تلسکوپ فضایی جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب اکنون یکی از سردترین اجرام در فضا است

تلسکوپ فضایی جیمز وب در دمایی صدها درجه زیر صفر کار می‌کند. البته این فقط ناشی از سرمای عمق فضا نیست؛ بلکه کولر نصب شده روی این تلسکوپ هم مزید بر علت است.

تاکنون سردترین دمای ثبت شده روی زمین، 89- درجه سانتی‌گراد بوده که سال 1983 در ایستگاه وستوک قاره جنوبگان به ثبت رسید. این حتی از سرمای زمستانی کوه اورست هم شدیدتر است؛ جایی که با دمای 35- درجه سانتی‌گراد، اگر تجهیزات و آمادگی کافی نداشته باشید یخ می‌زنید. اما برای تلسکوپ فضایی جیمز وب، این اعداد و ارقام چیزی بیشتر از یک شوخی نیست!

جیمز وب در روز کریسمس سال 2021 راهی سفری به عمق فضا شد تا دورترین کهکشان‌ها و سیارات فراخورشیدی را تحت نظر بگیرد. برای این منظور، آینه‌ها و سایر تجهیزات اکتشافی تلسکوپ باید بی‌نهایت دقیق تنظیم شوند تا آشکارسازهای آن، سیگنال‌های حرارتی مادون قرمز را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کنند. سرانجام، این داده‌ها پردازش و تبدیل به تصاویری می‌شوند که اخترشناسان روی زمین می‌بینند.

اما یک مشکل وجود دارد: اینکه تجهیزات سخت افزاری جیمز وب نیز خودشان انرژی حرارتی مادون قرمز تولید می‌کنند؛ پس بدون فرونشاندن این حرارت، هر داده جمع‌آوری شده‌ای بی‌فایده خواهد بود. از این رو، تلسکوپ فضایی جیمز وب به یک کولر برودتی الکتریکی تجهیز شده است که ابزار MIRI (دوربین مادون قرمز میانه) آن را خنک نگه می‌دارد: دمایی در حدود منفی 267 درجه سانتی‌گراد!

کولر تلسکوپ فضایی جیمز وب

کولر تلسکوپ فضایی جیمز وب

این دما، فقط چند درجه بالاتر از تهی‌ترین و سردترین نقاط فضاست. در چنین دمایی، دوربین MIRI و طیف‌سنج جیمز وب از دقت کافی برای چشم دوختن به کهکشان‌های دوردست، ستارگان جوان، دنباله‌دارهای کم‌سو و اجرام موجود در کمربند کایپر (کمربندی مملو از اجسام سنگی در ورای مدار نپتون) برخوردار خواهند بود.

فاصله 1.6 میلیون کیلومتری جیمز وب از زمین، به آن امکان گریختن از نور و حرارت خورشید را می‌دهد. از آن فاصله، این تلسکوپ می‌تواند روی سیارات جوانی متمرکز شود که پس از مه‌بانگ یا بیگ بنگ (13.5 میلیارد سال پیش) متولد شدند. البته هنوز به یک سپر حرارتی 5 لایه به بزرگی زمین تنیس نیاز دارد.

هر لایه نقره‌ای، از دو طرف به یک وکیوم فشار می‌آورد که نقش عایق را ایفا می‌کند. این ساختار منعکس کننده، جلوی گرم شدن تجهیزات تلسکوپ را می‌گیرد. در واقع از کل انرژی خورشید، فقط یک بخش در میلیون به آن می‌رسد و دمای منفی 238 درجه‌ای حاصل می‌شود.

اما همان‌طور که گفته شد، دوربین MIRI جیمز وب برای عملکرد صحیح، باید از این هم سردتر شود. حتی ارتعاش اتم‌ها در آشکارسازهای آن، ممنوع است. این جریان تاریک (dark current) در سطح اتمی، می‌تواند باعث بروز اشتباه در خواندن داده‌ها شود و سیگنال‌های واقعی رسیده از ستاره‌های دور را بپوشاند.

از آنجایی که MIRI در قیاس با سایر ابزارهای جیمز وب، طول موج‌های بلندتر مادون قرمز را دریافت می‌کند، جریان تاریک تاثیر مخرب‌تری روی آن دارد. در واقع با هر درجه افزایش دمای MIRI، جریان تاریک حدودا 10 برابر می‌شود. بنابراین، کاهش دما برای کنترل جریان تاریک، الزامی است.

کولر تلسکوپ فضایی جیمز وب

دانشمندان در حال بررسی کولر تلسکوپ جیمز وب

به همین دلیل بود که یک تیم کامل، روی طراحی کولر ویژه‌ای به بزرگی یک یخچال خانگی متمرکز شد. این سازه برودتی، گاز هلیم را به درون MIRI پمپاژ و حرارت را دفع می‌کند. ساختار این سیستم خنک کننده، مشابه سیستم‌های تهویه مطبوع خانگی است؛ اما از پروسه‌ای چهار مرحله‌ای و پیچیده‌تر برای کاهش افراطی دما استفاده می‌کند.

به هر حال در دمایی تا این اندازه پایین، تلسکوپ فضایی جیمز وب مشغول ثبت برخی از جذاب‌ترین تصاویر کیهانی است.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*

2 دیدگاه

  1. همه چی با مدیریت صحیح منابع و تزریق درست آن و به دور از فساد امکان پذیر است.چون اهداف نهایی آنها مشخص است و انسان حیرت میکند از اینهمه دقت و ظرافت در کار،هر چی بگم کم گفتم،حالا به مقایسه کوچیک بکنید با مدیریت و برنامه ریزی تو ایران،مثلا قرار بود یه خودرو ساخته بشه به مبلغ زیر 10میلیون تومان در مدت مشخص،مدتها از اون زمان طی شد و هزینه ساخت چند برابر قولی که دادند بود،فرض کنید قرار بود این برنامه ها توسط مدیران ما انجام میشد.سرانجام کار میشد یه بالن آرزوها که به جو زمین نرسیده سقوط میکرد و کلی کشته میداد اونم با هزینه ای چند برابر جیمزوب که بیش از 80% اون هزینه هم اختلاس میشد

  2. این پروژه ها برای ما ایرانی ها نیاز است ما برای رشد علمی برای کشور به کار روی پروژه های بزرگ در دانشگاه ها و مراکز نیاز داریم تا در طول اراده الهی اول علوم رشد کنند بعد تولید ثروت از علوم اتفاق بیفتد پروژه جیمز وب شروع نیست و پایان هم نیست باید ما نیز تلاش کنیم جایگاه خود را ایجاد کنیم یادمان باشد اهداف به بزرگیشان نیست به اراده های قوی ست پس ما باید سنگ ریزه های نخود های اراده مان را تمیز کنیم که غذا دلچسب شود این همه دانشجویان و دانشگاهیان و دانشمند داریم آیا خدا ما را آفریده فقط خانواده هایمان را اداره کنیم یا که باید برای کاری که شروع کرده‌ایم هدف و تلاش داشته باشیم و بدانیم که اراده ما دولت و مسوولان را همراه خواهد کرد نه ما را با آن ها این قانون دانشمندان واقعی است مسوولان هر بخش فقط سواد اجرایی دارند و شما سازنده همه بخش های راه شما تولید کننده توانایی ها و شادی های از رشد و توسعه و پیشرفت هستید لعنت به دانشمند غمگین ما دانشمند غمگین نداریم ،دانشمندی مخالف است با غم پس هر کس یک مبحث علمی را بردارد و رویش کار کند ،امریکا یک کشور افراطی است اما حتی در این کشور اتحاد برای پروژه های بزرگ و کوچک هست چرا در ایران بغیر از بخش هایی این اتحاد وجود ندارد اشکال شما از نفس حکومت است که بکشید این نفس تغیانگر را و در کار خود متمرکز شوید شما سال ها وقت برای رسیدن به این نقطه گذاشتید زوال را رها کنید هر پروژه سکوی موفقیت دیگر شما است رها کنید ثروت و رفاه دیگران را کار شما رفاحش از آنها بیشتر است چون که قدرت در کار شماست آنها محدود رفاح دارند شما هر پروژه علمی که تمام کنید یک چشمه آب کندید که کجا آبش را می تواند ذخیره کند این چشمه ها روز به روز بیشتر هم بشود قدرت علم است این ما همه خادمان یکدیگر هستیم و هر کس که قدرت ایمان داشته باشد بیشتر قابل احترام است پادشاهی یا خادم بزرگ خواهد بود ما لخت آمده و لخت خواهیم رفت اما در درگاه خدا وقتی کار هایت را توضیح می دهیم چه خواهیم گفت ،من قدرت را در استارت علمی می بینم و نیز لذت زندگی را در فعالیت و کار های علمی دانشمندان چشیده اند و می دانند من چه عرض می کنم و شما که وارد علوم می شوید خود را قول نزنید راهتان را با جدیت و تلاش زیادی ادامه دهید اگر تلاش نکنید پشیمان خواهید شد هر جا هم بروید باید کار بلد باشید برای شما بهتر است که عمر خود را تلف نکنید و در آینده حسرت نخورید ،برای همه شما دانشمندان آرزوی موفقیت و شادکامی و سلامتی و خوشبختی و سعادت و سرمایه و رشد دارم