22. december môže byť známy ako deň, keď sa vesmír zmenil. V tú stredu NASA očakáva vypustenie vesmírneho teleskopu Jamesa Webba, najväčšieho a najdrahšieho lietajúceho prístroja vôbec. Webb, ktorý je stokrát výkonnejší ako 31-ročný Hubbleov teleskop, dokáže vidieť minulosť v čase až do okamihu „vstupu svetla“ – do okamihu, keď studený, temný vesmír vzplanul vo hviezdach.

Scott Bailey: Páni. No, svojím spôsobom je to oveľa väčšie, ako som si vedel predstaviť.

AMY LO: Je to skvelé.

Pred rokom sme boli medzi poslednými ľuďmi, ktorí videli ďalekohľad tak často, ako by sa objavil vo vesmíre. Po našej návšteve bola zbalená na milión míľ dlhej cesty, ďaleko od Mesiaca, aby navždy ležala v pazúroch slnka.

Scott Bailey: Ako dlho trvá beh?

AMY LO: Je navrhnutý na päť a pol roka s desaťročným cieľom. To znamená, že tam nosíme dostatok vecí, ktoré nám vydržia desať rokov.

Amy Lou je systémová inžinierka, ktorá nás vzala do čistej miestnosti v Northrop Grumman v Redondo Beach v Kalifornii.

AMY LO: Museli sme to vymyslieť a navrhnúť, postaviť a dať dokopy.

V spodnej časti kozmickej lode je tento strieborný plášť veľký ako tenisový kurt, ktorý chráni Webba pred slnkom. Vyššie je 21 stôp pozlátených zrkadiel, šesťkrát väčších ako Hubblovo zrkadlo, ktoré zachytávajú prvé hviezdne svetlo stvorenia.

Scott Bailey: Týchto šesťuholníkových zrkadiel je 18. Ale keď ich zložíte, všetky fungujú na plese ako jedno zrkadlo?

AMY LO: Správne. Všetkých 18 obrázkov vytvorí veľmi pevný a krásny obrázok.

Tento obraz bude pre ľudské oko neviditeľný. Rovnako ako kamera na nočné videnie, Webb je navrhnutý tak, aby videl teplo – infračervené svetlo – pretože to je jediný znak, ktorý zostal z hviezd na okraji času. Dokonca aj tá žiara by bola taká slabá, že zrkadlá by museli hľadieť celé hodiny, aby odhalili obraz.

Scott Bailey: Nakoľko ste si istý?

AMY LO: Vieš, že mojou úlohou je robiť si starosti. Osobne som presvedčený, že sme mysleli na všetko.

Trvalo to viac ako 25 rokov a 10 miliárd dolárov, kým sme na to všetko mysleli. Inžinierka Amy Lu vysvetlila výzvu.

AMY LO: Podľa môjho názoru bolo najväčšou inžinierskou výzvou postaviť slnečnú clonu schopnú chrániť optiku, zrkadlá a prístroj na Webb. Ako postavíte niečo veľké, ale ľahké?

Opaľovací krém udržuje Webb chladný a tmavý. Akékoľvek infračervené teplo zo Slnka alebo Zeme by oslepilo ďalekohľad. Päť vrstiev vyrobených z Gossamer Foil sa nelíši od mylarových narodeninových balónov.

AMY LO: Vrstva, ktorá je obrátená k slnku, je prvá vrstva a prvá vrstva má teplotu asi 230 stupňov Fahrenheita. Takže, veľmi teplá rúra, napríklad, ak chcete piecť pusinky alebo niečo také.

Scott Bailey: Na strane ďalekohľadu?

AMY LOW: Na strane ďalekohľadu je teplota mínus 370 stupňov Fahrenheita.

Scott Bailey: Je tu asi 600 stupňový rozdiel Medzi jednou stranou tepelného štítu a druhou.

AMY LO: Áno, je úžasné, že to dokážete len s týmito vrstvami.

Inžinierstvo je úžasné, ale veda môže odhaliť vesmír. Od začiatku, Veľkého tresku, šíp času preletel takmer 14 miliárd rokov. Webb môže vidieť svoju cestu späť k prvým 100 miliónom – detskému vesmíru. Amber Straughn je astrofyzička projektu.

Amber Straughn: Teleskopy sú skutočne stroje času, doslova nám umožňujú vidieť minulosť. Dôvodom je len charakter toho, ako sa svetlo šíri. Slnečnému svetlu trvá asi osem minút, kým sa dostane na Zem. Preto vidíme slnko také, aké bolo pred ôsmimi minútami. A môžete tak trochu uvažovať o tom, že sa v tomto vesmíre posuniete vpred.

Scott Bailey: Takže, keď kráčame pod hviezdami a pozeráme sa hore, nevidíme hviezdy také, aké sú dnes. Vidíme ich také, aké mohli byť pred miliónmi rokov.

Amber Straw: Absolútne.

Scott Bailey: Pretože trvalo tak dlho, kým sa svetlo dostalo na zem.

Amber Straw: Áno, absolútne.

Scott Bailey: Koľko toho vieme o vesmíre?

Amber Straughn: Všetko, čo vieme, všetko, čo môžeme vidieť, vy a ja, všetko na tejto planéte, všetky stovky miliárd iných galaxií, to všetko tvorí len asi 5 % vesmíru. Zvyšok, ostatných 95%, netušíme, čo to je.

Tých 95% – neznámych – nás všade obklopuje ako duch. Takmer celý vesmír sa skladá z toho, čo fyzici v zúfalstve nazývajú temnou hmotou a temnou energiou. Nikdy predtým vedci neprišli k záveru, že musia existovať, pretože sú najlepším vysvetlením toho, ako sa galaxie formujú a pohybujú.

Amber Straw: Takže vieme, že temná hmota je akýmsi lešením vesmíru. Je to štruktúra, na ktorej sedia galaxie. A keby neexistovala tmavá hmota, neboli by ani galaxie a neboli by sme ani my.

Scott Bailey: Čo môže Webbov teleskop odhaliť o temnej hmote?

Amber Straughn: Je to ako keby sme mali 14 miliárd rokov starý príbeh o vesmíre, ale chýba nám prvá kapitola. Webb bol špeciálne navrhnutý tak, aby nám umožnil vidieť tie prvé galaxie, ktoré vznikli po Veľkom tresku. Teraz sa galaxie rodia a potom sa vyvíjajú a menia v priebehu času, a týmto spôsobom musia galaxie kriticky závisieť od temnej hmoty. Webb nám umožní detailnejšie sledovať vývoj galaxií.

Prísľub objavu chránil Webba na už tak zradnej ceste. Mal sa spustiť pred 7 rokmi, ale oneskorenie prichádza s ambicióznym strojom. Kvôli prekročeniu nákladov bol Webb v roku 2011 zrušený Výborom pre rozpočtové prostriedky, ale v Senáte bol zachránený. Jeho menovec je James Webb, šéf NASA v 60. rokoch, pre ktorý bola veda najvyššia priorita.

– Scott Bailey: Čo je v stávke, čo jazdí na tej rakete s Webbom?

Bill Ochs: Keď hovoríte o tom, čo je v stávke, je to naozaj povesť NASA, ktorá sa chopila ťažkej práce ako Webb a bola úspešná.

Program moderujú Bill Ochs a Greg Robinson. Ochs bol inžinier v Hubble. Robinson dohliadal na kvalitu a výkon v NASA.

Greg Robinson: Ak chcete byť odvážni a získať vedu, o ktorú ideme, musíte do toho investovať. A odpovie na dve veľké astrofyzické otázky: Odkiaľ pochádzame a sme sami? Tešíme sa na dosiahnutie týchto výsledkov.

Scott Bailey: Bude web fungovať?

Greg Robinson: Áno, bude. Mám veľmi vysokú dôveru.

Bill Oaks: Som si 100% istý.

Scott Bailey: Prečo si 100% istý?

Bill Ochs: Pretože keď sa pozriem na testy, ktoré sme absolvovali v priebehu rokov, a na druh inžinierstva, ktorým som prešiel, získate pocit dôvery, že viete, že to bude fungovať.

Scott Bailey: Čo ťa najviac znepokojuje?

Bill Oaks: Mať ďalekohľad úplne otvorený je vašou starosťou.

Observatórium bolo potrebné poskladať do rakety Ariane 5 so šírkou len 16 stôp a dnes je obalená tak pevne ako púčik ruže. Počas letu musí viac ako 40 systémov dokonale prekvitať. Vrátane nikdy predtým nevynájdeného opaľovacieho krému Amy Lou.

Scott Bailey: Päť vrstiev bude preložených a držaných na mieste pomocou špendlíkov. Koľko je tam špendlíkov?

AMY LO: Existuje 107 týchto zariadení a kolíky na uvoľnenie membrány, ktoré držia všetkých päť vrstiev nainštalovaných v tomto šasi, ktoré sa tu nazývajú UPS. Celkom 107.

– Scott Bailey: A ako sa to vyvíja, koľko z nich môže zlyhať?

AMY LO: Nič.

Scott Bailey: Nič?

AMY LO: Nič.

Scott Bailey: Nikto?

AMY LO: Nikto.

Scott Bailey: Doslova nie je priestor na chyby.

AMY LO: Testujeme a robíme veľa analýz, aby sme sa uistili, že každý z nich sa dostane na obežnú dráhu.

10 miliárd dolárov jazdiť na týchto nechtoch. Hubblov teleskop, ktorý je vysoký 340 míľ, je prístupný pomocou kľúča. Webba milión míľ ďaleko sa nedá opraviť. Bill Ochs nám povedal, že ak sa niečo pokazí, existuje pohotovostný plán.

Bill Ochs: Vyvinuli sme algoritmy, v podstate to nazývame luminiscencia a trochu potrasieme teleskopom a môžeme ním pohybovať tam a späť. Ak to nefunguje, máme ďalší, ktorý nazývame gyroskopom, ktorý môže v skutočnosti otáčať teleskop v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek, aby pomohol veci vypnúť.

Scott Bailey: Budeš robiť to, čo ja s hardvérom, keď nefunguje, budeš ním triasť.

Bill Oaks: Áno, áno, urobte to isté, áno.

Ak sa uvoľní 107 kolíkov, zrkadlá sa zosynchronizujú a 10 000 prebehne dobre, Webb bude mať iba asi 10 rokov paliva na otáčanie a ukazovanie. Kanada prispela k systému zacielenia, ktorý nasmeruje Webba k zázrakom ďaleko a blízko. Viac ako tisíc astronómov z celého sveta súťaží o čas ďalekohľadu. Heidi Hamill získala 100 hodín.

Heidi Hamill: Mám veľa otázok. Mojím špeciálnym zameraním sú veci v našej slnečnej sústave.

Hamill nám povedal, že svetlo je plné informácií. Webb dokáže určiť chémiu miesta analýzou jeho vlnových dĺžok svetla.

Heidi Hamill: Aký je obsah vody v atmosfére Marsu a ako sa mení v priebehu času?

Čo poháňa chémiu v hornej atmosfére Neptúna? Môžeme vidieť, či voda vychádza z mesiacov Jupitera alebo Saturna? Existuje nekonečné množstvo otázok, na ktoré chcem odpovedať.

Na webe má čas aj astrofyzička Natalie Batalha. Budete sa pozerať na planéty mimo našej slnečnej sústavy.

Natalie Batalha: V priemere má každá hviezda v galaxii aspoň jednu planétu. To znamená, že v galaxii je viac planét ako hviezd. Stovky miliárd planét.

A keďže je tam toľko planét, Batalha si je istý, že Webb nájde nejaké s chémiou a podmienkami života.

Natalie Batalha: Stáva sa, že existuje jeden planetárny systém, hviezda má okolo seba sedem planét. A hviezda je vzdialená len 40 svetelných rokov, takže je to skvelý cieľ na štúdium. Má tri planéty veľkosti Zeme obiehajúce v oblasti, ktorú by som nazval Zóna Zlatovlásky, kde by mohol existovať život.

Scott Bailey: Nie príliš horúco, nie príliš chladno.

Natalie Batalha: To je nápad. Áno. Toto je tiež jeden z prvých cieľov, ktoré si všimneme pri používaní Webb. A čo budeme môcť vidieť je, je v atmosfére oxid uhličitý? Čo sú skleníkové plyny? Existuje oxid uhličitý s metánom, pretože to je to, čo Zem má. Takže pri pohľade na tieto chemické zložky by sme mohli byť schopní poskladať niektoré z nich, ak nejde len o planétu v tom, čo nazývame „obývateľná zóna“, ale ak je to skutočne obývateľné prostredie.

Scott Bailey: A niekto by sa mohol opýtať: „Prečo je to dôležité?“

Natalie Batalha: Konečným bodom je skoncovať s kozmickou osamelosťou. Chceme vedieť, či je tam život.

Scott Bailey: Je Webb z pohľadu výskumníka evolučný alebo revolučný?

Natalie Batalha: Zakaždým, keď pustíte do vesmíru novú technológiu alebo sa pozriete na vesmír inými očami, naučíte sa niečo revolučné. Niečo, čo by ste ani nečakali. Neviem, aké to budú prekvapenia, ale technológia je revolučná. Čakajú nás obrovské prekvapenia, ktoré nás ohromia.

Webb na prahu na palube rakety ESA. Niektorí, vrátane Amy Lou, možno zadržia dych, keď sa rozvinie na mesačnú cestu na svoju stanicu okolo slnka. Prvé obrázky budú približne o šesť mesiacov prevedené z neviditeľného infračerveného žiarenia na obrázky vhodné pre nadpis. Pravdepodobnosť je, že to, čo vidíme, nepochopíme – samotná definícia údivu.

Produkoval Aaron Wise. Koproducent, Ian Fleckinger. Vesmírny analytik CBS, William Harwood. Pomoc pri vysielaní Michel Karim. Editoval Michael Mongola.

Scott Bailey

Reportér „60 minút“.