تلسکوپ فضایی جیمز وب چگونه به مقصد می رسد؟ – مقاله

سال گذشته ، ناسا اعلام کرد که پس از یک وقفه طولانی ، تلسکوپ فضایی جیمز وب در 18 دسامبر زمین را برای انجام پروژه ای بزرگ در اخترفیزیک و فضا ترک می کند.

اما قبل از شروع کار کارآگاهی 10 میلیارد دلاری ، باید مسیری شگفت انگیز را که شامل سفر ، پرتاب موشک و 1.5 میلیون کیلومتر تا مقصد است مشخص کند. جیمز وب در نقطه 2 لاگرانژی یا L2 نشسته است. فضایی فراتر از فضای ماه وجود دارد که هیچ ماموریت نجات نمی تواند برای مدت کوتاهی انجام دهد. لاگرانژی 2 فضایی است که وزن زمین و خورشید را به یکدیگر می کشاند تا فضایی بلند مدت برای تلسکوپ ایجاد کند.

هنگامی که جیمز وب زمین را ترک کرد ، ماه را ترک کرد و مجبور شد قطعات اصلی آن را که برای قرار گرفتن در موشک جمع شده بود ، برچیند. این عملیات سنگین شامل نزدیک به 178 حالت انتقال است که یکی از آنها باید کاملاً برای تکمیل پرتاب تلسکوپ انجام شود. نانسی لونسوننایب رئیس موسسه علمی تلسکوپ فضایی (STSci) به آمریکن ساینتیک گفت: “این سخت ترین ماموریت علمی است که ما تاکنون انجام داده ایم.” چیزهای زیادی وجود دارد که باید به خوبی پیش بروند. “

شکی نیست که جیمز وب پیشرفته ترین تلفن هوشمندی است که تاکنون ساخته شده است. نمای دیدنی از فضاپیما در ابرهای گرد و غبار زمین نفوذ می کند و جزئیات پنهان درباره محل تولد ستارگان و سیارات در مرکز خلقت را آشکار می کند. این فکس همچنین تصاویر ضعیفی را که از اولین ستارگان و کهکشان های ایجاد شده پس از جنگ بزرگ ایجاد شده است ، جمع آوری می کند. این عکسها ابتدا به عنوان نور قابل مشاهده ارسال شدند. اما اکنون ، با حرکت سیاره ، کشیده شده یا به طول موج ناحیه مادون قرمز ارسال می شود.

گرگ رابینسونجیمز وب ، مدیر برنامه ناسا می گوید: “این تلسکوپ به ما کمک می کند تا برخی از اسرار جهان را کشف کنیم.” “می خواهم بگویم که جیمز وب کتاب فیزیک می نویسد.” اما اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود ، همه این رویاها محقق می شوند.

قسمت اول سفر ؛ در خشکی و دریا

سفر جیمز وب در ساحل ردوندو ، کالیفرنیا ، با خانه نورثروپ گرومن آغاز می شود ، جایی که فکس تکمیل می شود. در آنجا ، شاتل فضایی که اکنون در آن قرار دارد در یک اتاق مخصوص حمل و نقل به نام Supercars Space Telescope قرار می گیرد. این قاب سفارشی از جیمز وب در برابر رطوبت ، ارتعاش و نوسانات دما محافظت می کند.

در پایان ماه سپتامبر ، جیمز وب را به تالار شهر بردند و در حالی که در کت جلو خود بود برانکارد گذاشتند. ماسیمو استیاولیجیمز وب ، مدیر دفتر ماموریت ، در STSci می گوید که تاریخ دقیق این حرکت برای جلوگیری از فعالیت های خشونت آمیز پنهان شده است.

جزئیات روشنایی این تلسکوپ هنوز به طور گسترده منتشر نشده است. اما به گفته استیاولی ، او نگران سرقت اشیای قیمتی آنها نیست ، زیرا اقدامات امنیتی پنهان زیادی برای این سفر وجود دارد. استیاولی گفت که اگر او بخواهد اقیانوس را بدزدد ، نگران امنیت خود دزدان دریایی خواهد بود.

پس از خروج از ساحل ، تلفن وب در امتداد ساحل در امتداد رودخانه پاناما در Superstars ادامه می یابد. انتظار می رود جیمز وب در اوایل اکتبر و در دوره های طوفان شدید وارد کارائیب شود. به گفته استیاولی ، بندرهای ایمنی در مسیر ترانزیت تلسکوپ پیدا شده است و شرایط آب و هوایی به دقت زیر نظر گرفته می شود تا اطمینان حاصل شود که قایق های خروجی زود ظاهر نمی شوند.

حدود دو هفته در دریا ، جیمز وب به بندر آژانس فضایی اروپا می آید تا پایگاه Coro در گویان فرانسه را مستقر کند. در آنجا ، جیمز وب برای آماده سازی برای پرتاب ، از جمله سوخت گیری ، انجام آخرین بازرسی های الکتریکی ، غار و سوار شدن بر Arian 5 ، کاوشگر سنگ ، رفت. همانطور که آبی باقی می ماند ، کلبه ای به مساحت 660 مایل مربع در اتاقی به نام حاشیه بر بالای صخره نشسته است. پس از سوار شدن بر موشک ، جیمز وب آماده صعود به آسمان بود.

قسمت دوم سفر ؛ بنابراین.

با فرض اینکه سفر به سکوی پرتاب زیاد طول نکشد ، جیمز وب صبح زود 18 دسامبر (شنبه ، 17 دسامبر ، به وقت ایران) به سمت نیمکره شرقی از دریای سایه پرتاب می شود. Arian 5 یک موشک است که یک تلسکوپ پرتاب واقعی را حمل می کند و خود تلسکوپ برای مدل سازی فشارهای پرتاب آزمایش شده است. در پایان ، این اطمینان قوی وجود دارد که هوا صاف خواهد بود.

هایدی هاملنایب رئیس اتحادیه دانشگاه ها برای تحقیقات نجومی به American Science گفت: “آنچه ما تجارت می نامیم ، این یک علم علمی است.” [یعنی کار بسیار سختی است]به “ما قصد داریم یک ماده بسیار بزرگ را در بالای موشک قرار دهیم و طرفی را که پایین نامیده می شود ، روشن کنیم.”

قسمت سوم سفر ؛ به اعماق فضا بروید

جیمز وب نزدیک به 10،400 کیلومتر را طی می کند و مرحله دوم Arian 5 را ترک می کند و مرحله پرتاب را به پایان می رساند. با این حال ، وحشتناک ترین قسمت سفر تلسکوپ جدید بلافاصله آغاز می شود. طول آن 1.5 میلیون کیلومتر است و به نقطه L2 می رسد ، جایی که عدسی چشم به طور فزاینده ای باز می شود. هامل گفت: “سپس ترس شروع شد.” ما آنجا نیستیم که قابل تغییر نیست ؛ “در نهایت ، همه چیز باید خوب پیش برود.”

مدت کوتاهی پس از پرتاب موشک ، گروه نمونه کارهای جیمز وب برای شروع کار پرواز باز شد. به گفته استیاولی ، بازکردن اطلاعیه روز یک کار ساده بود. اما موفقیت او برای توجیه تمام کارهای بعدی بسیار مهم است.

^{برای دیدن اندازه تصویر کلیک کنید}

تقریباً 12 ساعت پس از پرتاب ، فرمان فضاپیما برای اولین بار برای تعمیر ماموریت خود معکوس شد. استیاولی می گوید این پیشرفت ها باید م toثر واقع شوند تا سوخت تلسکوپ حفظ شود و طول عمر بیشتر شود. تائید یک رویکرد درمانی موفق تا زمانی که کامل نشود تأیید نمی شود. اما اپراتورهای ماموریت می توانند در صورت لزوم تغییرات کوچکی در مسیر پرواز ایجاد کنند.

با نزدیک شدن به سومین روز حضورش در زمین ، جیمز وب شروع به بازکردن یکی از پیچیده ترین و مهمترین ابزارهای خود کرد: سپر خورشید. اگر این فرایند به خوبی پیش برود ، مجموعه ای از پنج ورقه بادبادک ساخته شده از فیلم پلیمری از رسیدن خورشید به پرتوهای مادون قرمز تلسکوپ جلوگیری می کند. این بخاری ها برای عملکرد مناسب باید در حداقل درجه حرارت نگهداری شوند.

محافظ آفتاب یک وسیله جانبی عالی برای خنک نگه داشتن تلفن برقی است. هامل گفت: “جیمز وب به تازگی اشعه مادون قرمز را از سپیده دم شنیده است.” [سپر خورشیدی] “باید خوب پیش برود.”

اما برای باز کردن سپر آفتاب ، تقریباً 150 روش تحویل باید طی سه روز به درستی فعال شود. این کار چالش برانگیز شامل 7000 واحد شامل 400 قرقره ، هشت دستگاه و 140 عملکرد انتقال جعبه تلفن است. اما برای مربیان پرواز ، سختی مدیریت و تعداد شکست های تک نفره رویایی نیست.

مقالات مرتبط:

هامل می گوید: “گسترش و جداسازی پنج لایه بسیار نازک.” [سپر خورشیدی] “او ، به اندازه یک زمین تنیس ، یک معامله بزرگ است.” قرار دادن مناسب محافظ آفتاب پایان نگرانی ها نیست. شش روز پس از پرتاب ، دومین آینه تلسکوپ در انتهای سه بازوی بلند جایگزین شد. به گفته هامل ، آینه دوم ، علیرغم نامش ، برای موفقیت جیمز وب بسیار مهم بود. اگر اجزای دیگر شامل نمی شوند ، ممکن است تفاوت وجود داشته باشد. اما اگر آینه دوم موفق نشود ، تلفن های همراه خود را نخواهیم داشت. “

در روز هفتم ، آینه اصلی 6.5 متری جیمز وب ، مجموعه ای از 18 استوانه برلیوم شش ضلعی با روکش طلا ، شروع به باز شدن کرد. ابتدا ، دو “بال” به بیرون چرخانده می شوند و به همان ترتیب قسمتهای یک میز تاشو مرتب شده اند. اندازه آهنرباهای کوچک با فشار دادن یا کشیدن هر قسمت از آینه به اندازه میکرون تعیین می شود و حرکت خاصی از آینه اصلی ایجاد می کند. توزیع و کالیبراسیون آینه بزرگ شامل فعال شدن 132 محرک و ماشین است که هریک باید به درستی کنترل شوند.

سرانجام ، یک ماه پس از راه اندازی ، جیمز وب به L2 رسید. وقتی تلسکوپ به مقصد برسد ، یکی از شجاع ترین هواپیماهای پروازی جهان متوقف می شود و نفس بینندگان جهان را از بین می برد. هامل می گوید: “ما مدت هاست تمرین می کنیم.” پرواز و توزیع تلسکوپ مانند کنسرت موسیقی با صدها نفر است که در حال نواختن آلات مختلف موسیقی هستند. هر کس باید وظیفه خود را با تجهیزات یکسان انجام دهد. “سپس ما موسیقی را پخش می کنیم.”