Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι ένα διαστημικό τηλεσκόπιο που έχει σχεδιαστεί κυρίως για τη διεξαγωγή αστρονομικών παρατηρήσεων με χρήση υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ως το πιο ισχυρό τηλεσκόπιο που εκτοξεύτηκε ποτέ στο διάστημα, η πολύ βελτιωμένη υπέρυθρη ανάλυση και ευαισθησία του, θα του επιτρέψουν να βλέπει αντικείμενα πολύ μακρινά και αχνά σε σύγκριση με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.
Στην αστρονομική παρατήρηση το μακρινό σημαίνει παράλληλα και παλιό. Δεδομένης της μεγάλης αλλά πεπερασμένης ταχύτητας του φωτός που φτάνει σε εμάς, πχ για τον γειτονικό γαλαξία της Ανδρομέδας, που απέχει 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός σημαίνει ότι τον βλέπουμε όπως ήταν πριν από 2,5 εκατομμύρια χρόνια. Το γεγονός ότι το Webb αναμένεται να παρατηρεί αντικείμενα πολύ πιο μακρινά από ό,τι το Hubble, θα επιτρέψει ένα ευρύ φάσμα ερευνών στα πεδία της αστρονομίας και της κοσμολογίας, όπως την παρατήρηση των πρώτων άστρων και τον σχηματισμό των πρώτων γαλαξιών καθώς και θα προσδιοριστεί η ατμοσφαιρική σύσταση δυνητικά κατοικήσιμων εξωηλιακών πλανητών.
Το Webb εκτοξεύτηκε τον Δεκέμβριο του 2021 με έναν πύραυλο Ariane 5 της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA) από το Κουρού της Γαλλικής Γουιάνας στην νότια Αμερική και μπήκε σε τροχιά τον Ιανουάριο του 2022. H πρώτη φωτογραφία που έχουμε από το τηλεσκόπιο δημοσιεύτηκε σήμερα, 12 Ιουλίου 2022.
Η ανάπτυξη του προγράμματος ξεκίνησε το 1996 για εκτόξευση που είχε αρχικά προγραμματιστεί για το 2007 με προϋπολογισμό 500 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ. Η κατασκευή ολοκληρώθηκε στα τέλη του 2016, ακολουθούμενη από χρόνια εκτεταμένων δοκιμών πριν από την εκτόξευση. Το συνολικό κόστος του έργου υπολογίζεται τώρα στα 9,7 δισεκατομμύρια αμερικάνικα δολάρια.
Αιωρείται στην επονομαζόμενη ηλιακή τροχιά L2, περίπου 1,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη που πρόκειται για ένα σημείο Lagrange. Στην ουράνια μηχανική, τα σημεία αυτά είναι σημεία ισορροπίας για αντικείμενα μικρής μάζας υπό την επίδραση δύο μεγάλων σωμάτων σε τροχιά (στην προκειμένη της Γης και του Ήλιου).
Ο καθρέφτης του Webb αποτελείται από 18 εξαγωνικά τμήματα καθρέφτη από επιχρυσωμένο βηρύλλιο, τα οποία σε συνδυασμό δημιουργούν έναν καθρέφτη διαμέτρου 6,5 μέτρων (o καθρέφτη του Hubble έχει διάμετρο 2,4 μέτρα). Αυτό δίνει στο τηλεσκόπιο Webb μια περιοχή συλλογής φωτός περίπου 25 τετραγωνικών μέτρων, περίπου 6 φορές αυτή του Hubble. Σε αντίθεση με το Hubble, το οποίο παρατηρεί στα φάσματα σχεδόν υπεριώδους, ορατού και κοντά στο υπέρυθρο (0,1–1,7 μm), το JWST θα παρατηρεί σε χαμηλότερο εύρος συχνοτήτων, από ορατό φως μεγάλου μήκους κύματος (κόκκινο) έως το μέσο υπέρυθρο (0,6–28,3 μm). Το τηλεσκόπιο πρέπει να διατηρείται εξαιρετικά κρύο, κάτω από τους −223°C, για να παρατηρούνται ακόμα και αμυδρά σήματα στο υπέρυθρο φάσμα χωρίς παρεμβολές από άλλες πηγές θερμικής ενέργειας.
Τα αντικείμενα υψηλής μετατόπισης ερυθρού (πολύ πρώιμα και μακρινά) μετατοπίζονται στις ορατές εκπομπές τους στο υπέρυθρο, και επομένως το φως τους μπορεί να παρατηρηθεί σήμερα μόνο μέσω της υπέρυθρης αστρονομίας.
Αυτές οι υπέρυθρες ζώνες είναι δύσκολο να μελετηθούν από το έδαφος ή από υπάρχοντα διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Hubble. Τα επίγεια τηλεσκόπια πρέπει να παρατηρούν μέσα από την ατμόσφαιρα της Γης, η οποία είναι αδιαφανής σε πολλές ζώνες της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ακόμη και όταν η ατμόσφαιρα είναι διαφανής, πολλές από τις χημικές ενώσεις, όπως το νερό, το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο, υπάρχουν επίσης στην ατμόσφαιρα της Γης, γεγονός που περιπλέκει εξαιρετικά την ανάλυση. Επιπλέον, τα υπάρχοντα διαστημικά τηλεσκόπια όπως το Hubble δεν μπορούν να μελετήσουν αυτές τις ζώνες καθώς οι καθρέφτες τους είναι ανεπαρκώς ψυχροί (ο καθρέφτης Hubble διατηρείται περίπου στους 15°C) επομένως το ίδιο το τηλεσκόπιο ακτινοβολεί έντονα στις υπέρυθρες ζώνες.
Το τηλεσκόπιο πήρε το όνομά του από τον James E. Webb, ο οποίος ήταν ο διαχειριστής της NASA από το 1961 έως το 1968 κατά τη διάρκεια των προγραμμάτων Mercury, Gemini και Apollo.
