تلسکوپ جیمز وب، جام جهان نمای بشر - دوست داشتنی ها

تلسکوپ فضایی جیمز وب (که گاهی اوقات JWST یا وب نامیده می شود) یک رصدخانه مادون قرمز (فرو سرخ) در مدار است که اکتشافات تلسکوپ فضایی هابل را با تکمیل طول موج طولانی تر و حساسیت بسیار بهبود یافته تکمیل و گسترش می دهد. طول موج های طولانی تر، وب را قادر می سازد تا به آغاز زمان بسیار نزدیکتر شود و به دنبال شکل گیری غیرقابل اطمینان از اولین کهکشان ها باشند و همچنین ابر های گرد و غبار که امروزه از آن ها ستاره ها و سیستم های سیاره ای در حال شکل گیری هستند را بررسی کند.

جیمز وبِ ناسا آجر های ساختمان منظومه شمسی ما را مطالعه خواهد کرد

محققان برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آرایش و تاریخ منظومه شمسی ما، سیارک های دوردست را مشاهده می کنند که برخی از آن ها دارای قمر هستند.

میلیون ها سیارک در منظومه شمسی ما پرسه می زنند. بسکمک در بین کمربند اصلی سیارک بین مریخ و مشتری قرار می گیرند، در حالی که گروه دیگری که به عنوان تروجان شناخته می شوند، هم هدایت کننده و هم دنبال کننده مشتری هستند.

اما این تکه های سنگ که در اطراف منظومه شمسی مانند اتومبیل های مسابقه ای می چرخند، می توانند در مورد شکل گیری منظومه شمسی برای ما چه بگویند؟ تحقیقات آینده با تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا، به سرپرستی اندرو اس. ریوینک از آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکین، داده های جدیدی را ارائه می دهد که به منجمان کمک می کند تا از این راز ها پرده بردارند.

ریوکین می گوید: آنچه در مورد سیارک ها جالب است این است که تعداد زیادی از آن ها وجود دارد. این بدان معنی است که همیشه چیزی به اندازه کافی روشن و در جای مناسب برای مشاهده وب وجود دارد.

ریوکین با کریستینا ای توماس از دانشگاه آریزونا شمالی، استفانی ان میلام از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا، و هایدی همل، ستاره شناس سیاره ای و معاون رئیس جمهور انجمن دانشگاه ها برای تحقیقات در نجوم (AURA) در واشنگتن دی سی، برای رصد این سیارک ها در نور نزدیک و اواسط مادون قرمز همکاری می کند.

برنامه این تیم، مشاهدات جدید بسکمک را بع تحقیقات روز افزون در مورد سیارک ها اضافه می کند و به دانشمندان کمک می کند تا درباره منشاء و آرایش سیارک ها اطلاعات بیشتری کسب کنند و سرنخی از تاریخچه حرکت سیارات در اوایل خورشیدی به آن ها کمک می کند.

همکاری بین المللی برای هدفی مشترک

پروژه ساخت تسلکوپ جیمز وب یک همکاری بین المللی بین ناسا (NASA)، آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) است. مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا تلاش های توسعه ای را مدیریت می کند. شریک تجاری اصلی این پروژه، شرکت (Northrop Grumman) است. موسسه علوم تلسکوپ فضایی وب بعد از راه اندازی وب، فعالیت خود را آغاز خواهد کرد.

فن آوری های نوآورانه در ساخت

چندین فناوری نوآورانه برای تلسکوپ جیمز وب ایجاد شده است؛ شامل یک آینه اولیه که از 18 قطعه جداگانه ساخته شده است و پس از پرتاب باز و تنظیم می شوند. آینه ها از بریلیوم فوق سبک ساخته شده اند. بزرگترین ویژگی این تلسکوپ، یک سپر خورشیدی پنج لایه ای به اندازه یک زمین تنیس است که بیش از یک میلیون بار گرمای خورشید را کاهش می دهد.

چهار ابزار این تلسکوپ عبارتند از:

-دوربین ها و طیف سنج، مجهز ردیاب های بسیار حساس و دقیقی هستند که قادر به ضبط سیگنال های بسیار ضعیف می باشند.

-ابزاری به نام (NIRSpec) که دارای ریزنوشنده های قابل برنامه ریزی است که مشاهده حداکثر 100 شیء را بطور همزمان امکان پذیر می کند.

-و ابزار دیگری به نام (Cryocooler) برای خنک کردن ردیاب های مادون قرمزِ یک ابزار دیگر (MIRI) است تا بتواند در دمای بسیار سرد 7 درجه کلوین (منفی 223 درجه سانتیگراد) کار کند.

چمدان ها را بسته ایم، اما کمی دیرتر می رویم

تلسکوپ فضایی جیمز وی بعنوان جانشینی برای تلسکوپ هابل با هدف کاوشِ فروسرخ جهان اولیه ساخته شده است که مأموریت آن چیزی در حدود 10 سال به تاخیر افتاده است و هربار پیشرفته تر و مجهزتر شده است. این بار، ناسا اعلام کرده است که این تلسکوپ در سال 2021 میلادی از گویان با موشک آریان-پنجِ سازمان فضایی اروپا به فضا ارسال می شود و ماموریتش را آغاز خواهد کرد.

ابن بار، تسلکوپ به یک سپر پیشرفته برای محافظت دربرابر طوفان های خورشیدی مجهز شده است.

برای آزمایش آمادگی تلسکوپ فضایی جیمز وب برای سفر در فضا، تکنسین ها با موفقیت به آن دستور دادند تا بخش مهمی از این رصدخانه موسوم به مجمع برج قابل استقرار را مستقر و گسترش دهد.

هدف اصلی برج قابل استقرار، ایجاد شکاف بزرگ بین قسمت فوقانی رصدخانه است که آینه های روکش طلا و ابزار های علمی آن را در خود جای داده است و بخش پایین آن به عنوان اتوبوس فضاپیما معروف است که دارای سیستم های الکترونیکی و پیشرانه نسبتاً گرم آن است. با ایجاد فضایی بین این دو، سیستم خنک کننده فعال و غیرفعال وب را قادر می سازد که آینه ها و سنسور های خود را در دمای بی نهایت سرد مورد نیاز برای انجام علمیات، پایین بیاورد.

تلسکوپ جیمز وب به منظور یافتن اثری ضعیف از نور مادون قرمز طراحی شده است که در اصل انرژی گرمایی است. برای شناسایی سیگنال های گرمای بسیار ضعیف اشیاء نجومی که بسیار دور از دسترس هستند، خود تلسکوپ باید بسیار سرد و پایدار باشد.

در طول آزمایش، برج در طی چند ساعت به آهستگی 48 اینچ (1.2 متر) به سمت بالا کشیده شد که همین مانور یک بار نیز در فضا اجرا می شود.

با شبیه سازی محیطی جاذبه صفر که تسلکوپ جیمز وب در آن فعالیت خواهد کرد، مهندسین یک سلسله ابتکاری از قرقره ها، پولی ها و یک جرثقیل ویژه به نام سیستم جاذبه گرانشی را به کار گرفتند که تمام تأثیرات گرانش زمین را در رصدخانه کاملاً تخلیه می کرد.

اکنون که وب کاملاً مونتاژ شده است، دشواری آزمایش و شبیه سازی صحیح یک محیط با قدرت صفر به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.

با آغاز ماموریت تلسکوپ جیمز وب، معلوم نیست قرار است چه چیز های جدیدی را از عمق کیهان ببینیم، اما چیزی که می دانیم این است که دانش و دیدگاه ما درباره جهان هستی را بسیار متحول خواهد کرد.

منبع: صفحه اختصاصی تلسکوپ جیمز وب در سایت رسمی سازمان فضایی ناسا