В этом выпуске мы рассказываем о космической обсерватории “Джеймс Уэбб” - красном смещении и прошлом Вселенной, прикладной криогенике и складных зеркалах, биосигнатурах на спутниках Юпитера и туманности Киля, недовольных астрономах из SETI и возможных поисках сфер Дайсона.

В после-шоу Аур пережидает метель за просмотром пятого сезона Очень Странных Дел, а Домнин копает яму в видео-игре A Game About Digging A Hole, обустраивает таверну в Tavern Keeper и борется с нечистью в The Séance of Blake Manor.

Транскрипт

Транскрипты подкаста создаются автоматически с помощью системы распознавания речи и могут содержать неточности или ошибки.

Привет, друзья! Вы слушаете подкаст «Хобби Токс», и выпуск сегодня 636-й, а с вами его постоянные бессменные ведущие: Домнин и Ауралиен.

Спасибо, Домнин. Итак, от тем исторических и средиземноморских мы переходим к темам чуть более удалённым от поверхности Земли и не менее интересным. О чём же мы, Домнин, поговорим сегодня?

Поговорим мы сегодня об орбитальной космической обсерватории «Джеймс Уэбб», которая на данный момент может похвастать самым крупным зеркалом среди запущенных в космос человеком. Правда, надо учитывать, что зеркало не цельное, а составное, потому что цельное не влезало бы. Но, тем не менее, 6,5 метров — это вам не шуточки. Запущен он относительно недавно, в 2021 году. И, соответственно, только начал что-то делать. Он долго летел, 4 года. В процессе его вручную корректировали, поэтапно его раскладывали, но вот он сейчас наконец долетел до своей расчётной орбиты в точке Лагранжа и ведёт наблюдение, уже кое-что передал. Поэтому это, наверное, один из самых передовых наших форпостов в смысле астрономии, астрофизики и шведской космологии.

Я тебя немножко поправлю. Долетел он в январе 22-го года. То есть он уже на месте находится практически 4 года. Он находится в так называемой точке Лагранжа на земной орбите вокруг Солнца. И, соответственно, пока он туда какое-то время добирался, но вот он уже благополучно там находится и кое-какие результаты…

Два года летел, два года передаёт.

Не-не, летел он не два года. Его 25 декабря 21 года запустили, а в январе 22-го он прилетел уже туда. Так что он летел довольно недолго.

Ну вот он ещё будет ориентировочно где-то лет 15 с лишним летать там.

Летать имеется в виду, он находится там, где должен находиться.

Уэбб назван в честь одного из начальников НАСА - Джеймса Уэбба. Изначально его название было техническим: космический телескоп нового поколения. Он должен был, по сути, стать таким вот следующим шагом по сравнению со знаменитым телескопом «Хаббл», чуть менее известным телескопом «Гершель», не функционирующим — он переведён там на орбиту безопасную, будет там болтаться. Хотя были мысли долбануть этот «Гершель» об Луну. Посмотреть, что будет.

В общем, в итоге было решено, что посмотреть на то, как он долбанётся и какой поднимется… Сноп.

Из чего именно?

Вот с тёмной стороны Луны это всё очень дорого и сложно, поэтому просто перевели куда-то, где он будет болтаться до неизвестно чего. До тепловой смерти галактики. Или, вероятнее всего, до просто разрушения от механических причин. Какой-нибудь там метеорит пролетит и его прибьёт.

Что интересного именно в «Джеймсе Уэббе», помимо того, что зеркало большое, самое большое, рекордное ныне? У того же «Хаббла» — 2,5 метра. Чуть меньше, по-моему.

Да. А у Уэбба, соответственно, 6,5.

6,5, да. Дело в том, что это инфракрасный телескоп. И он заточен именно на изучение инфракрасного излучения. Что вообще это такое? Инфракрасная астрономия появилась, как считается, ещё когда, собственно, Гершель, в честь которого упомянутая недействующая обсерватория была названа, открыл, что существует некий инфракрасный свет в том числе.

И первоначально инфракрасной астрономией занимались вынужденно с поверхности Земли. Для этого нужны специфические условия. Наземные инфракрасные обсерватории располагаются в наиболее сухих высокогорных областях. Например, в пустыне Атакаме есть такая обсерватория, в Антарктиде есть, ещё там в нескольких местах. Собственно, зачем это нужно? Начнём с того, что тот же самый «Хаббл» не способен наблюдать очень старые и далёкие объекты из-за так называемого красного смещения.

Поясним, что «Хаббл» — это телескоп оптический. Он не инфракрасный, он в оптическом диапазоне работает. Инфракрасным можно заниматься и с помощью оптического, просто в очень ограниченных пределах. Дело в том, что постепенно длина волны излучения начинает смещаться в красную сторону спектра. Чем оно, насколько я понимаю, дальше и старее, тем получается больше красное смещение, и тем эффективнее именно инфракрасная астрономия по сравнению с обыкновенной, в видимом диапазоне.

То есть, да, оптические волны за счёт того, что пространство расширяется после Большого взрыва, длина волны увеличивается постепенно с течением времени из-за расширения этого пространства. И, соответственно, оно переходит в инфракрасный диапазон. То есть инфракрасный свет — это свет с большей длиной волны, чем оптический. Соответственно, ультрафиолетовый, который с другой стороны видимого диапазона находится, там длина волны меньше, а за ультрафиолетовым, ещё дальше, с ещё меньшей длиной волны находится всякое рентгеновское излучение и так далее. Просто чтобы понимать масштабы.

Пространство у нас увеличивается после Большого взрыва. И как раз из-за этого мы и оказываемся в ситуации, что какие-то расстояния, которые мы видим, что-то мы видим такое, чего мы не должны видеть именно при помощи инфракрасного телескопа. Если раньше какой-то был видимый свет, то теперь мы его от дальних объектов, сильно удалённых, можем видеть только в инфракрасном диапазоне. За счёт того, что длина волны растянулась в инфракрасный диапазон.

Соответственно, несмотря на то, что действительно в ближнем инфракрасном диапазоне способны работать более простые устройства, в виде того же самого «Хаббла», для того чтобы всерьёз изучать очень далёкие старые объекты и понять, например, что было вскоре, по галактическим меркам, после Большого взрыва, где-то в пределах 250 миллионов лет после Большого взрыва…

Да. Это чтобы посмотреть, на что была похожа не галактика, а вообще Вселенная относительно вскоре после Большого взрыва. Для нас эти миллионы лет, конечно, кажутся чем-то огромным, но для галактики это, в общем-то, тьфу, по сути.

Это не первая попытка вывести на орбиту что-то, что заточено именно под инфракрасную астрономию. Был ещё такой у нас космический телескоп «Спитцер». Он как раз с 2003 по 2009 функционировал. То есть не функционировал — он запущен был в 2003-м, а до 2009-го функционировал, пока там не вышел холодильный агент. Гелий, вроде, для охлаждения используется.

На данном этапе для космических технологий как хладагент используется жидкий гелий, хотя и не только он. То есть, например, был также опробован и твёрдый азот. Мы сами привыкли к жидкому азоту, к всякой бытовой криогенике. Например, если мы обратимся в поликлинику, то там нас могут подвергнуть терапии с применением жидкого азота по ряду показаний. Например, для лечения всяких кожных заболеваний. Подошвенные бородавки, например, так лечат. Макают в жидкий азот палку с ваткой и тычут ею в бородавку, отчего она под действием холода разрушается и перестаёт нас беспокоить.

Так вот, если жидкий азот холодный с нашей точки зрения, то твёрдый азот, как вы понимаете, ещё более холодный. Куском таким, лёд. То есть то же самое, что и с водой: пар газообразный, он горячий; вода, которая жидкая, может быть горячей, холодной, комнатной температуры; ниже нуля она становится твёрдой. По такой же логике, в общем-то, всё остальное устроено.

Так вот, для чего вся эта криогеника? Потому что для масштабов инфракрасной астрономии, которую использует «Джеймс Уэбб», ну и не только он, тот же самый «Хаббл» тоже…

Да, поясним, что на «Хаббле» установлено несколько инструментов. Есть обычный телескоп, а есть инструмент ближнего инфракрасного диапазона.

Да, «Хаббл», по-моему, как раз куском твёрдого азота некоторое время охлаждался, пока он не кончился естественным путём.

Да. Его не заменили на какое-то криогенное устройство, более долгоиграющее, более сложное, соответственно, чем просто кусок холодного материала. У «Спитцера» его хладагент закончился в 2009-м, поэтому он, в общем, некоторое время там ещё, 10 лет, по-моему, порыпался. В 2020-м было объявлено, что всё, что он мог сделать, уже сделано.

Соответственно, уже после запуска «Хаббла» стоял вопрос о том, что надо делать что-то более масштабное, и работы над Уэббом, в сущности, тогда и начались, затянувшись гораздо дольше, чем планировалось, поглотив какие-то чудовищные средства.

Соответственно, к чему я говорил-то? Зачем вообще нужна вся эта криогеника для инфракрасной астрономии? Затем, что тепловое излучение, естественно, например, от Солнца, отражённое от Земли, от Луны, короче, от всего подряд, будет восприниматься как помеха. То есть, для того чтобы это легче понять, вспомним, что наблюдения в оптическом диапазоне с помощью обычного телескопа, вроде как раньше у Ауралиена было, ведутся не посреди бела дня, а ночью. И ещё желательно уехать подальше от всяких городов и прочих мест светового загрязнения. Потому что видимый свет будет появляться как помеха и слепить вас, проще говоря. Звёзды с планетами будет не видно.

Вот по такой же логике требуется и сложная система охлаждения для чувствительных высокотехнологичных инфракрасных телескопов, чтобы всякое постороннее тепловое излучение, более сильное, солнце же рядом, не глушило слабое, которое исходит от каких-то там в сотнях световых лет от нас объектов.

Ещё один плюс инфракрасной астрономии заключается в чём? В том, что, на самом деле, если бы не пылевые облака, распространённые повсеместно, межзвёздная пыль так называемая, мы бы видели галактику в два раза ярче в видимом свете. А инфракрасный свет преодолевает пылевые облака гораздо легче, чем тот, который мы видим.

Скажем больше: он преодолевает пылевые облака, газопылевые облака. То есть видимый свет не преодолевает, а инфракрасный вполне себе проходит через них. Потом многие объекты, холодные, гораздо проще воспринимать в инфракрасном диапазоне. Просто потому, что от них в основном инфракрасное излучение исходит. Соответственно, с Земли и с помощью старых телескопов типа «Хаббла» это всё увидеть трудно. Вот, собственно, целью изучения таких объектов, заполнения подобной бреши, была программа James Webb.

Поясним здесь в двух словах, что вообще сейчас распространена такая штука, как мультиканальная астрономия, когда одни и те же объекты наблюдаются в разных диапазонах излучения. Не только в видимом свете, как мы привыкли смотреть глазами, и не только в инфракрасном диапазоне, но ещё и во всяком ультрафиолете, и там куча разных спектров, через которые можно, собственно, разными инструментами смотреть на одни и те же объекты.

Кроме того, в последние годы у нас появилась возможность ещё и гравитационные волны откуда-то ловить. То есть у нас вообще получается несколько разных возможностей для того, чтобы что-то где-то наблюдать. И комбинация вот этих наблюдений позволяет лучше понять процесс, который происходит где-то очень далеко. Звёзды какие-то взрываются, чёрные дыры что-нибудь там делают. Наблюдая за одними и теми же объектами при помощи разных инструментов, можно получить более полную картину того, что там происходит, и делать разные интересные открытия. Поэтому, собственно, да, инфракрасное как раз вполне вписывается в этот момент.

Мы, Домнин, с тобой не пояснили один интересный момент, который я считаю довольно важным. Почему, собственно, в точку Лагранжа-то потащили этот телескоп? Я могу рассказать.

Давай, давай.

Сложное сочетание факторов, да.

Да-да-да. Дело в том, что, поскольку, как уже Домнин рассказал, для инфракрасного телескопа очень важно находиться где-то, где будет, во-первых, холодно и, во-вторых, не будет засветки со стороны Солнца, Земли, Луны, точка Лагранжа представляет собой идеальное место. Потому что там, в общем-то, Солнце, Земля и Луна всегда находятся с одной стороны. И для того, чтобы от них оградиться, можно сделать какой-то щит такой, который будет закрывать их всех.

Тот же самый «Хаббл», находясь на орбите Земли, вообще говоря, нагревается от Земли, вы не поверите. Потому что солнечные лучи долетают до Земли, отражаются от Земли и, соответственно, «Хаббл» этот самый нагревают. «Хаббл» хуже видит из-за того, что он находится слишком близко к Земле.

Кроме того, в точке Лагранжа в принципе не бывает перепадов температур. Не бывает, что Земля как-то ночью не светит, днём светит. Кроме того, не нужно никакую орбиту корректировать. Достаточно туда, в эту точку Лагранжа, долететь, и после этого объекты, которые в точке Лагранжа болтаются, это точка Лагранжа-2, L2 так называемая, они могут там находиться, вообще говоря, без каких-то…

Но это в теории. На самом деле как раз ему постоянно приходится чуть-чуть подруливать, так сказать, от Солнца.

Да-да-да. В любом случае это гораздо лучше, чем находиться на орбите Земли. Потому что Земля постоянно вас притягивает, если вы недостаточно высоко находитесь. По-моему, кстати, «Хаббл» находился не сильно высоко, по-моему, то ли 500 километров, то ли сколько-то. И в этом случае вам нужно больше тратить, в случае «Хаббла» больше тратить топлива, для того чтобы находиться на месте. То есть если «Хаббл» ничего не будет делать, он просто свалится в атмосферу Земли и сгорит?

Да, рано или поздно его начнёт… Он же вокруг Земли болтается, обо что-то трётся. Вокруг Земли находится атмосфера. Понятно, что она истончается по мере отдаления от поверхности Земли, но всё равно там какие-то частицы есть. «Хаббл» об них трётся, условно говоря, замедляет своё движение. И чем больше он об них трётся, тем больше он замедляет движение. Чем больше он замедляет движение по орбите, тем ниже он находится, и тем больше он трётся о более низкие слои атмосферы.

Тем, опять же, быстрее.

Да. То есть это такой самоподдерживающийся процесс. У «Джеймса Уэбба» такой проблемы нет. Ему надо буквально чуть-чуть, по космическим меркам, подруливать вдали от Солнца. Вот он, собственно, поэтому ещё где-то 15–16 лет это подруливание сможет выдерживать.

Да-да-да. И ещё есть один важный фактор. Дело в том, что Земля находится по отношению к точке Лагранжа, где, собственно, «Джеймс Уэбб» находится, всегда в одном направлении. То есть вам не нужно менять положение антенны телескопа, чтобы что-то на Землю передавать. Это тоже хорошо, потому что на это не тратится энергия, на это меньше сложной какой-то аппаратуры, которая должна эту антенну вертеть, и получается от этого только польза. То есть точка Лагранжа-2 — это очень хорошее место для того, чтобы разместить там телескоп.

Для тех, кто не понял, точка Лагранжа — это частный случай решения проблемы трёх тел. То есть у нас есть два массивных тела, допустим, Солнце и Земля в нашем случае, и одно тело вроде телескопа, то есть с пренебрежимо малой относительно них массой. В точке Лагранжа сумма гравитационных сил с центробежной силой от вращения по орбите будет близка к нулю. Достаточно, чтобы он там мог, соответственно, никуда не смещаться под их действием. Ни туда, ни сюда.

Опять же, достичь совсем уж нуля — это чисто теоретически пока что. Поэтому ему нужно чуть-чуть подруливать от Солнца. Вот пока у него достанет на это подруливание топлива, он, собственно, этим и будет заниматься.

Ну как представить себе точку Лагранжа-2? Представьте: от Солнца провести линию через Землю и дальше туда, уходящую в космос. Вот на этой линии, дальше туда, уходящей в космос, на расстоянии полутора миллионов километров от Земли как раз и будет точка Лагранжа-2. Вот там телескоп и находится. То есть Солнце, Земля, Луна — они всегда находятся с одной стороны. И поэтому от них можно, собственно, отгородиться. Там у него щит есть специальный для этого.

Да. Извини, я перебил тебя. Это всё правильно. Я просто хотел построить как раз выпуск на описании проблем, которые пришлось решать для того, чтобы всё это сработало. Вот, собственно, достижение этой самой оптимальной гало-орбиты ему как бы было одной из этих самых проблем.

А ещё одна проблема в том, что ему нужно было как-то вывести и довести это самое большое зеркало дотуда. 6,5 метров.

Да, 6,5 метров — это очень много. То есть для наземной обсерватории это, конечно, немного. А вот чтобы запихать в ракету — это много. То есть получается, что нам нужно ракету 8 метров толщиной какую-то делать.

Минимум, да, лучше больше.

Да, это очень большая ракета у вас какая-то выходит. Поэтому таких сейчас нет, в принципе, если что.

Не нужны они.

Поэтому было решено, что зеркало, в отличие от, например, хаббловского, будут делать не цельное, а из кусочков.

Да. Для понимания, друзья, самое большое зеркало, которое вообще сейчас существует у земного телескопа, — 39 метров 30 сантиметров. Можете себе такое представить? То есть 6,5 и 39 — это, сами понимаете, очень большая разница. В Чили находится Очень Большой Телескоп, так называемый.

Да-да-да. Это, кстати, тоже один из интересных проектов. Я буду про него как-нибудь уже рассказывать.

Так вот, чтобы это всё дотащить дотуда, было решено делать складное зеркало. Это сразу создаёт нам проблему, потому что, как вы можете видеть, зеркала обычно ни во что не складываются. Если не брать всякие мамкины трельяжи, которые были популярны в конце Советского Союза: из центрального зеркала и двух лопастей.

Трюмо, да.

Так вот, потому что от них не требуется точное отображение ничего, кроме владелицы. А тут нужно было сделать так, чтобы зеркала сами по себе, чрезвычайно тонкой работы, сделанные из бериллия… Причём, по-моему, даже там изначально не бериллий рассматривался, а что-то другое. В итоге было решено, что подойдёт только бериллий.

И, соответственно, из таких сот, отдельных зеркал, собственно, было сконструировано зеркало для «Джеймса Уэбба». Вся эта тонкая конструкция, как вы понимаете, нуждается в постоянной регулировке и коррекции, поэтому туда установлено 132 маленьких движка, которые эти соты постоянно чуть-чуть корректируют.

То есть эти соты по сути являются независимыми. И их там 18 штук. И вот эти маленькие моторчики могут менять их положение. Это, кстати, позволяет решить ещё одну проблему, которая была у «Хаббла». Ты же помнишь, Домнин, что когда «Хаббл» запустили…

Да, там зеркало кривое было.

Надо просто сказать, что мы этого всего не застали. А вот для американцев «Хаббл» изначально обернулся скандалом. Потому что даже, по-моему, в каких-то комедиях использовался «Хаббл» для иллюстрации смешной неудачи и чего-то провального. То есть там всякие применялись приёмы типа того, что показывают висящие на стенах фотографии «Титаника», «Гинденбурга» и «Хаббла». В смысле масштабных дорогостоящих провалов. Потому что действительно выяснилось, что при проектировании и сборке была допущена грубейшая халатность. И получалось, что «Хаббл» даёт погрешность, непреодолимо большую для его нормальной запланированной работы. Пришлось туда лететь, прикручивать туда ещё компенсирующую линзу, то есть, грубо говоря, очки надевать на «Хаббл». И вот тогда он стал работать как надо. А до этого считался позором, провалом, мол, нас разогнать.

Справедливости ради, это, конечно, была не сильно большая проблема, потому что там что, собственно, было-то? Так называемая сферическая аберрация была у зеркала. Это означает, что зеркало было отполировано с очень небольшой, буквально микроскопической ошибкой. Ошибка составляла всего 2 микрометра. То есть это примерно полторы толщины человеческого волоса. Можете себе такое представить? И края зеркала оказались из-за этого слишком плоскими. Но даже этого оказалось достаточно, чтобы звёзды получались размытыми и вообще нельзя было пользоваться. То есть разрешение упало в 10 раз. В общем, это было абсолютно бесполезно. Дорогостоящий телескоп на орбите был абсолютно бесполезен.

Ну а дальше, как Домнин справедливо сказал, отвезли туда специальную линзу, так называемый нулевой корректор. И это, собственно, привело к тому, что «Хаббл» стал видеть, как должен видеть. То есть как человек, опять же, как Домнин справедливо заметил, как очки. Надеваешь, и видишь лучше. Если вы никогда в жизни очки не носили, вам стукнуло 40, у вас зрение испортилось, вы надеваете очки и удивляетесь, как вы стали гораздо лучше видеть. Так что да.

Так вот, возвращаясь к «Джеймсу Уэббу», проблема-то какая: «Хабблу» можно Space Shuttle отправить, потому что он на орбите болтается. Он заточен именно на регулярное обслуживание. Ну как, по космическим меркам.

Да-да-да, к нему там постоянно летали эти Space Shuttle. Регулярно можно было наблюдать картинки, как открываются у спейс-шаттла дверки, там какие-то мужики в костюмах, или не мужики, вылезают и что-то с этим «Хабблом» делают. А тут точка Лагранжа, полтора миллиона километров от Земли. Туда уже не долетишь со Space Shuttle.

В принципе теоретическая возможность, кто знает, что там будет дальше, 20 лет — большой срок, заложены определённые в конструкцию элементы, подразумевающие теоретически, что может быть, если вдруг что-то поменяется. Там на нём всякие крепления, кресты нарисованы в нужных местах, разметка всякая. То есть чисто теоретически, может, там вдруг что-то изменится.

Чтобы человеки могли починить.

Да. Но, скорее всего, это не пригодится.

Ну так они пригодятся как раз по причине, которую Домнин уже описал. Там стоят маленькие моторчики на каждом из этих 18 зеркал, и они могут подруливать эти зеркала. И если у вас что-то там произошло с зеркалом — а с зеркалом в космосе может произойти всё что угодно, в него может прилететь микрометеорит, уже прилетал, например, он может что-то там повредить, может что-то куда-то там того-этого — есть всегда возможность эти зеркала немножко подвинуть и обратно их поправить в состояние, когда они будут всё фокусировать правильно и хорошо. Вот для этого эти моторчики там и стоят.

Да. Ещё одна проблема, которую нужно было решать: как мы уже сказали, инфракрасная орбитальная станция должна оставаться весьма холодной. Весьма холодной — это очень холодной: минус 223 градуса по Цельсию самое большее, до чего она должна нагреваться. И, соответственно, ему нужно обороняться от теплового излучения от Солнца и отражённого от других тел Солнечной системы, в данном случае и Земли с Луной. Поэтому был создан специальный солнцезащитный экран, похожий на воздушный змей, в пять слоёв, толщиной примерно с пять человеческих волос.

Каждый?

Нет, вообще. Каждый из волос… Их там где-то пять, соответственно, они все…

Он тоже был проблемным. Как вы понимаете, он большой по площади. И его нужно было поэтому сделать складывающимся и раскладывающимся по выходу. То есть он где-то 15 на 20 метров.

Как воздушный змей такой.

Да, здоровый. Его тоже нужно было сделать складным. Тут есть ещё такая засада с тем, что сам этот экран создаёт тень. И, соответственно, по бокам из-за этой тени телескоп Уэбба не видит. То есть он может из любой точки наблюдать только 40% неба. Чтобы наблюсти всё небо вокруг, ему нужно полгода.

За счёт того, что он как раз смещается.

Про экран давай я немножко скажу ещё: почему, собственно, пять слоёв-то там нужно? Дело в том, что Солнце настолько шпарит, что если у вас один слой, он не будет рассеивать достаточно хорошо. И поэтому им пришлось вот этот экран сделать таким вот, как бы, как слоёный пирог, чтобы каждый последующий слой этого самого пирога нагревался меньше предыдущего. И вот они посчитали, оказалось достаточно пяти слоёв. Без этого, к сожалению, нагревалось бы слишком сильно, и вот этой температуры, которую Домнин упоминал, минус 223 градуса по Цельсию, её бы просто не удалось добиться на аппарате.

То есть это тоже была серьёзная проблема. Как сделать так, чтобы у вас этот щит сбрасывал энергию? То есть он её сбрасывает, там же нет воздуха вокруг окружающего, который мог бы охлаждать. Получается, что пришлось сделать вот такую хитрую штуку. То есть самый внешний слой нагревается больше, а дальнейшие от переизлучённого нагрева нагреваются всё меньше и меньше. По сути, пять щитов у него стоит подряд.

Да, Домнин, давай дальше.

Помимо этой проблемы нужно было ещё и вместить в него аналитическое оборудование, которое позволило бы получать научные данные. И там комплекс из инфракрасной камеры ближнего охвата, соответствующего спектрографа, который изучает спектр излучения прямо там, на месте. Потом ещё отдельный средний диапазон, инфракрасный прибор отдельный приделан. У него ещё дополнительное своё охлаждение пришлось сделать. Потому что ему нужна температура ещё ниже, чем теоретически для телескопа показано: минус 267 градусов Цельсия максимум. То есть не больше 6 кельвинов.

Да, поэтому ему ещё пришлось дополнительное гелиевое охлаждение туда пришпандорить для него отдельно.

Поясним, что такое средний инфракрасный диапазон и короткий инфракрасный диапазон. Инфракрасный диапазон бывает разный, то есть длина волны бывает разная. Соответственно, есть более маленькая длина волны, а есть длина волны побольше. И вот, собственно, для того чтобы нормально смотреть на все эти инфракрасные диапазоны, они забабахали туда два инструмента, которые смотрят в разной длине волны. То есть вот этот второй инструмент, который среднего инфракрасного диапазона, MIRI так называемый, он меряет как раз от 5 до 27 микрометров. А обычный, короткий инфракрасный диапазон, — там порядка до 5 микрометров. То есть они физически разное меряют. Но при этом оба инструмента с инфракрасными волнами работают.

Да. Но это ещё не всё. Ещё там есть так называемый комбинированный датчик точного наведения со спектрографом. Он нужен, я так понимаю, для того, чтобы улучшать полученные данные и как бы их рафинировать, насколько я могу из своего ограниченного образования понять.

Чтобы это всё дотуда довести, нужен был корабль. Причём корабль был тоже отдельной инженерной проблемой. Он должен был быть максимально интегрирован с телескопом, чтобы не возить зря массу, чтобы он как можно больше делал полезного, когда, собственно, долетит, а не просто долетел и повис мёртвым грузом. Поэтому он был сделан так, чтобы служить своего рода корпусом, такой рамой для космической обсерватории. Сделан из графита. Значит, он имеет две пары ракетных двигателей: одни, которые, собственно, его подруливают, корректируя курс и удерживая его положение на нестабильной орбите, и ещё две пары основных двигателей на случай, если первые откажут. Потому что, как мы уже сказали, его обслуживание не подразумевается. И при этом ещё восемь маленьких — для поддержания его правильной ориентации.

Всё это работает на гидразине, довольно типичном топливе для космических аппаратов. Как мы уже сказали, обслуживание не предусматривается. Но теоретически кое-какие элементы есть. Как мы уже сказали, всякая разметка, то, что теплозащитные кожухи сделаны съёмными на всякий случай, мало ли что, вдруг придётся. Топливные баки не одноразовые, вот с этим гидразином. Ну и, соответственно, с окислителем. Теоретически их можно перезаправить. Но, опять же, скорее всего, заправлять его не придётся. Не полетит туда никто.

Да. Я так понял, вообще говоря, из того, что я когда-то читал и смотрел про вот эту разметку, там не факт, что люди будут это делать. Возможно, роботы будут делать. То есть возможен вариант, что туда какая-то будет миссия автономная отправлена, которая будет удалённо управляться. А не то, что там прям люди туда прилетят и что-то там будут такое вытворять. Потому что туда людей прислать, конечно, наверное, можно, но потом будет большая проблема их оттуда назад вернуть. Так что да.

За уши отправить одноразового робота, чтобы он всё там прикрутил, топливо заправил и так там и остался. И к нему ещё что-нибудь приделать полезное, чтобы он что-нибудь там тоже делал, а не просто висел мёртвым грузом.

Отдельной проблемой было как-то дотянуть этот проект до успешного завершения. Потому что, как мы уже сказали, изначально-то планировалось, что его ещё в 2007-м должны были запускать. И что потратиться на всё это всего 1 миллиард долларов. В итоге потратили 10 и запустили только в 21-м, и то в самом конце, в декабре. Проект неоднократно призывали как минимум подвергнуть серьёзному аудиту, а как максимум просто отменить. Такая угроза нависала неоднократно. Правильно, что он мог просто не доехать.

Велись ожесточённые баталии и в Конгрессе США, и писались всякие письма в поддержку, и подписи, в том числе на международном уровне. Короче, проблем было много, в том числе потому, что статьи-то писались не только за, но и против. И многие из них были ругательными и доказывали, что это просто чёрная дыра какая-то выходит, и что этот проект уже стоил столько, что можно было за вдвое меньшие деньги и тех же результатов запланированных добиться.

В общем, кончилось всё тем, что в 2018 году назначили новым директором программы некоего Робинсона, который, считай, всех там быстро построил, разогнал, прекратил бесконечные совещания не по делу, навёл там порядки. И считается, что Робинсон, собственно, и был ключевым человеком, который помог дотащить проект до реализации.

Ещё одним камнем преткновения стало то, что это проект международный, а не только НАСАшный. Даже Швеция там поучаствовала.

Да, Европейское космическое агентство тоже поработало изрядно. Разные части этой обсерватории делались в разных странах, как и в Швеции, в Германии, ещё там где. А проблема была в том, что вообще эта программа была во многом как бы секретно-военной наполовину. И там изначально привлекались сотрудники, которые имели допуски. И получалось, например, показывали всякие его фотографии в процессе разработки, которые вы должны были заблюривать и объяснять тем, что всё секретно, ничего вам нельзя.

Короче, в итоге пришлось от этой секретности просто отказываться. Стало понятно, что не вывозят они с ней. А дело просто в чём? Почему вообще секретность? Потому что все эти орбитальные зеркала же могут не только для астрономических наблюдений использоваться. Существуют, например, спутники-шпионы ЦРУшные или, например, для перспективного ударного спутника, который будет отражать лазерные лучи с орбиты, наносить удар. Скорее всего, никаких таких спутников не будет реально, но теоретически — может быть. Поэтому и секретность. Проблем было много, пока наконец не было решено их откинуть.

Да, кстати, ты вот сказал, что они с Европейским космическим агентством совместно работали. Как раз ракета-то запускала европейская, Ariane 5.

Да, и космодром тоже европейский. Ну, то есть как? Во Французской Гвиане.

С космодрома Куру запускали.

Да, космодром Куру. Тут надо вообще сказать, зачем в такую глушь потащили, собственно, космодром-то.

Близко к экватору?

Да, это действительно близко к экватору. Собственно, чем ближе к экватору, тем проще и дешевле будет запускать на околоэкваториальную геостационарную орбиту. А кроме того, за счёт того, что близко к экватору, можно задействовать энергию вращения Земли. В высоких широтах, насколько я понимаю, этого не получится, потому что запускать нужно с большим наклоном. А на экваторе можно почти прям вверх.

В 5–6 практически наклон, даже незаметный глазу. 5–6 градусов имеется в виду.

Собственно, не случайно у нас космодром Байконур построен был в Казахстане. Космодром Восточный тоже построен чуть ли не в самой южной точке, которую можно было найти.

Какую у нас нашли, да.

Там, конечно, и другие были причины. Там Дальний Восток надо как-то развивать, поэтому там космодром организовали. Я так думаю, что можно было и поюжнее найти. Но, тем не менее, смысл заключается в этом, что многие космические аппараты выгодно запускать максимально близко к экватору. Ну и вот космодром Куру как раз годится.

Он сыграл ещё очень большую роль, потому что изначально предполагалось, что этот самый Уэбб будет служить 10 лет всего, и топлива хватит только на это. Но оказалось, что при помощи особо точного запуска этой Ariane 5, удобного космодрома, а также безупречно выполненной коррекции траектории где-то на её 50% удалось сильно сэкономить топливо. Соответственно, это топливо как раз и пошло на следующие 10 лет работы.

Да. Повторимся, перезаправить не получится, потому что он слишком далеко.

Да, но уже то, что удалось на лишние 10 лет наэкономить топливо, — ещё одна инженерная сложность, которую успешно преодолели, за что всех участников можно, соответственно, похвалить.

Ну и дальше он в практически ручном режиме летел по своей траектории и выполнял поэтапное приведение к рабочему формату. Через полчаса развернули солнечные панели, чтобы подзаряжаться. Спустя сутки начали разворачивать антенны и другое оборудование. Через 5,5 дней развернули солнечный зонтик. Ну и дальше уже через 9 дней полёта начали разворачивать зеркало. Так что, когда он долетел, всё уже было в порядке, всё сработало.

Это очень хорошо, потому что, на самом деле, когда проекты ревизовали в середине нулевых, там, по-моему, нашли на комиссии что-то около трёх сотен затыков, которые могли всё дело погубить. То есть таких вот критических несрабатываний, которые просто обессмысливали всё остальное. И при этом не имели никаких дублирующих или запасных вариантов. Но ничего, всё сработало, к немалому облегчению и даже удивлению тех, кто всё это делал все эти десятилетия.

Так что в январе 22-го года уже начали пробовать играться с зеркалами, что тоже было сложным процессом. Его надо было отрегулировать, по-моему, в 7 этапов, разделённых условно на грубую и на точную подгонку. И наконец стало можно приступить к собственным исследованиям.

Исследования у него разворачиваются в условиях сильного дефицита, потому что заявок на исследование поступает, по-моему, то ли в 7 раз, то ли даже в 9 раз больше, чем он физически может сделать. И каждую неделю составляется почасовой план, что он на этой неделе будет делать, наблюдать и так далее.

Из того, что уже удалось наблюдать, например, изучили туманность Эта Киля. Она же Большая Туманность Киля. В неграмотных переводах можно увидеть, что это туманность Карина, но это не имеет отношения к стримеру Шакарине никакого. У нас по-русски в астрономии обычно называют туманность Эта Киля. Там очень много всего интересного: целый ряд звёздных скоплений, в том числе весьма молодых и ярких. Так что её, собственно, «Джеймс Уэбб» периодически изучает. Она очень яркая, что упрощает вопрос.

Потом, например, изучалось в том числе скопление галактик одно, на котором удалось найти три древние галактики, которые, насколько я понимаю, скорректировали наше представление о том, как выглядела Вселенная вскоре после Большого взрыва. Вскоре, напоминаем, это в пределах 300 миллионов лет. Считалось, видимо, что настолько древних галактик не существовало, но оказывается, что были.

Ну да. То есть что галактики образовались раньше, чем мы думаем по нашим современным космологическим представлениям. Это уже, в общем, достижение, которое позволяет оправдать все эти затраты и труды.

Но он не только на такие дальние цели замахивается. В том числе изучаются и объекты в нашей Солнечной системе. Например, Юпитер и его спутники, изучается пояс Койпера тоже из более относительно близких объектов. Так что, в общем, достижений уже немало.

С другой стороны, хотя безусловные успехи уже есть, если не брать такие прям стратегические, нашли углекислый газ на одной экзопланете рядом с солнцеподобной системой в 7,5 сотни световых лет от нас. Это теоретически тоже очень важно. Но всё-таки есть и критики.

Основными критиками выступают те, кто связан с проектом SETI, то есть Search for Extraterrestrial Intelligence, поиск внеземного разума. Пока что проект SETI, несмотря на то, что он, в общем-то, запущен был примерно вровень с Гагариным как таковой, и пока что что-то не может нас порадовать особо ничем. То есть были засечены всякие аномальные сигналы, включая знаменитый WOW!-сигнал в 70-х, который тогда произвёл фурор. Правда, в итоге что-то всё как-то рассосалось.

Наша страна, кстати, тоже поучаствовала в советские времена. Помните, мы запускали с Земли зонды «Пионер», в том числе с пластинкой, изображающей нас и примерно показывающей, откуда мы. Вот будет хохота, если это найдут какие-нибудь тираниды или ещё что-нибудь в итоге.

Хохотать мы будем недолго.

Сами дураки будем. Мы, кстати, даже с советской стороны вели поиск сфер Дайсона. Пока ничего не нашли. В любом случае понятно, почему SETI недовольны. Потому что они считают, что нужно средства и силы вкладывать в них, а не во всякие телескопы.

А не во всякую ерунду.

Да, кстати говоря, про сферы Дайсона. Сферы Дайсона как раз вот в этом диапазоне примерно и надо искать. Потому что они будут нагреваться и излучать как раз вот в диапазоне в районе 5 кельвинов. Инфракрасные телескопы как раз и должны разыскать сферы Дайсона.

Да, понятно. В общем, критике проект подвергается по той причине, что, во-первых, очень много денег, как говорят критики. Красивые фотки, в общем-то. Потом они доказывают, что на такие деньги можно было реализовать ряд каких-нибудь более конкретных и целеориентированных проектов, а не вот это вот вообще что-то куда-то.

Есть в том числе и критика методологическая. То есть задачами, которые возлагались на проект в стратегическом смысле, было изучение экзопланет и вообще продвижение в сфере планетологии как таковой. То есть в Уэбб заложена возможность наблюдать за планетами с массой в 3 Юпитера и на большом расстоянии от звезды, вокруг которой они вертятся.

Это транзитным методом он должен их вылавливать?

Хороший вопрос. Имеется в виду, что такое транзитный метод. Когда у вас планета проходит на фоне звезды, яркость звезды немножко падает. И если она падает с определённой периодичностью, из этого можно сделать вывод, что у вас там не облако газа.

Ну да, очевидно, что транзитный метод, учитывая заточенность под массу планеты и её расстояние от звезды… Очевидно, что слишком маленькие и слишком далёкие от звезды планеты просто при прохождении перед ней относительно нас не будут сколь-нибудь значительно изменять интенсивность излучения.

Поясним, в чём здесь дело. Планеты настолько маленькие и настолько они тусклые по сравнению со звёздами, вокруг которых они болтаются, что на большом расстоянии их отличить…

Звёзды их тупо засвечивают.

Да, их засвечивают звёзды. И что в визуальном диапазоне, в диапазоне видимого света, что в инфракрасном диапазоне, что в каком угодно. Поэтому либо транзитным методом их можно искать, либо, если планеты там массивные или звёзды, например, небольшие, они могут звезду немножко покачивать влево-вправо. То есть планета проходит, и если она довольно крупная, а звезда не сильно крупная по массе, то они могут вращаться не так, что планета вокруг звезды вращается, а вокруг общего центра масс. И планета может немножко звезду сдвигать на какое-то расстояние влево-вправо, когда вы наблюдаете.

Ну и, соответственно, современный телескоп позволяет ещё и такое покачивание фиксировать и делать выводы о том, что рядом со звездой находится планета за счёт вот такого ещё покачивания. Но транзитный метод, конечно, я так понимаю, более распространённый. С его помощью нашли большую часть планет, которые обнаружены сейчас, экзопланет. Последний раз я проверял, сколько-то их там, несколько тысяч уже было найдено. То ли семь, то ли восемь.

Да. Так что да. Критики доказывают, что, заплатив столько денег за возможность эти планеты обнаружить без возможности получить их изображение какое-то и понять, что это вообще…

И без возможности добывать нефть с этих планет.

Минералы и веспеновый газ, да, со всех них.

Да, это как-то тупо — тратить деньги на это и ничего не иметь. А на это возражают и говорят: это как бы ещё до этого дойдётся, а, например, мы можем продвинуть планетологию в другом смысле. В смысле изучения так называемых протопланетных дисков, то есть из которых, собственно, формируются планеты твёрдого типа, каменного. И мы сможем таким образом вообще лучше понять, как и где они образуются, и, соответственно, лучше их искать в будущем.

А кроме того, доказывается, что зато мы сможем проверить на биосигнатуры при помощи инфракрасных инструментов, размещённых на обсерватории «Джеймс Уэбб», всякие там Энцелады и прочие подозрительные спутники у газовых гигантов нашей Солнечной системы. Нет ли там где метана, ещё там чего, что могло бы теоретически указывать на наличие жизни. Каких-то бактерий, которые, собственно, метан выработали.

Так что пока, в общем, не это. Непонятно. Насколько научное сообщество находится в ажитации, Массачусетский технологический, например, скорее скептически смотрит на «Джеймса Уэбба», как я уже сказал, чисто методологически. Они считают, что точность измерений у «Джеймса Уэбба» недостаточна для того, чтобы всерьёз воспринимать результаты моделей для анализа данных, которые для него подготовлены. И теоретически получается, что он фоток наснимает, а что именно на них — мы поймём превратно.

Не будем забывать, конечно, немножко возразив на это, что помимо фоток там ещё, как мы уже установили, стоят два спектроскопа. А спектроскопы как раз и измеряют, из чего сделано то, на что вы смотрите. То есть какие там газы в звезде есть. Не только в звезде, на самом деле, и в планетах, как Домнин совершенно справедливо недавно заметил. Поэтому, конечно, говорить про то, что это просто инструмент, который делает какие-то фотки, и пользы от него практически никакой, не совсем правильно. Польза от него есть в виде научных открытий, которые улучшают наше понимание окружающей реальности, физики. И это может привести к открытиям каким-то физическим, которые помогут нам что-то лучше делать дальше.

Я, кроме того, хотел бы обратить внимание на второй момент, чисто инженерный. Потому что, ну хорошо, даже если предположить, что никаких прорывов Уэбб не сделает и фотки его останутся фотками, сам по себе беспрецедентный масштаб проекта по выведению в точку Лагранжа на нестабильную орбиту целого дома, считай, по размерам, 15 на 25 метров, и чтобы это всё долетело, раскрылось, ничего там не отвалилось, всё работало как надо — это уже практически памятник инженерии.

И это, понимаете, вот многие люди не понимают, что инженерия и сопутствующие дисциплины — это дисциплины неточные. Их невозможно просто что-то там по чертежам начертить и сказать: ну всё, мы это сделали. Совершенно необходимы практические, так сказать, пробы пера. Пусть Уэбб не откроет там внеземную жизнь, условно говоря, и сфер Дайсона не найдёт, допустим. Но найдётся какой-нибудь там, не знаю, «Академик Циолковский», условно, который запустится через 50–70 лет куда-нибудь ещё подальше, с более сложной начинкой, доступной на тот момент, и который будет уже не на 20 лет, а на 50, и заточен под обслуживание роботами, и на то, что его будут запускать именно на десятилетия поэтапно. То есть в 2040-м запустили основной модуль, в 2050-м доделали какой-нибудь там ещё дополнительный, он туда прилетел, к нему пристыковался, автоматически развернулся и дополнил его, и так далее, и тому подобное.

То есть это примерно как ранние танки 20-х, 30-х. Они же не пригодились ни хрена. Потому что оказалось, что и технические решения слабые, и гусеницы плохие, и вообще тактика действий оказалась совершенно не такой, как в итоге применялась. Но страны, которые их не делали, потом в танках что-то не показали никакого класса. А кто угробил много денег и человеко-часов на всякие странные пепелацы, те потом развернулись ого-го.

Поэтому мы считаем, что «Джеймс Уэбб» уже самим фактом того, что он куда-то долетел и там работает, и ничего там не отваливается, — это уже победа. Найдёт он там что-то или не найдёт — это вопрос открытый. Этот не найдёт — найдёт следующий. Не следующий, так потом какой-нибудь. Поэтому мы всецело поддерживаем эти космические программы, поддерживаем в том числе и проект Очень Большого Телескопа, который будет у нас тут скоро радовать результатами. Про него тоже что-нибудь запишем.

Так что мы преисполнены оптимизма и, в общем, считаем, что «Джеймс Уэбб» — это один из камней, на которых будет стоять какая-нибудь наша космическая экспансия или, в худшем случае, по крайней мере, будущая космология и планетология. И на этой оптимистичной ноте будем заканчивать.

Я со стороны выкрикнул такой забавный факт: мне показалось, что программное обеспечение работает на JavaScript.

Да, кстати, я тоже отметил.

Да-да-да. Там какая-то своя собственная разновидность JavaScript, и, собственно, команды, которые программируют поведение этого James Webb, я так понимаю, на JavaScript, а интерпретатор работает на плюсах, на C++. В общем, забавная такая история. Я думал, там что-нибудь типа Python будет какого-нибудь или C кондового. Нет. Там JavaScript и плюсы.