آزمایش موفق سپر خورشیدی تلسکوپ فضایی “جیمز وب”

1
1032

بیگ بنگ: سپر خورشیدی پنج لایه تلسکوپ فضایی جیمز وب کاملاً مونتاژ شده ناسا که به اندازه یک زمین تنیس است، سری آخر آزمایش‌های استقرار و کشش در مقیاس بزرگ را با موفقیت پشت سر گذاشت. موفقیت‌آمیز بودن این آزمایش، تلسکوپ جیمز وب را یک گام به پرتاب در سال ۲۰۲۱ نزدیک کرد.

James Webb Space Telescopes Final Tests scaledبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، “آلفونسو استوارت” سرپرست سیستم‌های استقرار تلسکوپ جیمز وب در مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا در گرینبلت مریلند، گفت: این یکی از بزرگترین دستاوردهای جیمز وب در سال ۲۰۲۰ است. ما توانستیم عملیات باز شدن سپر خورشیدی(unfolding) را به روشی کاملاً آهسته و کنترل شده انجام دهیم و شکل بادبادکی آن را حفظ کنیم و این نشان می‌دهد که این بخش از تلسکوپ فضایی آماده انجام عملیات در فضا است.

سپر خورشیدی از تلسکوپ محافظت می‌کند و نور و گرمای ساطع شده از خورشید، زمین و ماه را به فضا منعکس می‌کند. این رصدخانه فضایی باید سرد نگه داشته شود تا آزمایشات علمی در موج نور فروسرخ که برای چشم انسان قابل مشاهده نیست و به عنوان گرما احساس می‌شود را انجام دهد.

فناوری‌های نوآورانه سپرخورشیدی تلسکوپ جیمز وب و حسگرهای حساس فروسرخ تعبیه شده در این سپر، به دانشمندان امکان می‌دهد کهکشان‌های دور را رصد کرده و بسیاری دیگر از اجرام جذاب جهان را بررسی و مطالعه کنند. محافظت و نگهداری از ساختار سپر خورشیدی نیز یک فرآیند ظریف و پیچیده است.

nasaswebbsun“جیمز کوپر” مدیر بخش سپرخورشیدی تلسکوپ جیمز وب ناسا در گادرد گفت: به کل تیم تبریک می‌گویم. با توجه به ابعاد بزرگ تلسکوب ما باید عملکرد دقیقی در انجام آزمایشات داشته باشیم و عملیات استقرار کاری فوق العاده پیچیده است. برای انجام این مجموعه از  آزمایشات، علاوه بر تخصص فنی، برنامه‌ریزی دقیق، عزم راسخ، صبر و برقراری ارتباط صحیح نیز لازم است. محققان با انجام این کار نشان دادند تمامی این ویژگی‌ها را دارند. فکر کردن به اینکه دفعه بعدی که سپر خورشیدی مستقر شود هزاران مایل دورتر خواهد بود و از فضا عبور خواهد کرد، شگفت آور است.

غشاهای پوشش داده شده با پلیمر کپتون(Kapton polymer-coated membranes) سپر خورشیدی تلسکوپ جیمز وب به طور کامل در ماه دسامبر در نورثروپ گرومن در ساحل ردوندو، کالیفرنیا مستقر و تحت آزمایش کشش قرار گرفتند. نورثروپ گرومن سپر خورشیدی رصدخانه را برای ناسا طراحی کرده است.

در طول آزمایش، مهندسان یک سری دستورات را به سخت افزار فضاپیما ارسال کردند و با این کار ۱۳۹ عملگر مکانیکی، هشت موتور و هزاران قطعه دیگر را فعال کردند تا پنج غشای سپرخورشیدی را به شکل نهایی خود کشیده و شکل دهند. یک قسمت چالش برانگیز این آزمایش، باز کردن سپرخورشیدی در محیط جاذبه زمین است زیرا برخلاف فضا که در آنجا مواد گشوده شده تحت تاثیر گرانش قرار ندارند در اینجا این موضوع باعث اصطکاک می‌شود. هنگام پرتاب، دو طرف سپر خورشیدی رصدخانه جمع شده و در پرتابگر “آریان ۵” که توسط آژانس فضایی اروپا تهیه شده است، قرار می‌گیرد.

در این آزمایش، دو سازه پالت سپرخورشیدی را به حالت ایستاده تا کرده و سپس دو “بازوی” بزرگ(معروف به مونتاژ Mid-Boom)، سپرخورشیدی را به آرامی به سمت بیرون تلسکوپ هدایت می‌کنند و لایه‌های تا شده را به همراه آنها می‌کشند تا حرکت آنها شبیه حرکات بسیار آهسته رقص همزمان شوند. هنگامی که بازوها در موقعیت افقی خود قفل شده و قرار گرفتند، غشای سپرخورشیدی با موفقیت به صورت جداگانه با لایه پایین شروع به کشش می‌کنند و هر یک به شکل کاملا مستقر شده، باز می‌شوند.

James Webb Space Telescope Sunshield Fully Deployed scaledسپر خورشیدی بزرگ، یک طرف رصدخانه را به یک سمت گرم و رو به خورشید(حدود ۱۸۵ درجه فارنهایت) و یک طرف را به سمت فضای سرد(منهای ۳۸۸ درجه فارنهایت) قرار می‌دهد. سپرخورشیدی از نور و حسگرهای رصدخانه محافظت می‌کند، بنابراین تلسکوپ حتی در دمای بسیار سرد نیز تخریب نمی‌شود و می‌تواند آزمایشات علمی انجام دهد.

“بیل اوچز”، مدیر پروژه تلسکوپ جیمز وب گفت: موفقیت‌آمیز بودن این آزمایشات نشان می‌دهد که تلسکوپ در حال آماده شدن برای پرتاب است. مهندسین و تکنسین‌های ما در این ماه به پیشرفت‌های باورنکردنی در آزمایشات دست یافتند و با تکمیل این آزمایشات، کار مهمی را برای پرتاب سال آینده انجام دادند. مهندسان اکنون در حال آماده شدن برای انجام آزمایش نهایی استقرار پس از محیط استقرار رصدخانه طی چند ماه آینده و قبل از ارسال آن به مکان پرتاب در تابستان سال آینده هستند تا در نهایت در روز 31 اکتبر 2021 (یکشنبه 9 آبان 1400) این تلسکوپ را به فضا پرتاب کنند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب بعنوان جانشینی برای تلسکوپ هابل با هدف کاوش فروسرخ جهان اولیه، ساخته شده است که در سال 2021 میلادی از گویان با موشک آریان پنج سازمان فضایی اروپا به فضا ارسال می‌شود و ماموریتش را آغاز می‌کند.‌‌‌‌ این تلسکوپ باید بسیار سرد نگه داشته شود تا بتواند تابش فروسرخ را بدون تداخل دریافت کند، بدین منظور تلسکوپ در فضا در نزدیکی نقطه لاگرانژی در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری از سطح زمین قرار خواهد گرفت. همچنین یک آفتابگیر بزرگ، از آینه‌های این تلسکوپ که روکش طلا دارد و دیگر قطعاتش، در دمای زیر منفی ۲۲۳ درجه سانتی‌گراد نگهداری می‌کند.

در بدنه تلسکوپ جیمز وب ۱۰۰ سپر خورشیدی تعبیه خواهد شد تا از آسیب‌های ناشی از طوفان‌های خورشیدی در امان باشد. این تلسکوپ ۱۰۰ برابر از تلسکوپ هابل تیزبین‌تر است و می‌تواند زمان پدیداری کیهان را با رصد کهکشان‌های دوردست بهتر مشخص کرده و از رازهای ناگشوده کهکشان‌های اولیه، پیدایش ستارگان، اتمسفر سیاره‌های فراخورشیدی و شاید وجود حیات در دیگر نقاط عالم پرده بردارد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: phys.org



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

یک دیدگاه

  1. چندین سال است مشتاقانه منتظر خبر پرتاب موفقیت آمیز جیمز وب هستیم. امیدواریم 9 آبان 1400 با موفقیت پرتاب شود تا بتواند گوشه ای دیگر از اسرار جهان را برای ما فاش کند.