همه چیز درباره تلسکوپ جیمز وب

()

همه چیز درباره تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST یا Webb) یک رصدخانه مادون قرمز در مدار است که اکتشافات تلسکوپ فضایی هابل را با پوشش طول موج طولانی تر و حساسیت بسیار بهبود یافته تکمیل و گسترش می دهد. طول موج‌های طولانی‌تر، وب را قادر می‌سازد تا به آغاز زمان بسیار نزدیک‌تر نگاه کند و شکل‌گیری ناشناخته اولین کهکشان‌ها را شکار کند، و همچنین به درون ابرهای غباری که امروزه ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای در حال شکل‌گیری هستند نگاه کند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب ۱۰ میلیارد دلاری – بزرگترین و قدرتمندترین تلسکوپ علمی فضایی ناسا – برای کشف تاریخ کیهان از بیگ بنگ تا تشکیل سیارات بیگانه و فراتر از آن، کیهان را کاوش خواهد کرد. این یکی از رصدخانه های بزرگ ناسا است، ابزار فضایی عظیمی که شامل تلسکوپ فضایی هابل برای نگاه کردن به اعماق کیهان است.

حدود ۳۰ روز طول می کشد تا تلسکوپ فضایی جیمز وب نزدیک به یک میلیون مایل (۱.۵ میلیون کیلومتر) را به خانه دائمی خود بپیماید: یک نقطه لاگرانژ – یک مکان پایدار گرانشی در فضا. تلسکوپ فضایی جیمز وب در دومین نقطه لاگرانژ (L2) به دور خورشید خواهد چرخید. L2 نقطه ای در فضای نزدیک زمین است که در مقابل خورشید قرار دارد. این مدار به تلسکوپ این امکان را می دهد که در طول گردش خود به دور خورشید در یک خط با زمین بماند. این یک نقطه محبوب برای چندین تلسکوپ فضایی دیگر، از جمله تلسکوپ فضایی هرشل و رصدخانه فضایی پلانک بوده است.

تاریخ عرضه : ۲۵ دسامبر ۲۰۲۱ (۴ مهر)

 

هزینه (در زمان راه اندازی) : ۱۰ میلیارد دلار

 

مدار : JWST به دور خورشید، حول نقطه دوم لاگرانژ (L2)، در فاصله ۱ میلیون مایلی (۱.۵ میلیون کیلومتری) از زمین، به دور خورشید خواهد چرخید.

 

اندازه آینه اصلی : ۲۱.۳ فوت (۶.۵ متر) عرض.

 

محافظ آفتاب : ۶۹.۵ فوت در ۴۶.۵ فوت (۲۲ متر در ۱۲ متر).

 

وزن: ۱۴۳۰۰ پوند (۶۵۰۰ کیلوگرم).

به گفته ناسا ، تلسکوپ فضایی جیمز وب بر چهار حوزه اصلی تمرکز خواهد کرد: اولین نور در جهان ، تجمع کهکشان ها در کیهان اولیه ، تولد ستارگان و منظومه های پیش سیاره ای ، و سیارات (از جمله منشاء حیات).

مقایسه با سایر تلسکوپ‌ها

تمایل به یک تلسکوپ مادون‌قرمز بزرگ به دهه‌ها قبل برمی‌گردد؛ در ایالات‌متحده آمریکا تلسکوپ مادون‌قرمز شاتل زمانی که شاتل فضایی در حال ساخت بود برنامه‌ریزی شد و به عنوان پتانسیل نجوم مادون‌قرمز اذعان شد. در مقایسه با تلسکوپ‌های زمینی، رصدخانه‌های فضایی عاری از جذب جوی نور مادون‌قرمز بودند.

بااین‌حال، تلسکوپ‌های مادون‌قرمز یک نقطه‌ضعف دارند – آن‌ها باید بسیار سرد بمانند و هرچه طول‌موج مادون‌قرمز طولانی‌تر شود، باید سردتر بمانند. در غیر این صورت، گرمای پس‌زمینه دستگاه به‌خودی‌خود ردیاب‌ها را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد و باعث کور شدن آن می‌شود. برای غلبه بر این موضوع باید تلسکوپ را بسیار دقیق طراحی کرد، به‌طور خاص می‌توان تلسکوپ را داخل یک محفظه عایق حرارتی ذخیره‌سازی برودتی با ماده‌ای بسیار سرد، مانند هلیوم مایع، قرارداد. این بدان معناست که بیشتر تلسکوپ‌های مادون‌قرمز طول عمر محدودی متناسب با مادهٔ سردکننده آن‌ها دارند، به‌اندازه چند ماه، شاید حداکثر چند سال. از طریق طراحی فضاپیما می‌توان دما را به‌اندازه کافی پایین نگه داشت تا مشاهدات نزدیک مادون‌قرمز را بدون منبع خنک‌کننده انجام داد، مانند مأموریت‌های تلسکوپ فضایی اسپیتزر و کاوشگر نقشه‌بردار فروسرخ میدان وسیع. نمونه دیگر، ابزار NICMOS هابل است که با استفاده از بلوک یخ نیتروژن که پس از چند سال تخلیه‌شده بود، شروع به کار کرد، اما سپس به کریوکلر تبدیل شد که به‌طور مداوم کار می‌کرد. جیمز وب طوری طراحی‌شده‌است که بتواند خودش را بدون وجود محفظه عایق حرارتی ذخیره‌سازی برودتی، با استفاده از ترکیب سپر حرارتی و رادیاتور، سرد کند.

تأخیرها و افزایش هزینه‌های جیمز وب را می‌توان با تلسکوپ هابل مقایسه کرد. وقتی پروژه هابل به‌طور رسمی در سال ۱۹۷۲ شروع شد، پیش‌بینی می‌شد هزینه ساخت ۳۰۰ میلیون دلاری داشته باشد (یا ۱ میلیارد دلار در سال ۲۰۰۶)، اما زمانی که به فضا فرستاده شد، هزینه‌ها چهار برابر شده بود. علاوه بر این، ابزارهای جدید و مأموریت‌های سرویس‌دهی تا سال ۲۰۰۶ هزینه را به حداقل ۹ میلیارد دلار در سال ۲۰۰۶ افزایش دادند.

مأموریت تلسکوپ جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب چهار هدف کلیدی دارد:

 

  1. جستجوی نور از نخستین ستارگان و کهکشان‌هایی که پس از مه‌بانگ در کیهان شکل گرفتند

  2. بررسی شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها

  3. درک شکل‌گیری ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای

  4. مطالعهٔ سیستم‌های سیاره‌ای و خاستگاه پیدایش زندگی

این هدف‌ها را می‌توان با مشاهده در نور مادون قرمز نزدیک؛ به جای نور در قسمت مرئی طیف، به گونهٔ مؤثرتری انجام داد. به همین دلیل، ابزارهای آن نور مرئی یا فرابنفش را مانند تلسکوپ هابل اندازه‌گیری نمی‌کنند، ولی ظرفیت بسیار بیشتری برای انجام اخترشناسی فروسرخ خواهند داشت. این تلسکوپ به طیفی از طول موج‌ها از ۰٫۶ (نور نارنجی) تا ۲۸ میکرومتر (تابش بروسرخ عمیق در حدود «۱۰۰ K» (-۱۷۳ درجه سانتیگراد؛ ۲۸۰ درجه فارنهایت) حساس خواهد بود.

منبع : NASA

این مطالب چقدر براتون مفید بود؟

از ۱ تا ۵ امتیاز بدید

میانگین امتیازات / ۵. تعداد رای ها

محمدجواد حاجی پور
ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.