يصل تلسكوب ويب إلى موقع يبعد مليون ميل عن الأرض لبدء دراسة المجرات البعيدة – ترجمة أحمد المبارك

Webb telescope arrives at outpost 1 million miles from Earth to begin study of distant galaxies
(بقلم: جويل آخنباخ – Joel Achenbach)

التصحيح النهائي للمسار ينهي رحلة مدتها شهر ؛ التحدي التالي هو تركيز التلسكوب

في 24 يناير ، وصل تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا إلى وجهته النهائية ، حيث سيدرس الكون في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف. (ناسا)

أطلق تلسكوب جيمس ويب الفضائي الثوري التابع لوكالة ناسا يوم الاثنين دفعاته لمدة خمس دقائق ووصل إلى وجهته النهائية ، وهو مدار خاص حول الشمس حيث سيقضي بقية حياته في فحص الكون والتقاط الضوء المنبعث بعد وقت قصير من الانفجار العظيم.

كان التلسكوب يبحر في الفضاء لمدة شهر منذ إطلاقه في عيد الميلاد من ميناء الفضاء الأوروبي في غيانا الفرنسية. تصحيح المسار الأخير ، وهو ثالث حرق للمحرك منذ الإطلاق ، وضع (Webb) في وضع ثابت جاذبيًا يُعرف باسم (L2) ، حيث سيكون دائمًا على بعد مليون ميل تقريبًا من الأرض على الجانب الآخر من كوكبنا من الشمس.

قال ممثل ناسا إن حرق المحرك انتهى في الساعة 2:05 بعد الظهر. وعملت كما هو مخطط لها.

لقد سارت المهمة عالية المخاطر والتي تأخرت طويلًا ، والمثقلة بأهداف علم الفلك الطموحة وسعرها البالغ 10 مليارات دولار ، بشكل جيد للغاية ، حيث تغلبت على قائمة مذهلة من العقبات المحتملة التي كانت تطارد أحلام المهندسين لسنوات. هناك المزيد من التحديات التي تنتظرنا ، لكن المهندسين والعلماء يتنفسون بسهولة أكبر.

قال جون دورنينج ، نائب مدير مشروع الويب في وكالة ناسا لشبكة الويب ، في مقابلة صباح يوم الاثنين: “كل شيء سار وفقًا للنص”. “كان الأمر مروعًا. توقعنا التحديات ، كما تفعل كل مهمة. ما الذي يمكن أن يحدث خطأ؟ لم يحدث شيء بشكل خاطئ”.

تم إطلاق التلسكوب الفضائي التابع لناسا في 25 ديسمبر وسوف يلتقط الضوء من النجوم الأولى ويدرس العوالم البعيدة. (رويترز).

تم طرح (Webb) ، الذي تم إطلاقه في وضع مطوي ، خلال الشهر الماضي ، حيث قام بنشر مصفوفات شمسية ، ودرع شمسي متعدد الطبقات مترامي الأطراف ومجموعة من 18 مرآة سداسية مطلية بالذهب تم تصميمها مجتمعة لتعمل كدلو خفيف بقطر يبلغ حوالي 21 قدما.

بالإضافة إلى حقيقة أن التلسكوب يبدو أنه اتبع الأوامر من وحدات التحكم في المهمة إلى (T) ، فإن الإطلاق نفسه وحرقان لاحقان للمحرك كانا فعالين للغاية لدرجة أن (Webb) لم ينفق الكثير من الوقود للوصول إلى حيث يتجه. سوف يطيل الوقود الإضافي عمر التلسكوب بسنوات ، بما يتجاوز بكثير هدفه الرسمي البالغ 10 سنوات.

“ضاعفنا حياة الإرسالية. كانت الميزانية لمدة 10 سنوات. مع هذا التقدير الجديد ، نكون قد تجاوزنا 20 عامًا” ، قال دورنينغ.

سوف يدرس (Webb) الكون في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف ، وهي منطقة تقع إلى حد كبير خارج نطاق تلسكوب هابل الفضائي. سيساعد الموقع على بعد مليون ميل من إشراق الأرض في الحفاظ على برودة المرايا بشكل غير عادي ، ومظللة دائمًا بدرع الشمس بحجم ملعب التنس.

من خلال مراقبة درجات الحرارة المنخفضة هذه ، يمكن للتلسكوب التقاط الضوء المنبعث من بضع مئات من ملايين السنين بعد الانفجار العظيم ، الذي يقدر بنحو 13.8 مليار سنة. يجب أن تكون قادرة على رؤية المجرات الأولى ودراسة تطور الكون. وسوف ينظر إلى الأشياء الأقرب إلى المنزل ، بما في ذلك نظامنا الشمسي.

قال أحد العلماء ، عالم الكونيات مايكل تورنر من معهد كافلي للفيزياء الكونية بجامعة شيكاغو ، إن نجاحات ويب ووعودها العلمية قد أثارت إعجاب مجتمع علم الفلك: “لقد حول العلماء المنهكين إلى أطفال صغار”.

لكن هذا كان وقتًا عصيبًا لجميع المشاركين في المهمة. تم تصميم التلسكوب في الثمانينيات وهو قيد التطوير منذ منتصف التسعينيات. لقد تجاوزت الميزانية بشكل مزمن وفي وقت ما نجت بصعوبة من محاولة في الكونجرس لإلغائها. الهدف العلمي الأصلي – رؤية أطوال موجية من الضوء تتحول إلى جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف عن طريق توسع الفضاء – قاد التصميم الفريد ، بما في ذلك درع الشمس الذي يشبه المظلة.

كتب تورنر في رسالة بالبريد الإلكتروني: “كانت عمليات محاكاة درع الشمس وانطلاق المرايا مخيفة للغاية لدرجة أنني اضطررت أنا والعديد من علماء الفلك الآخرين إلى قلب رؤوسنا كما تفعل عند مشاهدة فيلم مائل”.

عمل ناسا بالكاد انتهى. الوكالة بحاجة إلى التركيز على التحدي التالي: التركيز.

في الوقت الحالي ، ستكون أي صورة حصل عليها التلسكوب خارج نطاق التركيز. تحتوي كل مرآة على سبعة أجهزة يمكنها تعديل موضع المرآة ، بمعدل نانومتر واحد في كل مرة. من المتوقع أن تستغرق عملية محاذاة جميع المرايا بشكل صحيح لإنشاء صورة واضحة ثلاثة أشهر.

يعرف المحاربون القدامى في مهمة ويب جيدًا قصة تلسكوب هابل الفضائي ، الذي تم إطلاقه في عام 1990 وسرعان ما اكتشف أن لديه مرآة معيبة ، واحدة بها “انحراف كروي” ، مما تسبب في تشابه صور النجوم مع العناكب المحطمة. تم إصلاح هابل بعد ثلاث سنوات عندما استبدل رواد الفضاء على مكوك الفضاء مرآة ثانوية تم تصنيعها لتعويض عيب المرآة الرئيسية بدقة.

على الرغم من ذلك ، فإن (Webb) بعيد جدًا بحيث لا يمكن إصلاحه ولم يتم تصميمه بنفس الميزات المعيارية والقابلة للاستبدال مثل (Hubble).

نقطة لاغرانج الثانية ليست نقطة ثابتة في الفضاء – لا يوجد شيء من هذا القبيل ، حقيقة في قلب نظرية النسبية لألبرت أينشتاين. في الفضاء ، كل شيء يتحرك بالنسبة لأشياء أخرى. يستفيد جسم في (L2) من الجمع بين جاذبية الأرض والشمس للدوران حول الشمس في سنة أرضية واحدة ، مما يعني أن التلسكوب سيكون دائمًا على نفس المسافة تقريبًا من الأرض.

التلسكوب ليس بالضبط عند (L2). وبدلاً من ذلك ، وضع محرك الاحتراق النهائي يوم الاثنين في ما يعرف باسم مدار الهالة حول (L2).

قال سكوت ويلوبي ، مدير برنامج Webb في شركة (Northrop Grumman) ، المقاول الرئيسي للتلسكوب في وكالة ناسا: “إنها صفقة كبيرة بالنسبة لنا للوصول إلى هذا المنزل الأخير”.  “قال (L2): هو المكان الأكثر طبيعية بالنسبة لنا ، حيث الأرض والقمر والشمس وكل القاطرات المدارية علينا تريد أن تبقينا هناك”.

كتب تيرنر ، عالم الكونيات ، أن المزاج السائد بين العلماء هو: “الابتهاج الحذر”.

وكتب تورنر يقول: “لقد تقاعد الجزء الأكبر من حالات الفشل في نقطة واحدة ، لكن بعضها باق”. “يبدو وكأنه تلسكوب حقيقي ، لكن يجب محاذاته. لن يبدأ العلم حتى انتهاء الأشهر الخمسة القادمة من بدء التشغيل. لكننا نفعل ذلك ، نحن الجنس البشري”.

قالت هايدي هاميل [عالمة الفلك الكوكبي ونائبة رئيس العلوم في اتحاد الجامعات للأبحاث في الفلك] وهي لا تتوقع أن يتمكن التلسكوب من إجراء ملاحظات علمية حتى يونيو أو يوليو ، قالت: لكن لا أحد يريد التسرع في العملية.

ناسا تأخذ الوقت الكافي لتصحيح هذه الأشياء. بالنسبة لهذه البرامج الكبيرة ، مثل مسبار المريخ وتلسكوب جيمس ويب الفضائي ، ليس لدينا حقًا خيار تركها تفش” ، قال هاميل.

قالت إذا كان أي من هذا يبدو بسيطًا أو تلقائيًا ، فهذا انطباع خاطئ. وأضافت : “لقد استغرق الأمر 20 عامًا من العمل لجعل الأمر يبدو سهلاً”.

المصدر: 

https://www.washingtonpost.com/science/2022/01/24/webb-space-telescope-final-destination/