محبوبترینها
نمایش جنگ دینامیت شو در تهران [از بیوگرافی میلاد صالح پور تا خرید بلیط]
9 روش جرم گیری ماشین لباسشویی سامسونگ برای از بین بردن بوی بد
ساندویچ پانل: بهترین گزینه برای ساخت و ساز سریع
خرید بیمه، استعلام و مقایسه انواع بیمه درمان ✅?
پروازهای مشهد به دبی چه زمانی ارزان می‌شوند؟
تجربه غذاهای فرانسوی در قلب پاریس بهترین رستوران‌ها و کافه‌ها
دلایل زنگ زدن فلزات و روش های جلوگیری از آن
خرید بلیط چارتر هواپیمایی ماهان _ ماهان گشت
سیگنال در ترید چیست؟ بررسی انواع سیگنال در ترید
بهترین هدیه تولد برای متولدین زمستان: هدیه‌های کاربردی برای روزهای سرد
در خرید پارچه برزنتی به چه نکاتی باید توجه کنیم؟
صفحه اول
آرشیو مطالب
ورود/عضویت
هواشناسی
قیمت طلا سکه و ارز
قیمت خودرو
مطالب در سایت شما
تبادل لینک
ارتباط با ما
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
آمار وبسایت
تعداد کل بازدیدها :
1830299911
جیمز وب؛ بزرگترین و گران ترین تلسکوپ فضایی دنیا
واضح آرشیو وب فارسی:سینا پرس: سیناپرس: ساختمان ۲۹ مرکز فضایی گادرد جاییست که ابزارهای علمی «تلسکوپ فضایی جیمز وب» (James Webb Space Telescope) در آن آزمایش می شوند.ماه هاست که صدای مداوم ونگ ونگ یک پمپ خلاء برای خالی کردن هوای درون محفظه ای مهر و موم شده که چهار ابزار علمی تلسکوپ در آن قرار دارد، شنیده می شود. این پمپ سعی می کند نوعی خلاء شبیه به فضای میان سیاره ای درون این محفظه که شبیه به یک زود پز عظیم الجثه است، ایجاد کند. این درحالیست که هلیوم مایع دمای آن را در منفی ۲۵۰ درجه ی سانتیگراد نگه می دارد. درون محفظه، ابزارهای علمی به یک پلتفرم متصل شده اند و دائما در حال آزمون شدن هستند. حتی نور فروسرخ را به آن ها می تابانند تا دقتشان را بسنجند. این فقط قسمتی از فرایند ساخت تلسکوپ فضایی جدید ناسا است. بزرگترین، پیچیده ترین و گران قیمت ترین ماموریتی که ناسا در پی انجام آن رفته است. این تلسکوپ که ۱۰۰ بار تیزبین تر از هابل است می تواند به روزهای اولی که کیهان تازه متولد شده بود نگاه کند و پرده از رازهای کهکشان های اولیه، پیدایش ستارگان، اتمسفر سیاره های فراخورشیدی و شاید وجود حیات در دیگر نقاط عالم بردارد. «مت ماونتن» (Matt Mountain)، دانشمندی که قبلا با پروژه ی تلسکوپ فضایی جیمز وب کار می کرد می گوید: «این [تلسکوپ] می تواند انقلابی باشد، چرا که خیلی قدرتمند است.» درست مثل تلسکوپ هابل، این پروژه هم دچار مشکلات زیادی شده است. از جمله تغییراتی که لازم بود در طراحی ایجاد شود، عدم پیشرفت طبق برنامه ریزی های اولیه و البته کسری بودجه که پیمانکاران و شرکای کانادایی، اروپایی و البته آمریکایی را حسابی تحت فشار قرار داده است. آن قدر هزینه ی این پروژه زیاد شد که در سال های ۲۰۱۰ و ۲۰۱۱ تا مرز لغو شدن هم پیش رفت. با این حال خوشبختانه این اتفاق نیفتاد و بودجه ی کافی اختصاص یافت. تا به حال این پروژه ۸ میلیارد دلار برای سرمایه گذاران آب خورده است. هرچند که تا به حال همه چیز به خوبی و خوشی پیش رفته، ولی تا پایان سال ۲۰۱۸ فاصله ی زیادی داریم. زمانی که انتظار می رود تلسکوپ پرتاب شده و در فاصله ی ۱٫۵ میلیون کیلومتری از زمین قرار گرفته باشد. در آن هنگام تلسکوپ اولین نورگیری ها را انجام می دهد و داده هایش را به زمین ارسال می کند. جیمز وب در معرض خطرهای زیادی قرار دارد. مثلا باید بتواند تمام فشارهای وحشتناک لحظه ی پرتاب را تحمل کند. تلسکوپ به هنگام پرتاب به صورت تا شده درون کپسول بالای موشک قرار می گیرد و بنابراین وقتی به فضا رسید، تازه آینه ها و سپر خورشیدی آن باز می شوند. بعد از آن هم باید دستگاه ّها و ابزارها به کار بیفتند. آن قدر این ماشین و تمام مراحل عملیاتی آن پیچیده است که لحظه ای خطا در هرکدام از مراحل می تواند کل پروژه را نابود کند. زمانی که تلسکوپ هابل در سال ۱۹۹۰ به فضا فرستاده شد، دچار یک مشکل بزرگ بود که نمی توانست عکس های خیلی شفاف و پر جزییاتی بگیرد. با این حال ناسا در یک ماموریت جداگانه با شاتل، فضانوردانی را برای تعمیر آن فرستاد. هابل به ما نزدیک است و در مدار زمین گردش می کند. ولی وقتی جیمز وب به محل استقرار خود در فاصله ی ۱٫۵ میلیون کیلومتری رسید، دسترسی به آن برای انجام تعمیرات ممکن نیست. بنابراین ماموریت جیمز وب فوق العاده حساس است و آینده ی ماموریت های علمی پیچیده ی ناسا به آن بستگی دارد. جیمز وب در نقطه ی دوم لاگرانژی فاصله ی ۱٫۵ میلیون کیلومتری از زمین قرار می گیرد. به همین دلیل است که ناسا در مرکز فضایی گادرد انواع آزمایش ها را روی ابزارهای مختلف آن انجام می دهد. در ماموریت واقعی هیچ خطایی نباید رخ دهد و همه چیز باید کاملا درست پیش برود. همه ی کسانی که در پروژه کار می کنند کاملا تحت فشار هستند و فقط زمانی که تلسکوپ در فضا قرار گرفت و شروع به نورگیری کرد خیالشان راحت می شود. در اواسط دهه ی ۹۰ میلادی و زمانی که تلسکوپ هابل در حال دگرگون کردن نجوم بود، پژوهشگران به فکر ساختن نسل بعدی هابل افتادند. آن زمان «دنیل گولدین» (Daniel Goldin) مدیر کل ناسا بود و می گفت که نسل بعدی هابل باید «سریع تر، بهتر و ارزان تر باشد.» گولدین از مهندسان ناسا خواست تلسکوپی بسازند که قطر آینه اش ۸ متر باشد (هابل ۲٫۴ متر است) و البته ارزان تر از هابل درآید. هرچند که تلسکوپ هابل در نور مرئی، اندکی فروسرخ و فرابنفش کار می کند، قرار شد تلسکوپ بعدی صرفا در طیف فروسرخ کار کند. پرتوی فروسرخ طیف الکترومغناطیس برای منجمان اهمیت خیلی زیادی دارد. نور مرئی کهکشان ها و ستاره هایی که در ابتدای پیدایش جهان و اندکی پس از مهبانگ بوجود آمدند در اثر انبساط کیهان به فروسرخ گراییده و در نتیجه ما می توانیم آن ها را در این طول موج ببینیم. بسیاری از مواد شیمیایی موجود در اتمسفر سیارات فراخورشیدی نیز فقط در طول موج فروسرخ قابل شناسایی هستند. اتمسفر زمین مانع گذر پرتوی فروسرخ است. بنابراین به یک رصدخانه ی فضایی فروسرخ مثل جیمز وب احتیاج داریم. «مت گرین هاوس» (Matt Greenhouse) که از دانشمندان پروژه ی جیمز وب است می گوید که این تلسکوپ اولین تصویر دقیق از کیهان در پرتوی فروسرخ میانی را به ما می دهد. آینه ها و ابزارهای علمی جیمز وب تحت آزمایش های خیلی دقیق قرار دارند. برای اینکه جیمز وب بتواند در فروسرخ رصد کند، مهندسان ناسا باید از پس چالش های بزرگی بر می آمدند. اولین چالش گرما است. تابش پرتوی فروسرخ را ما به شکل گرما حس می کنیم. اگر تلسکوپ بر اثر نور خورشید یا عوامل دیگر گرم شود، آن هنگام نویز زیادی ایجاد می شود و ابزارهای علمی برای تمایز قائل شدن بین نور فروسرخ آمده از دوردست های کیهان و گرمای ابزارها و بدنه ی رصدخانه دچار مشکل می شوند. به همین دلیل مهندسان باید کاری می کردند که دمای ابزارهای تلسکوپ به کمتر از منفی ۲۳۳ درجه ی سانتیگراد برسد. این کار نیازمند مهندسی و طراحی خلاقانه است. به جز گرما، مشکل دیگر این بود که یک آینه ی ۸ متری را نمی شد در کلاهک موشک جای داد. به همین دلیل آینه باید کاملا تا می شد. سپر گرمایی هم باید توانایی جمع شدن داشت و در ضمن از غشایی کاملا نازک و سبک ساخته می شد. همچنین باید کل تلسکوپ در ضمن استحکام بالا، کاملا سبک بود و وزن آن از ۶ تن بیشتر نمی شد. این درحالیست که رصدخانه های فروسرخ زمینی هم اندازه ی جیمز وب چند برابر سنگین تر هستند. «اریک اسمیت» (Eric Smith) مدیر برنامه ی تلسکوپ جیمز وب می گوید: «ما می دانستیم که باید ۱۰ فناوری جدید خلق کنیم.» مثلا آینه ی تلسکوپ هابل به صورت یکپارچه است. ولی آینه ی جیمز وب تکه تکه است و از آینه های کوچکتر شش وجهی ساخته شده. دقیقا همان نوع طراحی که در بعضی رصدخانه های زمینی مثل «تلسکوپ های کک» (Keck Telescopes) در هاوایی هم می بینیم. همه ی این آینه ها باید خیلی ظریف و دقیق کنترل شوند تا مثل یک اپتیک یکپارچه عمل کرده و بتوانند نور ورودی را خیلی دقیق کانونی کنند. زیر هرکدام از آینه های شش وجهی جیمز وب ۶ جک کنترل کننده قرار دارد که می تواند جهت آن ها را تغییر دهد. بعلاوه ی اینکه یک جک در مرکزشان میزان قوس آن ها را تغییر می دهد. انتخاب ماده ی سازنده ی آینه هم چالش بزرگی است چرا که آینه ها باید شرایط محیطی خیلی سختی را تحمل کنند. از آن جا که هر ماده ای وقتی سرد شود تغییر شکل می دهد، بنابراین آینه ها به هنگام تراشیده شدن باید به شکلی درآیند که در دمای معمولی از نظر اپتیکی خطا داشته باشند، ولی وقتی به دمای منفی ۲۳۳ درجه ی سانتیگراد می رسند کاملا دقیق کار کنند. برای رسیدن به این هدف، سازندگان آینه از مدل های کامپیوتری خیلی دقیقی استفاده کردند و البته پا به فرایندی طولانی و طاقت فرسا گذاشتند. اینکه آینه را تراش بدهند، آن را سرد کنند، میزان تراش را اندازه بگیرند، آینه را گرم کنند، دوباره تراش بدهند، سرد کنند و این فرایند بارها ادامه پیدا کند. سازندگان آینه باید انتخاب می کردند که می خواهند در ساخت آینه از شیشه و یا از فلز بریلیوم استفاده کنند. در نهایت بریلیوم را برگزیدند چرا که کاملا مستحکم و در عین حال سبک است. این فلز به هنگام گرم و سرد شدن خیلی قابل پیش بینی است. طراحی نهایی جیمز وب در سال ۲۰۰۱ مطابق بر بلندپروازی های اولیه ی ناسا نبود. نگرانی ها درباره ی هزینه های افسارگسیخته ی این پروژه باعث شد که قطر آینه از ۸ متر به ۶٫۵ متر کاهش یابد و تعداد قطعات آینه از ۳۶ به ۱۸ قطعه برسد. در نهایت سطح جمع آورنده ی نور از ۵۰ متر مربع به ۲۵ متر مربع کاهش پیدا کرد. باز هم برای کاهش هزینه ها، ناسا تصمیم گرفت که از آینه هایی با دقت کمتر که نیاز به فرایند تراش ساده تری دارند، استفاده کند. این تغییر باعث می شود که جیمز وب در طول موج های فروسرخ نزدیک که بین ۱ تا ۲ میکرومتر هستند دقت کمتری داشته باشد. با این حال این مشکل بزرگی نیست چرا که تلسکوپ های زمینی همین الان این طول موج ها را پوشش می دهند. به هر حال پژوهشگران می گویند که جیمز وب در همین حالت هم می تواند به اهداف علمی کافی برسد. مقایسه ی آینه های تلسکوپ هابل و جیمز وب تا سال ۲۰۰۶، همه ی فناوری هایی که قرار بود در جیمز وب به کار گرفته شوند آماده شده و کارآمدی آن ها اثبات شده بود. طراحی نهایی انجام و ساخت قطعات مختلف شروع شد. در همین حال مهندسان ناسا شروع به طراحی آزمایش ّهایی کردند که باید جداگانه بر روی هرکدام از قطعات و وقتی قطعات به هم متصل می شدند، انجام می دادند. «اسکات ویلوبی» (Scott Willoughby) از شرکت نورثروپ گرومن که با پروژه ی جیمز وب همکاری می کند، می گوید: «به محض اتصال دو یا سه قطعه، آن ها را آزمایش می کنیم.» برای آزمایش ابزارها و فهمیدن اینکه آیا می توانند شرایط پرتاب را تحمل کنند، پژوهشگران چهار دوربین فروسرخ و طیف نگارها را محفظه ای قرار دادند که به شدت می لرزید و می توانست شرایط پرتاب را شبیه سازی کند. در ضمن آن ها را در معرض بلندگوهایی خیلی قدرتمند که هرکدام به اندازه ی یک انسان بلندی داشتند قرار دادند تا ببینند آیا سر و صدای پرتاب را تحمل می کنند یا خیر. تقریبا از همان ابتدای شروع آزمایش ها، مشکلات پدیدار شدند. گرم و سرد کردن های شدید باعث شد که برای آشکارساز های فروسرخ مشکلاتی بوجود بیاید. یکی دیگر از قسمت های خیلی مهم یعنی آرایه ی میکروشاتر در طیف سنج فروسرخ نزدیک هم در اتاق آکوستیک بر اثر صدای شدید دچار مشکل شد. این ابزار به اندازه ی چهار تمبر پستی است که از ۲۵۰ هزار فلپ کوچک تشکیل شده و هرکدام از این فلپ ها می توانند به صورت جداگانه باز شوند. بنابراین ابزار می تواند در یک میدان دید از ۱۰۰ کهکشان به صورت جداگانه طیف نگاری کند. این اولین طیف نگار چند جرمی است که در فضا قرار داده می شود. سازندگان این ابزارها مجبور شدند که در طراحی خود تجدید نظر کنند. کم کم آن ها توانستند قطعات و ابزارهایی بسازند که می توانستند از آزمایش ها سربلند بیرون بیایند. «مارسیا ریکه» (Marcia Rieke) از رصدخانه ی استوارد دانشگاه آریزونا در توسان که در پروژه شرکت دارد می گوید: «ما کاملا از عملکرد راضی هستیم.» او ادامه می دهد: «ما خیلی به پرتاب نزدیکیم.» درحالی که ابزارهای مختلف درحال آماده شدن بودند، عده ای دیگر آینه های شش وجهی را روی پلتفرم نهایی نصب می کردند. این آینه ها که هرکدام ۱٫۳ متر قطر دارند آن قدر سبک هستند که هرکدام از آن ها را یک نفر می تواند حمل کند. هرکدام از آن ها بسته به کیفیت اپتیکی باید در قسمت خاصی از پلتفرم جای بگیرد تا در نهایت آینه ی کامل را بسازند. روی تصویر کلیک کنید تا اینفوگرافیک را در ابعاد بزرگتر ببینید. اکنون همه ی ابزارها آزمایش و آینه سر هم شده است. در ماه مارس امسال آینه و ابزارها به هم می رسند. سپس در این مرحله که تقریبا تلسکوپ کامل شده، پکیج کامل را به قسمت آزمایش تحمل ارتعاش و بعد از آن اتاق آکوستیک تحمل صدای شدید می برند. سپس یک شب آن را در محفظه ی حمل قرار می دهند و درون کامیونی که با سرعت ۸ کیلومتر بر ساعت حرکت می کند می گذارند تا آن را از مرکز گادرد به پایگاه هوایی اندروز ببرند. آن جا سوار یک هواپیمای غول پیکر «سی-۵ گلکسی» (C5 Galaxy) می شود تا به هیوستون تگزاس پرواز کند. در هیوستون مهندسان ناسا تلسکوپ را در عالمی مجازی قرار می دهند. جایی که تلسکوپ با نورهای مصنوعی نورگیری می شود و مهندسان دقیق نگاه می کنند که پرتوی نور چگونه به تلسکوپ وارد می شود، از آینه ها بازتاب می شود و به ابزارها می رسد. بدین ترتیب مهندسان می توانند هر خطایی در آن را مشاهده کنند. گرین هاوس می گوید: «این کار برای هابل انجام نشد. ما در این ماموریت از این آزمایش نمی گذریم.» گرین هاوس اشاره به همان اتفاق بدی می کند که برای هابل افتاد و اپتیک آن خیلی خوب نمی توانست اجرام عمق فضا را ببیند. بعد از این کار تلسکوپ دوباره با هواپیمای سی-۵ گلکسی به ساحل ردوندو در کالیفرنیا جایی که نورثروپ گرومن باس و سپرگرمایی را می سازد، می رود. در آن جا رصدخانه ی کامل شکل می گیرد. در این مرحله رصدخانه آن قدر بزرگ است که نمی توان آن را درون هواپیما جای داد. بنابراین آن جا سوار کشتی از کانال پاناما رد می شود تا به پایگاه گویان فرانسه برسد. جایی که یک موشک آریان ۵ انتظار آن را می کشد. در اکتبر ۲۰۱۸ موشک آریان جیمز وب را به سوی نقطه ی دوم لاگرانژی پرتاب می کند. جایی در فاصله ی ۱٫۵ میلیون کیلومتری زمین که در آن تلسکوپ می تواند ثابت بماند و در کنار زمین به دور خورشید گردش کند. این سفر ۲۹ روز طول می کشد. جیمز وب در طول سفر شروع به باز شدن و به کار انداختن ابزارهایش می کند. ماونتین می گوید که استقرار رصدخانه در «سه هفته ی وحشت» صورت می گیرد. او ادامه می دهد: «تا به حال کسی این کار را انجام نداده است.» اول پنل های خورشیدی و آنتن ها باز می شوند تا برق و ارتباط رصدخانه برقرار شود. سپس سپرگرمایی باز می شود تا تلسکوپ و ابزارهایش خنک شوند. در نهایت هم آینه ی ثانویه در موقعیت قرار می گیرد. پس از اتمام همه ی این مراحل، زمان نفس گیر نورگیری تلسکوپ می رسد. زمانی که تلسکوپ به آسمان نگاه می کند. به نظر می رسد که همه ی مراحل آماده کردن تلسکوپ بعد از پرتاب حدود ۶ ماه طول بکشد. تا آن زمان فشار زیادی روی سازندگان جیمز وب وجود دارد. با این حال همه ی آن ها امیدوار هستند. «پیر فروت» (Pierre Ferruit) که یکی از دانشمندان مشغول در این پروژه است می گوید: «حتی برای کسانی که در این ماموریت کار می کنند هم فوق العاده است.» او می افزاید: «شاهد تاریخ بودن خیلی هیجان انگیز است.» منبع:دیجی کالا
یکشنبه ، ۲اسفند۱۳۹۴
[مشاهده متن کامل خبر]
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: سینا پرس]
[مشاهده در: www.sinapress.ir]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 63]
-
گوناگون
پربازدیدترینها