جابه جایی جزئی آینه های تلسکوپ جیمز وب به خاتمه نزدیک می گردد - مجله همراهان

هر یک از آینه های هجده گانه تلسکوپ فضایی جیمز وب برای حرکت ساخته شده اند و اکنون همین کار را در فضا انجام می دهند. ناسا آدینه گذشته، ردیاب موتور آینه را راه اندازی نموده است و اگرچه این مجموعه دوربینی برای نمایش فرایند استقرار ندارد، اما حالا در صفحه ردیابی محل تلسکوپ فضایی جیمز وب، این امکان برای همه وجود دارد که علاوه بر راستا تلسکوپ، جابه جایی تک تک بخش های آینه را هم دنبال نمایند.

تصویر تازه قرار گرفته در این صفحه، پیشرفت تک تک بخش های آینه اصلی (A و B و C) و آینه ثانویه (SM) را در حالی که 12.5 میلی متر از موقعیت حالت پرتاب، به سمت بالا حرکت می نمایند و برای فرآیند سه ماهه هم ترازی دقیق آماده می شوند، نشان می دهد.

آینه ها طی 10 روز با گام های بسیار کوچک تقریبا 1 میلی متر در روز حرکت می نمایند تا استقرار خود را کامل نمایند. هر بخش آینه اولیه یک شناسه دارد که از یک حرف A یا B یا C به همراه یک عدد تشکیل شده است. هر یک از حروف نشان دهنده یکی از بخش های آینه اصلی تلسکوپ جیمز وب است که شامل یک بخش مرکزی و دو بال می گردد.

هم اکنون تمام بخش های آینه اولیه به جز 2 آینه شش ضلعی روی بخش مرکزی حرکت 12.5 میلی متری خود را تکمیل نموده اند. حالا بخش های A3 و A6 قرار است در خاتمه فرآیند، به طور جداگانه جابه جا شوند، زیرا حسگرهای موقعیت آن ها به روش متفاوتی خوانده می شوند.

آینه اصلی تلسکوپ فضایی جیمز وب که دو هفته پیش به طور کامل باز شد، از 18 آینه کوچک تشکیل شده است که در مجموع قطر آن را به 6.5 متر می رسانند. با توجه به ابعاد زیاد، برای قرارگیری در محفظه موشک و پرتاب، احتیاج به تا شدن تلسکوپ بود. بنابراین پس از پرتاب، هر یک از اجزای تلسکوپ طی فرایندی تقریبا یک ماهه در فضا باز می گردد و در موقعیت نهایی قرار می گیرد.

پس از باز شدن اجزای اصلی اکنون نوبت استقرار جزئی آینه ها رسیده است. برای حفظ این آینه ها در طول سفر، در چیدمان پرتاب هر یک از آن ها سه گیره فلزی محکم و سخت در پشت خود دارند که آن ها از ارتعاشات و شتاب ها ایمن نگه می دارند. اما برای فعالیت تلسکوپ، این هر یک از آینه ها باید حدود 12.5 میلی متر (حدود نیم اینچ) حرکت کند تا گیره ها آزاد گردد و آینه ها امکان جابه جا شدن برای هم ترازی را داشته باشند.

عملگرهای آینه ها که با رایانه کنترل می شوند، برای حرکت های بسیار کوچک در ابعاد نانومتری طراحی شده اند و امکان جابه جایی با دقتی به کوچکی 10 نانومتر (حدود یک ده هزارم صخامت موی انسان) را به آینه می دهند. بنابراین جابه جایی 12.5 میلی متری اولیه، بزرگ ترین حرکتی است که عملگرهای آینه های وب در فضا انجام می دهند.

این عملیات، هم زمان انجام نمی گردد و گام به گام پیش می رود، چون هم ساده تر و ایمن تر است و هم باعث می گردد گرمای ناشی از فعالیت موتور عملگرها که در ادامه به آینه های تلسکوپ می رسد، محدود گردد و در کار علمی تلسکوپ مسئله ای ایجاد نکند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب برای رصد کیهان در طیف فروسرخ طراحی شده است و برای اینکه امکان رصد نورهای ضعیف ساختارهای اولیه کیهان را داشته باشد، باید تا جای ممکن خنک نگه داشته گردد و از هر گونه گرما دور باشد. سپر خورشیدی، چرخ های تنظیم جهت و حرکت های گام به گام در فرآیند استقرار، همه با درنظر گرفتن این نکته طراحی شده اند.

در همین حال جیمز وب به مدار نهایی خود، یعنی مدار هاله نقطه لاگرانژی 2 نزدیک می گردد. این تلسکوپ هم اکنون حدود 1 میلیون و 360 هزار کیلومتر را پیموده و تنها حدود 6 درصد راستا به جای مانده است. پس از حرکت جزئی آینه ها و رسیدن به مدار، فرآیند سه ماهه هم ترازی دقیق آن ها شروع می گردد تا در نهایت بتوانند به عنوان یک آینه یکپارچه و غول پیکر فعالیت داشته باشند و چشم بشر را با جزئیاتی بیشتر به کیهان باز نمایند.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از جابه جایی جزئی آینه های طلایی شش ضلعی تلسکوپ فضایی جیمز وب

Credit: NASAs Goddard Space Flight Center

منبع: NASA