تلسکوپ جیمز وب: رازگشایی از جهان

تلسکوپ فضایی جیمز وب بزرگترین و پیچیده ترین رصدخانه ای است که قرار است به فضا فرستاده شود. طراحی بسیار نوآورانه این تلسکوپ دو چالش اصلی تلسکوپهای مادون قرمز را پاسخ گفته است: اینگونه تلسکوپها به یک آینه بسیار بزرگ برای گردآوری مقدار کافی نور نیاز دارد و بایستی سرد نگاه داشته شود تا از تداخل منابع ناخواسته مادون قرمز با نور اصلی تحت رصد جلوگیری شود. اجزای اصلی تلسکوپ جیمز وب شامل یک آینه عظیم برای گردآوری نور مادون قرمز، یک سپر خورشیدی بزرگ برای خنک نگاه داشتن تلسکوپ و چهار ابزار علمی برای هدایت عملیات علمی چاه طلبانه آن است.

تبلیغات تدریس دروس ریاضیات دبیرستان و دانشگاه توسط مدرس خصوصی ریاضیات با بیش از بیست سال سابقه تدریس دروس ریاضیات تمام مقاطع دبیرستان ریاضی عمومی 1و 2 - معادلات دیفرانسیل - محاسبات عددی ریاضیات مهندسی شماره تماس و واتس آپ: 09360771981

اندازه آینه و سپر خورشیدی این تلسکوپ چالش بزرگ دیگری فراهم ساخته است: وب باید ابتدا درون فضای محدود یک وسیله نقلیه پرتابی قرار گیرد. دانشمندان و مهندسان این چالش را بطریق شگفت آوری حل کردند: این تلسکوپ به شکل یک اوریگامی عظیم ساخته شده است. تلسکوپ برای قرارگرفتن داخل فضاپیما به دقت تا می خورد سپس پس از قرار گرفتن در فاصله یک و نیم میلیون کیلومتری سطح زمین از طریق مراحلی پیچیده باز می شود تا شکل نهایی خود را پیدا کند.

مقایسه اندازه آینه تلسکوپ هابل (سمت چپ) و جیمز وب (سمت راست)

وب بزرگترین تلسکوپی است که تاکنون ناسا به فضا فرستاده است. وزن آن حدود 6400 کیلوگرم است که برای یک جسم مدارگرد بسیار سنگین می نماید. قطر آینه گردآوری نور آن 660 سانتی متر و سپر خورشیدی آن مساحتی حدود یک میدان تنیس را دارد.

بخش اصلی این تلسکوپ آینه بازتابی آن است. این آینه نور در محدوده طول موج قرمز تا مادون قرمز (0.6 تا 28.8 میکرون) را گردآوری کرده و آن را به یک آینه ثانویه کوچکتر باز می تاباند که سپس به سمت ابزارهای علمی جهت ثبت و مشاهده ارسال می شود. آینه اصلی وب آنقدر بزرگ است که می تواند نور کهکشان هایی بسیار دور دست تا فاصله 13.5 سال نوری را گردآوری کند.

آینه اصلی وب از 18 بخش شش ضلعی جداگانه برابر ساخته شده است که به شکل یک شش ضلعی بزرگار آرایش یافته و یک بخش شش ضلعی خالی نیز در وسط دارد. کل آینه اندکی مقعر است. جهت گیری و شکل دقیق هر اینه می تواند بطور مستقل تنظیم شود تا نور با دقت کافی روی آینه ثانویه متمرکز شود.

طراحی خاص آینه این امکان را فراهم ساخته که روی خودش به گونه ای تا شود که داخل راکت آریان 5 قرار گیرد و در عین حال به یک آینه بزرگ با قدرت تفکیک کافی بدل گردد.

جنس آینه از فلز سبک، مستحکم و بادوام بریلیوم ساخته شده و یک پوشش نازک از طلا باعث بازتاباندن نور مادون قرمز می گردد. ضخامت این لایه از طلا تنها 100 نانومتر (یک هزارم ضخامت یک ورق کاغذ) است.

جیمز وب در نقطه ای از فضا به نام نقطه خورشید-زمینی لاگرانژی مستقر خواهد شد که در فاصله یک و نیم میلیون کیلومتری زمین قرار دارد. کشش جاذبه ترکیبی زمین و خورشید در چنین نقطه ای باعث می شود مدت زمان گردش جسم به دور خورشید معادل یک سال زمینی باشد. بدین ترتیب تلسکوپ همزمان با زمین به دور خورشید می گردد و همواره در نقطه ثابتی بالای زمین قرار دارد. بدین ترتیب راستای تلسکوپ ثابت است و مشکل تلسکوپ هابل در چرخیدن به دور زمین و تغییر مداوم جهت راستای تلسکوپ را ندارد.

جیمز وب در 18 دسامبر 2021 (شنبه 27 آذرماه 1400 خورشیدی) به فضا پرتاب خواهد شد.  حدود 30 روز طول می کشد تا این ابزار علمی حیرت انگیز به نقطه قرارگیری خود برسد. جهان علم بی صبرانه منتظر ارسال اولین تصاویر شگفت این تلسکوپ از اعماق ناشناخته فضا است.

https://webbtelescope.org/news/webb-science-writers-guide/telescope-overview