mahdavi3d

تلسكوپ فضايي جيمز وب / جانشين پرقدرت هابل و اسپيتزر

امتیاز دادن به این موضوع:

Recommended Posts

چگونه جانشین هابل، منظری اجمالی از کهکشان‌های نخستین را به ما نشان می‌دهد

 

 

969423_10152394327360049_762952663525680

 

 

یکی از ویژگی‌های کلیدی درک ما از کیهان‌شناسی این است که عمر جهان را محدود می‌دانیم. این مساله بدین معنا است که دوره‌ای در تاریخ جهان بوده است که کهکشان‌های اولیه شکل گرفته‌اند. مطالعه‌ی این برهه از تاریخ جهان آفرینش مدت مدیدی است که یکی از اهداف وسوسه‌انگیز نجوم رصدی بوده است.

 

مطالعه‌ی دوره‌ی شکل‌گیری کهکشان‌های اولیه در ابتدای مسیر تاریخ جهان آفرینش، مدت مدیدی است که یکی از اهداف وسوسه‌انگیز نجوم رصدی بوده است.اکنون به نظر می‌رسد بسیار راحت‌تر می‌توان بدین هدف نایل گشت.

بسیاری از پیشرفت‌های اخیر در کاوش مراحل اولیه‌ی تشکیل کهکشان، توسط تلسکوپ فضایی هابل انجام شده است؛ اما این تلسکوپ دیگر قادر به پیشروی بیشتر در دوره‌های اولیه جهان نیست. بدین دلیل است که هیجان بسیاری در رابطه با تلسکوپ جدید فضایی جیمز وب (JWST) که در مرکز پرواز فضایی گودآرد در مریلند ایالات متحده در حال ساخت و آزمایش است، وجود دارد.

 

 

روشنش کن!

همان طور که می دانید، توانایی ما در کاوش ادوار اولیه تاریخ جهان و سیر تکاملی پهناور آن به واسطه‌ی محدودیت در سرعت نور است. هنگامی که ما اجسام دور را مشاهده می‌کنیم به مانند این است که گذشته‌ی آن‌ها را می‌بینیم. اگر بتوانیم به اندازه‌ کافی دوردست‌ها را ببینیم، آن‌گاه خواهیم توانست نسل‌های اولیه کهکشان‌ها که جهان را تشکیل داده‌اند؛ ببینیم.

 

مشاهده این نسل در حال پیدایش و تشکیل، بسیار دشوار است. این اجسام در فاصله‌ای شگفت ‌آور از ما قرار دارند و به همین دلیل به شدت، کم نور هستند. از طرف دیگر انبساط رو به گسترش فضا (شیفت قرمز کیهانی) نور این کهکشان‌های در دور دست را بیشتر به سمت طیف فروسرخ می کشاند و نتیجه‌ای که حاصل می‌شود این است که این کهکشان‌ها در بیشتر رصدها، غیر قابل مشاهده هستند.

 

 

 

image-20150910-27309-b7h364.jpg

تلسکوپ هابل

 

 

پس از نصب دوربین شماره ۳ میدان عریض، در آخرین ماموریت تعمیراتی تلسکوپ در سال ۲۰۰۹، هابل وسیله‌ای بسیار با ارزش جهت انجام تحقیقات بوده است. با استفاده از توانمندی‌های فوق‌العاده حساس دوربین ۳، این تلسکوپ توانایی شناسایی نزدیک به ۹۵ درصد کل تاریخچه‌ جهان را دارد.

 

 

image-20150915-29627-14uwyw0.jpg

 

 

متاسفانه هابل نمی‌تواند خیلی در ناحیه نزدیک فروسرخ عمل کند و به واسطه آینه‌ی نسبتا کوچک آن، عملکردش محدود شده است.

اما این جاست که تلسکوپ جیمز وب به عنوان جانشین شایسته‌ی هابل، برای کمک از راه می‌رسد.

 

یابنده‌ی طلایی

تلسکوپ جیمز وب حاصل همکاری سازمان ملی مدیریت هوانوردی و فضایی آمریکا (NASA)، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا است که برای مشاهده‌ی جهان در طیف نزدیک فروسرخ بهینه‌سازی شده است. این تلسکوپ عملکرد بهینه‌ی خود را از طریق ترکیبی از علوم اپتیک، دستگاه وری و موقعیت مکانی خود به دست می‌آورد.

 

برخلاف تلسکوپ‌هایی که جهت مشاهده‌ی طیف مرئی ساخته می‌شوند و در آن‌ها از پوشش نقره یا آلومینیوم استفاده می‌شود، در تلسکوپ جیمز وب از پوشش طلا استفاده می‌شود که بازده بالاتری برای انعکاس نور نزدیک فروسرخ دارد. رصدهای فروسرخ همچنین نیاز دارند که تلسکوپ تا حد امکان خنک نگه داشته شود و در نتیجه تلسکوپ باید از زمین و خورشید پوشیده و محافظت شود. جهت دستیابی به این امر تلسکوپ جیمز وب در نقطه زمین-خورشیدی ال-۲ لاگرانژ در ۱/۵ میلیون کیلومتری زمین و فاصله‌ای چهار برابر این مقدار از ماه، قرار می‌گیرد. این منطقه بهترین موقعیت را دارد؛ زیرا تنها نقطه‌ی منظومه شمسی است که زمین و خورشید همیشه در یک سمت هستند و در نتیجه این موقعیت به تلسکوپ جیمز وب اجازه می‌دهد تا با به کارگیری تنها یک حفاظ خورشیدی، نور حاصل از هر دو منبع را مسدود کند.

جهت نیل به حساسیت مورد نیاز انجام اهداف علمی مورد نظر، تلسکوپ جیمز وب آینه‌ای با سطح جمع‌آوری در حدود پنج برابر هابل به کار گرفته است. آینه‌ای یک تکه با این اندازه را با هیچ یک از سفینه‌های فضایی کنونی نمی توان انتقال داد و در نتیجه تلسکوپ جیمز وب دارای ۱۸ قطعه آینه‌ی شش ضلعی است و هنگامی که تلسکوپ در موقعیت مناسب قرار گرفت این قطعات باز شده و به شکل یکپارچه خود درمی‌آیند.

 

 

banner-jwst-eng.jpg

 

 

 

این نوآوری به تلسکوپ اجازه می‌دهد تا بتواند تشکیل و سیر تکاملی کهکشان‌های اولیه را اکتشاف کند. این رصدها نه تنها آزمونی جهت سنجش دانش ما از تشکیل کهکشان‌های اولیه خواهند بود، بلکه اولین نظر اجمالی مقبول را از پدیده‌های عجیب و غریبی مانند وجود ستارگان جمعیت نوع ۳ را به ما خواهند داد.( جمعیت نوع ۳ ستارگانی هستند که از مواد اولیه و ابتدایی حاصل از مه‌ بانگ، تشکیل شده اند.)

 

تلسکوپ جیمز وب قادر است تا به جستجوی سوالات دیگری از علم نیز بپردازد. این تلسکوپ قادر است تا به کاوش ستارگان جوان پوشیده از غبار، اجسام جذابی چون سیارات و اقمار آن‌ها و شاید از همه مهیج‌تر به بررسی جو سیارات خارج از منظومه‌ی شمسی بپردازد.

با وجود پیشرفت تدریجی و پر دست‌انداز تلسکوپ (تاریخ ماموریت پرتاب آن به تعویق افتاد و به دلیل نگرانی های بودجه‌ای دولت ایالات متحده تا نزدیکی تعطیلی نیز پیش رفت) به نظر می‌رسد این پروژه اکنون در صف پرتاب برای سال ۲۰۱۸ قرار گرفته است و می‌توان اولین نتایج علمی حاصل از آن را در سال ۲۰۱۹ مشاهده کرد.

 

 

scientificamerican1010-48-I4.jpg

اینفوگراف از مشخصات و تفاوت های تلسکوپ جیمز وب و هابل، نحوه قرار گرفتن در موشک آریان پنج

 

 

normal_0fd4800_0.jpg

انتقال سازه مهم نگه دارنده آینه اصلی برای آزمایشات پرتوی ایکس و

سرماپژوهی به هانتسویل آلاباما بوسیله لاکهید C5 گالکسی (2013)

 

منبع:

http://www.iflscience.com/space/how-hubble-s-successor-will-give-us-glimpse-very-first-galaxies

http://www.zoomit.ir/it-news/astrology/24445-hubble-s-successor-see-first-galaxies

 

مطالعه بیشتر:

http://www.nasa.gov/mission_pages/webb/main/index.html

http://www.nasa.gov/audience/forstudents/nasaandyou/home/jwsteng_bkgd_en.html

  • Upvote 13

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر
ارسال شده در · مخفی شده توسط mahdavi3d، 16 بهمن 1394 - ????? ...
مخفی شده توسط mahdavi3d، 16 بهمن 1394 - ????? ...
خوش برگشتی برادر ... کارت درسته:)
  • Upvote 2

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
ارسال شده در · مخفی شده توسط mahdavi3d، 16 بهمن 1394 - ????? ...
مخفی شده توسط mahdavi3d، 16 بهمن 1394 - ????? ...

یکی از اجزای فضاپیما که کم کم می‌رفت تا به محل نگرانی بدل شود واحد کرایوکولر بود. همانگونه که در این تاپیک نیز اشاره شده است تلسکوپ فضایی وب برای عملکرد تخصصی در حوزه فروسرخ و از جمله مشاهده دورترین (قدیمی‌ترین) تابش‌های قابل مشاهده کیهان تدارک دیده شده است. این سیگنال‌ها بسیار ضعیف و کم‌نور هستند، به همین دلیل طراحان ماموریت وب تمهیدات خاصی برای احتراز از تابش‌های مزاحمِ مختل‌کننده مشاهدات اندیشیده‌اند. مواردی چون انتخاب مدار استقرار مناسب (نقطه لاگرانژی L-2) و استفاده از طراحی باز و سپر حرارتی چند لایه (بر خلاف طراحی‌های پیشین تلسکوپ‌های فضایی مانند تلسکوپ هابل که از تیوب «طراحی بسته» بهره می‌بردند)، از آن جمله‌اند. این‌ها امکان کاهش دمای طرفِ سرد وب به 40 درجه کلوین (منفی 233 درجه سلسیوس) را فراهم می‌کنند، ولی چهل کلوین نیز به طور کامل همه نیازها را پوشش نمی‌دهد! دوربین و طیف‌نگار ابزار فروسرخ میانی (MIRI) به سردسازی بیشتری نیاز دارند. به همین سبب از واحد کرایوکولر ویژه‌ای که از تکنیک‌ ژول –تامسون (JT) و پیش‌سردسازی لوله ضربانی (PT) بهره می‌گیرد برای به جریان اندازی گاز هلیوم در شریان‌های ویژه‌ در اطراف و داخل واحد MIRI استفاده شده است. این سرماسازِ "دو طبقه" دمای جداره واحد را به 18 درجه کلوین و دمای آشکارساز آن را به 7 درجه کلوین می‌کاهد (در تئوری، همه جنب و جوش‌ها در این دما متوقف می‌شوند).

سلام.. ممنون از ارائه اطلاعات .. و تبریک بابت بازگشت به سایت..  :rose:  :rose:

  • Upvote 4

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست

چهارشنبه گذشته، نصب آخرین آینه از 18 آینه اصلی تلسکوپ فضایی وب در مرکز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت مریلند به انجام رسید.

هر آینه‌ اصلی که به شکل شش ضلعی است، 40 کیلوگرم وزن دارد. نصب آنها توسط یک بازوی رباتیک و با دقت فراوان صورت گرفته است.

به گفته لی فینبرگ، مدیر بخش اپتیکی تلسکوپ در گودارد، اتمام نصب آینه‌های اصلی نقطه عطف بسیار مهمی است و نقطه اوج بیش از یک دهه طراحی، ساخت، آزمایش و اینک یکپارچه‌سازی سیستم آینه اصلی محسوب می‌شود. وی افزود: یک تیم بزرگ در سراسر کشور در حصول این دستاورد به ایفای نقش پرداختند.

آینه‌ها توسط کمپانی هوافضایی و فناوری بال در بولدر کالیفرنیا ساخته شدند. بال، پیمانکار فرعی نورثروپ برای طراحی سیستم اپتیکی و فناوری‌های اپتیکی محسوب می‌شود. نصب آینه‌ها در ساختار تلسکوپ توسط کمپانی هریس، دیگر پیمانکار فرعی نورثروپ گرومان به انجام رسید.

به گفته گری ماتیوز، مدیر اکتشافات فضایی هریس، تیم کمپانی به منظور اتمام کار تلسکوپ به نصب ساختار اپتیک پشتی (4,3,2,1) و نیز آینه ثانویه اقدام خواهد کرد. وی افزود: سپس قلب تلسکوپ یعنی ماژول ابزار علمی مجتمع یکپارچه‌سازی خواهد شد. ما سیستم را پس از انجام آزمون لرزشی آکوستیک و سایر آزمون‌ها، به مرکز فضایی جانسون در هیوستن منتقل می‌کنیم تا آزمون اپتیکی برودتی به منظور اطمینان از صحت عملکرد آن انجام شود.

 

http://spaceref.com/james-webb-space-telescope/james-webb-space-telescope-primary-mirror-fully-assembled.html

 

11073010005-m.jpg

برای اندازه بزرگتر اینجا کلیک کنید

 

oo16013b-m.jpg

برای اندازه بزرگتر اینجا کلیک کنید

 

234354634-m.jpg

  • Upvote 7

به اشتراک گذاشتن این پست


لینک به پست
اشتراک در سایت های دیگر

لطفا وارد سیستم شوید برای ارسال نظر

شما قادر خواهید بود بعد از ورود به سیستم این نظر را ترک نمایید



ورود به سیستم