مرحله حساس استقرار سپر خورشیدی جیمز وب موفقیت آمیز بود - خیمه نیوز

فرایند پرچالش استقرار کامل آفتابگیر جیمز وب، که نیازمند کشش دقیق هر یک از 5 پوسته نازک تر از موی انسان بود، 4 ژانویه (14 دی) به یک پیروزیت ارزشمند دست یافت. تکمیل این مرحله برای هزاران مهندس درگیر در پروژه در طول نزدیک به سه دهه توسعه آن و بعلاوه دانشمندان بی شماری در سراسر دنیا که مشتاقانه منتشر رصدهای پیشگامانه وب هستند، آسودگی زیادی به همراه داشت.

کیت پریش (Keith Parrish) مدیر رصدخانه تلسکوپ فضایی جیمز وب درباره آخرین گام استقرار محافظ خورشیدی گفت: دیروز فکر نمی کردیم که تا سه لایه اول پیش برویم اما تیم مأموریت همه چیز را کاملا بی عیب ونقص اجرا کرد. ما قصد داشتیم فقط یکی را انجام دهیم اما عملیات خیلی خوب پیش رفت و تیم مأموریت مدام برای ادامه درخواست می داد به طوری که ناچار شدیم کمی از سرعت آن ها بکاهیم.

داشتن کشش مناسب برای هر یک از 5 لایه آفتابگیر، با استفاده از سیستم پیچیده ای از کابل ها و موتورهایی که لایه ها را به گوشه های سپر خورشیدی الماس-شکل می کشند، ممکن شد. محکم شدن دقیق پوسته ها از روز دوشنبه 3 ژانویه (بامداد 14 دی) و با کشش پیوسته سه لایه اول شروع شد تا دو لایه برای 4 ژانویه (شامگاه 14 دی) باقی بماند.

استقرار پیروزیت آمیز لایه چهارم در ساعت 10:23 صبح منطقه زمانی شرقی (18:53 به وقت تهران) زمانی که تلسکوپ در فاصله 879 هزار کیلومتری از زمین قرار داشت تأیید شد. لایه پنجم و آخری هم در ساعت 12:09 منطقه زمانی شرقی (20:39 به وقت تهران) تحت کشش کامل نهاده شد و انتها پیروز عملیات با خوشحالی تیم های کنترل همراه شد.

یکی از مدیران عملیات در این باره گفت: این واقعا لحظه بزرگی است و من می خواهم به کل تیم تبریک بگویم. هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن داریم اما استقرار آفتابگیر واقعا مرحله بزرگی است.

استقرار سایه بان جیمز وب پیش از این به طور کامل روی زمین آزمایش شده بود اما حتی پیشرفته ترین آزمایشگاه های زمین هم نمی توانند اثرات بی وزنی و دیگر عوامل موجود در فضا را به طور کامل شبیه سازی نمایند. اگر مسئله ای پیش می آمد، کل مأموریت که 10 میلیارد دلار هزینه داشته و تحقیق و توسعه آن تقریبا سه دهه طول کشیده است، در خطر قرار می گرفت.

تلسکوپ فضایی جیمز وب (James Webb Space Telescope) برای مطالعه دنیا در طول موج های فروسرخ طراحی شده است و بنابراین باید بسیار سرد باشد تا آشکارسازهای حساس آن مطابق با طراحی کار نمایند. برای این منظور ابزارهای علمی باید از هر گونه گرمای اضافی در امان باشند و آفتابگیر با بازتاب تابش خورشید و گرمای سیاره زمین، وب را کاملا سرد نگه می دارد.

با هدف نهایی تشخیص نور بسیار ضعیفی که از دورترین ستارگان و کهکشان ها می آید، اجرامی که دنیا تاریک را در صدها میلیون سال اول پس از مه بانگ (Big Bang) روشن نموده اند، آشکارسازهای وب باید بسیار حساس باشند. هر گرمایی از سوی تلسکوپ می تواند در آشکارسازها غالب و باعث گردد تا سیگنال های ضعیف گرانبها دیده نشوند.

پریش گفت: ما در هر لایه حدود 55 درجه سانتی گراد افت دما خواهیم داشت. بدین ترتیب میان طرف گرم و دمایی که من آن را سردترین دمای رصدخانه می نامم، یعنی دمای آشکارسازهای ابزار علمی که حدود منفی 235 درجه سانتی گراد خواهد بود، حدود 330 درجه سانتی گراد اختلاف دمایی خواهیم داشت.

در برابر همه موانع

این عملیات چالش برانگیز در حالی انجام شد که انسان ها روی زمین با نوع تازه ای از ویروس کرونا که به وسیله سویه تازه کشف شده اومیکرون به وجود آمده است و اعضای تیم را ناچار به قرنطینه کرد، دست وپنجه نرم می نمایند.

پریش گفت: یکی از موارد چالش برانگیز، این است که ما ناچار شدیم افرادی را که مدت زیادی روی این موضوع کار نموده اند، قرنطینه کنیم. اما خوشبختانه امروزه می توانیم آن ها را همچنان به حلقه عملیات خود متصل نگه داریم و آن ها می توانند از هر جایی که هستند، از راه دور به ما یاری نمایند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب در حال حرکت به سوی نقطه ای است که به عنوان نقطه لاگرانژی 2 زمین-خورشید شناخته می گردد و در فاصله 1.5 میلیون کیلومتری از سیاره زمین واقع شده است. L2 یکی از پنج نقطه تعادلی زمین و خورشید است که در آن برهم کنش نیروهای گرانشی دو جرم، باعث پایدار نگه داشتن اجسام می گردد. بنابراین تلسکوپ وب به دور خورشید می چرخد و به طور دائم با زمین هم تراز است و از پرتوهای سوزان ستاره پنهان می گردد.

با باز شدن کامل و محکم شدن آفتابگیر، تیم های عملیات به سمت استقرار آینه ثانویه تلسکوپ خواهند رفت. پریش گفت: از امروز عصر، چند گرم نماینده روشن می کنیم تا موتورهای عملگر سیستم آینه ثانویه را گرم نمایند و در ادامه بتوانیم آن ها را فعال کنیم.

وب تا انتها ژانویه (اوایل بهمن) به L2 خواهد رسید. پس از رسیدن، همه بخش های آن به طور کامل مستقر خواهند شد، ازجمله آینه اصلی 6.5 متری که با توجه به اندازه بزرگ، برای پرتاب باید داخل پرتابگر جمع می شد.

100 روز طول می کشد تا 18 بخش شش ضلعی آینه با روکش طلا، به دمای عملیاتی سرد خود برسند. سپس این آینه ها با دقت تراز می شوند تا درزهای میان آن ها کاملا از بین برود و ستاره شناسان بتوانند تصاویر واضحی از دورترین نقاط کیهان بگیرند. بدین ترتیب انتظار می رود که در تابستان 2022 شاهد اولین تصاویر از این تلسکوپ، به عنوان پیچیده ترین و گران ترین رصدخانه فضایی ساخته شده تا کنون باشیم.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از تلسکوپ فضایی جیمز وب پس از استقرار کامل آفتابگیر

Credit: NASA

منبع: Space