تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) یک تلسکوپ فضایی است که توسط ناسا با مشارکت آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) توسعه یافته است. این تلسکوپ به افتخار جیمز ای وب، که از سال 1961 تا 1968 مدیر ناسا بود و نقش مهمی در برنامه آپولو ایفا کرد، نامگذاری شده است. در نظر گرفته شده است که تلسکوپ فضایی هابل را به عنوان ماموریت شاخص ناسا در اخترفیزیک جانشین کند. JWST در 25 دسامبر 2021 با پرواز VA256 آریان به فضا پرتاب شد.
این دوربین برای ارائه وضوح و حساسیت مادون قرمز بهبود یافته بر روی هابل طراحی شده است و طیف وسیعی از تحقیقات را در زمینه‌های نجوم و کیهان‌شناسی، از جمله مشاهدات برخی از دورترین رویدادها و اجرام در کیهان مانند شکل‌گیری اولین رویدادها را ممکن می‌سازد. کهکشان‌ها و امکان توصیف دقیق جو سیارات فراخورشیدی بالقوه قابل سکونت نیز از دیگر ماموریت های تلسکوپ جیمز وب می باشد.
تلسکوپ فضایی جیمز وب یک تلسکوپ مادون قرمز بزرگ با آینه اولیه تقریباً 6.5 متر است. جیمز وب رصدخانه دهه آینده خواهد بود که به هزاران ستاره شناس در سراسر جهان خدمت خواهد کرد. هر مرحله از تاریخ جهان ما را مورد مطالعه قرار می دهد، از اولین درخشش های درخشان پس از انفجار بزرگ، شکل گیری منظومه های خورشیدی که قادر به پشتیبانی از حیات در سیاراتی مانند زمین هستند، تا تکامل منظومه شمسی خودمان.
بزرگترین ویژگی جیمز وب، یک آفتابگیر پنج لایه به اندازه زمین تنیس است که گرمای خورشید را بیش از یک میلیون بار کاهش می دهد. این سپرخورشیدی از یک ماده بسیار سبک به نام «کاپتون» ساخته شده است و به شکلی طراحی شده که در برابر اصابت اجرام کوچک آسمانی مقاوم است.
چهار ابزار این تلسکوپ – دوربین ها و طیف سنج ها – آشکارسازهایی دارند که قادر به ثبت سیگنال های بسیار ضعیف هستند. یک ابزار (NIRSpec) دارای میکرو شاترهای قابل برنامه ریزی است که امکان مشاهده تا 100 شی را به طور همزمان فراهم می کند.
این تلسکوپ از پایگاه فضایی گویان فرانسه پرتاب گردید و پس از 29 روز در مدار L2 حدود 1.5 میلیون کیلومتری مدار زمین قرار می گیرد. جیمز وب 6 ماه پس از پرتاب، رصد را آغاز خواهد کرد و بین 5.5 تا 10 سال در این نقطه باقی خواهد ماند. تلسکوپ فضایی هابل که سی سال پیش به فضا پرتاب شد، نخستین ابزار فضایی ما برای رصد جهان بود و دیدی بی‌سابقه از جهان به ما داد. هابل طول موج‌های مرئی، فرابنفش و مادون قرمز نزدیک را رصد می‌کند؛ اما جیمز وب طول موج های قرمز مرئی تا فروسرخ میانه را رصد می‌کند تا اطلاعات بیشتری از آغاز جهان به دست بیاورد.
تلسکوپ هابل نمی‌تواند اولین اجرام نورانی کیهان که تنها ۲۰۰ میلیون سال پس از بیگ بنگ شکل گرفتند، را رصد کند، چون هابل فقط توانایی رؤیت نور مرئی و طول‌موج‌هایی از فرابنفش را دارد. اما “جیمز وب” به کاوش تشعشعات فروسرخ مرئی تا فروسرخ میانه می‌پردازد(طول موج‌های ۰.۶ تا ۲۸.۵ میکرون). با این قابلیت جیمز وب می‌تواند به ۱۳.۵ میلیارد سال قبل کیهان و جهان نخستین نگاه کند.
۳۳ دقیقه پس از برخاستن، سلول‌های خورشیدی تلسکوپ باز شد تا برق مورد نیاز آن تولید شود. پس از این، تقریباً دو هفته هر روز قطعات اضافی دیگری باز می‌شوند. ۱۳۰ مکانیسم باید ۳۰۰ مرحله باز شدن نهایی را تکمیل کنند؛ مانند جدا شدن پروانه‌ای از شفیره خود. کل ماجرا یک مانور بسیار پیچیده و مخاطره‌آمیز است و کمترین خطا می‌تواند ماموریت را با شکست روبرو کند.
تلسکوپ‌های اپتیکی و فروسرخ شکل متعارفی دارند که در ذهن مردم از تلسکوپ‌ها به وجود آمده است؛ یعنی دو آینه‌ای که پرتورهای نوری را در یک نقطه یا صفحه، کانونی می‌کنند. تلسکوپ‌ها با توجه به ساختار اپتیکی و میدان دید و جانمایی ابزارهای رصدی این پرتوهای نوری را به کمک یک (آینه سوم) یا چند آینه منعکس می‌کنند تا به هدف خود برسند. تلسکوپ “جیمز وب” از این نظر تلسکوپ پیچیده‌ای نیست، چون تلسکوپ‌هایی مثل “گایا” در فضا یا تلسکوپی مثل “روبین” ساختار اپتیکی پیچیده‌تری دارند. شاید از نظر ظاهری تنها چیزی که این تلسکوپ را متفاوت نشان می‌دهد این است که مثل تلسکوپ “هابل” لوله‌ای شکل نیست و آینه‌های آن قابل رویت است.
در جاهایی که اتمسفر شفاف است، بسیاری از ترکیبات شیمیایی هدف مانند آب، دی اکسید کربن و متان در جو زمین وجود دارند که تجزیه و تحلیل را بسیار پیچیده می کند. از طرفی تلسکوپ‌های فضایی موجود مانند هابل نمی‌توانند این نوارها را مطالعه کنند زیرا آینه‌های آنها به اندازه کافی خنک نیستند. در حالیکه جیمز وب در خلاء قرار داشته و دمای آن درحدود مابین منفی 223 تا منفی 370 درجه سانتیگراد حفظ می شود.
اتوبوس فضاپیما میزبان بسیاری از محاسبات، ارتباطات، نیروی الکتریکی، نیروی محرکه و قطعات ساختاری جیمز وب است. اتوبوس فضاپیما در کنار تلسکوپ نوری (OTE)، آفتابگیر و ماژول ابزار علمی یکپارچه (ISIM)، اجزای اصلی تلسکوپ جیمز وب را تشکیل می دهند. اتوبوس فضاپیما 350 کیلوگرم وزن دارد و باید از تلسکوپ فضایی 6200 کیلوگرمی پشتیبانی کند. این ماده عمدتا از مواد کامپوزیت گرافیت ساخته شده است.
این تلسکوپ در ابتدا 1.6 میلیارد دلار هزینه داشت، اما برآورد هزینه در طول توسعه اولیه افزایش یافت و تا زمان تایید رسمی مأموریت برای شروع ساخت و ساز در سال 2008، به حدود 5 میلیارد دلار رسید. در 27 مارس 2018، ناسا اعلام کرد که پرتاب جیمز وب تا مه 2020 یا بعد از آن به تعویق خواهد افتاد و اعتراف کرد که هزینه های پروژه ممکن است بیش از 8.8 میلیارد دلار باشد.
با ارسال تلسکوپ فضایی جیمز وب و اینک باز شدن موفق سپر خورشیدی آن امید است که بشر در آرزوی دست نیفتانی خود مبنی بر یافتن حیات، موجودات زنده و منابع بی پایان قدمی دیگر پیش بردارد. این تلسکوپ فضایی اقدامی است تا انسان را به جهانی فراتر از جهان پیرامونش سوق دهد و آینده ای بهتر از آن چه قابل پیش بینی است برایش رقم بزند.