مردم جهان در انتظار چهره جدید جهان هستی

تلسکوپ فضایی “جیمز وب” با آغاز مأموریت در دل کیهان، ما را به نخستین سال‌های تشکیل جهان خواهد برد و آن چه تاکنون قابل رویت نبوده است را نمایان می‌کند.

به گزارش ایسنا، در چند روز گذشته شاهد پرتاب پیشرفته‌ترین تلسکوپ فضایی جهان بودیم؛ تلسکوپی که به فضا رفت تا نخستین روزهای تشکیل جهان یعنی ۱۳میلیارد سال قبل و کمی پس از مِه‌بانگ (Big Bang) را برای بشر به نمایش درآورد.

مقایسه این تلسکوپ با همتای خود یعنی “هابل”، مانند مقایسه یک تلسکوپ دیجیتالی با یک ذره‌بین است؛ بنابراین “جیمز وب”، دید ما را به جهان متحول خواهد کرد. ساخت این تلسکوپ با مشارکت متخصصان ناسا، کانادا و اروپا در سال ۱۹۹۶ آغاز شد و در ساخت آن بیش از دو هزار دانشمند و در مجموع ۱۰ هزار نفر نقش داشتند.  

این اَبَر تلسکوپ برای ادای احترام به “جیمز اِدوین وب” دومین مدیر ناسا،‌ تلسکوپ “جیمز وب” نام‌گذاری شده است. این تلسکوپ در ابتدا قرار بود در سال ۲۰۰۷ به فضا پرتاب شود، اما پرتاب آن‌ بارها به تاخیر افتاد تا اینکه در ۲۵ دسامبر ۲۰۲۱، مصادف با چهارم دی ماه جاری به فضا پرتاب شد. در چنین روزی، “وب” به همتای خود “هابل” می‌پیوندد و به رصد آسمان و ترسیم یک مدل سه‌ بعدی از جهان خواهد پرداخت.

“هابل” که سال ۱۹۹۰ به فضا پرتاب شد، در طی بیش از سه دهه فعالیت بیش از یک میلیون تصویر از سحابی‌ها، سیارات و کهکشان‌ها ثبت کرده است و اکنون “جیمز وب”، جایگزینی قدرتمند برای آن خواهد بود؛ اما پیش از آنکه بیشتر در مورد این تلسکوپ پیشرفته بدانیم، کمی در زمان سفر می‌کنیم و به روزهایی می‌رویم که یک اخترشناس ایتالیایی برای اولین بار تلسکوپ خود را به سمت آسمان پُر ستاره گرفت.

“گالیلئو گالیله”، معروف به “پدر اخترشناسی رصدی” یکی از اولین تلسکوپ‌های جهان را ساخت، اما مخترع آن نبود. بسیاری بر این باورند که اولین تلسکوپ جهان توسط “هانس لیپرشی”، عینک‌ساز و فیزیکدان هلندی ساخته شده است. با این حال “گالیله” این اختراع اولیه را بهبود بخشید. “گالیله” پس از آن که در مورد تلسکوپ این فیزیکدان هلندی اطلاعاتی کسب کرد، دست به ساخت اولین تلسکوپ خود زد.

اولین تلسکوپ “گالیله” اجرام دور را سه برابر بزرگ‌تر می‌کرد و پاییز همان سال او تلسکوپی با بزرگنمایی ۲۰ برابری ساخت. “گالیله” با این تلسکوپ در اوایل سال ۱۶۱۰ میلادی اولین کشف‌های قابل توجه را رقم زد و چهار قمر سیاره مشتری را کشف کرد.

مردم جهان در انتظار چهره جدید جهان هستی

تلاش‌های “گالیله” به کشف ناهمواری‌های قمر زمین، فازهای مختلف سیاره زهره و ستارگان زیادی که با چشم غیرمسلح قابل رویت نبودند، انجامید. او از اولین کسانی بود که توانست لکه‌های خورشیدی را بدون آسیب دیدن چشم تماشا کند. او به اثبات حرکت انتقالی زمین به دور خورشید کمک کرد. اگرچه عقاید این دانشمند باعث درگیری او با کلیسا شد. این ستاره‌شناس بیش از ۱۵ سال سکوت کرد و در خفا آزمایش‌های خود را ادامه داد و بار دیگر در سال ۱۶۳۳ به دادگاه فراخوانده و به حبس خانگی محکوم شد و سراجام در سال ۱۶۴۲ نیز درگذشت اما تلاش‌های گالیله زمینه‌ساز ساخت تلسکوپ‌های پیشرفته امروزی بود. در سال ۱۹۹۵، ناسا یک فضاپیمای بی سرنشین به نام گالیله بر قمر مشتری فرود آورد تا مطالعه این قمرها را آغاز کند.

می‌توان گفت “گالیله” آغازگر مسیری بود که امروزه بشریت را قادر به رصد دورترین و حتی کم‌نورترین اجرام آسمانی می‌کند. پیش از آن که بشر بتواند یک تلسکوپ‌ها را به فضا بفرستد، تلسکوپ‌های زمینی زیادی برای رصد آسمان ساخته شدند. از جمله این تلسکوپ‌ها می‌توان به «تلسکوپ بزرگ آفریقای جنوب»، «تلسکوپ کک»، «تلسکوپ بزرگ جزایر قناری»، «رصدخانه آرسیبو»، «آرایه میلی‌متری بزرگ آتاکاما»، «تلسکوپ بزرگ ماژلان» و نیز «تلسکوپ سی متری و تلسکوپ بسیار بزرگ اروپایی» اشاره کرد. اگرچه این تلسکوپ‌های زمینی در نوع خود بی‌نظیر هستند و می‌توانند به رصد اجرام آسمانی کمک کنند، اما معایبی نیز دارند. این تلسکوپ‌ها به دلیل حساسیت در برابر عوامل محیطی باید در مناطق مشخصی نصب شوند. رصدخانه‌ها باید در ارتفاعات بالاتری نصب شوند و دور از شهرها نصب شوند تا از نور شهری به دور باشند. علاوه بر آن جو زمین که به حفظ حیات کمک می‌کند باعث ایجاد اختلال در کیفیت تصاویر ثبت شده می‌شود.

ذرات موجود در جو زمین باعث شکست نور می‌شود و این پدیده باعث تار شدن تصاویر به دست آمده می‌شود این در حالی است که تلسکوپ‌های فضایی با چنین مشکلاتی روبه‌رو نیستند و به وسیله آن‌ها می‌توان بهتر فضا را رصد کرد.

اولین مجموعه از تلسکوپ‌های فضایی “رصدخانه نجومی در حال گردش” (Orbiting Astronomical Observatory) نام داشتند.

این مجموعه شامل چهار تلسکوپ فضایی بود که توسط ناسا طی سال‌های‌ ۱۹۶۶ تا ۱۹۷۲ به فضا  ارسال شد. در میان این تلسکوپ‌ها، اولین تلسکوپ فضایی که اولین تصاویر از اجرام کیهانی در نور ماورابنفش را ثبت کرده است نیز وجود دارد. اگرچه دو ماموریت اول با شکست مواجه شد اما پرتاب دو تلسکوپ بعدی موفقیت آمیز بود. این تلسکوپ‌ها OAO-۱، OAO-۲، OAO-B و OAO-۳ نام داشتند.

مردم جهان در انتظار چهره جدید جهان هستی

ابعاد آینه تلسکوپ هابل در برابر جیمزوب

پس از آن نیز تلسکوپ‌های فضایی دیگری ادامه‌دهنده این راه بودند و در سال ۱۹۹۰ تلسکوپ فضایی “هابل” به فضا پرتاب شد.

“هابل” قوی‌ترین تلسکوپ جهان تا پیش از “جیمز وب” است و در سه دهه مشاهدات فضا، این تلسکوپ نگاه ما به جهان را تغییر داده است. این تلسکوپ یکی از مهم‌ترین ماموریت‌های کیهانی ناسا تاکنون بوده که به مدت ۳۱ سال در حال فعالیت است و سیارات فراخورشیدی، کهکشان‌های دور و ماده‌ تاریک را مورد مطالعه قرار داده است. این تلسکوپ بیش از ۱.۵ میلیون رصد انجام داده و بیش از ۱۸ هزار مقاله علمی براساس داده‌های آن منتشر شده است. “هابل” با سرعت ۲۷ هزار و ۳۰۰ کیلومتر بر ساعت مدار زمین را دور می‌زند و در فاصله‌ی ۵۴۷ کیلومتری زمین قرار دارد.

دوربین‌های “هابل”، تصاویر را به رنگ خاکستری ثبت می‌کنند، اما ناسا به آن‌ها رنگ می‌بخشد. به طور معمول این کار را برای مشخص کردن ویژگی‌ها و مواد شیمیایی مختلف انجام می‌شود.

“هابل” به رصد اجرامی می‌پردازد که ممکن است دیگر وجود نداشته باشند. برخی از اجرامی که “هابل” آن‌ها را رصد می‌کند، در فاصله ده‌ها سال نوری از زمین قرار دارند. زمانی که جرمی در فاصله ۱۰ سال نوری را تماشا می‌کنیم، گویی سوار بر ماشین زمان به سال‌ها قبل و به کنار جرم کیهانی مورد نظر سفر کرده‌ایم و آن را همانگونه که در گذشته بوده است، رویت می‌کنیم و اکنون انتظار می‌رود که “جیمز وب”، ما را به ۱۰۰ تا ۲۵۰ میلیون سال پس از تولد جهان ببرد.

این تلسکوپ، نور اجرامی که در فاصله صدها سال نوری از زمین قرار دارند را دریافت و داده‌های آن را به زمین می‌رساند. این کار به دانشمندان در درک فرآیندهایی که در نخستین سال‌های تشکیل جهان رخ داده است کمک می‌کند و حتی شاید درک ما از ساختار جهان را متحول کند. علاوه بر آن تلسکوپ فضایی “جیمزوب” قادر به رصد سیارات و  اجرامی که خارج از منظومه شمسی ما وجود دارند می‌پردازد و برای مثال چگالی آن‌ها و ترکیبات جو آن‌ها را برای درک نوع جرم آسمانی مورد نظر و احتمال وجود حیات در آن بررسی می‌کند.

به گفته‌ متخصصان، تلسکوپ فضایی “جیمز وب” قادر به کاوش اتمسفر بیش از ۳۰۰ سیاره فراخورشیدی گوناگون است.

مردم جهان در انتظار چهره جدید جهان هستی

اما این تلسکوپ چگونه کار می‌کند؟

این رصدخانه گردان فروسرخ به کاوش تشعشعات اجرام فضایی می‌پردازد. و طول موج‌های ۰.۶ تا ۲۸.۵ میکرون را پوشش می‌دهد. به یاد داشته باشید که همه‌ی جامدات و مایعات زمانی که تا دمای خاصی گرم می‌شوند، انرژی در طیف مادون قرمز منتشر می‌کنند. در میان طول موج اشعه منتشر شده و دما ارتباط معکوسی وجود دارد یعنی هرچه دما بالاتر باشد طول موج تشعشعات منتشر شده کوتاه‌تر و بالعکس هرچه دما کمتر باشد طول موج تشعشعات منتشر شده بلندتر است. تجهیزات حساس “وب” می‌توانند سیارات سردی که دمای سطح آن‌ها به ۲۷ درجه سانتی‌گراد می‌رسد را مورد مطالعه قرار دهند. این دما با دمای سیاره ما که به طور متوسط ۱۵ درجه سانتی‌گراد دما دارد بسیار متفاوت است.

یکی از ویژگی‌های مهم این تلسکوپ جدید آن است که “جیمزوب” در مدار خورشید قرار خواهد گرفت و مانند “هابل” در مدار زمین نخواهد بود. این مدار متفاوت از ایجاد اختلال توسط زمین در عملکرد آن جلوگیری می‌کند. “وب” در نقطه‌ای به نام لاگرانژ ۲ در فاصله بین ۳۷۴ هزار تا ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین قرار خواهد گرفت.

مردم جهان در انتظار چهره جدید جهان هستی

نقاط لاگرانژی مناطق فضایی هستند که به دلیل اینکه برآیند کشش گرانشی اجرام اطراف، صفر است و یکدیگر را خنثی می‌کنند، اجرام آسمانی به جای حرکت در فضا، در جای خود آرام می‌گیرند. نقاط لاگرانژی پنج نقطه میان دو جرم بزرگ هستند که در آن نیروی جاذبه دو جرم همدیگر را خنثی می‌کند. غالباً ماهواره‌های رصدی (تلسکوپ‌های فضایی) در نقاط لاگرانژی میان زمین و خورشید قرار می‌گیرند.

فاصله “وب” از زمین چهار برابر فاصله زمین تا ماه خواهد بود؛ به همین دلیل طراحی آن باید قابل اعتماد و مناسب باشد. البته این به معنای سنگین وزن بودن تلسکوپ نیست. تلسکوپ “جیمز وب” ۶.۲ تن وزن دارد که در مقایسه با “هابل” ۱۱ تنی، بسیار سبک‌تر است. طراحی این تلسکوپ مشابه یک کندوی عسل است. این طراحی بیشترین سطح بازتابنده برای رصد را برای “وب” فراهم می‌کند و کمترین فضای از دست رفته را در میان آینه‌ها دارد. شش محرک (actuator) در پشت هر آینه وجود دارد که می‌توانند آینه را با سرعت بسیار آرام حرکت دهند و بهترین جهت‌گیری را برای تلسکوپ فراهم کنند.

یکی از قطعات قابل توجه این تلسکوپ آینه اصلی آن است. قطر این آینه ۶.۵ متر و سطح گردآوری (collecting area) آن ۲۵ متر مربع است. این آینه‌ها ساختاری بزرگ شبیه به یک کندوی عسل تشکیل می‌دهند که از ۱۸ بخش شش ضلعی تشکیل شده است. قطر هر یک از بخش‌های این آینه ۱.۳۲ متر است و هر یک در زمین ۲۰ کیلوگرم وزن دارند. این بخش‌ها از آن جهت شش ضلعی طراحی شده‌اند، زیرا اگر دایره‌ بودند، فضای خالی بیشتری بین هر قطعه با قطعه دیگر ایجاد می‌شد. آینه “هابل” در مقایسه با وب سه برابر کوچک‌تر بوده و اندازه آن ۲.۴ متر است و مساحت رویه (surface area) آن هفت برابر کوچک‌تر است.

این سازه بزرگ، نور دورترین نقاط کهکشان را دریافت کرده و تصاویری واضح و بدون اختلال ایجاد می‌کند. اولین بخش از  آینه‌های “وب” اواخر سال ۲۰۱۵ بر روی آن نصب شد و این آینه تا فوریه سال ۲۰۱۶ کامل نشد.

نوع خاصی از فلز بریلیوم (Be) در ساخت آن به کار رفته که به حفظ ظاهر آن در دماهای پایین کمک می‌کند. این ماده در دمای بسیار پایین تغییر شکل نمی‌دهد. شاید این سوال برایتان پیش بیاید که چرا آینه‌های جیمز وب طلایی رنگ هستند. علت آن وجود لایه‌ای از طلا به وزن ۴۸.۲۵ گرم یا ۱.۷ اونس با ضخامت ۱۰۰ نانومتر بر روی این آینه‌ها است. چنین پوششی بهترین بازتاب تشعشعات فروسرخ را داراست و برای رسیدن به بهترین بازدهی از طلا استفاده شده است. گفته می‌شود تلسکوپ “جیمز وب” قادر به بازتاب کردن ۹۸ درصد پرتوها است و این به دلیل پوشش طلای آن است.  

این تلسکوپ، آینه کوچک دیگری به نام آینه دوم نیز دارد. آینه دوم “جیمز وب” ۰.۷۴ متر است. این آینه نور را از آینه اصلی دریافت کرده و آن را به تجهیزات دیگر می‌رساند. با این وجود باید گفت، بزرگ‌ترین قطعه “جیمز وب”، آینه اصلی آن نیست، بلکه آفتاب‌گیر یا محافظ خورشیدی آن است. این محافظ ۲۰ متر طول و  هفت متر عرض دارد و از پنج لایه بسیار نازک از فیلم “پلی‌آمید کپتون” (kapton polyimide film) ساخته شده است که از آینه‌ها و تجهیزات این تلسکوپ در برابر اشعه‌های خورشید محافظت می‌کند و تجهیزات فوق حساس آن را تا دمای منفی ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد خنک نگه می‌دارد؛ در غیر این صورت ممکن است در رَصدهای “جیمز وب” اختلال ایجاد شود، زیرا تشعشات فروسرخ به خودی خود گرم هستند و اگر تلسکوپ نیز گرم باشد قادر به تشخیص این پرتوها نخواهد بود. «کپتون» از چهار عنصر کربن، نیتروژن، اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده است اما عنصر اولیه آن کربن است.

هر لایه از این محافظ خورشیدی تنها یک هزارم اینچ ضخامت دارد، یعنی حدود یک چهارم نازک‌ترین تار مویی که وجود دارد. این محافظ خورشیدی از تلسکوپ “جیمز وب” در برابر نور خورشید، زمین و ماه محافظت می‌کند. هر یک از لایه‌ها اندازه‌ای معادل یک زمین تنیس دارد و این سازه یکی از پیچیده‌ترین بخش‌های تلسکوپ است. این آفتابگیر مانند یک چتر نجات جمع و بسته‌بندی می‌شود و درون موشک حمل‌کننده تلسکوپ قرار می‌گیرد و پس از آن زمانی که “وب” به فضا رسید، باز می‌شود.

اندازه هر یک از لایه‌ها از پایین به بالا کمی کوچک‌تر می‌شود. ناسا در بسیاری از مأموریت‌ها از «کپتون» استفاده کرده است، نه تنها به دلیل آن که این ماده از فضاپیماها در برابر گرما و تشعشعات محافظت می‌کند، بلکه به آن دلیل که این ماده رسانای بسیار خوبی است. این محافظ در عرض دو هفته باز و بسته می‌شود و به لُطف عایق‌های حرارتی فوق‌العاده‌اش می‌توان در یک سمت آن پَنکیک پخت و در سمت دیگر  آن، آب در لحظه یخ می‌زند! 

بخش سوم این تلسکوپ پیشرفته، رایانه‌ مرکزی آن است که عملیات‌های تلسکوپ را کنترل می‌کند. از تجهیزات علمی تلسکوپ “جیمز وب” می‌توان به دوربین نزدیک به فروسرخ “NIRcam” اشاره کرد. انتظار می‌رود این دوربین، قدیمی‌ترین ستاره‌های کهکشان و سیارات نزدیک به آن‌ها را رصد کند و علاوه بر آن نقشه‌ای از ماده‌ی تاریک جهان بسازد.

دومین مورد از تجهیزات علمی “جیمز وب”، طیف‌نگار نزدیک به فروسرخ است که به جمع‌آوری داده‌هایی از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی اجرام کیهانی می‌پردازد. تجهیز MIRI امکان مشاهده تولد ستارگان و جستجوی سیاره رازآلود نهم را در منظومه شمسی فراهم می‌کند. سیاره ۹ نام موقتی یک سیاره‌ی یخی بزرگ احتمالی با جرم تقریبی ۱۰ برابر زمین و قطری حدود ۱۳ هزار تا ۲۶ هزار کیلومتر (نزدیک به ۲ تا ۴ برابر قطر زمین) در ناحیه بیرونی منظومه شمسی است.

چهارمین مورد از تجهیزات علمی تلسکوپ “جیمز وب”، تصویرگر نزدیک به فروسرخ و طیف‌نگار بدون شکاف (near infrared imager and slitless spectrograph) یا دوربین NIRISS است که هدف آن یافتن سیارات فراخورشیدی و اولین نور از اجرام کیهانی دور دست است. آخرین نمونه از تجهیزات علمی “وب” حسگر هدایت خوب (fine guidance sensor)  یا FGS است که به ثبت تصاویری با وضوح بالا کمک می‌کند و مکان “جیمز وب” را هر ثانیه ۱۶ بار به روزرسانی کرده و عملکرد آینه‌های آن را کنترل می‌کند.

مردم جهان در انتظار چهره جدید جهان هستی

از  آن جا که “جیمز وب” آینه‌های بزرگی دارد نمی‌توان آن را به صورت باز شده و یکسره به فضا فرستاد. آینه‌های این تلسکوپ فضایی، قابلیت تا شدن دارند. “جیمز وب” جمع شده و درون یک کپسول محافظ قرار می‌گیرد سپس این کپسول به قسمت بالایی موشک آریان۵ منتقل شد و در نهایت پس از آنکه همه‌چیز طبق برنامه پیش رفت، این سازه ۱۰ میلیارد دلاری پس از دهه‌ها تلاش به  فضا پرتاب شد.

گفتنی است، این تلسکوپ تاکنون چندین بار جابه‌جا شده است؛ ساخت آن در سال ۲۰۱۳ از “مریلند” آغاز و در سال ۲۰۱۷ در “تگزاس” ادامه یافت و در نهایت در سال ۲۰۱۸ به “کالیفرنیا” رسید. مرکز فضایی «گودارد» تا ۲۴ سپتامبر، خانه این تلسکوپ بود و پس از آن، تلسکوپ به وسیله کشتی به “گویان فرانسه” منتقل شد. محفظه‌ای که “وب” را در خود جای داد، ۴.۶ قطر و ۱۶.۲ متر طول دارد. پس از پرتاب حدود ۳۰ روز طول می‌کشد تا این تلسکوپ فضایی به مدار مورد نظر برسد و براساس طراحی آن می‌توان گفت که تلسکوپ “جیمز وب” به مدت پنج تا ۱۰ سال در فضا فعالیت خواهد کرد، اما این زمان می‌تواند تا بیش از ۱۰ سال دیگر نیز، بسته به شرایط ادامه داشته باشد.

اگر با پرتاب‌های فضایی آشنایی داشته باشید، هفت دقیقه وحشت مریخ‌نورد «استقامت» را به خاطر دارید که در طی آن این مریخ‌نورد روی سطح سیاره سُرخ فرود آمد، اما برای تلسکوپ “جیمز وب” باید منتظر ۳۰ روز وحشت باشیم!

مردم جهان در انتظار چهره جدید جهان هستی

یک ماه تمام با دلهره خواهد گذشت که میلیون‌ها خطایی که احتمال رخ دادن آن وجود دارند، اتفاق نیافتد. در حقیقت برای راه‌اندازی تلسکوپ “جیمز وب” پس از پرتاب، ۵۰ مورد باید نصب و راه‌اندازی شود. همانطور که جهانیان در ۲۵ دسامبر مشاهده کردند، پس از آنکه در مرحله پرتاپ همه‌چیز طبق برنامه پیش‌ رفت و تلسکوپ با موفقیت پرتاب شد، نیروی پیشرانش موشک تا ۲۶ دقیقه پس از پرتاب ادامه داشت و پس از آن دومین مرحله موشک جدا شد. سپس تلسکوپ از موشک آریان۵ جدا شده و پس از چند دقیقه آرایه‌های خورشیدی باز شدند تا این تلسکوپ به جای استفاده از باتری از نیروی خورشیدی استفاده کند. “وب” به سرعت قابلیت چرخش خود را به دست گرفت و در فضا به پرواز درآمد. اگرچه باز شدن آرایه‌های خورشیدی فرآیند ساده‌ای است اما اهمیت زیادی دارد. این آرایه‌ها تامین کننده نیروی تمامی تجهیزات تلسکوپ هستند.

“وب” تنها ۱۲.۵ ساعت پس از پرتاب، مانوری حیاتی را آغاز کرد و طی آن پیشران خود را به مدت ۶۵ دقیقه به کار انداخت. این مانور در ساعت ۸:۵۵ بعداز ظهر به وقت منطقه زمانی شرقی (۵:۲۵ صبح به وقت تهران) به پایان رسید.  

این تلسکوپ فضایی که به سمت نقطه لاگرانژ ۲ در سفر است پس از گذشت ۱۲ ساعت از پرتاب ۱۰ درصد مسیر را پیمود و زمانی که “وب” در فاصله ۱۶۰ هزار کیلومتری از زمین قرار گرفت، پیشران‌ خود را روشن کرد تا مسیر خود به سمت مدار مورد نظر را تنظیم کند. 

به گفته‌ی ناسا این مرحله که “Mid-Course Correction Burn ۱a” یا “MCC۱a” نام دارد، مهم‌ترین مانور مداری از سه مانوری است که “وب” در طول سفر خود به نقطه لاگرانژ ۲ انجام می‌دهد و تنها مانوری است که نیاز به زمان‌بندی دقیق دارد.  

مانور مداری فعالیتی است که طی آن یک فضاپیما با استفاده از سیستم پیشران مسیر خود را تنظیم می‌کند.

 به طور معمول فضاپیماها باید در ساعات اولیه پس از پرتاب یک مانور برای تعیین مسیر انجام دهند با این حال این مانور برای “وب” با محدودیت مهمی روبرو بود. به گفته‌ی ناسا، این فضاپیما قادر به کاهش سرعت نیست زیرا انجام چنین کاری نیازمند چرخیدن است و چرخیدن، تجهیزات حساس “جیمز وب” را در معرض تشعشعات خورشید قرار می‌دهد.  

بنابراین این رصدخانه تنها می‌تواند سرعت خود را افزایش دهد و به همین دلیل توالی پرتاب این تلسکوپ به گونه‌ای طراحی شده بود که موشک آریان ۵ به جای فراهم کردن انرژی بیشتر، انرژی کمتری نسبت به آنچه نیاز بود فراهم کند. مانور “MCC۱a” فرصتی بود که این تلسکوپ مسیر خود را به سمت نقطه لاگرانژ۲ تنظیم کند.

با تکمیل این مانور حساس، “جیمزوب” دو مانوری که نیاز به زمان‌بندی دقیق داشتند را با موفقیت به اتمام رساند و از این پس مراحل بعدی آماده‌سازی “وب” در زمان‌بندی انعطاف‌پذیرتری انجام خواهد گرفت.

به طور کلی سه مانور مداری که وب تجربه می‌کند “MCC-۱a”، “MCC-۱b” و “MCC-۲” نام دارند.

پس از گذشت دو روز از پرتاب، “جیمز وب” بار دیگر طی مانور “MCC۱b” پیشران خود را روشن می‌کند. این مانور کوتاه‌تر بوده و پیش از راه‌اندازی محافظ‌های خورشیدی “وب” انجام می‌گیرد. آخرین مورد از این دست مانورها با نام “MCC-۲”، پس از گذشت ۲۹ روز انجام خواهد گرفت.

اقدام بعدی “جیمز وب” پس از گذشت یک روز، نصب مجموعه آنتن گیمبالد (Gimbaled Antenna Assembly ) به سوی زمین بود. این بخش از “وب” آنتن مهم ارتباطی تلسکوپ را در اختیار دارد. نصب این آنتن به صورت خودکار انجام شد.  

با گذشت سه روز از پرتاب، صفحه‌های محافظ خورشیدی باز شده و پنج لایه بزرگ از فیلم «پلی‌آمید کپتون» نور خورشید را مسدود می‌کنند و از رسیدن حرارت به تلسکوپ جلوگیری می‌کنند. حسگرهای فروسرخ جیمزوب باید در دماهای بسیار پایین قرار بگیرند تا به خوبی عمل کنند. این آفتاب‌گیرها اهمیت زیادی برای “وب” دارند، اما برای باز شدن و راه‌اندازی آن‌ها باید ۱۵۰ مکانیسم آزادسازی در طی سه روز انجام بگیرد. در حقیقت اطمینان حاصل کردن از اینکه این صفحات ۲۰ متری باز شده‌اند و در فاصله مناسب از یکدیگر قرار گرفته‌اند بسیار چالش برانگیز خواهد بود.

گام بعدی باز شدن بُرجک آن و بالاتر آمدن “جیمز وب” است. این بُرجک دو متری اهمیت زیادی دارد، زیرا امکان انجام ادامه فرآیند باز شدن آفتاب‌گیرها را فراهم می‌کند. پس از آن صفحات آفتاب‌گیر باز شده و  از چند سمت گسترش می‌یابند. در همین حین، سایر اجزاء مانند رادیاتورها آزاد و نصب می‌شوند. در طی هفته دوم پس از پرتاب؛ آینه‌های اصلی و دوم آن باز شده و سازه تلسکوپ راه‌اندازی و محکم می‌شود.

تلسکوپ و تجهیزات علمی آن به سرعت در سایه آفتاب‌گیر سرد می‌شوند، اما چندین هفته طول می‌کشد تا به دمای پایدار و مناسب برسند. این خنک‌سازی با دقت توسط یک گرمکن برقی کنترل می‌شود تا آب‌های درون بخش‌های مختلف تلسکوپ به صورت گاز از آن خارج شود و روی آینه‌های آن یخ نبندد. تمام بخش‌های آینه اصلی و آینه دوم باز شده و قابلیت حرکتی آن‌ها تایید می‌شود. آینه‌ی دوم برخلاف تصور از اهمیت زیادی برخوردار است و اگر دچار مشکل شود “جیمز وب” دیگر کارایی نخواهد داشت!

در ماه سوم و چهارم دانشمندان “وب” را به سوی یک ستاره درخشان می‌گیرند تا نشان دهند که این رصدخانه می‌تواند روی اهداف تمرکز کند. ما بیشتر داده‌ها را از دوربین NIRCam دریافت خواهیم کرد. اما در این زمان ۱۸ تصویر تحریف شده از یک ستاره در دسترس خواهد بود زیرا هنوز آینه‌های این تلسکوپ هم‌ تراز نشده‌اند.  

پس از گذشت پنج تا شش ماه تمامی تجهیزات علمی “وب” کالیبره و آماده کار می‌شوند و از این زمان به بعد، تلسکوپ فضایی “جیمز وب” کار خود را با رصد آسمان آغاز می‌کند.

مردم جهان در انتظار چهره جدید جهان هستی

برخی معتقدند که تلسکوپ فضایی فوق پیشرفته “جیمز وب”، نسل بعدی نجوم را برای بشریت به ارمغان خواهد آورد، اما برای تأیید تمامی این پیش‌بینی‌ها و  نظرات و مشاهده اولین تصاویر ارسال شده از تلسکوپ فضایی “جیمز وب” باید دست‌کم شش ماه دیگر منتظر بمانیم.

انتهای پیام

از منبع این مطلب دیدن فرمایید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *