تلسکوپ فضایی ۱۰ میلیارد دلاری جیمز وب به محل پرتاب رسید

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا به‌طور ایمن به بندرگاه فضایی اروپا در گویان فرانسه رسید و برای پرتاب در ماه دسامبر آماده می‌شود.

شمار کمی از مأموریت‌های فضایی به اندازه‌ی مأموریت ۱۰ میلیارد دلاری «تلسکوپ فضایی جیمز وب» (James Webb Space Telescope) دچار تأخیر شده‌اند. وب به‌عنوان رصدخانه‌ی بزرگ علوم فضایی پس از هابل، برای حل پرسش‌های بسیار درباره‌ی کیهان طراحی شده است و از شکل‌گیری ستارگان و سیاره‌ها گرفته تا تولد نخستین کهکشان‌ها در ابتدای جهان، به ریشه‌های خلقت نگاه خواهد کرد.

• جیمز وب؛ بزرگترین و گران‌ترین تلسکوپ فضایی دنیا

هر پرتاب فضایی به برنامه‌ریزی و آماده‌سازی دقیق نیاز دارد اما برای وب این روند حدود ۱۵ سال پیش آغاز شده است و سرانجام رسیدن آن به بندر «پاریاکابو» (Pariacabo) فرانسه در قاره‌ی آمریکای جنوبی، نقطه عطفی در مسیر پرتاب توسط موشک «آریان ۵» (Arian 5) محسوب می‌شود.

استقبال از تلسکوپ فضایی جیمز وب در بندرگاه فضایی اروپاCredit: ESA/CNES/Arianespace

تلسکوپ وب از کالیفرنیا سوار بر کشتی «ام‌ان کولیبری» (MN Colibri) شد تا با گذر از کانال پاناما به گویان فرانسه برسد. برای این سفر، رودخانه‌ی کم‌عمق «کورو» (Kourou) به‌طور اختصاصی لایروبی شد تا از عبور ایمن کشتی اطمینان حاصل شود و بتواند با استفاده از جزر و مد به بندر برسد.

اگرچه وزن این تلسکوپ تنها ۶ تن است، اما برای حمل در حالت جمع‌شده در یک محفظه‌ی ۳۰ متری که با تجهیزات کمکی بیش از ۷۰ تن وزن دارد، قرار گرفت. این تلسکوپ هنگام تا شدن بیش از ۱۰٫۵ متر ارتفاع و حدود ۴٫۵ متر عرض دارد. با توجه به اهمیت بالای مأموریت، یک وسیله‌ی نقلیه‌ی سنگین به MN Colibri آورده شد تا وب را به دقت به بندر منتقل کند.

امکانات آماده‌سازی بندرگاه فضایی هم از قبل برای ورود جیمز وب آماده شده است. اتاق‌های تمیز به‌عنوان محافظت اضافی در برابر آلودگی، دیوارهای اضافی از فیلترهای هوا دارند و یک پرده‌ی اختصاصی پس از جاسازی وب بر روی موشک آن را می‌پوشاند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب در حالت جمع شده
Credit: NASA/Chris Gunn

در روند پرتاب جیمز وب بیش از بیش از ۱۰۰ متخصص فعال هستند. تیم‌ها به‌طور جداگانه برای آماده‌سازی پرتاب تلسکوپ فعالیت خواهند داشت تا زمانی که به یک تیم یکپارچه تبدیل شوند و تلسکوپ را با موشک برای لحظه‌ی تاریخی پرتاب ادغام کنند.

هنگامی که جیمز وب به بندرگاه فضایی می‌رسد، درون یک مرکز آماده‌سازی فضاپیما بسته‌بندی و بررسی می‌شود تا از آسیب ندیدن در طول سفر آبی اطمینان حاصل شود و سلامت آن تأیید شود. به موازات آماده‌سازی وب هم، اجزای موشک آریان ۵ اروپا هم در ساختمان یکپارچه‌سازی سر هم می‌شوند.

پرتابگر قدرتمند آریان ۵

پرتابگر قدرتمند و قابل اعتماد برای محموله‌های سنگین اروپا، بیش از ۱۰۰ پرواز و سه دهه سابقه‌ی عالی دارد. کلاهک بزرگ موشک آریان ۵ هم ۵٫۴ متر قطر و ۱۷ متر ارتفاع دارد که فضای کافی برای اجزای تلسکوپ فضاپیمای جیمز وب، سایه‌بان خورشیدی و آینه‌های آن در حالت تا شده دارد.

توانایی آریان ۵ برای فرستادن ماهواره‌های علمی و همچنین قرار دادن آن‌ها در نقطه‌ی لاگرانژی دوم (L2) اثبات شده است. این موشک تلسکوپ فضایی جیمز وب را مستقیما راهی مسیر دستیابی به L2 می‌کند تا در نهایت طی سفری ۴ هفته‌ای به چهار برابر فاصله‌ی ماه از زمین برسد.

شیوه‌ی تا شدن و قرارگیری تلسکوپ فضایی جیمز وب در محفظه‌ی موشک آریان ۵
Credit: ESA

چند ویژگی اختصاصی هم آریان ۵ را به گزینه‌ای مطلوب برای این مأموریت تبدیل می‌کند. این ویژگی‌ها شامل تطبیق دریچه‌های تهویه در پایه‌ی کلاهک است که در طول پرواز به‌طور کامل باز نگه داشته می‌شوند. کلاهک موشک یا دماغه‌ی مخطوطی-شکل آن، از مجموعه‌ی تلسکوپ هنگام برخاستن و در طول سفر در جو زمین، محافظت می‌کند و درگاه‌های آن کمک می‌کنند تا نرخ کاهش فشار از فشار زمین تا خلأ در طول پرواز، نبستا یکنواخت باشد.

آریان ۵ همچنین برای جلوگیری از داغ شدن بیش از حد اجزای وب، یک مانور ویژه انجام می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که همه‌ی بخش‌های ماهواره به‌طور یکسان در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند. پس از جدا شدن تلسکوپ هم یک باتری اضافی قدرت لازم برای انتقال موشک به مرحله‌ی بالاتر را فراهم می‌کند تا به‌طور ایمن از جیمز وب دور شود.

بندرگاه فضایی اروپا

خانواده‌ی موشک‌ها در بندرگاه فضایی اروپا در «گویان» (Guiana ) فرانسه، شامل آریان ۵، وگا و سایوز توسط «آریان‌اسپیس» (Arianespace) اداره می‌شود. این سایت پرتاب که در جنگل قرار گرفته است، ۶۹۰ کیلومتر مربع را پوشش می‌دهد و از جنبه‌های گوناگون یک محل پرتاب مطلوب به‌شمار می‌رود.

نمای هوایی بندرگاه فضایی اروپا
Credit: S. Corvaja, ESA

نخست با قرارگیری در تنها ۵ درجه‌ی شمالی استوا، موشک‌هایی که از اینجا پرتاب می‌شوند، می‌توانند به دلیل سرعت چرخش زمین از «اثر سنگ‌قلاب» (Slingshot Effect) استفاده کنند و این امر عملکرد آن‌ها را در حالی که با سرعت بیش از ۳۰۰ متر بر ثانیه حرکت می‌کنند، افزایش می‌دهد. همچنین یک اقیانوس گسترده به سمت شرق و شمال طیف وسیعی از مسیرهای احتمالی پرتاب را دور از مناطق پرجمعیت ارائه می‌دهد و سرانجام این منطقه با خطر بسیار کمی از نظر وقوع طوفان یا زمین‌لرزه است که هنگام انجام چنین عملیات ظریفی اهمیت دارد.

«دنیل نویشواندر» (Daniel Neuenschwander) مدیر حمل‌ونقل فضایی آژانس فضایی اروپا گفت: «وب نمونه‌ای عالی از کار گروهی و همکاری بین‌المللی است. ما از وب و شرکای خود در بندرگاه فضایی اروپا در گویان فرانسه استقبال می‌کنیم تا این ماجراجویی را به سمت یک حرکت هیجان‌انگیز سوار بر آریان ۵ ادامه دهند و در آینده پیشرفت‌های علمی چشمگیری را به‌اشتراک بگذارند.»

با رسیدن موفقیت‌آمیز این ابزار قدرتمند علمی به سایت پرتاب، تلسکوپ فضایی جیمز وب که حاصل همکاری ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا است، برای پرتاب در ماه دسامبر ۲۰۲۱ (آذر ۱۴۰۰ خورشیدی) آماده می‌شود.

عکس کاور: رسیدن تلسکوپ فضایی جیمز وب به بندرگاه فضایی اروپا
Credit: ESA/CNES/Arianespace

منبع: SciTechDaily