۱۳ هدف مهم تلسکوپ فضایی جیمز وب مشخص شد

رصد سیاره‌های فراخورشیدی، سیاهچاله‌های کلان‌جرم، کهکشان‌های قدیمی، کهکشان‌های پرجرم، طیف اختروش‌ها، سیاره‌های دارای اقیانوس، مشتری و قمرهای آن، جهان‌های اولیه، بررسی دنباله‌دارها و سایر موارد، از اهداف تعیین‌شده‌ی تلسکوپ جیمز وب (JWST) خواهد بود. این تلسکوپ در سال ۲۰۱۹ با استفاده از موشک آریان 5(Ariane 5) به فضا پرتاپ خواهد شد.

رصد این ۱۳ هدف که از بین ۱۰۰ مقاله‌ی تحقیقات فضایی برگزیده شده‌اند، تقریبا ۵ ماه زمان خواهد برد. تلسکوپ فضایی جیمز وب، تقریبا دو دهه است که مراحل ساخت و طراحی خود را سپری می‌کند. جیمز وب، به‌اندازه‌ی یک زمین تنیس است و بزرگ‌ترین تلسکوپ فضایی ساخته بشر به‌حساب می‌آید. این غول فضایی که ۱۰۰ برابر قوی‌تر از تلسکوپ فضایی هابل است، در سال ۲۰۱۹ در مدار زمین قرار خواهد گرفت. جیمز وب هفت برابر هابل ظرفیت نوری دارد و به‌قدری حساس و دقیق است که می‌تواند یک کرم شب‌تاب را در فاصله یک میلیون کیلومتری مشاهده و رصد کند.

راه‌اندازی تلسکوپ فضایی جیمز وب که قرار بود در اکتبر سال ۲۰۱۸ انجام شود، به‌دلیل برخی مشکلات با تأخیر مواجه شد و زمان جدید در ژوئن سال ۲۰۱۹ خواهد بود؛ این تغییر، به‌معنی تأخیر بین ۴ تا ۶ ماهه در زمان پرتاب نهایی تلسکوپ فضایی جیمز وب است. به گفته‌ی ناسا برخی از مشکلاتی که هنوز حل‌نشده باقی مانده‌اند، عبارت‌اند از ابعاد و پیچیدگی حفاظ خورشیدی سفینه جیمز وب و طولانی‌تر شدن فرآیند تست ارتعاش که باعث افزایش زمان مورد نیاز برای یکپارچه‌سازی و آزمایش‌های مورد نیاز برای تأیید نهایی پروسه‌ی پرتاب شده‌اند.

رصد و دسته‌بندی پدیده‌های فعال در سطح قمرهای زحل، همانند اروپا و انسلادوس، از اهداف رصدی تلسکوپ جیمز وب خواهند بود. دنباله‌دارها و سیارک‌ها که اعضای کوچک‌تر منظومه‌ی خورشیدی ما محسوب می‌شوند، از اهداف مهم جیمز وب به‌حساب می‌آیند؛ یکی از موارد مهم در توجه به این اجرام سرگردان، احتمال برخورد آن‌ها با زمین در آینده است که نیاز است هرچه بیشتر آن‌ها را بشناسیم.

در سال ۱۹۹۰ نخستین مجموعه از عکس‌های گرفته‌شده توسط هابل به زمین مخابره شد. پژوهشگران متوجه شدند مشکلی در هابل وجود دارد؛ لبه‌ی بالایی آینه بیش از اندازه تخت بود و عمق آن به بیشتر از چهار میکرون نمی‌رسید که این کمتر از ضخامت یک تار مو است. خوشبختانه هابل به‌گونه‌ای طراحی شده بود که فضانوردان می‌توانستند آن را در حال حرکت داخل مدار تعمیر و به‌روزرسانی کنند. اما جیمز وب بعد از اینکه در فاصله‌ی ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین قرار گرفت، دسترسی به آن برای انجام تعمیرات غیر ممکن خواهد بود.

مأموریت جیمز وب فوق‌العاده حساس است و آینده‌‌ی مأموریت‌های علمی پیچیده‌ ناسا به آن بستگی دارد؛ به‌همین دلیل کوچک‌ترین ایراد فنی در تلسکوپ، غیر قابل جبران است و باید تمام قابلیت‌ها و توانایی‌های آن در زمین آزمایش و آماده‌سازی شود. این پروژه هم مثل تلسکوپ هابل دچار مشکلات زیادی شده است؛ آن‌قدر هزینه‌ی این پروژه زیاد شد که در سال‌های ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱ تا مرز لغو شدن پیش رفت.

با این حال خوشبختانه این اتفاق نیفتاد و بودجه‌ی کافی اختصاص یافت. تا به حال این پروژه، ۸ میلیارد دلار برای سرمایه‌گذاران هزینه در پی داشته است. ابتدا قرار بود که تلسکوپ جیمز وب با هزینه ۱.۶ میلیارد دلار در سال ۲۰۱۱ به فضا فرستاده شود؛ اما در سال ۲۰۱۱، مجلس نمایندگان آمریکا به این پروژه رأی نداد. تا آن زمان با هزینه ۳ میلیارد دلار، ۷۵ درصد سخت‌افزارها در دست تولید قرار گرفته بود. پس از کنار آمدن با سنای آمریکا، هزینه‌ی این پروژه بالغ‌ بر هشت میلیارد دلار افزایش یافت که براساس آخرین برآوردها در سال ۲۰۱۳، هزینه این پروژه به ۸.۸ میلیارد دلار رسید.

دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam)، توسط دانشگاه آریزونا برای تشخیص نور گسیل‌شده از ستاره‌های موجود در کهکشان راه شیری و ماورای آن تهیه شده است. این ابزار همچنین در تشخیص نور گسیل‌شده از ستاره‌ها و کهکشان‌هایی که در دوران اولیه‌ی حیات کیهان وجود داشتند، کارایی دارد. دوربین مادون قرمز نزدیک، به کورونوگراف‌هایی (coronagraph) برای ممانعت از ورود نور اجرام درخشان مجهز است تا اجرام کم‌نورتر موجود در اطراف مانند سیاره‌ها، مشاهده شوند.

پرتوی فروسرخ طیف الکترومغناطیس، برای ستاره‌شناسان اهمیت خیلی زیادی دارد. نور مرئی کهکشان‌ها و ستاره‌هایی که در ابتدای پیدایش جهان و اندکی پس از مهبانگ به‌ وجود آمدند، در اثر انبساط کیهان به فروسرخ تبدیل می‌شود و در نتیجه ما می‌توانیم آن‌ها را در این طول موج ببینیم. بسیاری از مواد شیمیایی موجود در اتمسفر سیارات فراخورشیدی، فقط در طول موج فروسرخ، قابل شناسایی هستند. اتمسفر زمین مانع گذر پرتوی فروسرخ است؛ بنابراین به یک رصدخانه‌ی فضایی فروسرخ، مثل جیمز وب احتیاج است.

با وجود تکنولوژی‌های فعلی، ما در زمانی نزدیک قادر به دست یافتن به این سیارات فراخورشیدی واقع در منظومه‌ی تراپیست-۱ نخواهیم بود. در نتیجه، طی دهه‌های آینده، ابزارهای علمی پیشرفته نزدیک زمین، امکان بیشتری برای اکتشاف این سیاره‌ها خواهند داشت. در این میان، تلسکوپ فضایی جیمز وب نقش بسیار مهمی ایفا خواهد کرد.