturan) bitarteko uhin-luzera mailak ikusi ahal izango ditu.

Teleskopioa KIC 8462852 izarrari buruzko datuak ateratzeko ere erabiliko da, izar hau berezi egiten duena bere argiaren indargabetzea da. 2015ean aurkitu zen eta argiaren makurduran hainbat ezaugarri arraro ditu.

 Orbita 
JWST Lurra-Eguzkia sistemaren Lagrangeren bigarren puntutik (L2) hurbil kokatuko da, gure planetatik 1 500 000 (930 000 mi) kilometrotara kokatuta dago leku hori, Eguzkiari begira dagoen aldean. Normalean, Lurretik urrunago Eguzkia orbitatzen duen gorputz batek gure planetak baino denbora gehiago beharko luke bira oso bat emateko izarrari, teleskopioa L2 puntutik hurbil egongo da ordea eta beraz, bi argizagien eragin grabitazionalak espazio-ontziak planetaren abiadura berdinean orbitatzea ahalbidetuko du. Teleskopioak aurrez aipatu dugun Lagrangeren puntutik hurbil orbitatuko du, ekliptikarekiko makurtuta egongo den halo orbita batean, gutxi gorabehera, 800 000 kilometroko (500,000 milia) erradioa edukiko du eta urte erdi bat beharko du bira oso bat osatzeko. L2 erakarpen grabitazionalik gabeko puntua denez (orekan daude bi gorputzak), aipatutako halo orbitaren esanahia ez da ohikoa: espazio-ontziak, berez, Eguzkiari emango dizkio birak eta halo orbita ontzia egon behar den puntuan mantentzeko deriba kontrolatu bat dela esan dezakegu. Hau bete dadin zuzenketa mantenua behar da teleskopioan: 2 eta 4 m/s artean eta 150 m/s urtean.E.Canalias, G.Gomez, M.Marcote, J.J.Masdemont. «Assessment of Mission Design Including Utilization of Libration Points and Weak Stability Boundaries». Department de Matematica Aplicada, Universitat Politecnica de Catalunya and Department de Matematica Aplicada, Universitat de Barcellona. Behatokiaren propultsio-sistema bi propultsore multzok osatzen dute."James Webb Space Telescope Initial Mid-Course Correction Monte Carlo Implementation using Task Parallelism." 3.1 Propulsion System Overview. J. Petersen et al. (PDF)

 Astronomia infragorria 
JWST Hubble Espazio Teleskopioaren (HST) ondorengoa izango da, eta bere ezaugarri nagusia infragorri bidezko behaketa denez, Spitzer Espazio Teleskopioaren (SST) ondorengoa ere izango da. JWSTk aurrez aipatutako beste bi teleskopioak erraz gaindituko ditu, izar eta galaxia gehiago eta zahar zein berriagoak behatu ahal izango dituelako.Howard, Rick, "James Webb Space Telescope (JWST)", nasa.gov, March 6, 2012. Aipatutako behaketak gauzatzeko funtsezkoa da infragorri bidezko sistemak erabiltzea, izan ere, gorriranzko lerrakuntza kosmologikoak uhin-luzera horietan aritzea behartzen du eta argi mota horrek errazago zeharkatzen ditu hautsezko hodeiek eta gasek eragindako eremu erdi opakuak. Gainera, gorputz hotzago eta ahulagoak behatzea ere ahalbidetzen du. Lur planetaren atmosferako ur lurrunak eta karbono dioxidoak infragorri gehienak xurgatzen dituenez, lurreko astronomia infragorria oso mugatuta dago, argi ikusgaitik hurbil dauden uhin-luzeretan egiten dute lan, hauek atmosferak ez dituelako hainbeste xurgatzen. Horretaz gain, atmosferak berak infragorrian erradiatzen duela ezin dugu ahaztu, honek behatzen ari garen objektua blokeatzen digu askotan. Hori guztiagatik, astronomia infragorrirako espazio-teleskopio bat askoz hobeagoa da.

Gorputz bat zenbat eta urrunago egon, itxuraz, orduan eta gazteagoa da: argiak denbora gehiago behar izan duelako gure begietaraino iristen. Unibertsoa gelditu gabe hedatzen ari denez, argia bidaiatzen doan heinean gorrirantz desplazatzen da, beraz, gorputz horiek errazago behatzen dira infragorri bidez. JWSTren ahalmenetan jarriak dituzte itxaropenak astronomoek, honek Big Banga gertatu eta handik ehunka milioi urte gutxitara sortu ziren lehen galaxiak ikusteko gaitasuna izango duela uste delako.

Erradiazio infragorriak erraz zeharkatu ditzake hauts kosmikoa nagusi den eremuak, argi ikusgaiak ez bezala, hau sakabanatu egiten baita. Infragorri bidezko behaketek, argi ikusgaiaren espektroan ilunduak ikusiko ziren objektu eta eremuen ikerketa ahalbidetzen dute, hala nola, izarrak jaiotzen diren laino molekularrak, planetak sortzen dituzten disko zirkumestelarrak eta galaxia aktiboen nukleoak ikertzeko ahalmena ematen dute.

Eskala kosmikoan gorputz hotzak direnek (hainbat milaka gradu baino tenperatura baxuagoak) beraien erradiazioa nagusiki infragorrian igortzen dute, Plancken legeak dioen bezalaxe. Hau da, espazioan gehiengoa diren izarrak baino gorputz hotzago horiek errazago ikertzen dira infragorriaren espektroan. Gorputz hotz hauek, besteak beste, nano marroiak, gure eguzki-sistemako planetak zein beste sistemetakoak, kometak eta Kuiper gerrikoko objektuak dira, guztiak Mid-Infrared Instrument-ekin (MIRI) behatu ahal izango dira, instrumentu honek hoztaile kriogeniko gehigarri bat beharko du.

JWSTren garapenari eragin zioten astronomia infragorriko misio batzuk Spitzer eta Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) zunda izan ziren.JPLren webguneko PDF fitxategi bat, ikusi hemen. Spitzerrek erdi mailako infragorriaren garrantzia azpimarratu zuen, izarren inguruan zeuden hautsezko hodeiak ikertzean, adibidez. WMAP zundak unibertsoa 17 gorriranzko lerrakuntzak "argitzen" zuela erakutsi zuen, honek erdi mailako infragorriaren garrantzia are gehiago nabarmendu zuen. Aipatutako bi misioak 2000. hamarkadako hasieran jaurti ziren, garai haietan oraindik JWSTren garapenean eragin zitekeen.

 Lurreko euskarriak eta operazioak 
Maryland estatuko Baltimore hiriko Johns Hopkins Unibertsitatearen Homewood campusean kokatuta dagoen Space Telescope Science Institute (STScI), JWSTren Science and Operations Center (S&OC) izateko hautatua izan zen 162.200.000 dolarreko hasierako aurrekontu batekin. Diru hori jaurtiketa burutu eta lehenengo urtean egin behar diren operazioak laguntzeko bideratuko da. Beraz, betebehar horrekin, STScI-a teleskopioaren operazio zientifikoaren arduraduna izango da eta astronomia komunitateari datuak entregatzea ere bere eginbeharra izango da. Teleskopioak bilduko dituen datu guztiak Lurrera igorriko dira NASAren Espazio Sakoneko Sarearen bitartez, ondoren, STScl-n prozesatu eta aztertuko dira, azkenik, mundu mailako astronomo guztiei on-line eran bidaltzeko. Gaur egun Hubblek lan egiten duen moduaren antzekoa izango du teleskopio berriak, mundu mailako edozein pertsonak behaketak egiteko proiektuak aurkeztu ahalko ditu. Urtero, aurkeztu diren proposamen guztiak aztertuko ditu astronomoen batzorde batek, hauek hurrengo urtean gauzatuko direnak hautatuko dituzte. Proiektu hautetsien egileek, orokorrean, urte batez behaketa berrietara sarbide pribatua izango dute, ondoren, datu guztiak STScI-ren webgunean argitaratuko dira eta edozeinek izango du hauek deskargatzeko aukera.

Teleskopioak eskuratutako datuen prozesamenduaren zatirik handiena plaka bakarreko ordenagailu arruntekin egingo da. Datu zientifiko analogikoak formatu digitalera bihurtzeko metodoa SIDECAR ASIC (System for Image Digitization, Enhancement, Control And Retrieval Application Specific Integrated Circuit) izango da. NASAk esan zuenaren arabera, SIDECAR ASIC-ek 9 kg-ko (20 Ib) tresnen kutxa batek dituen funtzio guztiak 3 cm-ko kutxa batean barne hartuko ditu eta honek, 11 miliwatt baino ez ditu kontsumituko. Bihurketa hau detektagailuetatik hurbil gauzatu behar denez, teleskopioaren alde hotzean, potentzia baxua erabiltzea funtsezkoa da tenperatura baxua mantendu ahal izateko. Kontuan hartu, JWSTren gailuek modu egokian funtzionatu dezaten oso tenperatura baxua behar dute.

 Jaurtiketaren osteko zabaltzea 
Jaurtiketa gauzatu eta handik hilabete batera, ibilbidearen zuzenketa bat martxan jarriko da, JWST, Lagrangeren L2 puntua ardatz hartuta, halo orbita batean kokatzeko. 

 Programa zientifikoa eta behaketak 
JWSTren behaketa denborak Director's Discretionary Early Release Science (DD-ERS), Guaranteed Time Observations (GTO) eta General Observers (GO) programen bidez ezarriko dira. GTO programak behatokiaren hardwarearen eta softwarearen osagarriak garatu zituzten zientzialariek beraien behaketak egiteko denbora izango dutela ziurtatzen du. GO programak mundu mailako astronomo guztiei behaketak egiteko denbora eskatzeko aukera ematen die. GO programak Denbora Esleitzearen Batzordeak (TAC) gauzatzen dituen berrikuspenen bidez hautatzen dira, Hubble Espazio Teleskopioan erabiltzen den proposamenak hautatzeko moduaren antzekoa da. JWSTren behaketa denbora oso altua izatea espero da, beraz, bidaltzen diren GO proposamenen kopurua behaketa ziklo batean onartu daitezkeena baino askoz altuagoa izango da, seguruenik.

 Hurrengo jaurtiketarako programa zientifikoa 
2017ko azaroan, Space Telescope Science Institute-k adierazi zuen, Director's Discretionary Early Release Science (DD-ERS) motako 13 programa hautatuak izan zirela proposamenen prozesu lehiakor baten bitartez. Proiektu hauek eskatzen dituzten behaketarako denbora tarteak, JWSTren operazio zientifikoen lehenengo bost hilabeteetan aitortuko dira, teleskopioa martxan jartzeko behar den denbora igaro eta gero. Guztira, 13 programei 460 orduko behaketa-denbora aitortu zitzaien, hauek Eguzki-sistema, exoplanetak, izarrak eta izarren sorkuntza, hurbileko eta urruneko galaxiak, grabitazio lenteak, eta quasarrak hartzen dituzte gaitzat, besteak beste.

 Iruditegia 

 Erreferentziak 

 Ikus, gainera 

 Satelite artifizial
 Teleskopioaren historia
 Astronomiaren historia
 Unibertsoaren egitura eskala handian
 Izarren sailkapena

 Kanpo estekak 
Euskaraz

 JWSTri buruzko artikulua, hainbat xehetasun eta eguneraketekin. 2018.
 JWSTri buruzko informazioa EHUn.

Gazteleraz edo frantsesez

 JWSTri buruzko bideo bat. (Gazteleraz)
 JWSTri buruzko informazioaren eguneraketa, 2018an. (Gazteleraz)
 JWSTren frantsesezko webgune ofiziala. (Frantsesez) MIRI instrumentuari buruzko informazioa. (Frantsesez'')

Ingelesez

 JWSTri buruzko informazioa NASAren webgunean.
 JWSTri buruzko informazioa ESAren webgunean.
 JWSTren glosarioa NASAren webgunean.
 JWSTri buruzko gertaeren denbora lerroa, 2017ko urtarrila.
 JWSTren garapenari buruzko txostena, 2017.

Kategoria:Teleskopioak
Kategoria:Artikulu onak
Kategoria:Europako Espazio Agentziaren zundak eta objektuak
Kategoria:Behatoki espazialak
Kategoria:Teleskopio infragorriak
Kategoria:James Webb espazio teleskopioa
Kategoria:Exoplanetak bilatzeko proiektuak