जब से इस परियोजना की पहली कल्पना की गई थी, वैज्ञानिकों को इस दिन का बेसब्री से इंतजार था जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST) अंतरिक्ष में ले जाएगा। नियोजित उत्तराधिकारी के रूप में हबल, JWST अपनी शक्तिशाली इन्फ्रारेड इमेजिंग क्षमताओं का उपयोग यूनिवर्स की कुछ सबसे दूर की वस्तुओं (जैसे कि पहली आकाशगंगाओं के निर्माण) का अध्ययन करने और आसपास के तारों के आसपास के अतिरिक्त सौर ग्रहों का अध्ययन करने के लिए करेगा।
हालाँकि, इस बारे में बहुत सी अटकलें और बातें सामने आई हैं कि कौन सा लक्ष्य JWST पहला होगा। शुक्र है, टाइम अलोकेशन कमेटी की सिफारिश और पूरी तरह से तकनीकी समीक्षा के बाद, स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट (STScI) ने हाल ही में घोषणा की कि उसने तेरह विज्ञान "प्रारंभिक रिलीज़" कार्यक्रमों का चयन किया है, जो JWST सेवा अध्ययन में अपने पहले पांच महीने खर्च करेगा ।
JWST निदेशक के विवेकाधीन प्रारंभिक रिलीज़ विज्ञान कार्यक्रम (DD-ERS) के हिस्से के रूप में, इन तेरह लक्ष्यों को एक कठोर सहकर्मी-समीक्षा प्रक्रिया द्वारा चुना गया था। इसमें 18 काउंटियों के 253 जांचकर्ताओं और 100 से अधिक प्रस्तावों में से 106 वैज्ञानिक संस्थानों का चयन किया गया था। प्रत्येक कार्यक्रम को समय के अवलोकन के 500 घंटे आवंटित किए गए हैं, एक बार 6 महीने की कमीशनिंग अवधि समाप्त हो गई है।
स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट (एसटीएससीआई) के निदेशक केन शेम्बच ने एक ईएसए प्रेस वक्तव्य में कहा:
“हम प्राप्त प्रस्तावों के उच्च गुणवत्ता से प्रभावित थे। ये कार्यक्रम न केवल महान विज्ञान उत्पन्न करेंगे, बल्कि विश्वव्यापी वैज्ञानिक समुदाय के लिए इस असाधारण वेधशाला की खोजी क्षमताओं का प्रदर्शन करने के लिए एक अनूठा संसाधन भी होंगे… हम चाहते हैं कि अनुसंधान समुदाय जितना संभव हो सके वैज्ञानिक रूप से उत्पादक हो, यही कारण है कि मैं निर्देशक के विवेकाधीन समय के लगभग 500 घंटे इन प्रारंभिक रिलीज विज्ञान टिप्पणियों के लिए समर्पित करने में सक्षम हूं.”
प्रत्येक कार्यक्रम JWST के चार वैज्ञानिक उपकरणों पर निर्भर करेगा, जिनका नासा, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ESA) और कनाडाई स्पेस एजेंसी (CSA) द्वारा योगदान दिया गया है। इनमें ESA द्वारा विकसित नियर-इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ (NIRSpec) और मिड-इन्फ्रारेड इंस्ट्रूमेंट (MIRI), साथ ही NASA और STACCI द्वारा विकसित नियर-इन्फ्रारेड कैमरा (NIRCam) और निकट-इन्फ्रारेड इमेजर और शामिल हैं CSA द्वारा विकसित स्लिटलेस स्पेक्ट्रोग्राफ (NIRISS)।
चुने गए तेरह कार्यक्रमों में "लुकिंग ग्लॉस के माध्यम से" शामिल है, जो कि उपयोग करने वाले खगोलीय समुदाय के अनुभव पर निर्भर करेगा हबल ब्रह्माण्ड निर्माण और अन्तरजालीय माध्यम पर डेटा एकत्र करने के लिए स्लिटलेस स्पेक्ट्रोस्कोपी और पिछले सर्वेक्षणों का संचालन करने के लिए, ब्रह्मांड के शुरुआती काल से लेकर आज तक। इस कार्यक्रम के लिए प्रिंसिपल इन्वेस्टिगेटर (PI) कैलिफोर्निया लॉस एंजिल्स विश्वविद्यालय के टॉमासो ट्रेयू हैं।
एक और कॉस्मिक इवोल्यूशन अर्ली रिलीज़ साइंस (सीईईआरएस) प्रोग्राम है, जो एक समन्वित एक्स्ट्रेक्टिक सर्वेक्षण बनाने के लिए अतिव्यापी टिप्पणियों का संचालन करेगा। इस सर्वेक्षण का उद्देश्य खगोलविदों को यूनिवर्स के पहले दृश्यमान प्रकाश (बिग बैंग के बाद 240,000 से 300,000 वर्ष) के साथ-साथ रियोनेज़ेशन एपोच (बिग बैंग के बाद 150 मिलियन से 1 बिलियन वर्ष पूर्व सीए) की जानकारी देना है। और वह अवधि जब पहली आकाशगंगाएँ बनीं। इस कार्यक्रम के लिए पीआई ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय के स्टीवन फिंकेलस्टीन हैं।
इसके बाद ट्रांसिटिंग एक्सोप्लेनेट कम्युनिटी अर्ली रिलीज़ साइंस प्रोग्राम है, जो के काम पर बनेगा हबल, स्पिट्जर, तथा केपलर एक्सोप्लेनेट सर्वेक्षण आयोजित करके अंतरिक्ष दूरबीन। अपने पूर्ववर्तियों की तरह, इसमें चमक में आवधिक डिप्स के लिए निगरानी सितारे शामिल होंगे जो कि उनके और प्रेक्षक (उर्फ ट्रांजिट फोटोमेट्री) के बीच से गुजरने वाले ग्रहों के कारण होते हैं।
हालांकि, पहले के मिशनों की तुलना में, JWST अभूतपूर्व विस्तार से पारगमन ग्रहों का अध्ययन करने में सक्षम होगा, जो कि उनकी संबंधित वायुमंडलीय रचनाओं, संरचनाओं और गतिशीलता के बारे में संस्करणों को प्रकट करने के लिए अनुमानित है। यह कार्यक्रम, जिसके लिए कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय बर्कले का PI इम्के डे पैटर है, इसलिए ग्रहों, ग्रह निर्माण और जीवन की उत्पत्ति के बारे में हमारी समझ में क्रांतिकारी बदलाव की उम्मीद है।
एक्सोप्लैनेट्स के अध्ययन पर भी ध्यान केंद्रित एक्सोप्लेनेट्स और एक्स्ट्राप्लेनेटरी सिस्टम प्रोग्राम का उच्च कंट्रास्ट इमेजिंग है, जो सीधे imaged ग्रहों और परिस्थितिजन्य मलबे डिस्क पर ध्यान केंद्रित करेगा। एक बार फिर, लक्ष्य वायुमंडलीय संरचना और एक्सोप्लैनेट की रचनाओं पर विस्तृत विश्लेषण प्रदान करने के लिए JWST की बढ़ी हुई क्षमताओं का उपयोग करना है, साथ ही मलबे डिस्क के बादल कण गुण भी हैं।
लेकिन निश्चित रूप से, सभी कार्यक्रम हमारे सौर मंडल से परे चीजों के अध्ययन के लिए समर्पित नहीं हैं, जैसा कि उस कार्यक्रम द्वारा प्रदर्शित किया जाता है जो बृहस्पति और जोवियन सिस्टम पर केंद्रित होगा। द्वारा किए गए अनुसंधान को जोड़ना गैलीलियो तथा जूनो मिशन, JWST बृहस्पति के क्लाउड परतों, हवाओं, संरचना, और्विक गतिविधि और तापमान संरचना के मानचित्रों को चिह्नित करने और निर्माण करने के लिए अपने उपकरणों के सूट का उपयोग करेगा।
यह कार्यक्रम बृहस्पति के कुछ सबसे बड़े चंद्रमाओं (उर्फ, "गैलिलियन मून्स") और ग्रह की अंगूठी संरचना पर भी ध्यान केंद्रित करेगा। JWST द्वारा प्राप्त डेटा का उपयोग Io के वायुमंडल और ज्वालामुखीय सतह के मानचित्रों का उत्पादन करने के लिए किया जाएगा, गैनीमेड्स का दसवाँ वायुमंडल, इन चन्द्रमाओं को थर्मल और वायुमंडलीय संरचना पर अवरोध प्रदान करते हैं, और उनकी सतहों पर हल खोजते हैं। अल्वारो गिमेनेज़ के रूप में, विज्ञान के ईएसए निदेशक ने घोषणा की:
“जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के लिए पहला वैज्ञानिक कार्यक्रम क्या होगा, यह डिजाइन करने और प्रस्तावित करने में खगोलीय समुदाय की सगाई को देखना रोमांचक है। वेब यूनिवर्स की हमारी समझ में क्रांति लाएगा और इन शुरुआती टिप्पणियों से जो परिणाम सामने आएंगे, वह खगोल विज्ञान में एक रोमांचकारी नए रोमांच की शुरुआत का प्रतीक है। ”
अपने मिशन के दौरान, जो कम से कम पांच साल तक रहेगा (एक्सटेंशन को छोड़कर), JWST आधुनिक खगोल विज्ञान में कई अन्य प्रमुख विषयों को भी संबोधित करेगा, जो हबल को देखने में सक्षम है की सीमाओं से परे ब्रह्मांड की जांच करता है। यह हब्बल द्वारा बनाई गई टिप्पणियों पर भी निर्माण करेगा, आकाशगंगाओं की जांच करेगा जिसका प्रकाश अंतरिक्ष के विस्तार से अवरक्त तरंगदैर्ध्य में फैला है।
लौकिक विकास को चार्ट करने के लिए समय से पहले देखने के अलावा, वेब सुपरमेसिव ब्लैक होल्स (एसबीएस) की भी जांच करेगा, जो सटीक बड़े पैमाने पर अनुमान लगाने के उद्देश्य से - सबसे विशाल आकाशगंगाओं के केंद्रों पर स्थित हैं। अंतिम, लेकिन कम से कम नहीं, वेबबिल नए सितारों और उनके ग्रहों के जन्म पर ध्यान केंद्रित करते हैं, शुरुआत में बृहस्पति के आकार की दुनिया पर ध्यान केंद्रित करते हैं और फिर छोटे सुपर-अर्थ का अध्ययन करने के लिए ध्यान केंद्रित करते हैं।
जॉन सी। माथर, JWST के वरिष्ठ परियोजना वैज्ञानिक और नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर के एक वरिष्ठ खगोल वैज्ञानिक, ने भी चयनित कार्यक्रमों के लिए उत्साह व्यक्त किया। "मैं खगोलविदों की वेब टेलिस्कोप के लिए सबसे आकर्षक लक्ष्यों की सूची को देखकर रोमांचित हूं, और परिणाम देखने के लिए बेहद उत्सुक हूं," उन्होंने कहा। "हम जो पाते हैं उससे हम पूरी तरह से आश्चर्यचकित होने की उम्मीद करते हैं।"
सालों से, खगोलविदों और शोधकर्ताओं को उस दिन का बेसब्री से इंतजार है जब JWST अपनी पहली टिप्पणियों को इकट्ठा और जारी करना शुरू करता है। इतनी संभावनाओं और खोज के लिए इतनी प्रतीक्षा के साथ, टेलीस्कोप की तैनाती (जो 2019 के लिए निर्धारित है) एक ऐसी घटना है जो बहुत जल्द नहीं आ सकती है!
