สืบเนื่องจากว่า ในปี 1995 นั้น กล้องฮับเบิล ได้ปฏิบัติภารกิจหลักจนครบหมดแล้ว และมีนักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งที่คิดเล่นอะไรแผลงๆ คือ ขอใช้กล้องฮับเบิล หันกล้องไปที่จุดๆหนึ่ง ซึ่งเป็นจุดที่มืดสนิท ว่างเปล่า ไม่มีอะไรเลย โดยเปิดหน้ากล้องแช่ไว้ประมาณ 11 วัน ผลปรากฏว่า เมื่อเปิดหน้ากล้องแช่ไว้ พบว่าจุดที่ว่างเปล่านั้นกลับเต็มไปด้วยกาแล็คซี่นับ 100 กาแล็คซี่ ที่ยังไม่มีการค้นพบปรากฏขึ้น ดังภาพนี้


ภาพ Hubble Ultra Deep Field

ภาพดังกล่าวสร้างความสั่นสะเทือนให้กับวงการดาราศาสตร์เป็นอย่างยิ่ง เพราะกาแล็คซี่ทั้งหมดในภาพนี้ ยังไม่มีการค้นพบมาก่อน และ ล้วนแล้วแต่เป็นกาแล็คซี่เก่าแก่ ที่มีช่วงเวลาการเกิดใกล้เคียงกับบิกแบง เหตุที่เป็นเช่นนั้น เพราะกาแล็คซี่เหล่านี้อยู่ไกลเกินกว่าที่กล้องโทรทัศน์อวกาศทั่วไปจะสังเกตุได้ และจุดสำคัญคือ สีที่แตกต่างกันของกาแล็กซีในภาพนี้ ที่ทำให้เรารู้ว่า กาแล็คซี่นิ่งอยู่ห่างออกไปมากมันยิ่งมีสีแดง(ช่วงคลื่นอินฟราเรด) และยิ่งใกล้มากเท่าไร มันยิ่งมีสีน้ำเงินมากเท่านั้น นี่จึงเป็นสิ่งยืนยัน กฎของฮับเบิล ที่คิดค้นขึ้นโดย เอ็ดวิน ฮับเบิล ที่อธิบายเกี่ยวกับการเลื่อนทางแดง

จากภาพนี้ จึงทำให้นักวิทยาศาสตร์คิดว่า มันน่าจะมีกาแล็กซี่ที่อยู่ห่างไกลออกไปมากกว่านี้ แต่กล้องฮับเบิลตรวจจับไม่ได้ เพราะแสงที่ส่องมาจากกาแล็คซี่เหล่านั้นเป็นแสงในช่วงคลื่นอินฟาเรด ซึ่งกล้องฮับเบิลจะตรวจจับไม่ได้ เพราะกล้องฮับเบิล ถูกออกแบบให้ถ่ายภาพในช่วงคลื่นที่ตามองเห็นเท่านั้น

ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงเกิดแนวคิดในการที่จะส่งกล้องที่ถ่ายภาพในช่วงคลื่นอินฟาเรดได้ ซึ่งกล้องดังกล่าวภายหลังก็คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศ James Webb นั่นเอง


ภาพกล้องโทรทัศน์อวกาศ James Webb

แต่การสร้างกล้องอินฟาเรดนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เพราะจะต้องลดปัจจัยต่างๆที่จะมารบกวนการทำงานของเซนเซอร์ของกล้องให้ได้มากที่สุด เพราะอุปกรณ์ต่างๆที่ปล่อยความร้อนออกมาล้วนแล้วแต่ปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมาทั้งสิ้น และในอวกาศเองก็มีแหล่งรังสีอินฟาเรดขนาดใหญ่ นั่นคือดวงอาทิตย์

และนี่ก็เป็นสาเหตุที่ทำให้กล้องเจมส์มีฉากกันรังสีขนาดใหญ่ ที่มีลักษณะเป็นแผ่นฟิล์มบาง ซ้อนกัน 5 ชั้นที่เคลือบด้วยอลูมิเนียมและซิลิคอน ซึ่งแน่นอนแผ่นกันรังสีนี้จะต้องพับ เพื่อให้ตัวกล้อง สามารถบรรจุลงในจรวดนำส่งได้ และแน่นอนว่า เมื่อพับแล้วปัญหาย่อมเกิดขึ้น เพราะแผ่นกันรังสีดังกล่าวบางมาก ดึงนิดเดียวก็ขาดแล้ว และนี่จึงเป็นที่มาว่าทำไม James Webb ถึงใช้เวลาในการสร้างนาน และมูลค่าสูง เพราะจะต้องทดสอบการกางแผ่นกันรังสีดังกล่าวหลายรอบ และแน่นอนว่าในระหว่างทดสอบมันขาดหลายรอบแล้ว



และเท่านี้ยังไม่เพียงพอ เพราะอุปกรณ์ต่างๆรวมถึงคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งบน James Webb ล้วนแต่ปล่อยความร้อนออกมา และแน่นอนว่าเมื่อมันปล่อยความร้อนออกมามันย่อมปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมาด้วย นักวิทยาศาสตร์จึงแก่ปัญหานี้ด้วยการหล่อเย็นอุปกรณ์ต่างๆที่ติดตั้งบน James Webb ให้อยู่ในอุณหภูมิ -273 องศาเซลเซียส(ใกล้ 0 องศาสมบูรณ์ หรือ ใกล้เคียงกับ 0 องศาเคลวิน) และต้องให้อุปกรณ์เหล่านั้นยังคงทำงานได้

และเท่านั้นยังไม่พอ เพราะอุปกรณ์ดังกล่าวยังได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ และนี่ก็เป็นสาเหตุให้ นักวิทยาศาสตร์ต้องออกแบบวงโคจรให้ James Webb โคจรอยู่ในวงโคจรที่จุด Lagrange 2 ซึ่งจะทำให้ James Webb อยู่ในเงาของโลกตลอดเวลา

และเนื่องจาก James Webb จะต้องถ่ายภาพในช่วงคลื่นอินฟราเรด จึงต้องออกแบบกระจกปฐมภูมิให้มีขนาดใหญ่ โดยประกอบไปด้วยกระจกหกเหลี่ยม 16 ชิ้น รวมกันกลายเป็นกระจกขนาดใหญ่ 1 บาน ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางยาวกว่า 6.5 เมตร และนั่นก็เป็นปัญหาอีกปัญหาหนึ่ง เพราะจะต้องพับกระจกดังกล่าวเพื่อให้ James Webb สามารถบรรจุลงในจรวดนำส่งได่

และแน่นอนเมื่อมีการพับเกิดขึ้น ย่อมเสี่ยงที่จะทำให้กระจกหลุดออกมา ทีมวิศวกรจึงต้องทำการทดสอบการพับกระจกดังกล่าวหลายครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีชิ้นส่วนใดหลุดออกมา ในระหว่างที่ James Webb กางกระจกดังกล่าวกลางอวกาศ และแน่นอนว่าในระหว่างทดสอบมันหลุดหลายครั้งแล้ว และนี่ก็เป็นอีกเหตุผลว่าทำไม James Webb ถึงใช้เวลาสร้างนาน และใช้งบประมาณสูง

แต่ท้ายที่สุดแล้ว James Webb ก็ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศ และนี่ก็เป็นภาพแรกของ James Webb หลังวิศวกรทำการปรับโฟกัสของกระจกทุกบานให้ถูกต้องแล้ว




ส่วนภาพข้างล่างนี้ เป็นภาพถ่ายอวกาศห้วงลึกของ James Webb



เครดิตรูปภาพ : NASA/Goddard Space Center