تلسكوب جيمس ويب JWST

من الصعب التعرف على الفضاء الخارجي و الكون دون الإجابة عن تساؤلات كيف بدء الكون وكيف تشكلت المجرات والنجوم، كل تلك التساؤلات لم تكن الإجابة عليها سهلة دون تقنيات آلات الرصد والتصوير الثورية التي يمتلكها تلسكوب جيمس ويب، الذي تم اطلاقه في 2021. تم تصميم هذا التلسكوب بشكلٍ مثالي لدراسة المجرات، وتشكل النجوم، واكتشاف أجسام هائلة في سحابات الغبار والغاز. سواء كنت عالمًا فلكيًّا أو مجرد شخصًا مهتمًا بالفضاء، فإن تلسكوب جيمس ويب يستحق جولة عبر عدساته. في هذه المقالة، سنعطي نظرة شاملة على داعمي المشروع، أنظمة التحكم بالطيران، نظام التحكم الذاتي والخارجي، وأساليب رصد الفضاء. إذا كنت من أولئك الذين يستحضرون صورًا أغرب من الخيال، فستجده في هذه المقالة، حيث سنعرض لك مزيدًا من تفاصيل هذا التلسكوب وكل شيء عنه.

الصفات الرئيسية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي

تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو مرصد فضائي ضخم تم تطويره من قِبل ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية. يتميز التلسكوب بأربعة عناصر رئيسية هي التلسكوب، و وحدة الأجهزة، والدرع الشمسي، وقاعدة التوصيل للمركبة، ويتميز بالقدرة على التقاط صور مدهشة للفضاء بجودة عالية جداً، مما يٌمكّن العلماء من دراسة الكواكب والمجرات بتفاصيل أكبر وبأعماق أكبر. كما يشتمل التلسكوب على تقنيات متطورة لتصحيح الصورة وقياس الموجات المغناطيسية والضوئية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، وهذه الميزات تجعل منه أداة متميزة في مجال البحث العلمي في الفضاء.

تاريخ الإطلاق

في تاريخ 25 ديسمبر 2021، تم إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي بنجاح على متن صاروخ. وقد بلغت تكلفته 10 مليارات دولار أمريكي، مما يشير إلى الاستثمار الكبير في البحث العلمي والاستكشاف الفضائي. ويعتبر تلسكوب جيمس ويب الفضائي خليفة لتلسكوب هابل الفضائي الذي لا يزال نشطا منذ التسعينات. تعرضت مهمة التلسكوب لعدة تأجيلات بسبب بعض المشاكل التقنية، بما في ذلك مشكلة تمزق درع الشمس في عام 2018. لكن بفضل العلماء والتطور التكنولوجي و التقني، تم إطلاق التليسكوب بنجاح، حاملاً معه أملًا كبيرًا في مستقبل الاستكشاف الفضائي وكشف أسرار الكون.

مراحل تطوير تلسكوب جيمس ويب الفضائي

يعتبر جيمس ويب من أكبر المشاريع الفضائية التي أنشأتها البشرية، حيث استغرق تطويره أكثر من 20 عاماً. بدأت مراحل تطوير تلسكوب جيمس ويب في عام 1996، حيث عمل العلماء على تحديث وتطوير تكنولوجيا التلسكوب بهدف الحصول على صور أكثر وضوحاً ودقة. تم تجميع المرآت الضخمة التي يعتمد عليها التلسكوب في ولاية ميريلاند، بالإضافة إلى تطوير تقنيات مبتكرة لتثبيت المرآة الأخيرة من بين 18 مرآة في هيكل التلسكوب. وفي عام 2021، بدأت عملية نقل التلسكوب إلى منطقة الإطلاق في غويانا الفرنسية، حيث تم إتمام مرحلة الإطلاق في ديسمبر 2021. المراحل الطويلة في تطويره تعكس الجهود العلمية الكبيرة التي بذلت لإخراج تلك التحفة الهندسية الفريدة.

المواصفات الفنية

تعد المواصفات الفنية لتلسكوب جيمس ويب الفضائي مميزة بشكل لافت، حيث يتميز بمرآة رئيسية عرضها 6 أمتار ونصف، ما يزيد من حساسيته للضوء ويجعله أكثر دقة في تصوير الفضاء والنجوم. ويعد حجم المرآة الأساسية لجيمس ويب ثلاثة أضعاف حجم مرآة هابل الأساسية، مما يجعله أحد أكبر التلسكوبات الفضائية المستخدمة في البحث العلمي. كما يحتوي على تقنية التبريد النشط الذي يستخدم سائل الهيليوم لتبريد الأقمار والأجهزة الإلكترونية التي تعمل على درجات حرارة منخفضة جدًا وذلك لتحقيق أداء مثالي. هذه المواصفات الفنية تجعل منه أداة أساسية في الاستكشاف الفضائي وفهم أسرار الكون وروائعه.

دوره في البحث العلمي

تم تزويد التليسكوب بكل ما ذكرنا من تقنيات على أمل الإجابة على العديد من أسئلة الفلكيين وعلماء الكون. يوفر التليسكوب منصة بحثية قوية لباحثي الفضاء، حيث يقوم بإجراء مراقبة دقيقة للمجرات والأجرام السماوية وتعقب تطوراتها، كما أنه يساهم في البحث عن الحياة المحتملة في الأجرام البعيدة عنا. ولا يتوقف الأمر عند ذلك، حيث أن هذا التلسكوب العملاق يستطيع أيضًا الكشف عن تطورات الكون السحيقة، مما يساعد على فهم المزيد حول وجودنا وأصل الكون. فمما لا شك فيه، أنَ تلسكوب جيمس ويب الفضائي يُعد إنجازًا تاريخيًا يسهم بشكل كبير في فتح آفاقٍ جديدة في البحث العلمي من خلال التكنولوجيا الحديثة التي استخدمت في تصميمه.

كيف يتم تشغيله؟

يعمل تلسكوب جيمس ويب من خلال توجيه المرآة وعكس الضوء المجمع من النجوم إلى المعدات الرصدية. كما يتضمن تقنيات التحكم بالحرارة التي تحافظ على درجات الحرارة في مكونات التلسكوب. ويتم الاتصال والتحكم الأرضي به من خلال توجيه إشارات الراديو إليه والتي توجه الكواشف الفضائية لتصوير النجوم والأجرام السماوية الأخرى في كوننا. كما يحتوي على عدة كاميرات تلتقط صورًا و مشاهد في الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء. كما يعتمد تشغيله أيضا على تكنولوجيا الملاحة بالفضاء والحوسبة الفضائية لتجنب التداخلات الضوئية والحرارية التي تنتج عن تحرك الأرض حول الشمس وتداخل الشمس والقمر بين التلسكوب والأجرام السماوية.

ماذا تمكن من تصويره في الفضاء؟

مع إطلاق أول صورة بعد نصف عام من إطلاق التلسكوب إلى الفضاء، تمكن التلسكوب من اكتشاف أقدم مجرة في الكون كانت موجودة قبل 13.5 مليار سنة وقد أطلق عليها “DROPS-31”. وبعد ذلك، شهد علماء الفلك صور مبهرة للتحولات الكونية والتي تم التقاطها بواسطة تلسكوب جيمس ويب في إطار دراسة النجوم جوار الثقوب السوداء. يتميز تلسكوب جيمس ويب بقدرته على استقبال وتحليل الصور بطيف الأشعة تحت الحمراء، ذلك يمنحه القدرة على رؤية أطياف الضوء التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة وحتى التي يمكن رصدها باستخدام التلسكوبات الأخرى. على هذا الأساس، يعتبر جيمس ويب تحفة هندسية لها سمات فريدة ومستقبل كبير في البحث الفضائي.

تكلفته وأهمية استثمار به

تمثل تكلفة تطوير تلسكوب جيمس ويب الفضائي المقدرة بحوالي 10 مليارات دولار استثمارًا ضخمًا في البحث العلمي، وتعكس أهمية رؤية وفهم الكون وأسراره. وعلى الرغم من الكلفة الباهظة، إلا أن نصف هذا المبلغ يمثل التطوير الذي تم إجراؤه منذ أوائل تطوير تلسكوب هابل، والذي صنع تأثيرًا هائلا في مجال الفلك. يهدف تلسكوب جيمس ويب إلى توفير تقنيات جديدة لأبحاث الفلك والفيزياء الفلكية، من خلال تصوير المجرات والكواكب ودراسة التكوين النجمي والتطور الكوني. ومن المأمول أن تساعد النتائج التي سيتم الحصول عليها عن طريق هذا التلسكوب في فهم أسرار الكون والحياة على الأرض بطريقة جديدة وغير مسبوقة. لذلك، فإن استثمار المال في البحث العلمي يعد أمرًا مصيرياً للتقدم العلمي وتطور البشرية بشكل عام.

العلاقة بين تلسكوب جيمس ويب وتلسكوب هابل السابق

يرتبط تلسكوب جيمس ويب الفضائي ارتباطًا وثيقًا بتلسكوب هابل الفضائي السابق. فعلى الرغم من أن التلسكوبين يختلفان في الحجم والمواصفات، فإن جيمس ويب يرث تاريخ هابل فيما يتعلق بالمساهمة في البحث الفضائي والكشف عن الأسرار المخفية في الكون. ومن الجدير بالذكر أن تلسكوب هابل لا يزال قيد الخدمة في الفضاء، ويحظى بإشادة كبيرة من العلماء للعديد من الإنجازات التي حققها، بما في ذلك تأكيد أن الكون يتسع ويتوسع باستمرار. بمجرد إطلاق تلسكوب جيمس ويب، فقد انضم إلى قائمة الأجهزة الرائدة في الكشف الفلكي، والتي تسارع من تطورات الأبحاث الفضائية والاكتشافات الجديدة في علم الفيزياء والفلك. ومع تشغيل تلك المصادر المتعددة فإن العلماء يستطيعون تحقيق نتائج أعمق وأكثر دقة حول الكون الذي نعيش فيه.

أقرأ أيضا: محطة الفضاء الدولية (ISS)