تلسکوپ فضایی جیمز وب

نقطه نظر تلسکوپ فضایی جیمز وب چیست؟

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا (در حال حاضر) قرار است پس از سالها تأخیر و میلیاردها دلار هزینه بیش از بودجه، در مارس 2021 راه اندازی شود. گرچه به راحتی می توان ادعا کرد که تمام وقت و پول اتلاف شده است، این رصدخانه قهرمان برتر و بلامنازع طول موج های مادون قرمز خواهد بود و به ما دسترسی بی نظیری به گوشه های جهان که در حال حاضر غیرقابل دسترسی هستند، می دهد.اگر شما هم علاقه به دانستن در رابطه با این تلسکوپ فضایی دارید تا انتهای مقاله با مجله آندرومدا مگ همراه باشید.

اگر ما می خواهیم در مورد همه چیز، از اولین كهكشان ها تا شانس زندگی در سیارات دیگر، چیزهای جدیدی بیاموزیم، جیمز وب 9.7 میلیارد دلاری، تنها امید ماست.

در حالی که تلسکوپ فضایی جیمز وب (برای کسانی که می دانند “JWST” است) به عنوان “جانشین” تلسکوپ فضایی هابل  ناسا خوانده می شود ، اما اینطور نیست.

هابل در درجه اول یک تلسکوپ نوری است که طول موج های نوری را مانند محدوده چشم انسان در بر  می گیرد و کمی از آن عبور می کند و به قسمت های مادون قرمز و ماورای بنفش (UV) طیف الکترومغناطیسی می رسد. در واقع ، هابل یک کره چشم بزرگ فضایی در مدار است و تصاویر خارق العاده ای را ارائه می دهد که اگر اعصاب بینایی شما به طور مشابه مجهز باشند ، میتوانند آن تصاویر را ببینید.

اما جیمز وب  متفاوت است. این کاملاً در مادون قرمز مشاهده خواهد شد و عمیق ترین رنگ های قرمزی  که ممکن  است انسان ببیند را نشان میدهد . به عبارت دیگر ، JWST (جیمز وب) در حال مطالعه جهانی است که تا حد زیادی نسبت به تجربه انسان حالت نامرئی به خود گرفته است.

یکی از مهمترین دلایلی که JWST ( جیمز وب)به عنوان محدوده مادون قرمز طراحی شده است این است که انجام نجوم  در مادون قرمز نسبت به سطح زمین واقعاً دشوار است. آلودگی نوری آفت ستاره شناسان است ، که برای انجام مشاهدات و اندازه گیری های دقیق خود نیاز به آسمان صاف و کاملا تاریک دارند.

و آلودگی نور مادون قرمز(فروسرخ) از مکانهای مختلف ناشی می شود. در واقع ، هر چیزی حرارت از خودش ساطع می کند. که اساساً همه چیز است. بدن انسان 100 وات اشعه مادون قرمز تولید می کند. خود زمین  از خودش گرمای بسیاری  و در نوارهای مادون قرمز به شدت می درخشد. حتی خود تلسکوپ نیز اگر در دمای اتاق باشد در مادون قرمز شعله ور نشان داده می شود.

اینطور نیست که ما نمی توانیم اختر شناسی فروسرخ را از زمین انجام دهیم ، فقط موضوع نا امید کننده آن است که این کار هم سختی خودش را دارد. JWST( جیمز وب) حدود 1 میلیون مایل (1.5 میلیون کیلومتر) از زمین کار خواهد کرد تا بتواند آن را با خیال راحت از سیاره گرم و فروسرخ درخشان ما بتواند دور شود. اما حتی هنوز هم خورشیدی وجود دارد که باید با آن مقابله کرد. تا به حال شده که در یک روز خوب تابستانی بیرون بنشینید و گرمای خورشید را روی پوست خود احساس کنید؟ بله ، این اشعه مادون قرمز است که  با قدرت بالا خودش را به ما می رساند.

و حتی یک میلیون مایل با زمین فاصله دارد، خورشید هنوز کمی شوخ طبعی اش را برایمان نگه داشته است. برای مقابله با این موضوع، طراحان تلسکوپ های فضایی فروسرخ چند گزینه دارند. رایج ترین انتخاب استفاده از سیستم خنک کننده فعال است، دمای تلسکوپ را تا رسیدن به دمای مورد نیاز برای مشاهده درست طول موج های مادون قرمز کاهش می دهد. این عالی است و توسط تلسکوپ های فضایی مادون قرمز قبلی مورد استفاده قرار می گیرد، اما طول عمر آنها را محدود می کند. واگر دما خنک نشود دیگر به هیچ ستاره و نجومی دست پیدا نمیکنیم. بنابراین در عوض JWST (جیمز وب) یک چتر فضایی غول پیکر و گران قیمت ، به طول 72 فوت (22 متر) و 36 فوت (11 متر) عرض ، از پنج لایه ماده فوق العاده بازتابنده ، هر لایه نازک تر از موی انسان ،  میباشد که در محلش مستقر خواهد شد. این “آفتابگیر” عظیم ، خود تلسکوپ را در سایه ثابت ، جایی در جنوب منفی 370 درجه فارنهایت (منفی 223 درجه سانتیگراد) نگه می دارد، که برای طول موج های مادون قرمز مورد مطالعه ایده آل است.

اگرچه فقط برای سرگرمی ، یکی از ابزارهای موجود در آن با سیستم خنک کننده فعال تا منفی 433 فارنهایت (منفی 258 درجه سانتیگراد) سرد می شود، که به آن امکان دسترسی به برخی از طول موج های مادون قرمز حتی طولانی تر را می دهد. در کل ، JWST جیمز وب تلسکوپ عظیم است. در واقع ، آنقدر بزرگ است که نباید بتواند روی موشک قرار بگیرد. عرض آینه اصلی علاوه بر آفتابگیر عظیم ، 21 فوت (6.5 متر) خواهد بود که بسیار گسترده تر از هر نمایشگاه موشکی است که در حال حاضر استفاده می شود. چسباندن آینه در کنار موشک دقیقاً یک راه حل قابل اجرا نیست ، بنابراین در عوض مهندسان زیرک ناسا آینه را به 18 بخش شش ضلعی کوچکتر تقسیم کردند که آنها را جمع کرده و درون موشک جمع می کند (همراه با آفتابگیر تاشو و بقیه  خود تلسکوپ).

اگر همه چیز درست پیش برود، فقط چند روز پس از راه اندازی ، JWST جیمز وب  به سمت نقطه مشاهده خود حرکت کرده و شروع به خیره شدن می کند.

و آنچه که مشاهده خواهد کرد قابل توجه است. چون یکی از اهداف اصلی آن جهان اولیه خواهد بود، زمانی که کیهان ما فقط چند صد میلیون سال سن داشته است.

اولین ستاره ها و کهکشان ها که در صحنه کیهانی ظاهر می شوند ، در طیف مرئی به شدت شعله ور می شوند، اما در طی 13 میلیارد سال گذشته جهان گسترش یافته است، و آن نور را از محدوده مرئی کشیده و به مادون قرمز برده است – درست در محدوده نقطه اصلی پارامترهای طراحی تلسکوپ جیمز وب این کار انجام می شود.

از آنجا که ما هیچ تصویری از دوران نخستین ستاره ها و کهکشان ها نداریم (که در محاوره با عنوان “طلوع کیهانی” شناخته می شود) ، این اولین نگاه ما به این عصر مهم در تاریخ کیهان خواهد بود.

نزدیکتر به خانه ، (JWST)  تلسکوپ جیمز وب  هر چیز دارای دمای کم را در کیهان مطالعه خواهد کرد ، از دیسک های پیش سیاره در اطراف ستاره های تازه متولد شده گرفته تا ابرهای مولکولی ، ستاره های دنباله دار ، اجسام کمربند کوئیپر و سایر موارد را شامل می شود.

و (JWST)  تلسکوپ هابل از دستگاهی ویژه برای جلوگیری از تابش نور برخی از ستارگان دور استفاده خواهد کرد و این رصدخانه را قادر می سازد تصاویر هر اجرامی را که به دور آن ستاره ها می چرخد – مانند سیارات فراخورشیدی را مشاهد نماید .این سیارات در مادون قرمز درخشان خواهند بود و نور این سیارات توسط مواد شیمیایی و عناصر موجود در جو ، مواد شیمیایی و عناصری که ممکن است نشانه های حیات باشند اصلاح می شود.