De spiegels van de James Webb Space Telescope zijn ontworpen om naar de eerste sterren van het heelal te turen. Credit: Desiree Stover/NASA
NASA zal de lancering van zijn ambitieuze James Webb-ruimtetelescoop (JWST) met bijna een jaar uitstellen, tot ongeveer mei 2020. Hierdoor zullen de kosten van de missie – de meest complexe ruimtetelescoop die ooit is gebouwd – waarschijnlijk hoger uitvallen dan de limiet van 8 miljard dollar die door het Amerikaanse Congres is vastgesteld. Het is de eerste grote tegenslag sinds de NASA zijn plannen voor het project in 2011 heeft herzien, na jaren van ontsporende schema’s en stijgende kosten.
NASA kondigde de vertraging op 27 maart aan, zeggende dat ingenieurs meer tijd nodig hadden om de componenten van het ruimtevaartuig te assembleren en te testen bij zijn hoofdaannemer, Northrop Grumman in Redondo Beach, Californië. Onder andere problemen, het inklapbare, tennis-court-sized zonneschild dat de 6,5-meter spiegel van het observatorium beschermt, duurde weken langer dan verwacht om te vouwen en opnieuw te vouwen tijdens het testen.
“Eerlijk gezegd, de tests duren langer om te voltooien dan verwacht,” Robert Lightfoot, NASA’s waarnemend beheerder, vertelde verslaggevers.
Het agentschap heeft niet gezegd hoeveel de vertraging zou kosten, maar sommige schattingen suggereren dat het een paar honderd miljoen dollar zou kunnen toevoegen aan het project. In de afgelopen jaren heeft het Congres NASA onder druk gezet om de kosten van de telescoop en andere toekomstige missies laag te houden.
De vertraging zal NASA’s astrofysica-budget in bredere zin beïnvloeden, inclusief zijn volgende grote geplande ruimteobservatorium, de Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). Het agentschap wilde de komende jaren meer uitgeven aan WFIRST naarmate de bijdragen aan JWST afnamen, waarbij het einde van de ontwikkeling van de ene missie werd ingeruild voor het begin van een andere. Door de vertraging van JWST dreigen de problemen voor WFIRST nog groter te worden. Vorige maand stelde president Donald Trump voor om WFIRST te schrappen; astronomen protesteerden, en het Congres heeft het voorlopig hersteld met een financiële injectie van 150 miljoen dollar.
Astronomen in de VS rangschikten JWST en WFIRST als de belangrijkste grote ruimtemissies, respectievelijk, in decadale overzichten van hun wetenschappelijke prioriteiten die in 2000 en 2010 werden vrijgegeven.
Off target
NASA heeft de lancering van JWST uitgesteld nadat een onafhankelijke raad van deskundigen deze maand concludeerde dat het project zijn doel van een lancering in juni 2019 niet kon halen. Het agentschap was onlangs opgeschoven naar dat doel, het verlaten van de lanceringsdatum van oktober 2018 waar het op had gemikt sinds de herstart van het project in 2011. Nu zal een ander onafhankelijk panel – voorgezeten door Tom Young, een voormalig topman uit de lucht- en ruimtevaartsector – de planning van het project opnieuw bekijken. Op basis van deze beoordelingen zal NASA in de komende maanden een beslissing nemen over een meer specifieke lanceringsdoelstelling.
“We hebben één kans om dit goed te krijgen voordat we de ruimte in gaan,” zegt Thomas Zurbuchen, NASA’s associate administrator for science.
Tot voor kort konden projectmanagers problemen met het schema oplossen door werktaken te verplaatsen. Bijvoorbeeld, ingenieurs besloten om de spiegel van de telescoop schoon te maken in NASA’s Johnson Space Center in Houston voordat ze het verscheepten naar de overvolle ruimtevaartuig-assemblage faciliteit in Northrop.
Northrop-personeel werkt nu in 3 ploegen, 24 uur per dag, maar kan niet aan genoeg onderdelen tegelijk werken om op schema te blijven. De toename van het aantal werknemers is toe te voegen aan de totale kosten van het project, de US Government Accountability Office meldde vorige maand.
Er zijn ook andere problemen. In april 2017 paste een technicus een te hoge spanning toe tijdens een test, waardoor componenten van het voortstuwingssysteem werden beschadigd die meer dan een maand kostten om te vervangen. In oktober ontdekten ingenieurs verschillende scheuren in het zonneschild, veroorzaakt door een “fabricagefout”. En een deel van het vijflaagse zonneschild bleef haken tijdens een inzettest.
NASA zal senior managers naar Californië sturen en ervoor zorgen dat er altijd een aanwezig is in de Northrop-faciliteit. In een verklaring zei Northrop dat het “standvastig blijft in zijn toewijding aan NASA en het verzekeren van succesvolle integratie, lancering en inzet van de James Webb Space Telescope”.
Plannen in wanorde
Al het testen is van cruciaal belang omdat JWST zal werken vanuit een baan op ongeveer 1,5 miljoen kilometer van de aarde, waar het niet kan worden onderhouden door astronauten zoals de Hubble Space Telescope was. De JWST zal 100 keer krachtiger zijn dan de Hubble-telescoop en zal het heelal voornamelijk in het infrarood onderzoeken. Onder de vele hemelverschijnselen die het wil onderzoeken zijn de eerste sterren en sterrenstelsels die zich in het heelal vormen, evenals planeten in en buiten het zonnestelsel.
NASA had wetenschappers gevraagd om tegen volgende week voorstellen in te dienen voor de eerste reeks waarnemingen van JWST, maar het agentschap heeft die deadline geannuleerd. “We hebben liever dat het later wordt gelanceerd en perfect werkt dan dat we ons haasten en problemen hebben,” zegt Emily Levesque, een astronoom aan de Universiteit van Washington in Seattle die een voorstel had uitgewerkt. “Maar er zullen veel mensen zijn die nadenken over wat dit betekent voor de astronomie en voor toekomstige missies.”
Zurbuchen zei dat hij discussies begon over de vraag of astronomen het volgende decadale onderzoek, dat was gepland voor 2020, zouden moeten uitstellen. “Moet dat worden gedaan als we echte gegevens van Webb in handen hebben, of eerder?” vroeg hij.
Volg het geld
De vertraging betekent dat NASA het eens zal moeten worden over een nieuw schema met het Europees Ruimteagentschap, dat JWST zal lanceren vanuit zijn ruimtehaven in Frans Guyana. NASA zal ook moeten uitzoeken hoe de extra kosten kunnen worden opgevangen – misschien door ze uit het operationele budget voor JWST te halen, Northrop te straffen of WFIRST of andere projecten uit te stellen. NASA heeft tot nu toe $ 7,3 miljard aan het project uitgegeven, zei Lightfoot; het uitgeven van meer dan $ 8 miljard zou door het Congres opnieuw moeten worden goedgekeurd.
WFIRST onderging onlangs een kostenbesparende oefening na zijn eigen onafhankelijke beoordeling. Missiebeheerders verminderen enkele van de wetenschappelijke mogelijkheden om het onder een budgetplafond van 3,2 miljard dollar te houden.
JWST en WFIRST zijn technologisch zeer verschillend, zegt Jon Morse, chief executive van Boldly Go Institute, een organisatie voor ruimte-exploratie in New York City, en voormalig hoofd van NASA’s astrofysica divisie. JWST omvat complexe ontwerpen die nog nooit eerder zijn getest, zoals het enorme zonneschild. WFIRST zal een goed begrepen spiegelontwerp van 2,4 meter gebruiken dat niet veel nieuwe technologie vereist.
“WFIRST zal waarschijnlijk niet dezelfde kostenproblemen hebben als JWST,” zegt Morse.