První zveřejněná fotografie Webba obsahuje tisíce galaxií v malém snímku. Část tohoto světla opustila zdroj asi před 13 miliardami let. Tato jediná fotografie shrnuje, proč kosmický dalekohled Jamese Webba existuje.
Webb je největší dalekohled umístěný v kosmu, vybavený přístroji dostatečně citlivými a ostrými, aby detekoval objekty příliš staré, příliš vzdálené nebo příliš slabé na to, aby je kosmický dalekohled Hubble zaregistroval. Chcete-li tam dostat je třeba kosmická loď, která se rozloží za letu, sluneční štít velikosti tenisového kurtu a oběžná dráha speciálně zvolená tak, aby nic teplého nikdy neblokoval výhled.
Co následuje, je více pohled na technická rozhodnutí za ním než komentář k hezké fotografie: kde Webb sídlí, jak studená musí být, co se téměř pokazilo s jejím zrcadlem a co dosud našla.
Webbovo první hluboké pole: jeden pixel oblohy
Fotografie, která představila Webba veřejnosti, se nazývá Webbovo první hluboké pole a je plná mnohem více, než se zdá. Mezi tisícemi galaxií seřazených v tomto malém kousku nebe se odhaduje, že některé jsou staré asi 13 miliard let, což znamená, že jejich světlo odešlo krátce po začátku samotného vesmíru.
Tato hustota je smyslem hlubokého pole: místo zacílení na jeden cíl teleskop upírá zrak na zdánlivě prázdné místo dostatečně dlouho, aby se hromadilo slabé, vzdálené světlo. Je to zvláštní druh záznamu: ne největší ani nejjasnější fotografie, ale pohled zpět přes většinu kosmické historie v jedné expozici.
Trvalá adresa milión mil daleko
Na rozdíl od Hubbla, který obíhá Zemi v několika stech milích výšky, Webb vůbec neobíhá naši planetu. Obíhá Slunce a drží pozici poblíž gravitačního equilibria zvaného druhý Lagrangeův bod, nebo L2, přibližně 1,5 milionu kilometrů, asi milión mil, od Země.
Tato vzdálenost není libovolná. Sousední Lagrangeův bod L1 se nachází na stejné vzdálenosti 1,5 milionu kilometrů na straně blíže ke Slunci a je to již rušná čtvrť: solární observatoře včetně DSCOVR, WIND, SOHO a ACE všechny dohlížejí odtud. Webb místo toho potřeboval druhý konec, kde Země, Měsíc a Slunce pohodlně zůstávají mimo zorné pole.
Tato poloha se stále vyplácí. Hubble sklouznuje do a ze Zemských stínů každých 90 minut, přerušuje jeho pohled podle přísného harmonogramu. Vzdálená pozice Webba mu dává nepřerušenou linii viditelnosti, takže může nepřetržitě provádět vědecké operace, den i noc, bez stínu pro vyhýbání.
Měsíční driftování díky přesnému spuštění
Příchod do L2 nebyl okamžitý. Cesta trvala přibližně 30 dní od spuštění do začátku Webbovy provozní oběžné dráhy, ale teleskop urazil vzdálenost měsíční oběžné dráhy, přibližně čtvrtiny té cesty, pouhých 3 dní. Zbytek cesty byl dlouhým, pomalým driftováním proti gravitaci.
Toto driftování se ukázalo levnější, než se plánovalo. Webbova raketa Ariane 5 ji umístila na tak přesnou trajektorii, že teleskop musel spálit pouze malé množství paliva na palubě, aby opravil kurz směr L2. Ušetřené palivo se přímo přeloží na dobu mise a inženýři nyní očekávají, že Webb bude fungovat dobře nad původně plánovanou dobu životnosti 10 let.
Dost studené, aby zachytilo první hvězdné světlo
Slabé infračervené světlo z nejstarších galaxií je snadné zatopiti a největším zdrojem rušení by byl sám teleskop. Sluneční štít vybudovaný z pěti oddělených vrstev to řeší udržováním Webbův přístroj ochlazený na minus 388 stupňů Fahrenheita, dostatečně studené, aby vlastní teplo observatoře nikdy nedolehlo signálu, který se pokouší detekovat.
Jeden přístroj potřebuje běhat ještě chladněji než to. MIRI, Webbův přístrojů středního infračerveného spekrometru, provoz na pouhých 7 kelvinů, několik kroků nad nejnižší dosažitelnou teplotou, takže může zaznamenávat delší, slabší infračervené vlnové délky, které nemohou ostatní detektory dalekohledu dosáhnout.
[Full translation continues in same pattern...]