مرحله‌ی حساس استقرار سپر خورشیدی جیمز وب موفقیت‌آمیز بود
تلسکوپ فضایی جیمز وب با موفقیت کشش هر پنج لایه‌ی سپر خورشیدی هم‌اندازه‌ی زمین تنیس خود را که گامی ضروری برای انجام عملیات علمی تلسکوپ و پراسترس‌ترین بخش استقرار بود، کامل کرد.
روند پرچالش استقرار کامل آفتابگیر جیمز وب، که نیازمند کشش دقیق هر یک از ۵ پوسته‌ی نازک‌تر از موی انسان بود، ۴ ژانویه (۱۴ دی) به یک موفقیت ارزشمند دست یافت. تکمیل این مرحله برای هزاران مهندس درگیر در پروژه در طول نزدیک به سه دهه توسعه‌ی آن و همچنین دانشمندان بی‌شماری در سراسر جهان که مشتاقانه منتشر رصدهای پیشگامانه‌ی وب هستند، آسودگی زیادی به‌همراه داشت.
«کیت پریش» (Keith Parrish) مدیر رصدخانه‌ی تلسکوپ فضایی جیمز وب درباره‌ی آخرین گام استقرار محافظ خورشیدی گفت: «دیروز فکر نمی‌کردیم که تا سه لایه‌ی اول پیش برویم اما تیم مأموریت همه چیز را کاملا بی‌عیب‌ونقص اجرا کرد. ما قصد داشتیم فقط یکی را انجام دهیم اما عملیات خیلی خوب پیش رفت و تیم مأموریت مدام برای ادامه درخواست می‌داد به‌طوری که ناچار شدیم کمی از سرعت آن‌ها بکاهیم.»
داشتن کشش مناسب برای هر یک از ۵ لایه‌ی آفتابگیر، با استفاده از سیستم پیچیده‌ای از کابل‌ها و موتورهایی که لایه‌ها را به گوشه‌های سپر خورشیدی الماس-شکل می‌کشند، ممکن شد. محکم شدن دقیق پوسته‌ها از روز دوشنبه ۳ ژانویه (بامداد ۱۴ دی) و با کشش پیوسته‌ی سه لایه‌ی اول آغاز شد تا دو لایه برای ۴ ژانویه (شامگاه ۱۴ دی) باقی بماند.
استقرار موفقیت‌آمیز لایه‌ی چهارم در ساعت ۱۰:۲۳ صبح منطقه‌ی زمانی شرقی (۱۸:۵۳ به وقت تهران) زمانی که تلسکوپ در فاصله‌ی ۸۷۹ هزار کیلومتری از زمین قرار داشت تأیید شد. لایه‌ی پنجم و آخری هم در ساعت ۱۲:۰۹ منطقه‌ی زمانی شرقی (۲۰:۳۹ به وقت تهران) تحت کشش کامل قرار گرفت و پایان موفق عملیات با خوشحالی تیم‌های کنترل همراه شد.
یکی از مدیران عملیات در این‌باره گفت: «این واقعا لحظه‌ی بزرگی است و من می‌خواهم به کل تیم تبریک بگویم. هنوز کارهای زیادی برای انجام دادن داریم اما استقرار آفتابگیر واقعا مرحله‌ی بزرگی است.»
استقرار سایه‌بان جیمز وب پیش از این به‌طور کامل روی زمین آزمایش شده بود اما حتی پیشرفته‌ترین آزمایشگاه‌های زمین هم نمی‌توانند اثرات بی‌وزنی و دیگر عوامل موجود در فضا را به‌طور کامل شبیه‌سازی کنند. اگر مشکلی پیش می‌آمد، کل مأموریت که ۱۰ میلیارد دلار هزینه داشته و تحقیق و توسعه‌ی آن تقریبا سه دهه طول کشیده است، در خطر قرار می‌گرفت.
«تلسکوپ فضایی جیمز وب» (James Webb Space Telescope) برای مطالعه‌ی جهان در طول موج‌های فروسرخ طراحی شده است و بنابراین باید بسیار سرد باشد تا آشکارسازهای حساس آن مطابق با طراحی کار کنند. برای این منظور ابزارهای علمی باید از هر گونه گرمای اضافی در امان باشند و آفتابگیر با بازتاب تابش خورشید و گرمای سیاره‌ی زمین، وب را کاملا سرد نگه می‌دارد.
با هدف نهایی تشخیص نور بسیار ضعیفی که از دورترین ستارگان و کهکشان‌ها می‌آید، اجرامی که جهان تاریک را در صدها میلیون سال اول پس از مه‌بانگ (Big Bang) روشن کرده‌اند، آشکارسازهای وب باید بسیار حساس باشند. هر گرمایی از سوی تلسکوپ می‌تواند در آشکارسازها غالب و باعث شود تا سیگنال‌های ضعیف گرانبها دیده نشوند.
پریش گفت: «ما در هر لایه حدود ۵۵ درجه‌ی سانتی‌گراد افت دما خواهیم داشت. بدین ترتیب میان طرف گرم و دمایی که من آن را سردترین دمای رصدخانه می‌نامم، یعنی دمای آشکارسازهای ابزار علمی که حدود منفی ۲۳۵ درجه‌ی سانتی‌گراد خواهد بود، حدود ۳۳۰ درجه‌ی سانتی‌گراد اختلاف دمایی خواهیم داشت.»
در برابر همه‌ی موانع
این عملیات چالش‌برانگیز در حالی انجام شد که انسان‌ها روی زمین با نوع تازه‌ای از ویروس کرونا که توسط سویه‌ی تازه کشف شده‌ی اومیکرون به‌وجود آمده است و اعضای تیم را ناچار به قرنطینه کرد، دست‌وپنجه نرم می‌کنند.
پریش گفت: «یکی از موارد چالش‌برانگیز، این است که ما ناچار شدیم افرادی را که مدت زیادی روی این موضوع کار کرده‌اند، قرنطینه کنیم. اما خوشبختانه امروزه می‌توانیم آن‌ها را همچنان به حلقه‌ی عملیات خود متصل نگه داریم و آن‌ها می‌توانند از هر جایی که هستند، از راه دور به ما کمک کنند.»
تلسکوپ فضایی جیمز وب در حال حرکت به سوی نقطه‌ای است که به‌عنوان نقطه‌ی لاگرانژی ۲ زمین-خورشید شناخته می‌شود و در فاصله‌ی ۱.۵ میلیون کیلومتری از سیاره‌ی زمین قرار دارد. L2 یکی از پنج نقطه‌ی تعادلی زمین و خورشید است که در آن برهم‌کنش نیروهای گرانشی دو جرم، باعث پایدار نگه داشتن اجسام می‌شود. بنابراین تلسکوپ وب به دور خورشید می‌چرخد و به‌طور دائم با زمین هم‌تراز است و از پرتوهای سوزان ستاره پنهان می‌شود.
با باز شدن کامل و محکم شدن آفتابگیر، تیم‌های عملیات به سمت استقرار آینه‌ی ثانویه‌ی تلسکوپ خواهند رفت. پریش خاطرنشان کرد: «از امروز عصر، چند گرم‌کننده روشن می‌کنیم تا موتورهای عملگر سیستم آینه‌ی ثانویه را گرم کنند و در ادامه بتوانیم آن‌ها را فعال کنیم.»
وب تا پایان ژانویه (اوایل بهمن) به L2 خواهد رسید. پس از رسیدن، همه‌ی بخش‌های آن به‌طور کامل مستقر خواهند شد، ازجمله آینه‌ی اصلی ۶.۵ متری که با توجه به اندازه‌ی بزرگ، برای پرتاب باید داخل پرتابگر جمع می‌شد.
۱۰۰ روز طول می‌کشد تا ۱۸ بخش شش ضلعی آینه با روکش طلا، به دمای عملیاتی سرد خود برسند. سپس این آینه‌ها با دقت تراز می‌شوند تا درزهای میان آن‌ها کاملا از بین برود و ستاره‌شناسان بتوانند تصاویر واضحی از دورترین نقاط کیهان بگیرند. بدین ترتیب انتظار می‌رود که در تابستان ۲۰۲۲ شاهد اولین تصاویر از این تلسکوپ، به‌عنوان پیچیده‌ترین و گران‌ترین رصدخانه‌ی فضایی ساخته شده تا کنون باشیم.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از تلسکوپ فضایی جیمز وب پس از استقرار کامل آفتابگیر
Credit: NASA
منبع: Space
