تلسكوب «ويب» الفضائي يعد علماء الفلك بمغامرات علمية عظيمة

http://aawsat.com/sites/default/file...?itok=9SyWdhvC



واشنطن: إريك نيل
داخل غرفة كبيرة ونظيفة للغاية في مركز غودارد للطيران الفضائي التابع لـ«ناسا» في مدينة غرينبيلت بولاية ميريلاند، يجتمع نحو 30 عاملا يرتدون سترات الوقاية البيضاء والنظارات الواقية والأحذية الزرقاء حول أجزاء من «آلة الزمن». ويجري تجميع تلك الأجزاء - وهي عبارة عن مرايا (عدسات) مغلفة بالذهب، ودروع مضادة لأشعة الشمس بحجم ملعب للتنس، وكاميرات حساسة تعمل بالأشعة تحت الحمراء - بتأن شديد لتصبح في النهاية تلسكوب جيمس ويب الفضائي James Webb Space Telescope. ويأمل علماء الفلك أن يساعدهم تلسكوب «جيمس ويب» في جمع الضوء الذي يقع على مسافة بعيدة للغاية من كوكب الأرض ويتحرك مبتعدا عنها.

* رؤية أعماق الكون
ظل الكون يتسع منذ الانفجار الكبير الذي شهد نشأته، ولكن العلماء يرجحون أنه إذا ما كان التلسكوب قويا بما فيه الكفاية، فإنه يمكنهم رؤية ميلاد المجرات الأولى، منذ ما لا يقل عن 13.5 مليار سنة. ويقول آفي ليوب، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة هارفارد الذي ساعد في التخطيط لمهمة التلسكوب ويب العلمية «إن ذلك يشبه علم الحفريات الأثرية. إننا نحفر عميقا في قلب الكون. ولكن مع تلاشي مصادر الضوء وابتعادها عنا، فإننا نحتاج إلى تلسكوب كبير مثل تلسكوب جيمس ويب».
واتخذ التلسكوب اسمه من اسم مدير سابق لوكالة ناسا، وسوف يكون التلسكوب الجديد الذي يبلغ قطره 21 قدما أكبر مائة مرة في قوته من التلسكوب الشهير هابل، الذي ابتدأ العمل في مداره عام 1990. ورغم أن التلسكوب هابل لم يكن أول تلسكوب فضائي، فإن الصور التي يلتقطها للأجسام البعيدة للغاية قد أذهلت الجمهور وأدت إلى إنجازات هائلة في علم الفيزياء الفلكية، مثل تحديد السرعة التي يتسع بها الكون.
سوف يكون التلسكوب ويب أكبر ويأخذ مداره في موقع أكثر إظلاما في الفضاء من التلسكوب هابل، مما يمكنه من التقاط الصور للمجرات المتلاشية. سوف تعمل الكاميرات الأربع العاملة بالأشعة تحت الحمراء على التقاط صور الضوء المتحرك سريعا مبتعدا عن كوكبنا والذي تحول من حالة الضوء المرئي إلى طيف الأشعة تحت الحمراء، مما يوصف بأنه «التحول الأحمر». والميزة التي يوفرها استخدام كاميرات الأشعة تحت الحمراء أن الضوء لا تحجبه سحب الغاز والغبار والتي قد تكون موجودة بين التلسكوب وبين الضوء.
وتغطي مرايا التلسكوب ويب أغلفة رقيقة من الذهب تعمل على امتصاص الضوء الأزرق وتعكس الضوء الأصفر والأحمر المرئيين، وسوف تعمل كاميرات التلسكوب على اكتشاف ضوء الأشعة تحت الحمراء وأجزاء مصغرة من الطيف المرئي. وبابتعاد الأجسام عن كوكبنا، فإن الطول الموجي للضوء يتحول من الضوء المرئي إلى ضوء الأشعة تحت الحمراء. وذلك هو السبب الكامن وراء مقدرة كاميرات التلسكوب ويب على رؤية الأشياء البعيدة للغاية والمتحركة بسرعة عالية مبتعدة عن كوكبنا.
وسوف تبحث الكاميرات أيضا في أجواء الكواكب التي تدور بالقرب من النجوم، والمعروفة باسم الكواكب الخارجية، من أجل الحصول على إشارات كيميائية للحياة عليها: مثل المياه، والأكسجين، وربما «التلوث الناتج عن الحضارات الغريبة».

* اختبارات أولية
ولكن قبل حدوث أي من تلك الاكتشافات العلمية المبهرة، هناك قدر كبير من الاختبارات لا بد من إجرائها في محطة غودارد، في الغرفة النظيفة على مقربة من «غرفة التبريد».
سيتم إجراء الكثير من التجارب من حيث الضغط والاهتزاز والتجميد والالتواء لآلاف الأجزاء المفردة من التلسكوب في مجهود يهدف إلى التأكد من نجاة السفينة الفضائية ضمن مشروع إطلاق التلسكوب إلى الفضاء من قاعدة غويانا الفرنسية ومن البيئة الباردة المحيطة بالموقع المداري على بعد ما يقرب من مليون ميل من الأرض. وبالمقارنة، يدور التلسكوب هابل على بعد 375 ميلا من سطح الأرض، في المعدل.
يبلغ المشروع، الذي بدأ في عام 2004. ذروته في شهر أكتوبر (تشرين الأول) عام 2018، عند إطلاق التلسكوب على متن الصاروخ الأوروبي أريان 5 التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. ومن الآن فصاعدا، سوف يعمل علماء وكالة ناسا على التقاط وتيرة العمل وتحديد المواعيد النهائية نحو الموعد النهائي للمشروع.
وفي فترة التسعينات، ساعد المهندس بول غايتنر، الشاب حينها، في إصلاح المطبات المصغرة في مرايا التلسكوب هابل الزجاجية، وهو عيب اكتشف عقب انطلاق التلسكوب إلى الفضاء. واليوم، يتأكد المهندس الذي يبلغ 52 عاما بنفسه من أن كل شيء في موضعه الصحيح لدى تجميع مكونات التلسكوب ويب في مركز غودارد. ولا يزال يعمل على اختبار الأجزاء المفردة، بما في ذلك كل وحدة من المرايا السداسية الثمانية عشر، وكذلك اللوحة الخلفية (والتي تصفها وكالة ناسا بأنها العمود الفقري الحامل للمرايا)، وأيضا كافة الأدوات العلمية التي يجري الانتهاء منها بحلول نهاية العام الحالي. ومع بداية عام 2015. سوف يتم تجميع مكونات التلسكوب والسفينة الفضائية الحاملة له سويا باستخدام غراء ومسامير ربط خاصة.
يقول المهندس غايتنر، الذي يشغل الآن منصب نائب مدير مشروع وكالة ناسا للشؤون الفنية: «لا جدوى من اختباره كنظام كامل. ولا يعني ذلك إلا اختبار مختلف المكونات والأجزاء وإقناع أنفسنا من خلال تلك الاختبارات والتحليلات أنه حين يتجمع سويا، فسوف يعمل».
أرسلت وكالة ناسا، في فترة التسعينات، رواد الفضاء لإصلاح مرايا التلسكوب هابل في عملية وصفت بالخطيرة والتي تطلبت 5 أيام من السير في الفضاء. ولكن ذلك لا يعتبر خيارا متاحا للتلسكوب ويب، فسوف يتخذ مداره في موضع بعيد للغاية.

* تلسكوب كوني
قال المهندس غايتنر إن الجميع أفادوا من الخطأ في تلسكوب هابل، والذي ألقت وكالة ناسا باللائمة فيه على المقاول. أما الآن، فباتت الحاجة إلى الاختبار المستقل للأسطح البصرية واضحة. حيث أضاف: «إننا لا نستخدم ذات الأدوات التي تُستخدم في صناعة البصريات حتى تتأكد أن كل شيء على ما يرام».
تضمن هذا العام إجراء الكثير من اختبارات التبريد (وهي اختبار ردود الفعل عند درجات الحرارة شديدة الانخفاض)، وفيها يتم إنزال الهيكل الصندوقي الشكل الذي يضم الكاميرات بالأشعة تحت الحمراء - والمسمى نموذج الآلة العلمية المتكاملة (ISIM) - في غرفة فارغة يبلغ ارتفاعها 60 قدما لدى مركز غودارد. يتم إفراغ الغرفة من الهواء لمحاكاة الظروف في الفضاء، ويتم ضخ النتروجين السائل في الغرفة الداخلية وضخ الهليوم فائق البرودة في غرفة مصغرة داخلها. وتواجه حزمة الكاميرات الأربع درجات حرارة تبلغ 11 درجة كيلفن، وهي تساوي 262 درجة مئوية تحت الصفر (440 درجة فهرنهايت تحت الصفر).
يفسر المهندس غايتنر ذلك بقوله «إن أكبر إجهاد لا يأتي من اهتزاز السفينة الفضائية أثناء الإطلاق، بل من انكماش الجسم بأكمله حينما يتعرض للبرودة الفائقة، لذلك هناك قدر عظيم من الإجهاد على المفاصل وهي تحاول تمزيق نفسها بنفسها».
وقد اجتاز نموذج الآلة العلمية المتكاملة (ISIM) اختبار التبريد في شهر يوليو (تموز) ، ثم جرى تدفئته إلى درجة حرارة الغرفة ثم إزالته من غرفة التبريد في شهر أكتوبر (تشرين الأول). وهو يحتاج إلى التفكيك ثم إعادة التجميع مرة أخرى من أجل الاختبارات النهائية المقررة في العام المقبل. ويعني اختبار كل شيء مرتين أن تلسكوب ويب سوف يعمل كما يُفترض له أن يعمل، وفقا للمهندس غايتنر. ولكن الاختبارات الإضافية حقا مكلفة.
* خدمة «واشنطن بوست»
(خاص بـ {الشرق الأوسط})

تقبل شكري وتقديري.....

شكرا على الجهد

عساك على القوووه

لك كل الشكر والتقدير

بالتوفيق والى الامام

عساك على القوووه