وب قرار است به مقصد نهایی خود، L2 برسد!!
تلسکوپ فضایی جیمزوب اجزای اصلی خود را در راه خود به سمت L2 آمادهسازی کرده است. پس از اینکه تلسکوپ به طور ایمن در مدار قرار گرفت، برای آماده شدن برای مأموریت علمی خود، تراز میشود.
5 نقطه در منظومه زمین-خورشید وجود دارد که یک فضاپیما میتواند با چنان سرعتی حرکت کند که فضاپیما نسبت به زمین و خورشید در جای خود بماند. اینها 5 نقطه لاگرانژی هستند که در اینجا نشان داده شده است. وب به L2 میرود. تصویر از ناسا
در روز چهارشنبه (19 ژانویه 2022)، مهندسان استقرار بخشهای آینه جداگانه را به پایان رساندند. آخرین گام بزرگ این تلسکوپ، انجام یک مامور اصلاحی میان مسیر برای رسیدن به مقصد نهایی است. این امر در روز دوشنبه، 24 ژانویه اتفاق خواهد افتاد. تیمهای زمینی پیشرانها را روشن میکنند تا وب بتواند به خانه جدید خود در فضا برسد، نقطهای در منظومه زمین-خورشید به نام نقطه لاگرانژ 2 یا L2 که در فاصله نزدیک به 1 میلیون مایلی (1.5 میلیون کیلومتری) زمین در لبه قرار دارد. زمین در مقابل خورشید این نقطه در فضا به وب این امکان را میدهد که نسبت به زمین ثابت بماند.
ماه گذشته، طرفداران فضایی به شوخی از ماه بین پرتاب وب در 25 دسامبر 2021 – و قرار گرفتن آن در L2 در 24 ژانویه – به عنوان 30 روز وحشت یاد میکردند.
از استقرار آرایه خورشیدی آن در مدت کوتاهی پس از پرتاب، تا باز شدن چشمگیر ضدآفتاب غولپیکر آن، تا استقرار آینه ثانویه و خود آینه اصلی غول پیکر – همه عناصر استقرار وب به آرامی پیشرفتهاند. مهندسان آن باید مخفیانه نفس راحتی بکشند و احساس غرور کنند!
هنگامی که وب به طور ایمن در L2 قرار گرفت، تیم روی تراز کردن تلسکوپ کار خواهد کرد و اولین تصاویر از تلسکوپ قرار است تابستان امسال برسد.
چرا وب به نقطهای دور میرود؟ اساساً، این نقطه در فضا – دومین نقطه لاگرانژی – جایی است که در منظومه زمین-خورشید، نیروهای گرانشی و حرکت مداری جسم یکدیگر را متعادل میکنند. بنابراین، در واقع، یک فضاپیما میتواند به راحتی در L2 شناور شود. میتواند نزدیک زمین بماند، در حالی که هم زمین و هم فضاپیما به دور خورشید میچرخند. در واقع، آژانس فضایی اروپا ESA)) L2 را “مکانی برجسته برای کاوشگرهای فضایی پیشرفته” نامیده است.
رصدخانههای فضایی قابل توجه دیگری در L2 به دور خورشید میچرخند یا خواهند چرخید، از جمله فضاپیمای گایا که اکتشافات شگفتانگیزی در مورد کهکشان راه شیری ما انجام داده است.
L2 یک مزیت دیگر نیز دارد. این منطقه یک قدم دورتر از گرمای خورشید و زمین است. ماهوارههایی که در مدار زمین قرار دارند – برای مثال هابل یا ایستگاه فضایی – بسته به اینکه ماهواره در سایه یا خورشید قرار دارد، تقریباً هر 90 دقیقه یکبار دچار تغییرات دما میشوند. در L2، وب تحت تأثیر تغییر دما مشابهی قرار نخواهد گرفت که پتانسیل ایجاد اعوجاج در توانایی تلسکوپ برای مشاهده جهان را دارد.
وب عمدتاً نور فروسرخ را مشاهده میکند که از اجسام کم نور و بسیار دور میآید. برای اینکه بتوان سیگنالهای ضعیف را تشخیص داد، خود تلسکوپ باید بسیار سرد نگه داشته شود: -370 فارنهایت (حدود -220 درجه سانتیگراد) یا کمتر. به همین دلیل است که وب یک آفتابگیر پنجلایه به اندازه زمین تنیس دارد تا از تلسکوپ در برابر گرمای خورشید محافظت کند و ابزار آن را سرد نگه دارد.
وب در 25 دسامبر 2021 با موفقیت روی موشک آریان 5 پرتاب شد. سپس، آرایه خورشیدی خود را با موفقیت به کار گرفت تا از تخلیه انرژی باتری جلوگیری کند. سپس احتراق اصلاحی اواسط دوره را با موفقیت تکمیل کرد. سپس وب آنتن خود را باز کرد. ساختارهای پالت جلو و عقب را که محافظ آفتاب هستند را پایین آورد. در 4 ژانویه، استقرار و کشش هر پنج لایه محافظ خورشید را تکمیل کرد.
در 5 ژانویه 2022، تیم وب آینه ثانویه را مستقر کرد، مرحلهای که هیدی همل دانشمند ماموریت را بیش از همه ترساند:
برای من، شخصاً، این ترسناکترین بخش از کل توالی استقرار است، آینه ثانویه… اگر آینه ثانویه نداشته باشیم، هیچ نوری از فضا به دوربینها و طیف نگارهایمان وارد نمیشود.
در 7 ژانویه، وب اولین “بال” از دو آینه اصلی را باز کرد. در 8 ژانویه، دومین “بال” آینهای را باز کرد و استقرار را به پایان رساند. آینه اصلی وب سه برابر بزرگتر از آینه هابل است. این آینه از 18 بخش آینه مجزا ساخته شده است که برای پرتاب تا شده بود. اکنون که آنها با موفقیت مستقر شدند – پس از ایمن شدن وب در L2 – همه آن 18 بخش باید دوباره کالیبره شوند (تراز شوند)، که حدود 10 روز طول میکشد.
ده روز همترازی آینه و به دنبال آن هفتهها آزمایش، دلیلی است که تلسکوپ برای حدود شش ماه برای عملیات علمی آماده نخواهد بود.
ایده هنری از تلسکوپ وب در فضا، با پوشش آفتابی مستقر شده و آینه ثانویه آن در جای خود قرار دارد. بیل اوکس، مدیر برنامه وب، پس از اینکه آینه با موفقیت گسترش یافت و به طور ایمن در جای خود قرار گرفت، اعلام کرد: ما 600000 مایل از زمین فاصله داریم و یک تلسکوپ داریم. تصویر از ESA
وب در مقابل هابل
هابل تصاویری را در نور مرئی ارائه کرد. اما وب یک تلسکوپ مادون قرمز است. مزیت مادون قرمز این است که وب میتواند دورتر از همیشه به جهان نگاه کند. ناسا تصویری عالی از قدرت وب در نگاه کردن به گذشته در یک جلسه پرسش و پاسخ در رددیت ارائه داد:
تصور کنید همه زمانها، از آغاز جهان تا کنون، در یک تقویم یک ساله نشان داده شده است. اگر در حال حاضر 31 دسامبر ساعت 11:55 شب باشد، وب میتواند تا 6 ژانویه تمام مسیر را ببیند.
ناسا همچنین توضیح داد که چرا دانشمندان میخواهند در مادون قرمز ببینند و از طیف سنجی استفاده کنند. طیفسنجی به اخترشناسان اجازه میدهد:
درک کنید که چه چیزی وجود دارد، نه فقط اینکه چگونه به نظر میرسد.
نگاه عمیقتر
هنگامی که یکی از کاربران رددیت پرسید که آیا وب قصد دارد عکس معروف میدان فوق عمیق هابل را بازتولید کند، ناسا گفت:
وب میدان فوقالعاده عمیق را در اولین سال عملیات علمی ما مشاهده خواهد کرد. کمتر از یک روز طول میکشد تا وب عمیقتر از چیزی که هابل دید را در دو هفته ببیند. وب قرار است بسیار عمیقتر برود و دهها هزار کهکشان را پیدا کند که خیلی قرمز و کم نور هستند که هابل نمیتواند آنها را شناسایی کند.
البته، همه ما برای چندین دهه از آنچه تلسکوپ فضایی هابل از جهان به ما نشان داده است شگفت زده شده و تحت تأثیر قرار گرفتهایم. اکنون، ما انتظار داریم که با تصاویر و افشاگریهای جانشین هابل، تلسکوپ فضایی جیمز وب، بیشتر شگفت زده شویم. اما ابتدا باید تلسکوپ را به L2 برسانیم!
در ماه گذشته، تلسکوپ فضایی جیمز وب به نقطه لاگرانژی 2، با نام L2، حدود 4 برابر فاصله ماه سفر کرده است. L2 یک نقطه پایدار گرانشی در منظومه زمین-خورشید است. یک فضاپیما در آن نقطه به دور خورشید میچرخد در حالی که در محل خود نسبت به زمین شناور است. تصویر از ESA
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Webb set to arrive at its final destination, L2
Posted by Kelly Kizer Whitt and Editors of EarthSky January 22, 2022