چرا جیمز وب بزرگ‌ترین و پیشرفته‌ترین تلسکوپ جهان اهمیت تاریخی دارد؟

ارسال یک تلسکوپ چند میلیاردی به فضا

این تلسکوپ ده میلیارد دلاری می‌تواند فضایی به مراتب دورتر و عمیق‌تر از آن‌چه تاکنون بشر رصد کرده سفر کند و سرفصل جدیدی را در اکتشافات نجومی پدید آورد. این تلسکوپ با موشک آریان 5 در ساعت 7 به وقت محلی (و ساعت 4 بعد از ظهر به وقت ایران) از پایگاه آژانس اروپایی فضا در گویان فرانسه، واقع در آمریکایی جنوبی پرتاب شد.

علت نام‌گذاری این تلسکوپ؟

این تلسکوپ، به پاس تلاش‌های رئیس ناسا در زمان پروژه‌ آپولو و فرود بر ماه، از فوریه 1961 تا اکتبر 1968 که مدیریت این سازمان را بر عهده داشت، جیمز وب نام گرفته است، تلسکوپی که ده میلیارد دلار هزینه ساخت آن شده، پرتابش به فضا ده سال دیرتر از زمان مورد نظر انجام گرفته و  طراحی و تکمیل آن سه دهه وقت برده است. کار ساخت این تلسکوپ از سال 2004 میلادی با همکاری مشترک ناسا، آژانس فضایی کانادا و آژانس فضایی اروپا آغاز شد و انتظار می‌رود که فعالیت‌های نجومی آن نیز از تابستان 2022 میلادی آغاز شود، یعنی حدود شش ماه پس از آن‌که کار تنظیم این تلسکوپ و آینه‌های آن و دیگر ابزار اندازه‌گیری در فضا به پایان رسید. ناسا انتظار دارد اولین تصاویر گرفته شده توسط جیمز وب را دریافت و منتشر کند. مراحل ساخت بزرگ‌ترین و قدرتمندترین تلسکوپی فضایی پس از بیست سال به پایان رسید.

یک پروژه سخت فنی

موشک آریان همراه با این تلسکوپ در مجموع 6 و نیم تن وزن دارد و پس از 26 دقیقه پرواز و طی مسافت 1 میلیون و 600 هزار کیلومتری، تلسکوپ را در مکان از قبل تعیین شده رها کرد. اکنون یک ماه طول می‌کشد تا تلسکوب به مقصد خود در یک مدار خورشیدی که در فاصله تقریبا 1 میلیون مایلی زمین قرار دارد رسیده و گردش خود به دور خورشید را آغاز کند.

مدار تلسکوپ جیمز وب

• تلسکوپ جیمز وب هم‌اکنون در فضا است تا خود را به نقطۀ لاگرانژ 2 برساند، این نقطه حدود 1.5 میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد.
• در واقع این تلسکوپ به دور زمین نمی‌چرخد، بلکه در نقطه‌ای به نام “نقطه لاگرانژ” می‌چرخد که کشش‌های گرانشی زمین و خورشید با هم برابر می‌شوند و یکدیگر را خنثی می‌کنند.

تلکسوپ جمیز وب چه ویژگی‌های فنی دارد؟

تجهیزات جیمز وب 100 مرتبه حساس‌تر از تجهیزات هابل هستند و انتظار می‌رود با یافته‌های جدید آن درک دانشمندان از جهان هستی و کیهان کاملا متحول شود. آینه اصلی تلسکوپ جیمز وب 18 بخش دارد که در مجموع آینه‌ای بزرگ با قطر 6 و نیم متر را تشکیل می‌دهد، در مقام مقایسه، قطر آینه تلسکوپ هابل 2 متر و 40 سانتی‌متر بود. این ایستگاه رصدخانه فضایی متحرک شامل ابزارهایی برای تصویربرداری از اشیاء کیهانی و تجهیزات طیف‌بینی (اسپکتروسکوپی) است که نور را برای مطالعه خواص فیزیکی و شیمیایی مواد کیهانی به طول موج‌های جداگانه می‌شکند.

یک آینه 25 متر مربعی از فلز بریلیوم دارد که عملکرد آن برای بازتاب اشعه مادون قرمز را به نهایت درجه می‌رساند، یعنی منعکس کردن 98 درصدی نوری که از ستارگان دوردست می‌توانند ساطع شوند. این آینه چند وجهی کمک می‌کند که تلسکوپ ورای هابل را ببیند و هر آن چه پشت توده‌های ضخیم غبار پنهان شده‌اند را رصد کند.

این تلسکوپ به بزرگی یک زمین تنیس و به بلندی یک ساختمان سه طبقه است. قطر آن شش و نیم متر است و آینه اصلی آن تقریبا سه برابر اندازه تلسکوپ هابل است. تلسکوپ جیمز وب به همراه شاتل فضایی و شتاب‌دهنده ذرات  LHCاز پیچیده‌ترین دستگاه‌هایی است که بشر تاکنون ساخته است.

سرویس یا تعمیر این تلسکوپ غیرممکن است و بر همین اساس ساخت آن به گونه‌ای بوده که باید به تنهایی و به طور خودکار و خودکفا ماموریت را انجام دهد. توماس زوربوشن، مدیر علمی ناسا گفته است: «جیمز وب در مکانی کاملا متفاوت با سرمایی مافوق تصور (منفی 237 درجه ) کار خواهد کرد. هیچ فضانوردی نمی‌تواند در چنین دمایی دوام بیاورد.»

ناسا با همکاری آژانس‌های فضایی اروپا و کانادا این تلسکوپ 7 تنی را ساخته است و بیش از 10 هزار نفر از 29 کشور از سال 1990 تاکنون در ساخت آن نقش داشته‌اند. به گفته ناسا، عمر عملیاتی این تلسکوپ 10 سال است. اما این سازمان به گونه‌ای تلسکوپ فضایی جیمز وب را طراحی کرده که در آینده یک فضاپیما بتواند به آن سوخت‌رسانی کند.

30 روز دلهره‌آور

در حالی که تلسکوپ جیمز وب با موفقیت پرتاب شده، اما ماموریت دشوار و پیچیده آن در مسیری بس دراز، کارشناسان ناسا و آژانس فضایی اروپا و کانادا را مجبور کرده تا شبانه‌روز وضعیت آن‌را بررسی کنند، زیرا 30 روز زمان لازم است تا وب به مقصد برسد. به همین دلیل این دوره را روزهای بیم ‌نام‌گذاری کرده‌اند.

جیمز وب در جستجوی چیست؟

جیمر وب استقامت زیادی در برابر دما و تغییرات آن نیز دارد، بویژه آن‌که صفحه‌هایی که به سمت خورشید هستند تا 110 درجه سانتی‌گراد گرم خواهند شد و در مقابل، دما در بخش‌های دور از خورشید تا حدود منهای ۲۳۷ درجه کاهش می‌یابد. جیمز وب روند پیدایش اولین ستاره‌ها، سیاه‌چاله‌ها و کهکشان‌ها را مستندسازی خواهد کرد و به پرسش‌های بنیادین در ارتباط با حیات و کائنات پاسخ خواهد داد.

جمع‌آوری اطلاعات درباره مراحل اولیه تاریخ کیهانی و تحقیق درباره زمانی بسیار دور یعنی بازگشت به حدود صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ تا متوجه شوند که چگونه اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها تشکیل شده‌اند و چگونه در طول زمان تکامل یافته‌اند. کشف اگزوپلان‌ها یعنی سیارات خارج از منظومه شمسی و تحقیق درباره احتمال وجود حیات فرازمینی با مطالعه اتمسفر این سیارات. بر این اساس، جیمز وب در جست‌وجوی امکان حیات در سیارات فراخورشیدی خواهد بود، سیاراتی که دانشمندان اطلاعات کمی درباره آنها دارند.

این تلسکوپ، دیدن مولکول‌های موجود در اتمسفر سیارات دیگر را ممکن می‌سازد و می‌تواند نور اولین ستاره‌ها و کهکشان‌هایی که 300 میلیون سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفتند را دریافت کند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب، به مراتب بزرگ‌تر از تلسکوپ هابل است و با داشتن آئینه‌های فوق‌العاده بزرگ علاوه بر کمک به دانشمندان برای درک منشا جهان می‌تواند نشانه‌هایی از زندگی در سیارات دیگر را پیدا کند. جان سی مَتِر، دانشمند ارشد ناسا در کیهان‌شناسی مشاهده‌ای می‌گوید: «ما با گذران دو دهه کار سخت و نوآورانه به نتیجه رسیدیم و با این دستاورد، وارد دوره جدیدی از علم نجوم خواهیم شد. چیزهایی را خواهیم دید که قبلا قادر به دیدنشان نبوده‌ایم، زیرا این تلسکوپ به مراتب قوی‌تر و بهتر از تلسکوپ هابل است.»

تلسکوپ جیمز وب می‌تواند در درک مراحل تاریخ به وجود آمدن جهان پس از بیگ بنگ برای دانشمندان مفید باشد و همچنین از قدیمی‌ترین کهکشان‌های تشکیل شده تصویربردای کند. زمانی که این تلسکوپ به‌طور کامل در فضا مستقر و تنظیم شود قادر است تا  نورهای کوچک متصاعد شده از اجسام در فضا را دریافت و دورترین کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیارات را مشاهده کند.

جان سی مَتِر می‌گوید: «ما به دنبال کشف این حقیقت هستیم که از بیگ بنگ تا حال چه گذشته است. امیدوارم چیزی را پیدا کنیم که تا کنون کسی از وجودش خبر نداشته. چیزی که در جهان اولیه و پیشا کهکشانی رخ داده مثل این‌که سیاهچاله‌ها چه زمانی بوجود آمده‌اند. این‌ها همه موضوعاتی هستند که امکان کار کردن روی آن‌ها برای دانشمندان فراهم می‌شود. هر چه که تاکنون ما درباره جهان هستی کشف کردیم، برایمان غافلگیر کننده بوده. با این تلسکوپ امیدوارم غافل‌گیری‌های بزرگ‌تری داشته باشیم.»

 جیمز وب الان کجاست؟

• در حال حاضر تلسکوپ جیمز وب حدود 550 هزار کیلومتر از زمین فاصله گرفته است و بعد از گذشت 3 روز پایه‌های سپر حرارتی خود را باز کرد تا در روزهای ‌آینده بطور کامل سپر محافظتی را بگشاید.

مشاهده لحظه‌ای موقعیت تلسکوپ جیمزوب

• با کلیک بر روی تصویر زیر می‌توانید موقعیت لحظه‌ای جیمز وب در فضا را مشاهده نمایید.