احتمال برخورد زباله‌های فضایی با تلسکوپ جیمز وب
به گفته‌ی ناسا هرچند تلسکوپ فضایی جیمز وب به‌خوبی در فضا باز شده است اما با توجه به ابعاد آن ذرات و زباله‌های فضایی قطعا با آن برخورد خواهند کرد.
«تلسکوپ فضایی جیمز وب» (James Webb Space Telescope) حالا به‌طور کامل در فضا باز شده است و به سوی نقطه‌ی لاگرانژی ۲ حرکت می‌کند. روند باز شدن این تلسکوپ مرحله به مرحله از روی زمین کنترل شد و در این میان استقرار بخش‌هایی مانند سپر خورشیدی و آینه‌ی اصلی از حساسیت بسیار بالایی برخوردار بودند.
این روند به دلیل جلوگیری از اشکال در مأموریت توسط سازوکار داخلی طراحی شده بود و به‌خوبی پشت سر گذاشته شد. اما اگر عاملی بیرونی به فضاپیمای وب برخورد کند چه اتفاقی می‌افتد؟ امری که با توجه به ابعاد بزرگ آینه و سپر خورشیدی دور از ذهن نیست.
بخشی از طراحی مأموریت
به گفته‌ی «توماس زوربوچن» (Thomas Zurbuchen) مدیر علمی ناسا، تلسکوپ فضایی جیمز وب هم‌اکنون به‌طور کامل در فضا باز شده است و این قطعا دلیلی برای جشن گرفتن پس از دهه‌ها کار دشوار و هزینه‌ی بسیار زیاد ۱۰ میلیارد دلاری است.
این رصدخانه‌ی عظیم هنوز از مراحل پرخطر خارج نشده است و همان‌طور که در مدار خود به دور خورشید می‌چرخد، احتمالا در مسیرش با زباله‌های فضایی مواجه می‌شود که به گفته‌ی تیم مأموریت برخورد با آن‌ها اجتناب‌ناپذیر است.
پیشنهاد می کنیم مقاله شکل قرارگیری آینه های تلسکوپ جیمز وب را هم بخوانید.
مدار هاله‌ی تلسکوپ جیمز وب پیرامون نقطه‌ی لاگرانژی ۲ و به دور خورشید
Credit: NASA
«میشل تالر» (Michelle Thaller) دانشمند مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا گفت: «برخی از برخوردهای کوچک توسط ریزشهاب‌سنگ‌ها روی خواهد دارد و می‌دانیم که در طول مدت مأموریت، آینه‌های تلسکوپ آسیب خواهد دید.»
به گفته‌ی متخصصان، یکی از محتمل‌ترین برخوردها، ذرات غبار فضایی با جرم کمتر از ۱ گرم است. با وجود این احتمالات و هرچند خود تلسکوپ واقعا آسیب‌پذیر است، اما تیم مأموریت می‌گوید به احتمال زیاد می‌تواند از آسیب‌ها جان سالم به‌در ببرد.
«جولی ون کمپن» (Julie Van Campen) مهندس ناسا خاطرنشان کرد: «حتی اگر فرض کنیم که یک تکه زباله‌ی فضایی با جیمز وب برخورد کند و باعث شکستن یک آینه‌ی آن شود، باز هم پایان مأموریت نخواهد بود.»
به گفته‌ی او، از نظر محافظت امکانات خاصی برای تلسکوپ در نظر گرفته نشده است و کل فضاپیما همان ساختاری است که دیده می‌شود. اما اگر یک ریزشهاب باعث پاره شدن بخشی از آفتابگیر شود، حداقل چهار لایه‌ی دیگر برای حفظ سپر خورشیدی وجود دارد. او تأکید کرد: «این بخشی از محاسبات ما برای طول عمر وب بوده است.»
با آغاز سفر طولانی و سپس قرارگیری در مدار، هیچ راهی برای انجام عملیات تعمیرونگهداری روی این رصدخانه وجود ندارد. این فضاپیما برخلاف تلسکوپ فضایی هابل است که شاتل فضایی بین سال‌های ۱۹۹۳ تا ۲۰۰۹ میلادی، پنج برای برای تعمیر و ارتقای آن به مدار زمین رفت.
خوشبختانه یک تفاوت عمده‌ی دیگر هم وجود دارد؛ هابل در مداری بسیار آشفته‌تر، یعنی مدار پایین زمین (LEO) فعالیت دارد اما تلسکوپ جیمز وب در نقطه‌ی لاگرانژی ۲ (L2) به دور خورشید می‌چرخد. مکانی که یک خط مستقیم با زمین و خورشید تشکیل می‌دهد و نسبت به موقعیت هابل بسیار دورتر است و این‌طور که تالر گفت: «در واقع مکان خوبی برای قرارگیری تلسکوپ است و از نظر وجود زباله‌های فضایی جای بسیار تمیزتری است.»
نمای نزدیک از آینه‌های طلایی جیمز وب
Credit: Northrop Grumman/NASA
مهندسان ناسا از قبل به این موضوع در طراحی تلسکوپ فکر کرده‌اند و همچنین در برخی مواقع تجهیزات پشتیبان درنظر گرفته‌اند. برای نمونه آینه‌های تلسکوپ به گونه‌ای طراحی شده‌اند که برای اندکی آسیب آماده باشند، بدون اینکه بر فعالیت علمی آن‌ها اثر بگذارد.
آینه‌های اولیه و ثانویه‌ی وب می‌توانند آسیب‌هایی را تحمل کنند، حتی تا اندازه‌ای که بخشی از تصاویر گرفته شده، فوکوس نباشند. ون کامپن این موضوع را به قرار گرفتن ذره‌ی گردوغبار در چشم تشبیه کرد. این ذره ممکن است بخشی از دید را تار کند اما هنوز بخش زیادی قابل دیدن و برای درک آنچه چشم می‌بیند، کافی است.
علاوه بر این ابزارهای دیجیتالی هم می‌توانند هر گونه انحراف کوچکی را که ممکن است در اثر آسیب‌های ناشی از ریزشهاب‌ها یا دیگر زباله‌های فضایی ایجاد شوند، تصحیح کنند.
چنین مخاطراتی برای هابل هم وجود داشته و دارد. خوشبختانه با وجود آنکه این تلسکوپ در طول عمر خود صدمات کمی را متحمل شده اما هیچ یک آن‌قدر بزرگ نبوده که بر توانایی تلسکوپ برای انجام عملیات علمی یا گرفتن تصاویر خیره‌کننده از کیهان اثر بگذارند. همین موضوع برای تلسکوپ فضایی جیمز وب هم صادق است.
ناسا هدف بلندپروازانه‌ای را تعیین کرده است و قرار است جیمز وب دست‌کم برای ۱۰ سال دوام بیاورد. حتی پرتاب دقیقی که توسط شرکت آریان‌اسپیس انجام شد، باعث شد تا امکان دو برابر شدن طول مأموریت هم وجود داشته باشد اما این عددها با سوختی که تلسکوپ برای نگه داشتن خود در مدار و همچنین راه‌اندازی ابزارهایش نیاز دارد، محدود می‌شود.
هم‌اکنون فشار شدیدی که روی تیم مأموریت بود، کاهش یافته است و مهندسان با باز شدن تلسکوپ به یک شاهکار بزرگ دست زدند. فرآیندی بسیار دشوار که صدها مرحله را دربر می‌گرفت. حالا جیمز وب مشغول تراز و کالیبره کردن ابزارهای علمی خود است و در این میان، برخود ذرات یک نگرانی اولیه نیست، اگرچه با وجود اقدامات احتیاطی انجام شده، زباله‌های فضایی و شهاب‌سنگ‌ها همیشه یک تهدید خواهند بود.
