پنج واقعیت دربارۀ تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب، قدرتمندترین رصدخانه­ فضایی که تاکنون ساخته شده، سرانجام پس از ده‌­ها سال انتظار در روز سوم دی ۱۴۰۰ به فضا پرتاب می‌­‌شود.

web

“بیل نلسون”، رئیس ناسا تایید کرد که تلسکوپ جیمز وب در روز جمعه ۲۴ دسامبر(سوم دی) در ساعت ۱۵:۵۰ به وقت ایران به فضا پرتاب می‌شود. این شاهکار مهندسی کمک خواهد کرد تا با خیره شدن به ۱۳ میلیارد سال قبل، به پرسش‌­های اساسی دربارۀ­ کیهان پاسخ دهیم. در ادامه پنج واقعیت را درباره­ این تلسکوپ با هم مرور می‌کنیم:

۱- آینه­ طلایی غول‌­پیکر

بخش مرکزی تلسکوپ شامل آینه­ اصلی غول­‌پیکری با ساختار مقعر است که ۶.۵ متر قطر دارد و از ۱۸ آینه­ شش ضلعی کوچک‌تر تشکیل شده است. این آینه­‌ها از بریلیوم ساخته شده‌اند و روکشی از طلا دارند که برای گردآوری “نور فروسرخ” از دوردست‌­های کیهان بسیار ایده‌آل هستند.

James Webb Space Telescope Mirror Deployed scaled

همچنین این رصدخانه­ فضایی چهار ابزار علمی را حمل می­‌کند که دو هدف اصلی را دنبال می‌­کنند: تصویربرداری از اجرام کیهانی و طیف‌سنجی – تفکیک نور به طول موج­‌های مجزا برای مطالعۀ خواص فیزیکی و شیمیایی مواد کیهانی. آینه و ابزارها توسط یک سپر خورشیدی پنج لایه محافظت می‌­شوند که شبیه یک بادبادک است و وقتی از هم باز شود فضایی به اندازۀ یک زمین تنیس را پوشش می‌­دهد.

غشاء این سپر خورشیدی از «کپ­تون» ساخته شده که مقاومت حرارتی بالایی دارد و در گسترۀ دمایی زیاد، پایداری خوبی از خود نشان می­‌دهد. هر دوی این مشخصه­‌ها حیاتی‌­اند، چون طرفی از سپر که رو به خورشید است تا ۱۱۰ درجه سلسیوس داغ می­‌شود، و طرف دیگر تا ۳۹۴- درجه فارنهایت خنک می‌­‌شود.

FB JnprWEAwAgX x

تلسکوپ جیمز وب که به اندازۀ یک اتوبوس است، محفظۀ فضاپیمایی دارد که تجهیزات مربوط نیروی الکتریکی، سیستم پیشرانه، ارتباطات، جهت‌یابی، گرمایش و پردازش اطلاعات را حمل می­‌کند.

۲- سفر ۱.۵ میلیون کیلومتری

تلسکوپ جیمز وب در مداری به فاصلۀ ۱.۵ میلیون کیلومتر دورتر از زمین مستقر خواهد شد که تقریبا ۴ برابر دورتر از فاصلۀ زمین تا ماه است. برخلاف هابل که برترین تلسکوپ فضایی امروزی است و به دور سیارۀ زمین می­‌چرخد، تلسکوپ جیمز وب در مداری به دور خورشید خواهد گشت.

جیمز وب از خط دید خورشید مستقیماً در پشت زمین باقی خواهد ماند و این ویژگی اجازه می‌­دهد تا این تلسکوپ در طرف شب سیارۀ ما قرار گیرد. سپر خورشیدی جیمز وب همیشه بین آینۀ تلسکوپ و ستارۀ ما قرار می‌گیرد.

تقریباً یک ماه طول می‌کشد تا تلسکوپ فضایی به این ناحیه در فضا برسد که به دومین نقطۀ لاگرانژی (L2) معروف است. با وجود آنکه فضانوردان برای تعمیر هابل عازم فضا شدند، هیچ انسانی تاکنون مسافت دوری را که وب قرار است در آن مستقر شود طی نکرده است. (به این معنی که اگر جیمز وب مانند هابل دچار نقص فنی شود، اعزام فضانوردان برای تعمیر آن فعلاً امکان‌­پذیر نخواهد بود – م ).

۳- اریگامی پیشرفته

از آنجایی که تلسکوپ جیمز وب در حالت عملیاتی بسیار غول­‌پیکر بوده و در محفظه­ دماغه موشک جا نمی­‌شود، باید مانند اریگامی به صورت تا شده به فضا پرتاب شود. باز شدن این اریگامی غول­‌پیکر کار بسیار دشواری است و می­‌توان گفت پیچیده‌ترین وظیفه‌­ای است که ناسا باید انجام دهد.

ariane rocket esa james webb space telescope

تقریباً ۳۰ دقیقه پس از پرتاب، آنتن­‌های ارتباطی و پنل­‌های خورشیدی که انرژی تلسکوپ را تأمین خواهد کرد، فعال می‌شوند. سپس در آغاز روز ششم، نوبت به باز شدن سپرهای خورشیدی می‌­رسد که تا آن لحظه مانند آکاردئون روی هم جمع شده‌­اند. غشاء نازک سپرها از طریق مکانیسم پیچیده‌­ای متشکل از ۴۰۰ قرقره و ۴۰۰ متر کابل از هم باز می­‌شوند تا سپرها در جای خود مستقر شوند.

در طول هفتۀ دوم سرانجام آینه­‌ها باز می­‌شوند. هنگامی که چیدمان آینه‌­ها تکمیل شد، لازم است ابزارها خنک شده و کالیبره گردند و در نهایت آینه­‌ها به­ طور دقیق تنظیم شوند. پس از ۶ ماه تلسکوپ آماده است تا شروع به کار کند.

۴- جستجوی حیات، بررسی کیهان و همه چیز

“تلسکوپ جیمز وب” دو مأموریت علمی دارد که ۵۰ درصد از زمان رصدی این تلسکوپ را اشغال می‌­کنند. نخست، با نگاه به گذشته‌­ای که تنها چند صد میلیون سال پس از بیگ بنگ را در بر می­گیرد، مراحل اولیۀ تاریخچه­ کیهان را کاوش می­‌کند. اخترشناسان دوست دارند بدانند که نخستین ستارگان و کهکشان‌­ها چگونه شکل گرفتند و در طول زمان تکامل یافتند.

دومین مأموریت مهم جیمز وب، کشف سیارات فراخورشیدی یا سیاراتی است که در خارج از منظومه شمسی قرار دارند. علاوه بر این، جیمز وب با مطالعۀ اتمسفر این سیارات احتمال وجود حیات در آن­ها را بررسی خواهد کرد. مزیت اصلی جیمز وب ظرفیت “فروسرخ” آن است.

Hubble James Webb Space Telescope Comparison

برخلاف نور فرابنفش و مرئی که تلسکوپ هابل بیشتر با آن­ها کار می‌­کرد، طول موج­‌های بلندترِ نور فروسرخ می­‌تواند به آسانی در گرد و غبار نفوذ کند و بنابراین کیهان نخستینی که با ابرهای گرد و غبار احاطه شده را بهتر ببیند.

علاوه بر این، نور فروسرخ به خاطر پدیده‌­ای بنام «انتقال به سرخ» به دانشمندان کمک می‌کند تا بتوانند گذشتۀ دورتری را کاوش نمایند. نور اجرامی که از دوردست به زمین می‌­رسد با انبساط کیهان کش می‌آید و به سمت انتهای قرمز طیف جا­به‌جا می‌شود. همچنین جیمز وب برای رصدهای نزدیک‌تر مریخ و قمر یخ‌­زدۀ مشتری، اروپا، در منظومه شمسی نیز برنامه‌­ریزی شده است.

۵- ده­‌ها سال زمان برای ساخت جیمز وب

اخترشناسان بحث دربارۀ تلسکوپی را که باید جایگزین هابل می­‌شد در دهۀ ۱۹۹۰ شروع کردند و ساخت تلسکوپ جیمز وب در سال ۲۰۰۴ آغاز شد. پرتاب تلسکوپ جیمز وب چندین‌بار به تاخیر افتاد؛ ابتدا قرار بود در سال ۲۰۰۷ پرتاب شود و سپس در سال ۲۰۱۸ … و این تأخیر بیشتر به خاطر موانعی بود که در مسیر توسعۀ فناوری آن وجود داشت.

https specials images.forbesimg.com imageserve The James Webb Space Telescope s golden sunflower consists of separate mirror x.jpg fitscale

ساخت این رصدخانۀ فضایی نتیجه یک همکاری بین­‌المللی است و ابزارهای کانادایی و اروپایی را یکپارچه می‌­کند. بیش از ۱۰ هزار نفر در این پروژه مشارکت داشتند و بودجۀ این پروژه سرانجام تا ۱۰ میلیارد دلار افزایش یافت. این مأموریت حداقل برای ۵ سال برنامه‌‌ریزی شده است، اما امیدواریم تا ۱۰ سال یا بیشتر دوام یابد.

فیسبوک توییتر گوگل + لینکداین تلگرام واتس اپ کلوب

دیدگاهتان را بنویسید