James Webb

دانستنی های تلسکوپ جیمز وب

مقدمه

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) یکی از بزرگترین و پیچیده‌ترین پروژه‌های فضایی است که تاکنون به‌دست انسان ساخته شده است. این تلسکوپ که به نام جیمز وب، مدیر ناسا در دوران پروژه آپولو، نام‌گذاری شده است، به منظور کاوش در اعماق کیهان و کشف اسرار پنهان آن طراحی شده است. JWST قرار است جایگزین تلسکوپ فضایی هابل شود و با ابزارهای پیشرفته خود، نگاهی بی‌سابقه به گذشته کیهانی و فرایندهای تشکیل ستارگان و کهکشان‌ها بیندازد.

تلسکوپ جیمز وب
تلسکوپ جیمز وب

طراحی و ساخت

JWST توسط ناسا با همکاری آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) ساخته شده است. این تلسکوپ دارای آینه‌ای اصلی به قطر 6.5 متر است که از 18 قطعه شش‌ضلعی تشکیل شده است. این آینه بزرگتر از آینه 2.4 متری هابل است و به JWST امکان می‌دهد تا نورهای بسیار ضعیف از اجرام دوردست را جمع‌آوری کند. یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد JWST، استفاده از آینه‌های پوشیده از طلا است که بازتابی بهتر از نور مادون قرمز دارند. این ویژگی به تلسکوپ امکان می‌دهد تا فرایندهای سرد و دوردست کیهانی را با دقت بیشتری مشاهده کند. علاوه بر این، JWST به چهار ابزار علمی مجهز است که شامل دوربین‌های مادون قرمز، طیف‌سنج‌ها و دستگاه‌های تصویربرداری با وضوح بالا می‌باشند.

تلسکوپ جیمز وب
تلسکوپ جیمز وب

ماموریت‌ها و اهداف علمی

JWST با هدف پاسخ به برخی از بزرگترین سوالات علمی درباره کیهان به فضا فرستاده شده است. این اهداف شامل:

1. مطالعه تشکیل و تکامل کهکشان‌ها: JWST به محققان امکان می‌دهد تا به عمق تاریخ کیهانی نگاهی بیندازند و فرایندهای تشکیل و تکامل کهکشان‌ها را مطالعه کنند. با مشاهده کهکشان‌های اولیه، محققان می‌توانند بفهمند چگونه کهکشان‌ها به شکل کنونی خود درآمده‌اند.

2. کشف سیارات خارج از منظومه شمسی: یکی از اهداف اصلی JWST، شناسایی و مطالعه سیارات خارج از منظومه شمسی (اگزوپلانت‌ها) است. این تلسکوپ می‌تواند جو این سیارات را بررسی کند و به دنبال نشانه‌های حیات بگردد.

3. مطالعه ستارگان و منظومه‌های ستاره‌ای: JWST به محققان امکان می‌دهد تا فرآیندهای تشکیل و تکامل ستارگان و منظومه‌های ستاره‌ای را با دقت بیشتری مطالعه کنند. این مطالعات می‌تواند به درک بهتری از چگونگی تشکیل ستارگان و سیارات منجر شود.

جیمز وب
جیمز وب

فناوری‌ها و نوآوری‌ها

JWST با استفاده از فناوری‌های پیشرفته و نوآوری‌های متعدد ساخته شده است. یکی از این نوآوری‌ها، استفاده از یک سایبان بزرگ پنج‌لایه است که به تلسکوپ کمک می‌کند تا در برابر گرمای خورشید محافظت شود و بتواند در دماهای بسیار پایین کار کند. این سایبان که به اندازه یک زمین تنیس است، از جنس مواد مخصوصی ساخته شده که توانایی بازتاب گرما و نور را دارند.

راه‌اندازی و مکان‌یابی

JWST در دسامبر 2021 با موشک آریان 5 از پایگاه فضایی گویان فرانسه به فضا پرتاب شد. این تلسکوپ به نقطه لاگرانژی دوم (L2) ارسال شد که حدود 1.5 میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد. این نقطه مکان مناسبی برای تلسکوپ است زیرا تاثیرات گرمایی و گرانشی زمین و خورشید را به حداقل می‌رساند و به JWST امکان می‌دهد تا مشاهده‌های دقیقی انجام دهد.

دستاوردهای اولیه

تلسکوپ جیمز وب از زمان راه‌اندازی تاکنون دستاوردهای چشمگیری داشته است. یکی از نخستین تصاویر JWST، کهکشان SMACS 0723 است که جزئیات بی‌سابقه‌ای از این کهکشان دوردست را نشان می‌دهد. این تصویر نشان‌دهنده قدرت و دقت بالای تلسکوپ در مشاهده اجرام دوردست است. علاوه بر این، JWST موفق به کشف مولکول‌های کربنی در دیسک پروتوپلانتی شده است. این کشف نشان‌دهنده توانایی تلسکوپ در مطالعه فرآیندهای تشکیل سیارات و بررسی شیمی پیچیده دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای است.

تصویر جیمز وب
تصویر جیمز وب

چالش‌ها و موانع ساخت و راه‌اندازی

JWST با چالش‌ها و موانع متعددی همراه بود. یکی از بزرگترین چالش‌ها، پیچیدگی فنی و نیاز به دقت بالای اجزای مختلف تلسکوپ بود. همچنین، تاخیرهای متعدد و افزایش هزینه‌ها باعث نگرانی‌هایی در مورد موفقیت پروژه شد. با این حال، با تلاش‌های مستمر تیم‌های مهندسی و علمی، این چالش‌ها برطرف شد و JWST به‌طور موفقیت‌آمیز به فضا پرتاب شد.

آینده JWST

JWST در طول عمر خود به کاوش در اعماق کیهان ادامه خواهد داد و احتمالا کشفیات مهم و بی‌سابقه‌ای انجام خواهد داد. این تلسکوپ می‌تواند به درک بهتر ما از منشأ و تکامل کیهان کمک کند و به سوالات بنیادین درباره ساختار و ترکیب آن پاسخ دهد. علاوه بر این، JWST می‌تواند به جستجوی حیات در سیارات خارج از منظومه شمسی ادامه دهد و شاید به کشف نشانه‌های حیاتی بر روی این سیارات منجر شود.

فرق تلسکوپ جیمز با دیگر تلسکوپ ها در چیست

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) تفاوت‌های قابل‌توجهی با دیگر تلسکوپ‌های فضایی دارد که آن را به یک ابزار علمی بی‌نظیر تبدیل می‌کند. در اینجا به برخی از این تفاوت‌ها اشاره می‌کنیم:

  1. محدوده طول موج:
    • تلسکوپ جیمز وب در محدوده فروسرخ کار می‌کند، که امکان مشاهده اجرام بسیار دور و قدیمی‌تر در کیهان را فراهم می‌کند. این توانایی به دلیل انبساط کیهان است که نور مرئی اجرام دور به طول موج‌های فروسرخ تغییر می‌کند.
    • در مقابل، تلسکوپ هابل عمدتاً در طول موج‌های مرئی و فرابنفش کار می‌کند.
  2. اندازه آینه:
    • آینه اصلی تلسکوپ جیمز وب ۶.۵ متر قطر دارد که بزرگتر از آینه ۲.۴ متری هابل است. این افزایش اندازه، به JWST اجازه می‌دهد تا نور بیشتری جمع‌آوری کند و تصاویر با جزئیات بیشتری ثبت کند.
  3. موقعیت و مدار:
    • JWST در نقطه لاگرانژی دوم (L2) مستقر است که حدود ۱.۵ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد. این مکان به دور از زمین و خورشید است و باعث کاهش نویزهای حرارتی و نوری می‌شود.
    • تلسکوپ هابل در مدار نزدیک به زمین (حدود ۵۴۰ کیلومتر) قرار دارد.
  4. محافظت حرارتی:
    • تلسکوپ جیمز وب دارای یک سپر حرارتی بزرگ است که آن را از گرمای خورشید، زمین و ماه محافظت می‌کند. این سپر حرارتی به دمای بسیار پایین (حدود ۵۰ کلوین) کمک می‌کند که برای مشاهده‌های فروسرخ ضروری است.
  5. هدف علمی:
    • JWST برای مطالعه دوران‌های اولیه کیهان، تشکیل کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیستم‌های سیاره‌ای و حتی جو سیارات فراخورشیدی طراحی شده است.
    • هابل بیشتر بر روی مشاهده‌های گسترده در زمینه‌های مختلف از جمله سیارات درون منظومه شمسی، کهکشان‌های دور و پدیده‌های کیهانی مختلف تمرکز داشته است.
تفاوت تلسکوپ جیمز وب و هابل
تفاوت تلسکوپ جیمز وب و هابل

تلسکوپ جیمز وب با این تفاوت‌ها و ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، توانایی‌های جدید و بی‌سابقه‌ای برای مطالعه کیهان در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

جهت مشاهده مقالات در سایت تعلیم اینجا را کلیک کنید

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگو شرکت کنید؟
نظری بدهید!

دیدگاهتان را بنویسید