تلسکوپ فضایی جیمز وب آفتابگیر خود را باز کرد
پس از تجزیه و تحلیل دقیق محل فعلی تلسکوپ فضایی جیمز وب (29 دسامبر 2021) و نحوه رسیدن به آنجا، ناسا تشخیص داد که این رصدخانه باید پیشران کافی برای فعالیت در فضا برای بیش از 10 سال داشته باشد.
طول عمر ماموریت وب حداقل 5-1/2 سال طراحی شده بود و مهندسان و دانشمندان ماموریت نزدیک به 10 سال امیدوار بودند.
زمان ماموریت “بیش از 10 سال” که این هفته اعلام شد از دو عامل ناشی میشود: دقت پرتاب آریان 5 در 25 دسامبر، که کارشناسان میگویند از الزامات مورد نیاز برای قرار دادن وب در مسیر درست فراتر رفته است.
و اکنون، به دلیل اینکه مسیر وب خیلی دقیق بوده است، دو مانور اصلاحی اولیه در اواسط مسیر، سوخت قابل توجهی کمتر از حد انتظار مصرف کردند.
اولین اصلاح دوره پیشرانه 65 دقیقه بود که حدود 12.5 ساعت پس از پرتاب انجام شد. در حالی که 65 دقیقه طولانی به نظر میرسد، احتراق تا 3 ساعت طول میکشد.
اولین پیشرانه رصدخانه را در مسیر دقیقتری قرار داد و تقریباً 45 مایل در ساعت (20 متر بر ثانیه) به سرعت رصدخانه افزود. دومین مانور اصلاحی کوتاهتر در 27 دسامبر حدود 6.3 مایل در ساعت (2.8 متر بر ثانیه) به سرعت اضافه کرد.
طول عمر جیمزوب با مقدار سوختی که برای رسیدن به L2 و حفظ مدار آن استفاده میشود و همچنین به دلیل احتمال فرسایش اجزای وب در طول زمان در محیط خشن فضا محدود میشود.
مسیر دقیقی که رصدخانه اکنون در آن قرار دارد به معنای پیشرانه بیشتر برای نگهداری مدار و مدیریت حرکت در جاده است که به معنای طول عمر عملیاتی طولانیتر است که همچنین به معنای دانستن بیشتر است!
تصویر نشان دهنده نقطه لاگرانژی 2. (ناسا)
رندی کیمبل، دانشمند پروژه ادغام، تست و پرتاب جیمزوب در ناسا مینویسد: «بزرگترین و مهمترین اصلاح میان دوره (MCC)، با نام MCC-1a، قبلاً طبق برنامهریزی شده با موفقیت اجرا شده و 12.5 ساعت پس از پرتاب آغاز شده است. گوددارد، در یک پست وبلاگی جزئیات مانورهای اصلاح دوره را توضیح میدهد.
این زمان به این دلیل انتخاب شد که هرچه اصلاح مسیر زودتر انجام شود، به پیشرانه کمتری نیاز دارد.»
خبر مهم دیگر وب این است که اولین قسمتهای محافظهای آفتابی به اندازه زمین تنیس با موفقیت مستقر شدهاند.
در 28 دسامبر، محافظهای آفتاب جلو و عقب باز شدند. مونتاژ برج استقرار نیز انجام شده است، یک عملیات شش ساعته که از راه دور از مرکز عملیات فرماندهی میشد. این برج فضایی بین فضاپیما و تلسکوپ ایجاد میکند و به محافظ خورشید فضایی برای استقرار میدهد. هنگامی که همه چیز مستقر شد، این فضا به سرد نگه داشتن تلسکوپ نیز کمک میکند.
مراحل بعدی آزادسازی پوششهای آفتابگیر و در نهایت پوشش پنج لایه آفتابگیر میباشد.
آفتابگیر یکی از حیاتیترین و پیچیدهترین ویژگیهای وب است که در 25 دسامبر برای جستجوی سیگنالهای گرمای ضعیف از کیهان اولیه راهاندازی شد. تشخیص چنین سیگنالهایی مستلزم آن است که وب ابزار و اپتیک خود را بسیار سرد نگه دارد و آفتابگیر با بازتاب و تابش انرژی خورشیدی به آن کمک میکند تا این کار را انجام دهد.
طول سپر نقره ای براق در صورت استقرار کامل به اندازه 69.5 فوت و عرض 46.5 فوت (21.2 در 14.2 متر) است – بسیار بزرگتر از آن است که در قسمت محموله محافظ هر موشکی قرار بگیرد که در حال حاضر عملیاتی میشود. بنابراین طوری طراحی شد تا در پیکربندی بسیار فشرده پرتاب شود و پس از رسیدن وب به فضا باز شود.
کریستال پوگا، مهندس سیستم هایفضاپیمای وب، که در نورث روپگا کار میکند گفت: «مجموعه آفتابگیر وب شامل 140 مکانیسم رهاسازی، تقریباً 70 مجموعه لولا، هشت موتور استقرار، یاتاقانها، فنرها، چرخدندهها، حدود 400 قرقره و 90 کابل به طول 1312 فوت [400 متر] است.
باز کردن آفتابگیر یک نقطه عطف بزرگ است، بنابراین اعضای تیم وب احتمالاً بعد از موفقیت روز جمعه نفس راحتی میکشند. اما کار آفتابگیر هنوز انجام نشده است. پنج لایه نازک کاپتون هنوز باید به تنش مناسب برسد، کاری که تیم ماموریت قصد دارد در آخر هفته انجام دهد.
پس از انجام این کار، تمرکز بر روی استقرار آینه ثانویه وب و آینه اصلی آن با عرض 21.3 فوت (6.5 متر) تغییر خواهد کرد. انتظار میرود که این وظایف تا 7 ژانویه کامل شوند، اما زمانبندی استقرار انعطافپذیر است، بنابراین اگر آن هدف برآورده نشد، نگران نباشید.
قفل کردن آینهها در محل مناسب خود، مرحله استقرار اصلی پیچیده وب را به پایان میرساند. نقطه عطف بعدی، سوختن موتور است که برای 29 روز پس از پرتاب برنامهریزی شده است که وب را در مدار مقصد نهایی خود قرار میدهد: نقطه لاگرانژ خورشید-زمین 2 (L2)، یک نقطه پایدار گرانشی در 930000 مایل (1.5 میلیون) کیلومتر) از سیاره ما.
اعضای تیم وب پس از رسیدن رصدخانه به L2 هنوز کارهای زیادی برای انجام خواهند داشت. آنها باید 18 بخش آینه اصلی وب را دقیقاً تراز کنند تا قطعات به عنوان یک سطح جمعآوری نور با هم کار کنند و چهار ابزار علمی تلسکوپ را بررسی و کالیبره کنند.
انتظار میرود عملیاتهای علمی منظم شش ماه پس از پرتاب، یعنی در تابستان 2022 آغاز شود. حداقل برای پنج سال پس از آن، وب برخی از اولین ستارهها و کهکشانهای کیهان را مطالعه خواهد کرد.
انیمیشنی از جیمزوب که پوششهای ضد آفتاب خود را به کار میگیرد. (ناسا)
ناسا همچنین خاطرنشان کرد که در وب سایت “Where is Web” – جایی که میتوانید انواع اطلاعات در مورد رصدخانه را بیابید – جزئیات جدیدی اضافه شده است. اکنون میتوانید دمای فضاپیما را ردیابی کنید.
وب در واقع دو درجه حرارت متفاوت خواهد داشت، زیرا از یک طرف گرم و از طرف دیگر سرد است. آفتابگیر همیشه رو به خورشید خواهد بود تا گرما و نور را مسدود کند، زیرا آینههای وب برای مشاهده سیگنالهای گرمای ضعیف در کیهان باید بسیار سرد بمانند.
در سمت گرم، بخشهایی از وب به دمای 85 درجه سانتیگراد یا 185 درجه فارنهایت میرسد. در سمت سرد، وب حدود -233 درجه سانتیگراد یا -388 درجه فارنهایت خواهد بود.
ناسا اعلام کرد که با باز شدن وب و سپس کاهش دما تا دمای عملیاتی در ماههای آینده، تغییردما ادامه خواهد داد.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
There Was a Major Unexpected Benefit to James Webb’s Christmas Launch
NANCY ATKINSON, UNIVERSE TODAY
31 DECEMBER 2021
https://www.sciencealert.com/there-was-a-major-unexpected-benefit-to-james-webb-s-christmas-launch
James Webb Space Telescope unfurls massive sunshield in major deployment milestone
By Mike Wall published about 12 hours ago
https://www.space.com/james-webb-space-telescope-sunshield-deployment-success