تلسکوپ فضایی جیمز وب

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
تلسکوپ فضایی جیمز وب
انگاشت هنری که در آن تلسکوپ فضایی جیمز وب با اجزای تشکیل‌دهندهٔ آن به‌طور کامل نشان داده شده‌است.
بنیادناسا، با پشتیبانی قابل توجه آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا
تاریخ پرتاب مارس ۲۰۲۱
پرتاب شده از Guiana Space Centre ELA-3
کورو (کمون)
وسیله حامل آریان ۵
جرم۶٬۲۰۰ کیلوگرم (۱۳٬۷۰۰ پوند)
طول موج۰٫۶ µm تا ۲۸٫۵ µm
قطر۶٫۵ متر (۲۱ فوت)
منطقه در دسترس ۲۵ مترمربع (۲۷۰ فوت‌مربع)
طول کانونی ۱۳۱٫۴ متر (۴۳۱ فوت)
سندها
NIRCam Near IR Camera
NIRSpec
MIRI Mid IR Instrument
NIRISS
FGS Fine Guidance Sensor

تلسکوپ فضایی جیمز وب به انگلیسی: ("James Webb Space Telescope (JWST / "Webb" یک تلسکوپ فضایی است که قرار است جانشین تلسکوپ فضایی هابل شود . [۱] [۲] JWST وضوح و حساسیت بسیار بالایی را در مقایسه با هابل فراهم خواهد کرد و گستره وسیعی از تحقیقات در زمینه‌های نجوم و کیهان‌شناسی را فراهم می‌کند، از جمله مشاهده برخی از وقایع و اجرام دوردست در جهان مانند شکل‌گیری و تکامل اولین کهکشان‌ها. اهداف دیگر این تلسکوپ عبارتند از فهم چگونگی شکل‌گیری ستارگان و سیاره‌ها، و تصویربرداری مستقیم از سیاره‌های فراخورشیدی و نواخترها. [۳]

آینه اصلی JWST، عنصر بصری تلسکوپ، از ۱۸ قسمت آینه شش ضلعی که تشکیل یک آینه با قطر ۶.۵ متر را می‌دهند تشکیل شده است که بسیار بزرگتر از آینه‌ی هابل با قطر ۲.۴ متر است. بر خلاف هابل که طیف‌های اشعه فرابنفش، طیف مرئی و فروسرخ (۰.۱ تا ۱ میکرومتر) را مشاهده می‌کند، JWST در محدوده فرکانس پایین‌تری رصد خواهد کرد از نور مرئی با طول موج بلند از طریق مادون قرمز (۰.۶ تا ۲۷ میکرومتر)، که به آن اجازه مشاهده اجرام بزرگ انتقال به سرخ که برای مشاهده شدن توسط هابل بیش از حد دور و بسیار قدیمی است را می‌دهد. [۴] تلسكوپ باید بسیار سرد نگه داشته شود تا بتواند اشعه مادون قرمز را بدون تداخل مشاهده کند، بدین منظور تلسکوپ در فضا در نزدیکی نقطه لاگرانژی خورشید قرار خواهد گرفت و یک آفتابگیر بزرگ آینه و دیگر قطعات تلسکوپ را زیر ۲۲۳/۲- درجه سانتی‌گراد نگه می‌دارد.[۵]

JWST توسط ناسا توسعه داده شده است –با مشارکت آژانس فضایی کانادا و آژانس فضایی اروپا– و به افتخار جیمز ای. وبت ،که از سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۸ به عنوان مدیر ناسا مشغول به کار بوده و نقش مهمی در برنامه فضایی آپولو داشته، نامگذاری شده است. [۶] [۷] توسعه تلسکوپ جیمز وب در سال ۱۹۹۶ برای پرتاب در سال ۲۰۰۷ آغاز شد اما پروژه تاخیرهای زیاد و هزینه‌های گزافی داشت و در سال ۲۰۰۵ طراحی دوباره شد. ساخت JWST در اواخر سال ۲۰۱۶ تکمیل شد و پس از آن مرحله آزمایش‌های گسترده روی آن آغاز شد. [۸] [۹] در ماه مارس ۲۰۱۸، ناسا پس از انفجار آفتابگیر تلسكوپ در زمان شبیه‌سازی پرتاب ارسال را به تاخیر انداخت. [۱۰] پرتاب در ژوئن ۲۰۱۸ پس از توصیه‌های یک هیئت بررسی مستقل دوباره به تعویق افتاد و در حال حاضر برای ماه مارس ۲۰۲۱ برنامه ریزی شده است. [۱۱] [۱۲] [۱۳]

مأموریت[ویرایش]

این تلسکوپ قرار است جایگزین تلسکوپ قدیمی هابل گردد. اهداف در نظر گرفته شده برای این تلسکوپ عبارتند از: جستجو برای یافتن پرتوهای مادون قرمز حاصل از انفجار بزرگ(مهبانگ یا بیگ بنگ)، مطالعه بر روی زایش ستاره‌ها و چگونگی تشکیل و گسترش کهکشان است.

چالش‌های پیش روی ارسال و عملکرد[۱۴][ویرایش]

این ماهواره در معرض خطرهای زیادی قرار دارد. مثلاً باید بتواند تمام فشارهای وحشتناک لحظهٔ پرتاب را تحمل کند. تلسکوپ به هنگام پرتاب به صورت تا شده درون کپسول بالای موشک قرار می‌گیرد و وقتی به فضا رسید، آینه‌ها و سپر خورشیدی آن باز می‌شوند. بعد از آن هم دستگاه‌ها و ابزارها به کار می‌افتند.

زمانی که تلسکوپ هابل در سال ۱۹۹۰ به فضا فرستاده شد، دچار یک مشکل بزرگ بود که نمی‌توانست عکس‌های خیلی شفاف و پر جزییاتی بگیرد. با این حال ناسا در یک مأموریت جداگانه با شاتل، فضانوردانی را برای تعمیر آن فرستاد. هابل به ما نزدیک است و در مدار زمین گردش می‌کند؛ ولی جیمز وب پس از استقرار در فاصلهٔ ۱٫۵ میلیون کیلومتری زمین، دیگر دسترسی به آن برای انجام تعمیرات غیرممکن خواهد بود؛ بنابراین مأموریت جیمز وب فوق‌العاده حساس است و آیندهٔ مأموریت‌های علمی پیچیدهٔ ناسا به آن بستگی دارد.[۱۴]

مراحل پرتاب و مستقر شدن[۱۴][ویرایش]

نحوه قرارگیری تلسکوپ جیمز وب در موشک آریان۵

تلسکوپ را در محفظهٔ حمل و درون کامیونی که با سرعت ۸ کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند قرار می‌دهند تا آن را از مرکز گادرد به پایگاه هوایی اندروز ببرند. آن‌جا سوار یک هواپیمای غول پیکر «سی-۵ گلکسی» (C5 Galaxy) می‌شود تا به هیوستون تگزاس پرواز کند. در هیوستون مهندسان ناسا تلسکوپ را در عالمی مجازی قرار می‌دهند. جایی که تلسکوپ با نورهای مصنوعی نورگیری می‌شود و مهندسان دقیق نگاه می‌کنند که پرتوی نور چگونه به تلسکوپ وارد می‌شود، از آینه‌ها بازتاب می‌شود و به ابزارها می‌رسد. بدین ترتیب مهندسان می‌توانند هر خطایی در آن را مشاهده کنند.

بعد از این کار تلسکوپ دوباره با هواپیمای سی-۵ گلکسی به ساحل ردوندو در کالیفرنیا جایی که نورثروپ گرومن باس و سپرگرمایی را می‌سازد، می‌رود. در آن‌جا رصدخانهٔ کامل شکل می‌گیرد. در این مرحله رصدخانه آن‌قدر بزرگ است که نمی‌توان آن را درون هواپیما جای داد؛ بنابراین آن‌جا سوار کشتی از کانال پاناما رد می‌شود تا به پایگاه گویان فرانسه برسد. جایی که یک موشک آریان ۵ انتظار آن را می‌کشد تا در اکتبر ۲۰۱۸ موشک آریان جیمز وب را به سوی نقطهٔ دوم لاگرانژی پرتاب کند؛ جایی در فاصلهٔ ۱٫۵ میلیون کیلومتری زمین که در آن تلسکوپ بتواند ثابت بماند و در کنار زمین به دور خورشید گردش کند. این سفر ۲۹ روز طول می‌کشد. بنا به توصیهٔ یکی از مشاوران مستقل بار دیگر تاریخ پرتاب به تأخیر افتاده و بنا بر گزارش‌ها قرار است در مارس ۲۰۲۱ موشک آریان تلسکوپ جیمز وب را به سوی مدارش پرتاب کند.

جیمز وب در طول سفر شروع به بازشدن و به کار انداختن ابزارهایش می‌کند. استقرار رصدخانه در «سه هفتهٔ وحشت» صورت می‌گیرد. اول پنل‌های خورشیدی و آنتن‌ها باز می‌شوند تا برق و ارتباط رصدخانه برقرار شود. سپس سپرگرمایی باز می‌شود تا تلسکوپ و ابزارهایش خنک شوند. در نهایت هم آینهٔ ثانویه در موقعیت قرار می‌گیرد. به نظر می‌رسد که همهٔ مراحل آماده کردن تلسکوپ بعد از پرتاب حدود ۶ ماه طول بکشد. تا آن زمان فشار زیادی روی سازندگان جیمز وب وجود دارد. با این حال همهٔ آن‌ها امیدوار هستند.

زمان برنامه‌ریزی شده برای پرتاب و هزینه پروژه[ویرایش]

سال تاریخ پرتاب بودجه (میلیارد دلار)
۱۹۹۷ ۲۰۰۷ ۰٫۵
۱۹۹۸ ۲۰۰۷ ۱
۱۹۹۹ ۲۰۰۷ تا ۲۰۰۸ ۱
۲۰۰۰ ۲۰۰۹ ۱٫۸
۲۰۰۲ ۲۰۱۰ ۲٫۵
۲۰۰۳ ۲۰۱۱ ۲٫۵
۲۰۰۵ ۲۰۱۳ ۳
۲۰۰۶ ۲۰۱۴ ۴٫۵
۲۰۰۸ ۲۰۱۴ ۵٫۱
۲۰۱۰ ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۶ ۶٫۵
۲۰۱۱ ۲۰۱۸ ۸٫۷
۲۰۱۳ ۲۰۱۸ ۸٫۸
۲۰۱۷ ۲۰۱۹ ۸٫۸
۲۰۱۸ ۲۰۲۰ ≥۸٫۸
۲۰۱۸ ۲۰۲۱ ۹٫۶۶

نگارخانه[ویرایش]

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. "About the James Webb Space Telescope". Retrieved 13 January 2012.
  2. "How does the Webb Contrast with Hubble?". JWST Home – NASA. 2016. Archived from the original on 3 December 2016. Retrieved 4 December 2016.
  3. "JWST vital facts: mission goals". NASA James Webb Space Telescope. 2017. Retrieved 29 January 2017.
  4. "James Webb Space Telescope. JWST History: 1989-1994". Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD. 2017. Archived from the original on 3 February 2014. Retrieved 29 December 2018.
  5. "The Sunshield". nasa.gov. NASA. Retrieved 28 August 2016.
  6. "ESA JWST Timeline". Archived from the original on 21 August 2003. Retrieved 13 January 2012.
  7. During, John. "The James Webb Space Telescope". National Aeronautics and Space Administration. Retrieved 2011-12-31.
  8. "James Webb Space Telescope observatory is assembled". Space Daily. 29 December 2016. Retrieved 3 February 2017.
  9. Foust, Jeff (23 December 2016). "No damage to JWST after vibration test anomaly". Space News. Retrieved 3 February 2017.
  10. Overbye, Dennis (27 March 2018). "NASA's Webb Telescope Faces More Setbacks". The New York Times. Retrieved 5 April 2018.
  11. @. (Tweet) https://twitter.com/ – via Twitter. Missing or empty |title= (help); Missing or empty |user= (help); Missing or empty |number= (help); Missing or empty |date= (help)
  12. "NASA Completes Webb Telescope Review, Commits to Launch in Early 2021". NASA. 27 June 2018. Retrieved 27 June 2018.
  13. Kaplan, Sarah; Achenbach, Joel (24 July 2018). "NASA's next great space telescope is stuck on Earth after screwy errors". The Washington Post. Retrieved 25 July 2018.
  14. ۱۴٫۰ ۱۴٫۱ ۱۴٫۲ «Building James Webb: the biggest, boldest, riskiest space telescope».