تلسکوپ جیمز وب چیست و چگونه کار می کند؟
تلسکوپ جیمز وب چگونه کار می کند
تلسکوپ فضایی جیمز وب، که همچنین با عناوین JWST یا Webb شناخته میشود، دهه هاست که در حال ساخت است. طی یک کنفرانس خبری که روز سه شنبه ۲۱ دسامبر برگزار شد، مسئولان این پروژه تأیید کردند که این تلسکوپ آماده راه اندازی است. اما ظرف چند ساعت بعد، ناسا و شرکای آن در این پروژه اعلام کردند که پرتاب این تلسکوپ پر هزینه با یک تاخیر یک روزه دیگر، تا شنبه (۲۵ دسامبر) به تعویق خواهد افتاد.
جیمز وب با قیمت ۱۰ میلیارد دلار به طور قابل توجهی بزرگتر و قدرتمندتر از تلسکوپ فضایی هابل است.
رصدخانه جدیداین تلسکوپ فضایی در نقطه لاگرانژ خورشید-زمین ۲ (L۲) خواهد بود و تقریبا ۹۳۰ هزار مایل (۱.۵ میلیون کیلومتر) دورتر از سیاره ما قرار میگیرد. نقاط لاگرانژ در فضا از نظر گرانشی پایدار هستند و فضاپیماها تقریبا میتوانند موقعیت خود را بدون صرف سوخت زیاد حفظ کنند. همچنین تلسکوپ فضایی جیمز وب برای صرفهجویی در مصرف سوخت خود به مدار L۲ نمیرود، بلکه برای خنک ماندن به آن مدار خواهد رفت.
جیمز وب برای مشاهده کیهان در نور مادون قرمز، در طول موجهای بلند که ما به عنوان گرما احساس میکنیم، طراحی شده است. همچنین برای دریافت ضعیفترین سیگنالها، باید ابزارهای علمی جیمز وب بهطورعجیبی سرد بمانند؛ بنابراین جیمز دارای یک آفتابگیر پنج لایهای که وقتی کامل باز شود ابعاد آن تقریباً به اندازه زمین تنیس خواهد شد.
کاربرد تلسکوپ فضایی جیمز وب چیست و چه تفاوتی با تلسکوپ هابل دارد؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب یا JWST که مدتها است انتظار آن را میکشیم، در ماه اکتبر سال میلادی جاری (۲۰۲۱) به فضا پرتاب خواهد شد. اهمیت پرتاب و آغاز فعالیت جیمز وب از آن جهت است که با توجه به امکانات جدید این تلسکوپ، تحولی در رصد فضا رخ خواهد داد؛ تحولی که آغازگر فصلی جدید خواهد بود. سایهبان خورشیدی تلسکوپ که به اندازه یک زمین تنیس است و آینه اولیه ۶.۵ متری، مانند کشتی درون بطری، در درون موشک قرار میگیرد و پرتاب میشود. تلسکوپ JWST سی دقیقه پس از پرتاب از راکت جدا شده و در عرض یک روز در فضا مستقر میشود.
تلسکوپ فضایی جیمز وب مسئولیت تلسکوپهای پیشین مانند تلسکوپ فضایی کپلر، تلسکوپ فضایی اسپیتزر و صد البته تلسکوپ فضایی هابل را برعهده خواهد داشت.
این تلسکوپ پس از پرتاب بیش از ۱.۵ میلیون کیلومتر را طی میکند تا به نقطه پایدار جاذبه موسوم به لاگرانژ ۲ (L2) برسد. این نقطه روی خط مستقیم خورشید به زمین قرار دارد و بدین ترتیب JWST در مدار سالانه گردش زمین به دور خورشید مستقر میشود.
تلسکوپ فضایی جیمز وب، برخلاف تلسکوپ هابل که به دور زمین میچرخد و هر ۹۰ دقیقه در سایه آن قرار میگیرد، دیدی بدون مانع از جهان هستی خواهد داشت. اما از سوی دیگر، فاصله بسیار زیاد تلسکوپ از زمین بدین معنا است که ما توانایی سرویس و تعمیر آن را نخواهیم داشت.
تلسکوپ فضایی جیمز وب چه وظیفهای بر عهده دارد؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب ۶ ماه پس از پرتاب رصد جهان را آغاز خواهد کرد و بین ۵.۵ تا ۱۰ سال پس از پرتاب در نقطه L2 باقی خواهد ماند. دانشمندان امید دارند که این تلسکوپ بتواند دیدی از اوایل جهان به آنها بدهد؛ اطلاعاتی که پیش از این نداشتهایم.
تلسکوپ فضایی جیمز وب یکی از بزرگترین و قدرتمندترین تلسکوپها است و انتظار میرود بینش جدیدی از هر مرحله از تاریخ جهان، از شکلگیری نخستین ابرهای غبار گرفته تا تشکیل منظومه شمسی در اختیار ما قرار دهد.
ناسا (NASA)، اسا (آژانس فضایی اروپا، ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) که در ساخت این تلسکوپ مشارکت داشتهاند، تاکید دارند که JWST، جانشین هابل است و نه جایگزین آن:
تلسکوپ فضایی جیمز وب به ما کمک خواهد کرد تا اندازه و ژئومتری جهان را بهتر درک کنیم و بر ماده تاریک، انرژی تاریک و سرنوشت نهایی جهان هستی، نوری از آگاهی خواهد تاباند.
تلسکوپ فضایی هابل که سی سال پیش به فضا پرتاب شد، نخستین ابزار فضایی ما برای رصد جهان بود و دیدی بیسابقه از جهان به ما داد. هابل طول موجهای مرئی، فرابنفش و مادون قرمز نزدیک را رصد میکند؛ اما جیمز وب طول موج های قرمز مرئی تا فروسرخ میانه را رصد میکند تا اطلاعات بیشتری از آغاز جهان به دست بیاورد.
این امر بدین دلیل است که وقتی نور ساطع شده از اجرام درخشان اولیه، در جهانی در حال انبساط سفر میکند، زمانی به ما میرسد که طول موج های آن کشیده شده یا به اصطلاح دچار red-shift شده است. این امر بدین معنا است که جهان اولیه تنها در قسمت مادون قرمز طیف قابل رصد است.