بعدإطلاقه| حكاية الأعجوبة الهندسية تلسكوب «جيمس ويب» الفضائي

بعد انتكاسات وتأخيرات انطلق تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وهو مشروع مشترك بين وكالات ناسا وايسا الأوروبية والكندية ، من موقع إطلاق تابع لوكالة الفضاء الأوروبية بالقرب من كورو ، جانا الفرنسية.
إقرأ أيضاً:a href="https://akhbarelyom.com/news/newdetails/3617002/1/%D8%A7%D9%86%D9%81%D8%B5%D8%A7%D9%84-%D8%AA%D9%84%D8%B3%D9%83%D9%88%D8%A8-%22%D8%AC%D9%8A%D9%85%D8%B3-%D9%88%D9%8A%D8%A8%22-%D8%A8%D9%86%D8%AC%D8%A7%D8%AD-%D8%B9%D9%86-%D9%85%D8%B1%D9%83%D8%A8%D8%A9-" title="انفصال تلسكوب " جيمس ويب" بنجاح عن مركبة آريان 5"انفصال تلسكوب "جيمس ويب" بنجاح عن مركبة آريان 5
بدأ جيمس ويب رحلة يقطع خلالها 1.5 مليون كيلومتر إلى موقعة الجديد خلف القمر ، حيث سيراقب الكون بالأشعة تحت الحمراء بتفاصيل أكثر مقارنة بأي وقت مضى.
قبل أن يبدأ تلسكوب جيمس ويب مهمته العلمية ، يجب أن يكمل ستة أشهر من التنشيط والتشغيل ، تشمل التحليق بنجاح في 344 نقطة وتحرير درعه الشمسي.
ان جيمس ويب هو أكثر التلسكوبات تعقيدًا تم إطلاقه في الفضاء ، وهو أعجوبة هندسية حقيقية لم يسبق له مثيل، لذلك فإن المخاطر كبيرة للغاية ، والفشل ليس خيارًا ابدا.
يمكن القول إن الإطلاق من غيانا الفرنسية كان أسهل جزء من رحلة جيمس ويب فصاروخ آريان 5 هو أحد أكثر مركبات الإطلاق الثقيلة التي يمكن الاعتماد عليها ، حيث نجح في وضع أكثر من 100 مهمة في المدار.
بعد حوالي 27 دقيقة من الاطلاق تم تسريع جيمس ويب إلى أكثر من 40,000 كيلومتر بالساعة ، مما أدى إلى إرسال التلسكوب إلى مسار مباشر إلى نقطة لاغرانج 2 ، وهي نقطة جاذبية مستقرة تشترك في المدار مع الأرض على مسافة أربعة أضعاف المسافة إلى القمر.
اليوم الأول: الألواح الشمسية والدافاعات
بعد انفصال جيمس ويب عن المرحلة النهائية من الصاروخ ، نشر لوحته الشمسية ، وهي واحدة من نشاطين فقط من أنشطة النشر الحساسة، وبعد حوالي 90 دقيقة ، مد التلسكوب هوائي عالي الكسب حتى يتمكن العلماء على الأرض من التواصل معه عبر شبكة الفضاء العميق ، وهي مصفوفة دولية من التلسكوبات الراديوية.
بعد ذلك بين 12 و 20 ساعة بعد الإطلاق ، قام جيمس ويب بإجراء عملية وحيدة ذات أهمية زمنية، وهي أول مناورة تصحيح مساره.
نظرًا لأن جيمس ويب هو تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، فإنه لا يمكنه أن يدور حول نفسه لأن هذا من شأنه أن يعرض اجهزته للشمس، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته والقضاء على المهمة قبل أن تبدأ.
يستخدم التلسكوب محركات دافعه و وقود على متنه لإجراء عمليات المناورة، حيث تم تشغيلها لبضع ساعات، وسيتم إجراء تصحيح ثانٍ طفيف بعد يومين عندما يتجاوز جيمس ويب مدار القمر.
ووفقا لجمعية الفلكية بجدة، عات التلسكوب له آثار مهمة على طول عمر البعثة حيث سيستخدم التشغيل المثالي الذي يتطلب أقصر تصحيح للمسار أقل كمية من الوقود ، مما يترك الكثير منه للحفاظ على مدار جيمس ويب حول نقطة لانجرانج 2 لأطول فترة ممكنة تصل 10 سنوات.
اليوم 3-7: نشر الدرع الشمسي
باعتبار أن جيمس ويب تلسكوبًا يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، يجب تبريده لاكتشاف حرارة الكون،بالنسبة لمعظم أجهزته ، فإن التبريد المنخفض جدا يتحقق عبر درعه الشمسي الذي يتكون من خمس طبقات بحجم ملعب التنس ويعكس الحرارة بشكل كافٍ.
بعد إمالة التلسكوب قليلاً نحو الشمس لتسخين آليات التثبيت ، سيتم إنزال المنصات الأمامية والخلفية إلى موضعها، حيث سوف يمتد البرج بين الدرع الشمسي والتلسكوب بمقدار مترين ، مما يسمح بعزل حراري أفضل للمرآة والأجهزة وإفساح المجال للدرع الشمسي حتى ينفتح.
سيتم فصل أكثر من 170 جهاز تحرير ، وستقوم المحركات بفك كل جانب من الدرع الشمسي وتسحب كل طبقة ثم سيبدأ التلسكوب في التبريد بسرعة.
اليوم 10-14: نشر المرآة
بعد ذلك ، ستمتد مرآة جيمس ويب الثانوية البالغة (0.74 مترًا) ، مدعومة بثلاث دعامات مطوية بطول 7.6 متر ، إلى موضعها، بدون هذه المرآة ، لن يصل الضوء الذي يجمعه التلسكوب إلى الكاميرات والاجهزة المخفية خلف المرآة الأساسية، بعد ذلك ، سوف يبسط جناحا مرآة أساسيان ، مكونان من ستة أجزاء.
اليوم 14-28: توجيه المرآة
سيتم نقل كل جزء من الأجزاء ال 18 التي تشتمل على مرآة جيمس ويب الرئيسية مقاس 6.5 متر خارج موضع الإطلاق باستخدام ستة مشغلات مائلة متصلة بالجزء الخلفي من كل قطعة. يمكن لمحرك سابع إضافي ضبط منحنى كل مرآة وفي الوقت نفسه ، سيتم ربط أنظمة التشغيل الأخرى واختبارها ببطء.
اليوم 29-30: الدخول إلى مدار انتقالي
سوف يقوم تلسكوب جيمس ويب بإجراء تشغيل نهائي لمحركات الدفع للقيام بمناورة لوضعه في مدار هالة( Halo orbit) حول نقطة لانغرانج 2 ، على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض. ان مدار الهالة يعني أن الدرع الشمسي في تلسكوب جيمس ويب سيواجه دائمًا الشمس والأرض والقمر ، مما يحجب حرارتها، كما يسمح بالاتصال بالتلسكوب باستمرار ويعني كذلك أن ضوء الشمس يغمر الألواح الشمسية باستمرار.
الشهر 2-3: محاذاة المرآة والرصد الأول
بعد أسبوع من الوصول إلى نقطة لانجرانج 2 ، سيبرد جيمس ويب بدرجة كافية لبدء تشغيل إحدى كاميراته العلمية ، NIRCam ومع ذلك ، لن تتحقق درجة حرارة العمل المثلى لتلك لكاميرا البالغة 233 - درجة مئوية تحت الصفر الا بعد بضعة أسابيع أخرى، ثم سيوجه العلماء تلك الكاميرا إلى حقل نجمي، للتأكد من وصول ضوء النجوم إلى اجهزة جيمس ويب.
سيقضي الباحثون عدة أسابيع في تعديل كل قطعة من المرآة أساسية والمرآة الثانوية لتحقيق تركيز بؤري حاد حيث يجب محاذاة كل جزء بشكل صحيح في حدود 1/10000 من سمك شعرة الإنسان.
يجب تبريد جهاز ميري (MIRI) - أداة في التلسكوب تعمل بالأشعة تحت الحمراء المتوسطة - إلى 266 - درجة مئوية تحت الصفر، وهو الأمر الذي لن يتحقق إلا بعد ثلاثة أشهر على الأقل بعد عملية الإطلاق.
الشهر 4-6: التحسين والمعايرة
بحلول نهاية الشهر الثالث، سيكون جيمس ويب جاهزًا لبدء جمع البيانات العلمية التي ينتظرها الجميع حيث سيوجه علماء الفلك التلسكوب إلى أهداف مختلفة، ويقومون بضبط ومعايرة جميع الاجهزة الموجودة على متن التلسكوب، ويختبرون أوضاع التشغيل المتنوعة الخاصة بها للتأكد من أن التلسكوب يعمل بكامل قدرته. سيتم تشغيل البيانات التي سيتم جمعها من خلال برامج التحليل، مما يضمن دقة الرصد.
أخيرًا ، بعد حوالي ستة أشهر من الاستعدادات ، سيكون جيمس ويب جاهزًا لبدء مساعيه العلمية،بالعودة إلى تصميم التلسكوب فهو لم يكن يتناسب مع أي صاروخ في شكله التشغيلي ، لكن لم يكن لدى علماء الفلك خيار آخر اذا كانوا يريدون تحقيق إنجازات مبهرة لذلك ابتكروا طريقة بجعل كامل اجزاءة تطوى مثل الكتاب ومن ثم تنشر بعد وصوله إلى الفضاء.
إن الابتكار الهندسي الاستثنائي لتلسكوب جيمس ويب كان هو الطريقة الوحيدة لدفع حدود المعرفة البشرية والنظر إلى النجوم الأولى وفحص الغلاف الجوي للكواكب الصخرية الصغيرة حول النجوم الأخرى بحثًا عن علامات محتملة لوجود الحياة خارج نظامنا الشمسي.