لعشاق الفضاء : كل ما تريد معرفته عن تلسكوب جيمس ويب

🔸نحن والكون الحكاية التي لا تنتهي🔸

في هذا اليوم 25-12-2021 ومن على متن الصاروخ الأوروبي أريان-5 سوف تُطلق وكالة ناسا من مطار كورو الفضائي في مدينة غويانا الفرنسية تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) James Webb Space Telescope، وهو أعظم تلسكوب تم المشاركة والعمل فيه من قبل وكالات الفضاء الأمريكية والأوروبية والكندية. وتم تسمية التلسكوب على إسم المدير الثاني في تاريخ وكالة ناسا الفضائية (جيمس إدوين ويب James Edwin Webb من سنة 1961 إلى سنة 1968)، وذلك تخليداً لذكراه ولدوره التاريخي المهم في تحويل الوكالة إلى وكالة علوم حقيقية وعمل على تطويرها كما لعب دوراً أساسياً في برنامج أبولو وصولاً إلى تحقيق هبوط أول إنسان على سطح القمر. 

وفي عام 1996 تقريباً بدأ التخطيط للعمل في تلسكوب جيمس ويب وكان من المفترض أن ينطلق في عام 2007، لكن المشروع منذ انطلاقته واجه العديد من الإشكالات التقنية والتكنولوجية وعمليات إعادة التصاميم وأيضاً مشاكل في الميزانية والعديد من الإختبارات مما أدى إلى التأخر في إكماله بالأوقات المحددة، فقد كانت الكلفة الأولية المقدرة للتلسكوب حوالي مليار دولار، ولكن تغيرت التكلفة وازدادت ووصلت إلى ما يقرب من عشرة مليار دولار، وهذا التلسكوب الضخم يُعد الأكثر كلفة وتعقيداً في تاريخ التلسكوبات الفضائية.

وبعد إطلاق تلسكوب هابل Hubble (سُمي على إسم العالم الفلكي إدوين هابل) في عام 1990 ودورانه حول الأرض على مدى 30 عاماً حيث قدًم العديد من الإكتشافات العظيمة والتي أحدثت تقدم كبير في الفيزياء الفلكية من خلال تحديده الدقيق لتوسع الكون ورصد الأجسام الأكثر بعداً في الكون والمجرات والنجوم وإالتقاطه الصور عالية الوضوح، حان الآن دور تلسكوب جيمس ويب الذي سيكون خلفاً لتلسكوب هابل والذي يملك قدرات وإمكانات عظيمة ليكمل مسيرة البحث والرصد وليكشف المزيد من التفاصيل التي يأمل العلماء منه أن يساعدهم على رؤية مناطق نائية من الكون ورؤية أشياء من الماضي أبعد بكثير مما هو متاح الآن، ورصد بعض الأحداث والأجرام الفلكية الأكثر بُعدًا في الكون، مثل تكوُّن المجرات والبدايات الأولى للكون، ورصد الضوء الصادر عن أول نجوم سطعت في الكون قبل 13.6 مليار سنة، فضلا عن البحث عن آثار لوجود حياة في الكواكب خارج المجموعة الشمسية.

سأحاول الإختصار في ذكر بعض المعلومات المهمة عن تلسكوب جيمس ويب ويمكنكم البحث عنه في الكثير من المواقع:

🔹الوزن الكلي للتلسكوب يبلغ حوالي 6.5 طن، وقد تم تركيب الألواح الشمسية لتقوم بتزويده بالطاقة الكهربائية اللازمة. ويبلغ طول التلسكوب حوالي 22 متر، وعرضه 14 متر، أي أن مساحته الكلية تقارب مساحة ملعب التنس.

🔹المدار: سوف يعمل تلسكوب جيمس ويب بالقرب من نقطة لاجرانج Lagrange point (L2) الخاصة بمدار الشمس والأرض وعلى مسافة تبعد حوالي مليون ونصف المليون كيلومتر خارج مدار الأرض، وبسبب بعد المسافة الهائلة للتلسكوب أصبح من المستحيل إصلاحه أوتحديث أجهزته. (في حين أن مدار تلسكوب هابل على بعد 550 كيلومتر فوق سطح الأرض).

🔹تتكون المرآة الأساسية وهي الجزء الأهم فيه من 18 قطعة من المرايا سداسية الأضلاع المصنوعة من مادة البريليوم المطلي بطبقة رقيقة من الذهب (48 غرام فقط)، وتتحد هذه القطع لتشكل مساحة قدرها 25.4 متبر مربع، وقطرها يبلغ 6.5 مترا، وهي أكبر بكثير من مرآة هابل التي يبلغ قطرها 2.4 مترًا، وتزيد نقاوة رصده 100 مرة عن رصد تلسكوب هابل، ولأن المرآة كبيرة وضخمة لذا ستستغرق أسبوعين لكي تنفتح وتنتشر في الفضاء، وفي حال تعرض المرآة الكبيرة للحركة أو الحرارة، فقد وضعوا 126 محرك صغير في محيط الثمانية عشر مرآة ليعملوا على إعادة ضبطها وتعديلها من أجل إلتقاط وإنتاج صور دقيقة وواضحة.

🔹وعلى عكس تلسكوب هابل الذي يرصد الأطياف القريبة من الأشعة فوق البنفسجية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء، سوف يرصد تلسكوب جيمس ويب في نطاق تردد أقل من الضوء المرئي ذو الطول الموجي الطويل حتى منتصف الأشعة تحت الحمراء الحرارية، وهو ما سيسمح له برصد الأجرام ذات الانزياح الأحمر العالي والتي ستكون قديمة جدًا وبعيدة جدًا عن هابل ليرصدها.

🔹ومن أجل الرصد في طيف الأشعة تحت الحمراء ولجعل تلسكوب جيمس ويب حساساً لأضعف هذه الأمواج وبالتالي قادراً على تصوير أبرد الأجسام والمجرات في الكون، لذا يجب إبقاء التلسكوب باردًا جدًا أقل من درجة 223 تحت الصفر، لذلك تم صنع الدرع الواقي الكبير لحجب الضوء والحرارة الصادران من الشمس والأرض والقمر، ولهذا تمً صنع الدرع الواقي الكبير ليحجب المرآة الأساسية عن أشعة وحرارة الشمس، والدرع الكبير يتألف من خمس طبقات رقيقة جداً، سمك كل طبقة فيه بسمك شعرة الإنسان، وهي مصنوعة بشكل يدوي من مادة (كابتون E Kapton) مع أغشية مطلية خصيصاً بالألمنيوم على كلا الجانبين ومغطاة بالسليكون على الجانب المواجه للشمس على أكثر الطبقتين سخونة لعكس حرارة الشمس مرة أخرى إلى الفضاء. وقد تم تصميم الدرع الواقي بحيث يتم طيّه اثنتي عشر مرة ليتلائم مع إنسيابية الحمولة الصافية لصاروخ أريان 5.

🔹وبالنسبة للأجهزة التي تم تركيبها في هذا التلسكوب كالحاسبات والكاميرات والمستشعرات والراصدات والعدسات ووو فقد تمت صناعتها بدقة ومتانة تتناسب مع ما توصل العلم إليه بأدق التفاصيل. 

 

🔹بعد انطلاق صاروخ أريان 5 حاملاً معه التلسكوب الخارق، وبمجرد أن ينفصل ويب عن الصاروخ أي بعد مرور حوالي 30 دقيقة على إقلاعه، سوف يمر بما لا يقل عن تنفيذ 344 خطوة ضرورية يجب أن تتم بالترتيب حتى يستكمل الإعدادات اللازمة لمهمته، ولكي يصل إلى نقطة الرصد التي تم اختيارها له، والتي تبعد مسافة 1.5 مليون كيلومتر عن الأرض، سوف يسير ويب في الفضاء لمدة 30 يوماً، وإذا تمت كل الخطوات بشكل صحيح وناجح، فمن المتوقع للتلسكوب أن يكون جاهزاً للعمل بشكل كامل لما يقرب من ستة أشهر، وبعدها سيتمكن العلماء من رؤية الصور الأولى التي سيلتقطها، والمدة المتوقعة لخدمته تقريباً عشرة أعوام.

بصراحة المعلومات والتفاصيل عن هذا التلسكوب كثيرة جداً ولا يمكن عرضها في مقال واحد، لذا أكتفي بهذا القدر البسيط من المعلومات وأعتذر عن الإطالة، أرجو أن أكون وفقت للكتابة عن هذا الحدث الكبير جداً والذي أتمنى من كل قلبي أن يكتمل بنجاح وأن يصل إلى غايته المنشودة، لأنه في حال وصول التلسكوب ونجاحه في تنفيذ مهامه المرسومة من قبل العلماء، فإنه سوف يكشف للعلماء وللبشرية أيضاً خبايا كثيرة لم نكن نحلم بالوصول إليها، وربًما ستٌغير من نظرتنا للكون وما فيه، شكراً للعلم وللعلماء وشكراً لكل الذين بذلوا جهودهم لتحقيق هذا الصرح العظيم، سأضع لكم في أول تعليق الرابط المباشر لبث إطلاق التلسكوب والذي سيحدث بعد بضعة ساعات من مدة نشر هذا المنشور.!!

الكاتب الاصلي : وفي نوري جعفر