Bagaimana Teleskop Webb NASA mengalahkan sekrup, anggaran, dan klem

Observatorium NASA yang akan datang, Teleskop Luar Angkasa James Webb, sedang mempersiapkan peluncurannya ke luar angkasa Jumat pagi — akhirnya. Teleskop Webb adalah observatorium peluncuran luar angkasa terbesar yang dibangun. 18 cermin berlapis emasnya membuat sistem yang jauh lebih sensitif daripada Teleskop Luar Angkasa Hubble, yang akan berhasil sebagai alat ilmiah manusia yang paling kuat untuk mempelajari pembentukan alam semesta kita dan dunia yang jauh di galaksi kita.

Tetapi Webb, dengan biaya sekitar $10 miliar, telah melewati salah satu jadwal pengembangan yang paling dibebankan dari program luar angkasa mana pun, yang berlangsung lebih dari dua dekade dan menelan biaya miliaran lebih dari perkiraan aslinya.

Christina Chaplin, yang telah memimpin audit pesawat ruang angkasa selama hampir satu dekade, mengatakan Teleskop Luar Angkasa James Webb di Kantor Akuntabilitas Pemerintah, badan pemantau kongres.

“Ini sangat kompleks dan rapuh,” katanya. “Akan ada bug, tapi dalam program seperti ini, satu hal kecil bisa berakibat serius.”

Berikut adalah melihat kembali beberapa sekrup longgar, pembengkakan biaya, pelayaran tersembunyi di laut, dan kontroversi politik yang dimiliki Teleskop Luar Angkasa James Webb dan pendukungnya dalam perjalanan ke landasan peluncurannya.

$1 miliar dan akan diluncurkan pada tahun 2010.

Perencanaan untuk teleskop akan datang setelah Hubble dimulai pada tahun 1996, tetapi Webb tidak mendapatkan namanya saat ini sampai tahun 2002. NASA memilih Northrop Grumman untuk membangunnya, dan memperkirakan biaya dari $1 miliar hingga $3,5 miliar. Manajer misi mengharapkannya akan diluncurkan pada awal 2010.

Konstruksi struktur Webb yang lebih kompleks—instrumen ilmiah utama dan cermin besar 18-panel—dimulai pada tahun 2004. Pada tahun 2005, tinjauan mendorong desain ulang untuk mengurangi kompleksitas teknisnya.

$4,5 miliar dan akan diluncurkan pada 2013.

Meskipun teleskopnya tidak terlalu rumit, itu menjadi lebih mahal pembengkakan menjadi $4,5 miliar, dan pejabat NASA memperkirakan tanggal peluncuran baru pada tahun 2013.

Pada awal konstruksi teleskop sekitar tahun 2009, para insinyur dan pejabat NASA mulai berjuang dengan kesulitan menemukan, membangun, dan menguji teknologi mutakhir.

Salah satu tantangannya adalah mengembangkanPendinginUntuk menjaga agar komputer dan sensor inframerah ultra-sensitif Webb tidak terlalu panas di luar angkasa set rana sebagian, perangkat kecil yang penting untuk memindai hamparan luas langit, juga sulit. Perangkat, seukuran prangko, memiliki sekitar 248.000 daun jendela atau jendela kecil – masing-masing beberapa kali lebih besar dari rambut manusia – yang membuka dan menutup untuk membiarkan cahaya masuk.

Menjadi jelas bahwa teleskop tidak dapat dibangun untuk jumlah uang yang dialokasikan oleh Kongres.

$8,8 miliar dan akan diluncurkan pada 2018.

Sebuah tinjauan independen dari program yang diperintahkan oleh Kongres pada tahun 2010 menemukan “bahwa program itu terlalu banyak kesulitan, tidak akan memenuhi biaya dan jadwal, tidak cukup didanai, dan terlalu banyak,” kata Ms. Chaplin.

“Saya pikir itu sedikit kejutan,” katanya. “Kongres telah terpukul keras.”

Tinjauan tersebut memperkirakan biaya baru sebesar $6,5 miliar dan tanggal peluncuran September 2015. Sebagai tanggapan, beberapa anggota parlemen mengusulkan RUU yang akan menghapus teleskop sepenuhnya.

Tetapi NASA telah berjanji untuk mengembalikan program itu ke jalurnya, dan telah menyiapkan perkiraan baru: total biaya $8,8 miliar, termasuk pengembangan dan pengelolaan teleskop setelah peluncuran, dengan tanggal peluncuran Oktober 2018.

Untuk menjaga NASA tetap terkendali, Kongres membatasi biaya pengembangan program sebesar $8 miliar dan mengharuskan tim Ms. Chaplin di Kantor Akuntabilitas Pemerintah untuk melakukan audit tahunan. “Ini mungkin pertama kalinya kami diminta untuk melihat program utama NASA setiap tahun,” katanya.

$9,6 miliar dan akan diluncurkan pada 2021.

Teleskop itu selesai dibangun pada 2016. Saat itulah NASA dan Northrop Grumman menemukan kelompok serangga baru.

Pada 2017, NASA mengumumkan bahwa mereka perlu meluncurkan teleskop pada 2019, karena “integrasi berbagai elemen pesawat ruang angkasa membutuhkan waktu lebih lama dari yang diharapkan,” kata kepala sains badan tersebut, Thomas Zurbuchen, dalam sebuah pernyataan pada saat itu, menekankan bahwa perubahan itu Bukan hasil dari kecelakaan apapun. Badan tersebut menunjukkan bahwa tidak perlu meningkatkan anggaran program.

Kemudian, tinjauan independen pada tahun 2018 menemukan bahwa beberapa kesalahan manusia menyebabkan lebih banyak penundaan dan peningkatan biaya. Katup dorong teleskop rusak ketika para insinyur menggunakan pelarut yang salah untuk membersihkannya. Lusinan sekrup yang memasang pelindung matahari besar teleskop terlepas selama tes getaran. Kabel yang rusak selama pengujian mengirim tegangan lebih ke transduser observatorium.

“Inspektur seharusnya mendeteksi kesalahan, yang tidak memeriksa, tetapi mengandalkan kata-kata teknisi bahwa dia telah melakukan pemasangan kabel dengan benar,” kata laporan tahun 2018.

Kekhawatiran tumbuh bahwa kecelakaan uji coba yang tidak menguntungkan akan mendorong NASA untuk melanggar batas pendanaan pengembangannya senilai $8 miliar. Kesalahan manusia merugikan program tersebut sebesar $600 juta dan menyebabkan penundaan selama 18 bulan, kata laporan itu. Kemudian, di musim panas, NASA mengumumkan tanggal baru, berdasarkan rekomendasi laporan: Webb akan diluncurkan pada 30 Maret 2021, Administrator NASA Presiden Trump Jim Bridenstine mengumumkan, di Twitter.

Badan tersebut juga menyimpulkan bahwa biaya pengembangan baru akan menjadi $8,8 miliar, melebihi plafonnya sebesar $800 juta. Total biaya program, termasuk operasi pasca-peluncuran, meningkat menjadi $9,6 miliar.

Ketegangan menit terakhir dalam perjalanan panjang Webb.

Gangguan terjadwal yang disebabkan oleh pandemi virus corona telah menunda peluncuran Webb pada tahun 2021.

Pada saat yang sama, batu sandungan lain muncul: Nama teleskop telah dipertanyakan. James Webb, administrator NASA yang memainkan peran sentral dalam program Apollo, juga menjabat sebagai Wakil Menteri Luar Negeri di Administrasi Truman. Selama masa jabatannya, ribuan pria gay dan lesbian dipecat dari pekerjaan pemerintah dalam periode yang dikenal sebagai Lavender Scare. NASA akhirnya menolak untuk mengganti nama teleskop.

Pada bulan Juni, empat bulan sebelum peluncuran Webb diharapkan, NASA dan pejabat Badan Antariksa Eropa menunda peluncuran untuk meninjau keberhasilan operasi roket Ariane 5.

Setelah masalah tersebut diselesaikan, agensi menetapkan 18 Desember sebagai tanggal untuk memulai pekerjaan. Teleskop dipindahkan dari California ke Guyana Prancis pada bulan Oktober selama perjalanan 16 hari melalui Terusan Panama. Itu dilakukan secara rahasia, sebagian Termotivasi oleh kekhawatiran tentang pembajakan.

Setelah dua dekade penundaan yang bergejolak dan pembengkakan biaya, teleskop akhirnya tiba di lokasi peluncurannya. Namun, teleskop tidak bisa lepas dari beberapa kekhawatiran tentang kinerja yang terlambat.

Tanggal peluncuran 18 Desember bergeser ke 22 Desember pada awal November setelah perakitan penjepit, yang telah membantu mengamankan teleskop ke landasan peluncuran, tiba-tiba dibatalkan, mengguncang teleskop dan menyebabkan kekhawatiran tetapi tidak ada kerusakan. Peluncuran 22 Desember ditunda hingga 24 Desember minggu lalu setelah kerusakan kabel membantu teleskop berkomunikasi dengan sistem berbasis darat.

Greg Robinson, manajer program teleskop NASA, mengatakan kepada wartawan Selasa bahwa masalah tetap ada, tetapi dia berharap itu akan teratasi begitu Webb dan roketnya dipindahkan ke landasan peluncuran.

Kapan itu terjadi tergantung pada cuaca. Rencana peluncuran 24 Desember telah ditunda hingga 25 Desember karena angin kencang di dekat lokasi peluncuran.

Sekarang pagi Natal menanti, tanggal peluncuran teleskop luar angkasa NASA yang paling kuat.