By akademiotoelektronik, 26/08/2022

Космосът се променя и телескопът Webb е само началото

Чакането е дълго и болезнено за астрономите. Телескопът Джеймс Уеб е на път да направи последната си обиколка около Слънцето в "L2", точка в космоса на около 1,5 милиона километра от Земята. Тази точка позволява на телескопа, най-чувствителният и усъвършенстван инструмент, поставян някога в космоса, да държи всички основни източници на топлина и радиация близо, независимо дали Слънцето, Земята, Луната или електрониката на телескопа и управлението на позицията, далеч от тенис корта -размерен топлинен щит.

Всичко трябва да върви перфектно, за да бъде мисията успешна. Топлинният щит, купчина от пет невероятно тънки листа от материал, наречен Каптон, най-дебелият от които е дебел само пет стотни от милиметъра, има безброй точки на повреда в своята машина. Основното огледало, първото огледало на телескоп, изпращано някога в космоса като отделни движещи се сегменти, трябва да се разгърне перфектно, за да може телескопът да улови очакваните проблясъци на Вселената. Реакционните колела, десетките задвижващи механизми, които се движат и обикалят около сегментите на огледалото, уникална хладилна система, последното коригиращо изгаряне, което поставя телескопа в неговата L2 орбита – всичко това трябва да работи перфектно, защото никоя настояща космическа технология няма да позволи на НАСА да изпрати някой да го оправи.

Реклама

Уеб е невероятна игра, мегалит за 10 милиарда долара е толкова сложен и обещаващ, че изглежда като високомерна провокация срещу боговете. Притеснителното за суеверните е, че досега всичко изглежда е минало изключително добре. Изстрелването от Земята беше толкова перфектно ориентирано, че НАСА обяви, че ще се нуждае от по-малко гориво за коригиращите изгаряния, което може да удължи десетгодишната оценка за операцията на Webb с няколко години.

Малко след перфектното изстрелване на Уеб в космоса на Коледа, The Times of Israel се свърза с Майкъл Каплан, бивш инженер на НАСА, който ръководи планирането на телескопа на космическата агенция през 90-те години и беше един от инициаторите на Уеб, за видео интервю от дома му в Колорадо. Той обясни как Уеб вече е надхвърлил границите на инженерните способности на човечеството и скоро значително ще увеличи познанията ни за ранната вселена, защо иновативната култура на Израел може парадоксално да накара страната да се провали по отношение на инженерното пространство и как трябва да изглежда пътуването в космоса в близко бъдеще.

66-годишният Каплан е имал кариера в космоса, прекарвайки десетилетие във Военноморската изследователска лаборатория във Вашингтон, където е работил върху космически радари за противодействие на съветските междуконтинентални балистични ракети, след това е работил за НАСА, Ball Aerospace (компанията от Колорадо, която построил сега известното огледало тип пчелна пита на Webb) и Boeing, където работи върху планетарни сонди. Освен това той прекарва пет години в Израел, страната, на която става гражданин и където работи в тясно сътрудничество със SpaceIL, Израелската космическа агенция и израелската космическа индустрия.

Каплан се завърна в Съединените щати през 2015 г., където работи върху нови космически мисии и сателитни системи за времето в компании като Raytheon. Сега той е вицепрезидент на Belcan, голяма американска инженерна компания и правителствен изпълнител.

Майкъл Каплан, бивш инженер и изпълнителен директор на НАСА. (С любезното съдействие)

Интервюто, редактирано за яснота и дължина, започна с невероятно смелото решение да се изгради и изстреля такъв сложен телескоп.

The Times of Israel: Казахте, че има неписано правило при проектирането на космически кораби: „Искате минимален брой движещи се части. Всичко, което се движи, може да се развали. Чували сме за основната цел на телескопа Джеймс Уеб, която е да надникне в началото на Вселената, и за вълнението и безпокойството, които неговото изстрелване предизвика в астрономическата общност. Но за да направи това, Webb трябва да има стотици движещи се части, включително стотици отделни точки на повреда, които, ако не се разгърнат и не функционират перфектно, биха могли да разрушат цялата мисия, оценена на 10 милиарда долара. Защо проектът Webb е толкова важен? Защо играта си струва свещта?

Майкъл Каплан: Когато Хъбъл беше изстрелян [през 1990 г.], хората протестираха на стартовата площадка, защото се страхуваха, че Хъбъл ще види Бог, сякаш е зад облаците, и че Хъбъл ще го направи. разкрий. Снимки от Хъбъл красят кориците на списанията, защото изглеждат като изкуство. Има нещо дълбоко и прекрасно в това естествената вселена в цялата си слава да се превърне в изкуство.

Но Хъбъл беше ограничен от размера на апертурата си, чувствителността на детекторите и инструментите си и факта, че не беше достатъчно студен.

Повечето хора не знаят това, но Хъбъл всъщност наблюдава само около 35% от времето. Останалите 65% от времето избягва Земята, Луната и Слънцето, защото не искаме светлината от Земята, Луната или Слънцето да влезе в телескопа и да повреди инструментите. Той също така не може да вижда дължини на вълните, по-дълги от близките инфрачервени. Най-старите части на Вселената (чиято светлина е пътувала най-дълго в непрекъснато разширяващото се пространство и чиито дължини на вълните следователно са се удължили най-много) ни се струват инфрачервено изместени.

За да видите в далечния инфрачервен диапазон, за да видите светлината, пътуваща към нас от най-ранната вселена, вашите инструменти трябва да са изключително студени, защото горещи обекти светят в инфрачервения диапазон и ни заслепяват за тази слаба светлина. По този начин, за да види по-далеч от Хъбъл, Уеб трябва да види по-далеч в инфрачервения спектър. Той трябва да бъде по-хладен, по-чувствителен и да носи по-голямо основно огледало от своя предшественик. Как се стигна до такъв амбициозен проект?

Въпреки че разговорите за наследник на Хъбъл започнаха през 80-те години на миналия век, в началото на 90-те години, малко след изстрелването на Хъбъл през април 1990 г., започна по-сериозното планиране. Комитет от учени, наречен „HST and Beyond“, ръководен от Алън Дреслер от обсерваториите Карнеги, се запитаха: „Какво ще правим след Хъбъл? »

По това време бях ръководител на програмите за напреднала астрофизика в централата на НАСА. Моята работа беше да планирам бъдещи телескопи. Така че се срещнах с комисията и направих презентация за текущото състояние на технологиите. Комитетът твърди, че иска да търси детски галактики и трябва да пусне инфрачервен телескоп с четириметрово основно огледало. (Хъбъл беше 2,4 метра.) Защо четири метра? Защото това беше най-голямото огледало, което можехме да поставим в съществуваща ракета.

Звездна детска стая LH 95 в Големия Магеланов облак, заснета от космическия телескоп Хъбъл. (Кредит: NASA/HubbleSite/Public Domain)

По това време НАСА имаше сравнително нов администратор, Дан Голдин, който дойде от компания, наречена TRW, сега част от Northrop Grumman [изпълнителят, който построи Webb]. Дан беше трансформиращ и силно противоречив лидер. Той имаше различен начин да гледа на нещата. В света на планетарната наука той искаше мисиите да бъдат по-малки. Той измисли израза „по-бързо, по-добре, по-евтино“. Но малкото не работи за астрономията. Не можете да направите телескопите по-малки, ако искате да видите повече. Така че той ни предизвика със следващата голяма промяна на парадигмата за астрономията: разбиване на бариерата на едно огледало.

Той беше технолог. Когато се върна в TRW, те бяха създали усъвършенствани програми за военните, които включват сегментирана оптика. Имаше наземни телескопи и някои бяха проектирани да работят в космоса на субмилиметрови или радиовълни, които не бяха едно цяло, а направени от шестоъгълни части, монтирани заедно. Следователно той знаеше, че тази технология съществува и беше видял проблема разрешен в субмилиметрови дължини на вълните.

На срещата на Американското астрономическо дружество през 1996 г. в Тусон, Аризона, седях на първия ред. До мен Алън Дреслер. Дан е на подиума. Той поглежда Алън и казва: „Виждам Алън Дреслер тук. Всичко, което иска, е четириметрова оптика… И аз му казах: „Защо искаш нещо толкова скромно? Защо не стигнете до шест или седем метра? »

Тогава Алън каза: „Защо не осем? Дан удря с юмрук по подиума и казва "Продадено." Все едно е търг.

На това изображение, публикувано от НАСА, ракетата Ariane 5 на Arianespace с космическия телескоп Джеймс Уеб на НАСА на борда излита в събота, 25 декември 2021 г., от космическия център на Гвиана в Куру, Френска Гвиана. (Кредит: НАСА чрез AP)

Така че космическият телескоп от следващо поколение, NGST, както го нарекохме първоначално, първоначално беше замислен като осемметров телескоп и трябваше да бъде реализиран чрез сегментирана оптика.

Но нямахме представа от какво ще бъде направено. Всички телескопи, летяли в космоса преди, а Хъбъл беше най-големият, бяха направени от стъкло, което беше обратно изтънено чрез водна струя или шлайфане, защото стъклото е тежко.

Ето някои бързи изчисления за нашите читатели. 2,4-метровото стъклено огледало на Хъбъл тежи 828 килограма. При това тегло на квадратен метър огледало с диаметър 8 метра – или 10 пъти повърхността – би тежало повече от 10 тона.

Затова разгледахме силициев карбид, композитни материали, покрити с много тънък слой стъкло и берилий, които в крайна сметка спечелиха. Целта ни беше да разделим плътността на масата на десет. [С успех: берилиевото огледало на Webb тежи около 20 килограма на сегмент.] Състезанието се проведе в продължение на няколко години. Ние сме инвестирали приблизително 50 милиона долара в развитието на тези технологии.

В тази снимка от 29 септември 2014 г., предоставена от НАСА, Ларкин Кери, оптичен инженер за космическия телескоп Джеймс Уеб, изследва два тестови огледални сегмента върху прототип в гигантската чиста стая в Центъра за космически полети Годард в Грийнбелт, Северна Америка, Мериленд. (Кредит: Крис Гън/НАСА чрез AP)

Също така трябваше да намерим начин да разположим огледалото. Трябва ли ръка на робот да разпредели шестоъгълните панели като тесте карти в пространството? Трябва ли да се огъне? Как да направим цяло от частите?

Предизвикателството беше да се работи с адаптивната оптика при криогенни температури, при 40 Келвина. Всички задвижващи механизми, фини двигатели и сензори трябваше да работят при много ниски температури. Първоначално сенникът не се възприемаше като голямо предизвикателство, но в крайна сметка беше по отношение на надеждността на разгръщане. Първоначално мислехме, че чадърът ще бъде надуваем.

Когато съберете всички механики и съберете всичко заедно, общият проблем с изпълнението на сложно внедряване със 100% надеждност беше предизвикателство и единственият начин да го разрешите е да обучите. Никой досега не е правил нещо толкова сложно в космоса. Знаехме, че ще бъде сложно, но не бяхме предвидили такъв мащаб на сложност.

Обикновено смекчавате ефектите от движеща се част, като имате резервно копие. Ако един първичен двигател се повреди, имате друг двигател. Но не всичко може да има резервно копие. Когато разгърнете линия, която дърпа и създава напрежение върху сенника, не можете да имате друг двигател на такава част.

Минахме от „елиминиране на движещи се части“ към „научаване да живеем с движещи се части“.

[Инженерите на Webb] вярват, че в рамките на познанията ни като хора сме анализирали и тествали почти всичко, което сме могли. Влагате най-великите умове в него, имате план и след това просто трябва да имате вяра и да вярвате, че ще проработи.

Разбира се, това, което прави цялата тази сложност ужасяваща, е, че единственият начин да поддържаме телескопа достатъчно хладен, за да видим далечната инфрачервена светлина на нововъзникващите галактики, е да го поставим на около милион мили от Земята, четири пъти по-далеч от Луната, където няма да е възможно да се ремонтира със съществуващата технология. И така, какви са предимствата на точката L2, които оправдават отказването от всякакъв шанс за коригиране на грешка в такава невероятно сложна машина?

На L2 винаги е тъмно, тъй като голям чадър с размерите на тенис корт блокира светлината от Слънцето, Земята и Луната. Следователно половината от небето винаги е в тъмнина. Това означава, че за разлика от Хъбъл, вие се занимавате с наука през цялото време. За пет години можете да имате толкова време за наблюдение, колкото Хъбъл има за 15 години, защото Хъбъл наблюдава само около 35% от времето. Така че дори ако основната мисия е по-кратка като продължителност (по време на изстрелването НАСА изчисли продължителността на живота на сондата на 10 години преди изчерпване на горивото), тя ще бъде много, много ефективна.

Тази комбинация от изображения от анимация, предоставена от НАСА през декември 2021 г., показва разгръщането на компонентите на космическия телескоп Джеймс Уеб. (Кредит: Conceptual Image Lab чрез AP)

Започваме да разбираме защо всички са толкова нетърпеливи. Толкова много рискове и толкова много обещания. Нека поговорим за теб. Обучен в Принстън, Министерство на отбраната, НАСА, Боинг. Това не е обичайното CV, което човек среща сред олим [имигранти в Израел]. Какво изведнъж събуди желанието ви през 2010 г. да отидете в Израел?

Беше есента на 2009 г. Живеех в Боулдър, Колорадо. Подножието на Скалистите планини е точно пред прозореца ми. Преместих се тук, за да работя за Ball Aerospace. Напуснах Бол и отидох да работя за Боинг по планетарни мисии. Всичко вървеше добре.

Но най-малкият ми син беше в колеж по това време и започваше да иска да приеме християнството. Беше се включил в общение, което го спечели – той говореше за месианския юдаизъм.

Попитах няколко приятели какво мога да направя, за да го разклатя малко. Те ми казаха: „Заведете го в Израел. „Никога преди не бях ходил в Израел. Мислех за това, но винаги беше или Израел, или Йелоустоун, или Израел, или Гранд Каньон. Никога не е оглавявал моя списък, което вероятно е вярно за повечето американски евреи.

Нови имигранти от Северна Америка кацат на летище Бен Гурион след полет от Ню Йорк, нает от Нефеш Б'Нефеш, 19 юли 2016 г. (Шахар Азран)

И така, планирах пътуване. Говорих с моя равин и други за това как да имам духовно и смислено пътуване. Първият им съвет беше: „Не оставайте в хотела. Намерете стаи под наем в домовете на хората. Ще имате по-добра връзка. »

Исках да събудя еврейската част от душата на моя син.

Накратко, на него не подейства, но на мен подейства. Върнах се у дома и моите приятели ми казаха, че са усетили промяна в мен. Не съм религиозен, но съм духовен. Не знаех какво е алията. Срещнах моя равин и той каза: „О, ти ще направиш алия. Отговорих: „Не знам какво е, но мисля да отида в Израел“. »

През следващите пет години се запознахте с целия висш ешелон на израелската аерокосмическа индустрия и космическа програма и се включихте дълбоко в SpaceIL, израелският екип, който участва в наградата Google Lunar X за приземяване на космическа сонда на Луната. Сондата, наречена Beresheet, най-накрая се разби на Луната през април 2019 г. Как израелският космически свят изглежда на някой, идващ от НАСА и Боинг?

Прекарах пет години в опити да намеря ролята си, но не намерих необходимата откритост към опитен човек, който идва с различни гледни точки.

Например казах на екипа на SpaceIL: „Вие не мислите за съкращенията по грешен начин. Със сигурност не е заложен човешки живот, но вие ще бъдете на международната сцена. Всички ученици в Израел ще гледат кацането на Луната. Трябва да помислите какво може да се обърка и да похарчите допълнителните пари, за да сте сигурни, че сте идентифицирали режимите на повреда. »

Една от последните снимки, направени от Beresheet преди да се разбие на Луната, 11 април 2019 г. (С любезното съдействие на SpaceIL)

Гледайки кацането на Beresheet на Луната [през април 2019 г.], можете точно да разберете какво се е объркало. Виждате показанията на екрана, показващи надморска височина и въздушна скорост, и на около две или три мили нагоре, изведнъж въздушната скорост пада до нула.

Мисля, че инерционният измервателен уред е повреден – сензорът, който ви казва, че се движите. Ако сензорът каже, че не се движите, тогава компютърът на космическия кораб казва: „Ние сме на земята, кацнахме“ и изключва двигателите. Катастрофа. Казах си: „Трябва да е била монета от 100 долара. »

Те имаха прекрасна визия, но аз погледнах тяхната програма, когато се срещнахме за първи път през 2011 г., и видях пълна липса на разбиране на цената на тази програма. Бяха събрали 24 милиона долара. Затова казах: „Какво използвате за гориво [на това ценово ниво]? Мисля, че използвате „unobtainium“. »

Бях работил върху лунни сонди в Боинг. Първо определяте колко гориво ще ви трябва, размерите на резервоара за газ, след това размерите на двигателите. Сондата е летящ газов резервоар. Попитах екипа на Boeing: „Каква е минималната цена за поставяне на нещо на Луната? И отговорът беше 150 милиона долара. Заради горивото, размера и как всичко пасва. И ако сложиш 50 кила камери и научни инструменти, ще излезе повече.

Извършва се с опитен екип. Там беше неопитен отбор. Те са умни момчета, но никога не са правили това преди. Изчислих разликата между разходите за труд, сложността на мисията и инфлацията и стигнах до цена от 100 милиона долара. Прекарах следващите три години, удряйки тези момчета по главите и ги питайки: "Къде са липсващите 76 милиона долара?" Шелдън Аделсън ни дойде на гости и щяха да му поискат още 8 милиона долара. Казах: "Не, поискайте му 80. Той ги има." И ако остане нещо, кажете му, че ще построите Музея на науката Шелдън Аделсън. »

Екипажите за изстрелване наблюдават обратното броене до изстрелването на ракетата Ariane 5 на Arianespace, носеща космическия телескоп Джеймс Уеб на НАСА, събота, 25 декември 2021 г., в центъра на Юпитер в космическия център на Гвиана в Куру, Френска Гвиана. (Кредит: НАСА/Бил Ингалс/НАСА чрез AP)

В крайна сметка струваше 100 милиона долара. Но загубиха години. В крайна сметка прехвърлиха проекта на IAI [Израелска аерокосмическа индустрия за изграждането на сондата], където имаха истински професионалисти. Беше прекрасна и благородна кауза, но това не може да се направи с доброволци. Имаха нужда от помощ. Но имаше гордост. Водачите не искаха да се вслушват в съветите на тези, които знаеха как да правят тези неща.

Беше ли SpaceIL, уникална и особено смела инициатива, представителна за израелската космическа индустрия като цяло?

Виждал съм го в други обекти. Виждал съм грешки, които не мога да коментирам.

Намерих това за много разочароващо. Мисля, че ако SpaceIL беше слушал от самото начало, мисията щеше да бъде успешна. Лидерите нямаха идея как да проведат космическа мисия, мислеха, че можете да поставите хора в стая с пица и да разрешите проблемите за един уикенд.

На тази снимка от файл, направена на 17 декември 2018 г., директорът на космическия отдел на Israel Aerospace Industries Офер Дорон стои пред космическата сонда Beresheet по време на презентация на израелската организация с нестопанска цел SpaceIL и израелската публична компания IAI, в Йехуд, източно от Тел Авив. (Кредит: Jack Guez/AFP)

Това, което описвате като дълбок недостатък в израелската космическа екосистема, обикновено се цитира като една от най-силните страни на Израел, а именно желанието да се оспорват приетите практики и да се поемат рискове.

Вижте, ако Iron Dome се беше развил в Съединените щати, все още щеше да е на чертожната дъска. Но този вид култура не работи непременно, когато става въпрос за космоса. След като стартирате, трябва да работи. Втори шанс няма. Това не е дрон, който се разваля, научаваш, поправяш и опитваш отново.

Научих много от времето си в Израел. Бях разведен, когато се преместих там и срещнах новата си жена в Йерусалим. Тя беше от Северна Калифорния. Създадох много приятели и имах много вълнуващи и значими преживявания в Израел. Следователно тези пет години бяха изключителни. Но беше много разочароващо професионално, в смисъл, че смятам, че можех да бъда много по-полезен в напредъка на израелската космическа програма.

Някой ми каза: „Ако се беше преместил в Израел по-рано и беше служил в армията…“ – ръководните екипи в по-голямата си част бяха служили заедно и аз не се възползвах от това културно преживяване.

Оттогава срещнах други англичани, които се преместиха в Израел, когато бяха над 50 години. Управленската култура в Израел се бори да интегрира възрастните хора, които идват отвън, да им даде място на масата, да ги изслуша какво имат да кажат и да бъде готова да промени курса.

Бившият инженер на НАСА Майкъл Каплан под модел на монтирания в самолета телескоп SOFIA, който е помогнал за разработката. (С любезното съдействие)

Мисля, че ако екипите бяха слушали, Beresheet можеше да има успех. Проектът вероятно щеше да спечели наградата X. Нямаше да губим толкова време. В продължение на три години бяхме „на три месеца от PDR [Преглед на предварителния дизайн, важна първа стъпка в жизнения цикъл на проект]“. Има тази бравада, която е чудесна, но също така трябва да приемете ограниченията и да сте готови да привлечете хора отвън, които наистина познават областта.

Не е само в космонавтиката. Видях го в медицината. Опитните лекари идват в Израел и се интегрират на дъното на стълбата, когато трябва да са началници на отделения.

Говорих с някой от Nefesh BeNefesh. Предложих им да направят сериозно проучване на хора, които идват с експертиза на високо ниво и да разработят програма, която да ги постави на позиции, където могат да бъдат полезни.

Не съм сигурен, че бих направил алия, ако знаех, че ще срещна тези пречки. В крайна сметка открих, че правя много космически консултации в Европа и Съединените щати и се чудех защо живея в Израел. Тогава си помислих, че е добре да се прибера вкъщи, защото способността ми да помагам тук беше отвратителна.

Космическият телескоп Хъбъл, вляво, в орбита около Земята и илюстрация на космическия телескоп Джеймс Уеб, вдясно. (Кредит: НАСА чрез AP)

Може ли опитът ви в израелския космос да ви научи, че космосът по своята същност е игра на суперсили, че са необходими мащабът и бюджетът на НАСА, за да се направи нещо? нещо значимо в космоса?

Бъдещето е комерсиално. Между времето, когато се върнах от Израел [през 2015 г.] и днес, две неща са се променили дълбоко в космоса. Единият е намаляването на разходите за изстрелване, което започна със SpaceX и ракетата Falcon 9. Преди беше, че за да изведете нещо в космоса, използвахте ракети Atlas и Delta и те струваха 150 до 200 милиона долара на изстрелване, а сега ние на 50-60 милиона долара, четирикратно намаление, тъй като ракетата е за многократна употреба.

Илън Мъск правилно приложи гъвкав процес на разработка в космическото пространство. Израел знае всичко това; така израелците разработват софтуер. Ние не изграждаме целия продукт и след това го тестваме, ние изграждаме малко и го тестваме, след това го изграждаме отново, след това го тестваме, като екипите работят паралелно и се интегрират, докато вървим.

Другото нещо, което Мъск направи, е да проектира двигатели, които няма да работят при максималния си капацитет. Ако искате да направите нещо за многократна употреба, не можете да го преразтегнете. Трябва да работи с около 75% капацитет. Беше огромен успех.

Спомням си как седях в кафенето на Boeing с куп инженери на Delta, когато Falcon 1 претърпя втори неуспешен старт [през март 2007 г.], и те си казаха: „Той няма да успее. Никога. По дяволите, грешаха.

Amos-6, най-големият сателит, създаван някога от Израел, и ракетата SpaceX Falcon 9, на която беше кацнал, избухнаха в пламъци, след като ракетата избухна на стартовата площадка в Кейп Канаверал във Флорида на 1 септември 2016 г. (YouTube екранна снимка)

Другото нещо, което се случи, беше тази малка революция в електрониката, предизвикана от смартфоните. Това трансформира малки кубични сателити, които бяха играчки, използвани от университетите за обучение на инженери, в сателити за комуникации, времето и дистанционно наблюдение. По време на скорошна мисия до Марс два малки спътника, наречени MarCO, показаха, че такова нещо е възможно. Те служеха като релета.

Знам, че се обмислят планетарни мисии: основна мисия ще бъде пусната в орбита и няколко малки кубични спътника ще бъдат изпратени като сонди за изследване на горната атмосфера на планетата. Ако изгорят, това е добре, но междувременно те получават данни, които не бихте могли да получите по друг начин. Този тип мисии не биха били възможни без съзряването на голяма част от технологията cubesat. Той се превърна от играчка в истинско решение.

Тези две промени означават, че сделки, които не са били преди, сега се правят в космоса. И привлече огромни количества инвестиционен капитал. Бързият растеж на космическата икономика също ще помогне на космическата наука.

НАСА ще изостави Международната космическа станция в края на това десетилетие. То ще бъде заменено от търговски местообитания. Не е трудно да си представим, че едно от тези местообитания може да бъде проектирано като съоръжение за интегриране, тестване и сглобяване на бъдещи астрофизични обсерватории. Космическите влекачи вече се разработват в частния сектор. Голяма част от инфраструктурата, необходима за изграждането на пакетите на Webb, вече ще бъде налице.

Цялото това вливане на частен капитал помага за развитието на инфраструктура в космоса. НАСА и други космически агенции няма да трябва да плащат за развитието на тези способности. Сега изведнъж НАСА може да плати за използването на способностите.

Много е възможно, докато започнем да мислим за следващата голяма водеща мисия след Джеймс Уеб, роботиката вече да е ключова. Мощните телескопи на бъдещето могат да бъдат 15 или 20-метрови телескопи и вярвам, че те ще бъдат сглобени и тествани в космоса от комбинация от роботи и астронавти.

Илюстрация: Капсулата Crew Dragon на SpaceX се приближава до Международната космическа станция за скачване, 24 април 2021 г. (Кредит: НАСА чрез AP)

Липсата на роботизирана поддръжка е едно от най-дълбоките ми съжаления за Webb. Едно от граничните условия, които ни бяха дадени, когато планирахме Webb, беше: „Не го правете поправимо“. Причината беше цената. Хъбъл щеше да бъде колосален провал, ако не беше използваем. Но за да може да се използва от хора, Хъбъл трябваше да бъде „удобен за хората“, което е скъпо. Например, няма остри ръбове по нищо, защото не искате нищо, което може да разкъса скафандъра и да убие по невнимание човек, докато работи върху него.

Но това, което не знаех по това време, беше, че DARPA [Агенция за напреднали изследователски проекти на отбраната] работи върху концепция за роботизирана услуга, наречена Orbital Express. Построен е от Boeing. След това работих с екипа на Boeing по този проект, за да го финализирам. Ако знаех тогава, щях да настоявам за възможност за роботизирана поддръжка на телескопа, защото единственото нещо, което ограничава живота на Джеймс Уеб, е горивото. В крайна сметка ще му свърши горивото, за да поддържа станцията на ниво L2.

За да завършим откъдето започнахме – както стоят нещата, Webb изобщо не може да се поправи? Дори и да можем да докараме робот там, машините, необходими за поддръжка, структурно не са на правилното място? Значи след като няма повече гориво, всичко е свършено?

Мисля, че е вярно. Това каза, че има много неща, които в крайна сметка направихме с Хъбъл [който първоначално трябваше да излезе от бизнеса през 2005 г.], които се предполагаше, че са невъзможни, неща, които поддържахме, които не бяха предназначени да бъдат поддържани, но което удължи живота му.

На тази снимка от 21 декември 2015 г., предоставена от НАСА, командирът на Експедиция 46 Скот Кели участва в космическа разходка извън Международната космическа станция, по време на която той и бордният инженер Тим Копра, който не е на снимката, преместиха мобилната транспортна каруца на станцията, преди да се скачат с Руски космически кораб за снабдяване. (Кредит: НАСА чрез AP)

Следващият голям скок за мен е да мисля как да се възползвам от нововъзникващата космическа инфраструктура, неща като Starship [планираната междупланетна ракета на SpaceX] или Glenn на New Blue Origin, която удвоява или дори утроява размер на обтекателя, позволяващ хвърляне на големи модули и много големи огледала. Това са елементи, променящи играта.

Или може би бихме могли да свържем астронавти в местообитание в ниска околоземна орбита с орбитално транспортно превозно средство, за да отидем до L2.

Има всякакви архитектурни парадигми, които можем да обмислим, за да се възползваме от това къде сме днес и накъде сме се запътили, които биха представлявали промени в парадигмата.

Космосът има светло бъдеще.