برخورد یک ریزشهاب واره به تلسکوپ جیمز وب آسیب زد - لیتن

این ریزشهاب واره بزرگ تر از حد انتظار در اواخر می (اوایل خرداد) به یکی از 18 بخش آینه اصلی فضاپیما آسیب زد. این ضربه به این معنی است که تیم مأموریت باید اعوجاج ایجاد شده در اثر برخورد را تصحیح کند، اما طبق اعلام ناسا تلسکوپ همچنان در سطحی عمل می نماید که می تواند از همه الزامات مأموریت فراتر برود.

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا (JWST) تلسکوپ فضایی فوق العاده قدرتمند نسل بعدی این سازمان است و برای نگاه کردن به دورترین نقاط کیهان و تماشا ستارگان و کهکشان هایی طراحی شده است که درست پس از مه بانگ (بیگ بنگ) شکل گرفته اند. ساخت این رصدخانه فضایی برای ناسا نزدیک به 10 میلیارد دلار هزینه داشته و تکمیل آن بیش از دو دهه طول کشیده است.

اما خاتمه در روز کریسمس 2021، جیمز وب به فضا پرتاب شد و طی یک ماه به فاصله 1.5 میلیون کیلومتری از زمین رسید و تحت یک فرآیند بسیار پیچیده باز شد.

به گفته ناسا، از زمان پرتاب تا کنون، رصدخانه به وسیله حداقل چهار ریزشهاب واره مختلف مورد اصابت قرار گرفته است، اما همه آن ها کوچک و تقریبا در مقدار مورد انتظار بودند. یک ریز ریزشهاب واره معمولا قطعه کوچکی از یک سیارک است که حجمی کوچک تر از یک دانه شن دارد.

اما چیزی که به تازگی با وب برخورد کرد، بزرگ تر ابعادی بود که آژانس آمادگی آن را داشت. اگرچه ناسا مقدار دقیق را تعیین نکرد اما گفت که برخورد بین 23 و 25 می (2 و 4 خرداد) باعث تأثیر قابل تشخیص در داده ها شده است و مهندسان به تجزیه وتحلیل اثرات ضربه ادامه می دهند.

ناسا این انتظار را داشت که جیمز وب در طول عمر خود مورد اصابت ذرات ریز فضایی قرار بگیرد زیرا تکه های سنگ های فضایی با سرعت زیاد، یک ویژگی اجتناب ناپذیر از محیط اعماق فضا هستند. در واقع آینه های طلایی تلسکوپ طوری طراحی شده اند که در برابر برخوردهای زباله های کوچک فضایی در طول زمان مقاومت کند.

آژانس فضایی آمریکا بعلاوه مجموعه ای از شبیه سازی ها و آزمایش های زمینی را با نمونه های آینه انجام داده است تا بتواند آینه ها را برای در برابر ضربه های انواع میکرو ریزشهاب واره بیشتر تقویت کند. اما مدل هایی که برای این شبیه سازی ها استفاده نموده اند، ریزشهاب واره به این بزرگی نداشتند و این برخورد، فراتر از آن چیزی بود که تیم می توانست روی زمین آزمایش کند.

در عین حال، این موضوع خیلی هم غیرمنتظره نبوده است. پل گایتنر (Paul Geithner) معاون مدیر پروژه وب در مرکز فضایی گادرد ناسا گفت: ما همیشه می دانستیم که وب باید محیط اعماق فضا را تحمل کند، که شامل نور فرابنفش قدرتمند و ذرات باردار خورشیدی، پرتوهای کیهانی از منابع عجیب و غریب در کهکشان و برخوردهای گاه به گاه ریزشهاب ها در منظومه شمسی است.

اگر ناسا بتواند نزدیک شدن بارش ریزشهاب ها را ببیند، مهندسان می توانند آینه و ابزار علمی جیمز وب را از رگبار زباله های فضایی دور نمایند. اما مشکل این بود که این ریزشهاب واره بخشی از یک بارش شهابی نبود و بنابراین ناسا آن را یک رویداد تصادفی اجتناب ناپذیر می داند.

با این وجود، آژانس فضایی یک تیم مهندسی برای یافتن راه هایی برای جلوگیری یا کاهش تأثیرات برخوردهای ریزشهاب واره با این مقدار تشکیل خواهد داد و از آنجا که جیمز وب بسیار حساس است، خود تلسکوپ هم به ناسا یاری می نماید تا درک بهتری از تعداد ریزشهاب واره خت در محیط اعماق فضا داشته باشد.

ناسا حتی پس از این برخورد هم در خصوص آینده جیمز وب خوش بین است. این آژانس نوشت: عملکرد وب در شروع زندگی علمی خود، همچنان بسیار فراتر از انتظار است و رصدخانه کاملا قادر است مأموریت های علمی را که برای دستیابی به آن طراحی شده است، انجام دهد.

مهندسان به خوبی می توانند آینه ضربه خورده را برای یاری به خنثی کردن اعوجاج داده ها تنظیم نمایند. تیم مأموریت قبلا هم این کار را انجام داده است و در طول زمان به کار با آینه ادامه خواهد داد تا برترین نتایج را به دست آورد.

این فرآیندی است که در طول 5 تا 10 سال عمر برنامه ریزی شده جیمز وب، همچنان که مشاهدات تازه انجام می شوند و رویدادهای برخوردی تازه ای آشکار می شوند، ادامه خواهد داشت. در عین حال، ناسا گوشزد کرد که مهندسان نمی توانند تأثیر برخورد را به طور کامل خنثی نمایند.

چون جیمز وب در فضا تنهاست، مهندسان ناسا ناگزیر بودند که آن را بسیار قوی بسازند. بر خلاف همتای خود، تلسکوپ فضایی هابل، که همچنان در مدار زمین است، جیمز وب طوری طراحی نشده است که قابل تعمیر و نگهداری باشد.

این یعنی اگر چیزی در فضاپیما دچار مشکل گردد، مهندسان باید راهی برای تعمیر آن از روی زمین عیب یابی نمایند. هم اکنون هیچ توانایی برای فرستادن انسان یا فضاپیمای رباتیک برای تنظیم جیمز وب وجود ندارد و بنابراین رصدخانه باید تا خاتمه مأموریت خود، با آینه کمی آسیب دیده زندگی کند و این در حالی است که ناسا انتظار دارد فضاپیما در طول زمان با زباله های فضایی بیشتری هم برخورد کند.

در این میان، به نظر نمی رسد که برخورد بر برنامه جیمز وب اثر بگذارد. خبر این برخورد تنها یک ماه پیش از یک نقطه عطف بزرگ برای مأموریت منتشر می گردد. پس از گذراندن چند ماه گذشته برای کالیبراسیون دقیق ابزارهای جیمز وب و تراز کردن آینه های فضاپیما، تیم مأموریت قرار است اولین تصاویر تمام رنگی جیمز وب را در 12 جولای (21 تیر) رونمایی کند. ناسا اعلام ننموده که این تصاویر چه اهدافی را نشان می دهند اما قطعا تماشایی خواهند بود.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از جیمز وب

Credit: NASA

منبع: The Verge