گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
تلسکوپ فضایی جیمز وب با هدف برملا کردن اسرار کیهان کمتر از یک ماه آینده به فضا پرتاب خواهد شد. در ادامه با جزئیات پرتاب و مراحل پیچیده استقرار کامل این تلسکوپ فضایی آشنا خواهیم شد.
تلسکوپ فضایی جیمز وب به عنوان یکی از بزرگ‌ترین ماموریت‌های نجومی سال‌های اخیر محسوب می‌شود که کمتر از 1 ماه دیگر ناسا آن را به فضا پرتاب خواهد کرد. هم‌اکنون تیم‌های فنی در حال انجام آخرین اقدامات هستند تا این تلسکوپ فضایی در زمان مقرر برای پرتاب به فضا آماده شود، اما این تلسکوپ فضایی حتی پس از پرتاب نیز تا قبل از این که به طور کامل استقرار پیدا کند باید مراحل پیچیده‌ای را پشت سر بگذارد.
فرایند پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب
کشتی حامل تلسکوپ فضایی جیمز وب مدتی قبل با موفقیت پس از طی کردن یک مسیر طولانی از آمریکا به محل پرتاب خود در بندرگاه فضایی اروپا واقع در گویان فرانسه رسید. این تلسکوپ پیش از پرتاب باید آزمایش‌های آماده‌سازی متعددی را انجام دهد. در همین راستا جیمز وب پس از رسیدن به گویان فرانسه به یک اتاق تمیز منتقل شد و تکنسین‌های کنترل آلودگی پس از بررسی دریافتند این تلسکوپ بدون هیچ آلودگی توانسته 9300 کیلومتر را از آمریکا به گویان فرانسه سفر کند.
همچنین مهندسان آزمایش‌های الکتریکی و عملکردی را روی این تلسکوپ به انجام رساندند تا مطمئن شوند هیچ یک از قطعات طی این سفر با آسیبی مواجه نشده باشند. همچنین قرار است به‌زودی کارشناسان با لباس‌های ویژه استریل (Hazmat) مراحل بارگیری فضاپیمای وب را با سوخت هیدرازین و اکسیدکننده نیتروژن تتروکسید انجام دهند که این سوخت نیروی رانشگرهای موشکی برای حفظ مدار تلسکوپ را تامین خواهد کرد؛ این فرایند دو هفته طول خواهد کشید.
پس از انجام این فرایندها، تلسکوپ فضایی جیمز وب به ساختمان یکپارچه‌سازی انتقال پیدا خواهد کرد تا در قسمت بالایی موشک Ariane 5 نصب و آماده پرتاب شود. در ادامه کلاهک موشک در قسمت بالای آن قرار خواهد گرفت. پس از این مرحله جیمز وب برای پرتاب آماده خواهد بود. این تلسکوپ کمتر از 1 ماه دیگر در بندرگاه فضایی اروپا که به عنوان مرکز فضایی گویان (CSG) شناخته می‌شود به فضا پرتاب خواهد شد.
موشک آریان 5 که به عنوان پرتابگر کاملا یکپارچه با تلسکوپ فضای جیمز وب محسوب می‌شود حدود چند روز قبل از پرتاب در سکوی ویژه قرار خواهد گرفت. چند ساعت قبل از پرتاب نیز این موشک با سوخت هیدروژن مایع و اکسیدکننده اکسیژن مایع پر خواهد شد.
پرتاب تلسکوپ جیمز وب برای ناسا و دو آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) به عنوان شرکای ناسا در این پروژه از اهمیت خاصی برخوردار خواهد بود. پس از پرتاب، ناسا با 29 روز بسیار ترسناک مواجه می‌شود؛ چرا که هزاران قطعه تلسکوپ در کنار یکدیگر و بر اساس برنامه‌ریزی‌های انجام شده باید به درستی کار کنند تا جیمز وب فعال شده و بتواند به خوبی در محل مورد نظر مستقر شود. تمام این موارد در حالی انجام خواهد شد که فضاپیما با سرعت زیاد به سمت مقصدی 1.5 میلیون کیلومتر دورتر از سیاره زمین در حال حرکت خواهد بود.
فرایند پیچیده استقرار جیمز وب
پس از این که جیمز وب به فضا پرتاب شد، ناسا تا استقرار کامل این تلسکوپ با 29 روز حیاتی روبه‌رو خواهد بود. در واقع 206 ثانیه بعد از پرتاب، دو نیمه کلاهک موشک که در زمان پرتاب وظیفه محافظت از رصدخانه فضایی را بر عهده داشتند در ارتفاع حدود 120 کیلومتری از جو به کمک یک سیستم آتش‌افکن و فنر از یکدیگر جدا خواهند شد و در این زمان جیمز وب در معرض فضا قرار خواهد گرفت.
طبق برنامه‌ریزی‌های انجام شده، پس از جدایی کلاهک موشک، تلسکوپ وب باید سیگنال ارتباطی خود را به زمین بفرستد و تیم‌های ماموریت آن نیز باید با موفقیت آنها را دریافت کنند. در ادامه تلسکوپ به مدت 28 دقیقه پس از پرتاب به طور کامل از پرتابگر جدا خواهد شد و کنترل جیمز وب بعد از آن در دستان تیم زمینی مستقر در موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور خواهد بود. گفتنی است استقرار جیمز وب در فضا به یکی از پیچیده‌ترین توالی استقرار در فضا تا به امروز در این صنعت تبدیل خواهد شد.
برای این که بتوان راز کیهان را برملا کرد، در اولین قدم باید تلسکوپ به درستی باز شود که برای انجام آن می‌بایست بیش از 300 نقطه احتمال شکست و 50 عملیات استقرار اصلی بدون مشکل طی شوند تا این ابزار قدرتمند بتواند به شکل صحیح آماده استفاده شود.
تیم کنترل‌کننده در اولین گام خود برای استقرار تلسکوپ فضایی جیمز وب باید آرایه خورشیدی آن را 31 تا 33 دقیقه بعد از پرتاب باز کند که با توان حدود 2 کیلووات مانع تخلیه بیشتر باتری داخلی خواهد شد. همچنین طی دو ساعت پلتفرم آنتن متوسط و با بهره بالا باز خواهد شد تا ارتباطی با بالاترین نرخ داده با زمین از طریق شبکه فضا دوردست ناسا (DSN) فعال شود.
پیشرانه‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب حدود 12.5 ساعت پس از پرتاب باز خواهند شد و برای اولین بار چندین اصلاح ضروری مسیر را به انجام خواهد رساند تا رصدخانه را به سمت مقصد نهایی در مدار هدایت کند. این رصدخانه حدود 2.5 روز بعد از پرتاب از ماه عبور خواهد کرد؛ یعنی جیمز وب سریع‌تر از فضانوردان آپولو می‌تواند به مدار ماه برسد.
گسترش قاب محافظ یا همان ساختار پالت یکپارچه (Unitized Pallet Structure) به عنوان اولین استقرار بزرگ جیمز وب محسوب می‌شود که حدود 3 روز بعد از پرتاب به سمت پایین جمع خواهد شد تا برای ادامه گسترش رصدخانه فضای مناسبی فراهم شود. این مرحله به عنوان شروع تمام استقرارهای اصلی خواهد بود و برای این که پالت‌های جلو و عقب به شکل کامل جمع شوند به حدود 5 ساعت زمان نیاز خواهد بود.
یک برج جمع‌شونده نیز 4 روز بعد از پرتاب باز خواهد شد تا آینه‌ها و ابزار تلسکوپ را از مجموعه فضاپیما جدا سازد. این فرایند باعث خواهد شد تا تلسکوپ از ارتعاشات و گرمای هدایت شده از بستر فضاپیما در امان بماند. همچنین به کمک این فرایند سایر اجزای بزرگ‌تر تاشو نظیر آفتابگیر و آینه اصلی می‌توانند برای ادامه حرکات پیچیده خود از فضای مناسبی بهره‌مند شوند. حدودا 5 روز بعد از پرتاب، فرایند استقرار سایه‌بان محافظ آفتاب به عنوان یکی از مراحل بسیار ضروری به انجام خواهد رسید. در این فرایند یک آرایه آفتابگیر پیچیده به اندازه زمین تنیس نیز باز خواهد شد.
در ادامه پوشش‌های ویژه‌ای که از این آفتابگیر در زمان سفر به فضا محافظت می‌کردند، برداشته خواهند شد. در مرحله بعدی تمام 107 پین گسترش آفتابگیر 5 لایه که در جای خود قفل هستند، از محل خود خارج شده و باعث آزادسازی اتصال‌ها خواهند شد. بعد از این که تمام پین‌های محافظ آفتابگیر جدا شدند، 2 بال به عنوان بوم‌های میانی گسترش خواهند یافت تا هر یک از لایه‌های محافظ آفتابگیر به شکل نهایی خود که همانند الماس است درآیند.
فرایند استقرار و گسترش آفتابگیر بین 8 تا 9 روز بعد از پرتاب به پایان خواهد رسید، اما اگر در آن زمان یک مشکل پیش‌بینی نشده رخ دهد، امکان کاهش سرعت فرایندها نیز وجود خواهد داشت.
پس از این که آفتابگیر به شکل کامل گسترش یافت، یک رادیاتور ویژه در پشت آینه اولیه استقرار پیدا خواهد کرد تا ابزارهای علمی را خنک کند. سرانجام در این مرحله ابزار نوری وب به عنوان چشم ناسا فعال می‌شود. فرایند استقرار تلسکوپ نیز با باز کردن و قرارگیری پایه نگهدارنده آینه ثانویه در محل مورد نظر شروع خواهد شد که البته این فرایند 2 ساعت پس از روز دهم پرتاب تکمیل خواهد شد.
آینه ثانویه به عنوان یکی از مهم‌ترین تجهیزات تلسکوپ فضایی جیمز وب محسوب می‌شود و به همین دلیل برای موفقیت این ماموریت بسیار حائز اهمیت است. این آینه دایره‌ای از آینه اصلی کوچکتر بوده و در جمع‌آوری نور از 18 آینه اصلی جیمز وب در یک پرتو متمرکز نقش مهمی خواهد داشت.
در روز دوازدهم فرایند استقرار آینه اولیه شروع خواهد شد در 13 روز بعدی نیز استقرار بزرگ-مقیاس جیمز وب به انجام خواهد رسید و در آن زمان با قفل شدن بال‌های آینه‌های اصلی شاهد نمایان شدن شکوه کامل این تلسکوپ فضایی خواهیم بود.
بعد از این که بال‌های آینه بسته شد، یک فرایند 10 روزه و چند مرحله‌ای با هدف خارج‌سازی تمام 18 بخش اصلی آینه از پیکربندی حالت پرواز شروع خواهد شد و تمام این فرایند در روز 25 پرتاب به پایان خواهد رسید. در ادامه 126 محرک بسیار دقیق در پشت آینه‌ها به تنظیم دقیق آنها خواهد پرداخت تا هر آینه به شکل ویژه شیبدار شود. این فرایند چندین ماه به طول خواهد انجامید.
سرانجام پس از 29 روز از پرتاب، تلسکوپ فضایی جیمز وب یک بار دیگر موتورهای خود را روشن خواهد کرد تا در مدار تعیین شده یعنی دومین نقطه‌ی لاگرانژ یا L2 که حدود 1.5 میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد قرار بگیرد. سرانجام اگر این مرحله با موفقیت به پایان برسد، فرایند استقرار تلسکوپ جیمز وب به یکی از سخت‌ترین توالی استقرار که تاکنون در فضا انجام شده تبدیل خواهد شد.
تمام این موارد به خوبی نشان می‌دهند که این تلسکوپ فضایی برای استقرار پیدا کردن در مقصد نهایی خود باید فرایندهای بسیار حساسی را پشت سر بگذارد که هر نوع اشتباه و خطا در این فرایندها می‌تواند این ماموریت را با شکست مواجه کند، اما ناسا اعلام کرد به کمک چندین سال آموزش و مدیریت پروژه می‌تواند با موفقیت این تلسکوپ را در محل مورد نظر مستقر کند.
گفتنی است با وجود این که ماه اول برای استقرار این تلسکوپ بسیار پرتنش خواهد بود، اما برای راه‌اندازی تمام ابزارهای آن به 6 ماه زمان نیاز است. این تلسکوپ پس از استقرار کامل به برترین رصدخانه علوم فضایی جهان تبدیل خواهد شد. در واقع به کمک جیمز وب می‌توان به اسرار منظومه شمسی پی برد و دنیاهای ناشناخته را کشف کرد. همچنین خیلی‌ها این تلسکوپ را برملاکننده اسرار کیهان نیز می‌دانند که قطعا اطلاعات جمع‌آوری شده توسط آن می‌تواند باعث تغییر درک بشر از کیهان شود.
