غول فضایی آماده می شود

تلسکوپ فضاییی جیمز وب که قرار است جانشین هابل بشود، وعده گشودن پنجره جدیدی را به جهان می ‌دهد. استقرار تلسکوپ فضایی جیمز وب در فاصله 1.5میلیون کیلومتری زمین می ‌تواند آغاز کشف اولین اجرام نورانی کیهان باشد و به پرسش‌های بسیاری در زمینه ظهور کهکشان ‌ها، سیاهچاله‌ ها و منظومه‌ شمسی پاسخ دهد.

به فضا فرستاده شود، جایگزین تلسکوپ هابل خواهد شد و قرار است ابزاری برای یافتن کلید همه سوال‌های بزرگی باشد که اخترشناسان امیدوارند در دهه‌های پیش رو پاسخی برای آنها بیابند. توانایی وعده شده آن برای بررسی تشکیل اولین کهکشان‌ها، آن را در سال 2001 به اولویت اصلی برنامه ده ساله اخترشناسی و اخترفیزیک تبدیل کرد. بدون این تلسکوپ، اهداف علمی مشخص شده در برنامه ده‌ساله جدید، که در آگوست 2010 / مرداد 1389 منتشر شد، غیر قابل دسترس خواهد شد.

آینه اصلی 6.5 متری وب که تقریبا سه برابر قطر آینه هابل است، بزرگ ‌ترین قطعه‌ ای خواهد بود که تاکنون به فضا پرتاب شده است. این تلسکوپ به مجموعه‌ای از فناوری‌های جدید و ناآزموده متکی خواهد بود که از ابزارهای حساس حسگر نور تا سیستم‌ سرمایشی که دمای این فضاپیمای بزرگ را زیر 50 درجه کلوین نگاه می‌دارند، دربر می‌گیرد. این تلسکوپ باید دقیقا در اولین تلاش شروع به کار کند، جایی در فاصله 1.5 میلیون کیلومتری زمین: چهار برابر فاصله ماه از زمین و دور از دسترس تمام فضاپیماها برای تعمیر تلسکوپ. اگر جیمز وب (که به افتخار مدیر ناسا در طول برنامه ماموریت‌های آپولو  نام‌گذاری شده) شکست بخورد، پیشرفت اخترشناسی تا یک نسل کامل عقب خواهد افتاد.

اولین صحبت ‌ها در مورد جایگزینی هابل مربوط به سال 1989 / 1368 است، یعنی یک سال قبل از پرتاب آن. اخترشناسان حتی آن موقع می ‌دانستند که میدان دید هابل نمی‌تواند به 500 میلیون سال ابتدایی بعد از مهبانگ برسد، زمانی که اولین ستاره ‌ها و کهکشان ‌ها شکل می‌گرفتند.

در سال 1993 / 1372، ناسا از کمیته‌ای از اخترشناسان به ریاست آلن درسلر درخواست کرد تا نیازمندی‌های چنین تلسکوپی را تعریف کنند. آینه تلسکوپ جدید باید آن قدر بزرگ باشد که نور ضعیف این کهکشان‌های اولیه را گردآوری کند. در نتیجه کمیته توصیه کرد که آینه اصلی باید دست کم 4 متر قطر داشته باشد و بسیار سرد هم باشد، چرا که در دمای بالاتر از 50 درجه کلوین، تشعشعات فروسرخ مانع دیده شدن فوتون‌های مطلوب اخترشناسان می‌شود. علاوه بر آن، این تلسکوپ باید بسیار دورتر از زمین باشد. در طول موج‌های فروسرخ زمین مانند چراغی روشن می‌درخشد، در نتیجه کمیته فاصله 1.5 میلیون کیلومتری از زمین را توصیه کرد: دومین نقطه لاگرانژی زمین که کشش جاذبه‌ای زمین و خورشید یک ناحیه پایدار برای فضاپیماها ایجاد می‌کند.

در دسامبر 1995 / آذر 1374، درسلر نتیجه کار کمیته را به دانیل گلدین رئیس وقت ناسا ارائه کرد. گلدین فریفته طرح شد و به جای آینه 4 متری، یک آینه 6 تا 8 متری را پیشنهاد کرد. ناسا برخی از فناوری‌های مورد نیاز را در اختیار داشت، مانند تلسکوپ فضایی سرد فروسرخ اسپیتزر با یک آینه 0.85 متری از جنس بریلیوم. این موضوع و نوآوری‌های دیگر می‌توانستند در عین کاهش هزینه‌ها، یک آینه بسیار بزرگ به جیمز وب بدهند.

در هر بازبینی، اهداف علمی جیمز وب بیشتر می‌شدند. بسته ابزارهای اصلی شامل یک دوربین دید گسترده نزدیک فروسرخ، یک طیف ‌نگار چندگانه فروسرخ نزدیک برای بررسی اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها؛ یک دوربین و طیف نگار همه منظوره فروسرخ میانی به همراه آرایه‌ای از 62هزار ابزار الکترومکانیکی به ضخامت چند تار موی انسان برای امکان‌پذیر شدن طیف نگاری هم‌زمان از حداکثر 100 جسم فضایی برای مشاهده اجسام غباراندود در راه شیری؛ و یک حسگر هدایت کننده دقیق و تصویربردار با فیلتر قابل تنظیم برای پشتیبانی از سه ابزار دیگر. این ظرفیت‌های افزایش یافته باید با مجموعه‌ای از فناوری‌های گران قیمت و ناآزموده پشتیبانی می‌شدند.

علاوه بر این باید اطمینان حاصل شود که تکان‌های زمان پرتاب، خلا فضای بیرون جو و فرایند کند کاهش دما به هیچ یک از اجزای تلسکوپ آسیب نمی‌رساند. به خصوص سطوح نوری تلسکوپ باید همه این‌ها را تحمل کنند و تا حد نانومتر هم از جای خود تکان نخورند. طول عمر کاری این مجموعه در فضا هم باید دست کم 5 سال باشد.

اکنون یک سال است که مدل‌های مهندسی اجزای متعدد جیمز وب در یک اتاق ایزوله در حال آزمایش هستند. اجزای سیستم پرواز تا سال 2011 / 1390 آماده می‌شوند. فناوری‌های پرمخاطره نیز طبق برنامه، نقاط عطف خود را پشت سر گذاشته‌اند و برای پرتاب در سال 2014 / 1393 آماده هستند.

پروفسور بهرام مبشر، نماینده سابق آژانس فضایی اروپا در تلسكوپ هابل درباره تلسکوپ جیمز وب می گوید:" این تلسكوپ كه قطر آیینه آن‌ 6.5 متر است در مدار زمین قرار خواهد گرفت و با قدرتی 9 برابر هابل به جهان می‌نگرد. به وسیله این تلسكوپ‌ كه یك و نیم میلیون كیلومتر از زمین فاصله دارد می‌توان به ابتدای جهان نگاه كرد. البته ما هر روز رو به تکامل هستیم و هم اكنون در حال طراحی تلسكوپ‌هایی با قطر 30 متر در زمین هستیم كه سه برابر بزرگترین تلسكوپ‌ موجود در جهان است و حدود سال 2018 در هاوایی شروع به كار می‌كند."

فرآوری: م.ح.اربابی فر

بخش دانش و زندگی

برگرفته از خبرآنلاین