تلسکوپ جیمز وب و ماشین زمان چه ارتباطی با هم دارند؟ - وبلاگ اسبیکو

به گزارش وبلاگ اسبیکو، خبرنگاران : جیمز وب بزرگترین ماشین زمان است.

جیمز وب نوع مهمی از تلسکوپ فضایی است. امروز جیمز وب از سوی ناسا به فضا پرتاب شد. جیمز وب بزرگترین ماشین زمان است. در مطلب قبل تفاوت جیمز وب با هابل را به ظور مفصل بیان کردیم. در این مطلب گفته های جان ماتر که رهبری پروژه ساخت جیمز وب را به عهده داشت خواهید خواند.

به گزارش وبلاگ اسبیکو، استقرار تلسکوپ فضایی جیمز وب در فاصله 1.5میلیون کیلومتری زمین می تواند آغاز کشف اولین اجرام نورانی کیهان باشد و به پرسش های بسکمک در زمینه ظهور کهکشان ها، سیاهچاله ها و منظومه شمسی پاسخ دهد.

سال 2014، زمانی که تلسکوپ فضایی جیمز وب آیینه هایش را در فاصله یک و نیم میلیون کیلومتری از زمین بگسترد، تلاش 20 ساله جان ماتر به ثمر خواهید رسید. او که به دلیل تحقیق روی پرتوهای زمینه کیهانی برنده جایزه نوبل فیزیک شده و رهبری پروژه ساخت جیمز وب را به عهده دارد در مصاحبه با نیوساینتیست، از چالش ها و مخاطرات ساخت یک جانشین مناسب برای هابل، یکی از محبوب ترین تلسکوپ های فضایی جهان می گوید.

چرا هنوز زمانی که هابل کار می کند، ساخت جیمز وب پیش بینی شده است؟

خیلی ساده باید بگویم چون هابل دورنمای بی نظیری از آسمان را به ما نشان می دهد که دسترسی به جزئیات آن از طریق این تلسکوپ غیرممکن است.

انتظار دارید جیمز وب چه چیزی را رصد کند؟

هابل نمی تواند اولین اجرام نورانی آسمان را که تنها چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ شکل گرفته اند، رصد کند. ما می دانیم این اجرام وجود دارند اما توسعه کیهان باعث شده طول موج نوری که ساطع می کنند از دسترس هابل خارج باشد. فکر می کنم با جیمز وب بتوانیم به حدود 200میلیون سال پس از انفجار بزرگ برگردیم و ماده اولیه تشکیل دهنده این اجرام را ببینیم.

جیمز وب و هابل چه تفاوت هایی دارند؟

جیمز وب یک تلسکوپ فروسرخ است در حالی که هابل قدرت رؤیت نور مرئی و طول موج هایی از فرابنفش را دارد. در نتیجه جیمز وب برای عملکرد صحیح به دمای پایین تری نیاز خواهد داشت. قطر آیینه آن 6.5 متر است در حالی که قطر آیینه هابل تنها 2.4 متر است. هابل در فاصله 575 کیلومتری زمین واقع شده و در دمای 77 درجه کلوین کار می کند؛ درحالیکه جیمزوب در دمایی سردتر و در فاصله دورتری از زمین کار خواهد کرد.

برای اطمینان از شرایط دمایی مناسب، جیمز وب کجا مستقر خواهد شد؟

در ابتدا می خواستیم این تلسکوپ را نزدیک و در مدار زمین مستقر کنیم اما در طول زمان دیدیم این کار غیرممکن است. جیمز وب در فاصله 1.5 میلیون کیلومتری زمین و در نقطه لاگرانژی L2 و خلاف جهت خورشید مستقر خواهد شد. یک سپر چند لایه خورشیدی آنرا از تمامی پرتوهای خورشید محافظت خواهد کرد و دمای این تلسکوپ را حدود 50درجه کلوین نگه خواهد داشت.

آیا ملزومات کلیدی دیگری هم وجود دارند؟

بله، ما با محدودیت هایی در ابعاد جیمز وب روبرو بودیم اما یک ایده هوشمندانه که از طریق دن گلدین، مدیر ناسا در آن زمان مطرح شد، باعث شد تلسکوپ بزرگتر از آن چیزی که شاتل ها توانایی حمل آنرا دارند ساخته شود. قطعات مانند بخش هایی از یک طرح اوریگامی روی هم تا خواهند خورد تا در فضا مجددا باز شوند. البته فکر می کنم مرحله باز شدن آیینه های جیمز وب در فضا باید یکی از چالش های بزرگ پیش رو باشد.

با چه مسائل تکنیکی دیگری تا به امروز برخورد کرده اید؟

یکی از مسائل ما آیینه های بزرگ جیمز وب بودند. می بایست وزن تلسکوپ را به حداقل برسانیم تا امکان ارسال آن به L2 وجود داشته باشد. این آیینه ها که ساختاری لانه زنبوری را تشکیل می دهند از فلز برلیوم ساخته شده اند و ضخامت هر یک تنها 2 میلیمتر است. تنظیم این تلسکوپ در فضا یکی دیگر از نگرانی های ما است. هابل نیز در این مرحله با مسائل جدی روبرو شد. ما از تیمی که حل مشکل تنظیم هابل را به عهده گرفت کمک خواهیم گرفت و از این تجربه استفاده خواهیم کرد.

مشکل هابل از کجا ناشی شده بود؟

محاسبات دقیق نبودند و آیینه ها در جهت نادرستی تنظیم شده بودند. گروه پس از استقرار هابل متوجه این مشکل شد. محاسبات تازه ای انجام گرفتند و انحنای آیینه ها از روی زمین تصحیح شد. ما هم می توانیم از همان فرمول برای تصحیح زاویه هر یک از 18 قطعه و انحنای نهایی جیمز وب استفاده کنیم.

هابل چه آموخته های دیگری برای شما داشت؟

یکی از مسائل هابل این بود که بررسی کانون آن روی زمین غیرممکن به نظر می رسید و با اینکه تحلیل ها نتایج متفاوتی را نشان می دادند محققان به نتایج یکی از آنها اکتفا کردند. ما تصمیم گرفتیم شرایط جیمز وب را روی زمین بررسی کنیم. برای این کار از یک تانک خلأ بزرگ مستقر در مرکز فضایی جانسون استفاده کردیم و با کاهش دما تا 40 درجه کلوین شرایط جیمز وب را مورد بررسی قرار دادیم.

پس از استقرار جیمز وب امیدوارید به چه پرسش هایی پاسخ داده شود؟

موضوعات متفاوتی هستند که محققان می خواهند در مورد آنها بیشتر بدانند. از تشکیل اولین اجرام نورانی گرفته تا منشأ کهکشان ها و اینکه کهکشانها باعث شدند سیاهچاله ها به وجود بیایند یا بر عکس اول سیاهچاله ایجاد شده اند. اثر ماده تاریک را هنوز روی این فرایندها نمی دانیم. از سوی دیگر چگونگی پیدایش ستارگان برای ما اهیمت دارد. در حال حاضر این شکل گیری از طریق غبار کیهانی احاطه شده و تنها زمانی که پرتوهای زیرقرمز جیمز وب به این فضا وارد شوند، راز تشکیل ستاره ها بر ملا خواهد شد. چگونگی تکامل منظومه های شمسی نیز حائز اهمیت است.