تلسکوپ فضایی جیمز وب برای آزمایش‌های جدید آماده می‌شود

تلسکوپ فضایی جیمز وب، امید ستاره‌شناسی و تمام مردم است. این تلسکوپ پیشرفته قرار است جایگزین تلسکوپ فضایی هابل شود و به ما در شناخت هرچه بیشتر جهانی که در آن هستیم، کمک کند. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، تلسکوپ فضایی جیمز وب در سال ۲۰۱۸ به فضا پرتاب می‌شود. مهندسانی که این تلسکوپ را طراحی کرده‌اند و در حال توسعه‌ی آن هستند، به تازگی اعلام کرده‌اند که قرار است تلسکوپ را در محفظه‌ی حرارتی خلأ آزمایش کنند؛ یعنی همان جایی کهفضاپیماهای آپولو آزمایش شدند. به مدت ۹۰ روز، تلسکوپ فضایی جیمز وب در محیط خلأ و بسیار سرد مورد آزمایش قرار می‌گیرد تا آمادگی آن برای قرارگیری در مدار زمین بررسی شود.

ناسا می‌گوید هدف اصلی ساخت این تلسکوپ، کشف نخستین ستاره‌هایی است که در عالم شروع به درخشیدن کرده‌اند. برای دستیابی به این هدف مهم، مهندسان آینه‌هایی بزرگ و ابزار علمی بسیار پیشرفته و دقیقی روی این رصدخانه فضایی نصب کرده‌اند تا بتواند برخی از کم‌نورترین اجرام آسمانی در عالم اولیه را با دقت رصد کند. بیش از دو دهه است که مهندسان و دانشمندان ناسا روی ساخت این تلسکوپ پیشرفته کار می‌کنند؛ اما اکنون این تلسکوپ حساس‌ترین مراحل توسعه و ساخت خود را پشت سر می‌گذارد. تلسکوپ اکنون برای پرتاب در سال ۲۰۱۸ آماده می‌شود و کوچک‌ترین خطا در مراحل پایانی ساخت، می‌تواند پرتاب این تلسکوپ را چند ماه یا حتی چند سال، به تأخیر بیاندازد.

سال گذشته، مهندسان فرآیند سرهم کردن ساختار اصلی تلسکوپ را به اتمام رساندند. حساس‌ترین بخش ساختار اصلی، آینه‌های تلسکوپ بودند. مهندسان در مرکز پروازهای فضایی گودارد در ایالت مریلند که متعلق به ناسا است، آینه‌ی بزرگ ۱۸ تکه‌‌ی بریلیم-طلایی تلسکوپ را نصب کردند. علاوه‌ بر آینه‌ها، چهار ابزار رصد نیز روی تلسکوپ و در قسمت پشتی بازتابنده بزرگ قرار گرفته‌اند که همگی درون یک محفظه‌ی مقاوم هستند. کل سازه‌ی تلسکوپ اکنون در مرکز پروازهای فضایی گودارد قرار گرفته‌ است و آزمایش‌های لرزش و صوت را پشت سر می‌گذارد. در این آزمایشگاه، لرزش و صدای زیاد راکت حامل آریان ۵ شبیه‌سازی می‌شود تا به هنگام پرتاب، اتفاق خاصی برای تلسکوپ رخ ندهد. راکت آریان ۵، به موجب قراردادی مشترک که میان ناسا و آژانس فضایی اروپا به امضا رسیده، قرار است تلسکوپ فضایی جیمز وب را به فضا ببرد و در مدار قرار دهد.

به هنگام انجام آزمایش‌های مربوط به مقاومت در برابر لرزش، ناگهان در قسمت‌ آینه‌ی ثانویه‌ی تلسکوپ مشکلی کوچک دیده شد؛ اما بررسی‌ها نشان دادند این مشکل به حدی نیست که جای نگرانی داشته باشد و اوضاع کلی تلسکوپ به هنگام آزمایش‌ها خوب بوده است. اکنون تلسکوپ فضایی جیمز وب باید به مرکز فضایی جانسون ناسا منتقل شود و فرآیند انتقال به‌احتمال زیاد اواخر ماه آوریل یا اوایل ماه مِی صورت می‌گیرد. در آن‌جا، تلسکوپ فضایی جیمز وب وارد محفظه‌ی A می‌شود. محفظه‌ی مشهور A که در مرکز فضایی جانسون قرار دارد، بزرگ‌ترین محفظه‌ی حرارتی خلأ در جهان است که می‌توان تلسکوپی مدارگرد در مقیاس جیمز وب را درون آن قرار داد.

مهندسان ناسا می‌خواهند مطمئن شوند وقتی که این تلسکوپ در مدار قرار می‌گیرد، تمامی ابزار و آینه‌های آن به‌صورت واحد و یکپارچه عمل می‌کنند و دچار خطا نمی‌شوند. این محفظه می‌تواند به مهندسان در این زمینه کمک کند؛ زیرا دمای درونی آن را می‌توان تا منفی ۲۶۰ درجه‌ی سلسیوس کاهش داد تا شرایطی مشابه فضا شبیه‌سازی شود. در این محفظه یک منبع نور مصنوعی نیز قرار دارد که قرار است روی تلکسوپ تابیده شود تا مهندسان مطمئن شوند همه چیز خیلی خوب و با نهایت دقت و کارایی، هماهنگ هستند.

بگونا ویلا، مهندس سیستم ابزارهای تلسکوپ فضایی جیمز وب در خصوص این آزمایش‌ها می‌گوید:

وقتی که تلسکوپ در دمای معمولی قرار دارد، ما آینه‌ها را باز می‌کنیم و آن‌ها را حرکت می‌دهیم؛ این کاری است که ما روی زمین و در محیط معمولی انجام می‌دهیم، اما در مدار اوضاع متفاوت است. وقتی که تلسکوپ در مدار قرار می‌گیرد، باید بتوانیم علاوه‌ بر باز کردن و زاویه دادن به آینه‌ها، تمرکز تمام ابزار روی سوژه را نیز تضمین کنیم. تصور کنید این تلسکوپ یک آینه‌ی واحد دارد که از ۱۸ تکه‌ی مجزا تشکیل شده و قرار است ۱۸ تصویر متفاوت از یک ستاره ثبت کنند. ما باید تمامی این تصاویر را منتقل کنیم تا به یک تصویر واحد دست یابیم که کاملاً روی سوژه متمرکز است؛ این فرآیندی است که می‌توانیم در محفظه‌ی A تمرین کنیم.

این آزمایش تا پاییز ۲۰۱۷ به اتمام می‌رسد و پس از آن، بدون این‌که کوچک‌ترین وقفه‌ای در برنامه به وجود آید، تلسکوپ فوراً به لس‌آنجلس و شرکت هوافضای نورث‌روپ گرومن منتقل می‌شود. در این شرکت، آخرین قطعات رصدخانه نیز در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. قطعات پایانی، همان باس‌های ماهواره‌ای هستند که شامل کامپیوترها، سیستم‌های قدرت، نیرومحرکه و… می‌شوند که برای کنترل تلسکوپ در فضا مورد نیاز هستند؛ همچنین یک محافظ خورشیدی نسبتاً بزرگ روی تلسکوپ نصب می‌شود. تلسکوپ فضایی جیمز وب قرار است از طریق نور مادون قرمز به کیهان نگاه کند؛ بنابراین باید در مقابل گرما و تابش خیره‌‌کننده‌ی نور خورشید محافظت شود.

پروسه نصب باس‌های ماهواره‌ای و محافظ خورشیدی در آخرین مراحل خود است و برای کامل شدن تلسکوپ، فقط چند قطعه دیگر باید روی آن نصب شود؛ اما نورث‌روپ گرومن پیش‌بینی همه چیز را کرده است و می‌گوید همه چیز طبق برنامه انجام می‌شود و پیش از آن‌که تلسکوپ به محل پرتاب منتقل شود، تمام قطعات روی آن نصب می‌شود. پس از اتمام کار، تلسکوپ فضایی جیمز وب با کشتی از لس‌آنجلس به پایگاه فضایی گویان فرانسه برده می‌شود؛ یعنی همان جایی که قرار است راکت آریان ۵، تلسکوپ را به فضا پرتاب کند. تلسکوپ قرار است در ماه نوامبر سال ۲۰۱۸ به فضا پرتاب شود؛ اما شش ماه پیش از پرتاب، باید به فرانسه منتقل شود.

اریک اسمیت، دانشمند و مدیر پروژه‌ی تلسکوپ فضایی جیمز وب، در خصوص وضعیت فعلی و آینده‌ی تلسکوپ می‌گوید:

در حال حاضر اوضاع بسیار خوب است. ما هنوز ۵ ماه دیگر فرصت داریم که تلسکوپ را آزمایش کنیم و سپس آن را بهلس‌آنجلس و شرکت نورث‌روپ گرومن منتقل کنیم. این پروژه برای ناسا اهمیت بسیار زیادی دارد و با سایر پروژه‌ها فرق می‌کند و ما نیز از درجه‌ی اهمیت این پروژه آگاه هستیم؛ اما لازم است وقت بیشتری روی آن بگذاریم تا بتوانیم به طور دقیق همه چیز را بررسی کنیم. سرعت پیشرفت کار در بازه‌ی زمانی فعلی شگفت‌آور است؛ اما من همیشه به افراد می‌گویم که مرحله‌ی فعلی، مرحله‌ی یافتن مشکلات است و باید دقت لازم را داشته باشیم. گاهی اوقات پیش می‌آید که پس از انجام آزمایش‌ها و قرار دادن قطعات در کنار یکدیگر، نتیجه‌ی با آن‌چه انتظار دارید، ذره‌ای متفاوت است. ما نمی‌خواهیم جای کوچک‌ترین خطایی در این پروژه وجود داشته باشد.

تلسکوپ فضایی جیمز وب بسیار پیشرفته و در مقایسه با تلسکوپ فضایی هابل، حدود ۱۰۰ برابر دقیق‌تر است. این تلسکوپ تمام امید ستاره‌شناسان است؛ زیرا می‌تواند به بررسی عالم اولیه بپردازد و رازهای عالم را فاش کند، همچنین می‌تواند به بررسی سیاره‌هایی با احتمال وجود حیات بپردازد و به ما نشان دهد که آیا واقعا در این جهان تنها هستیم یا خیر.

نظر شما در مورد تلسکوپ فضایی جیمز وب چیست؟