برخورد یک ریزشهاب‌واره به تلسکوپ جیمز وب آسیب زد
برخورد یک ریزشهاب‌واره به رصدخانه‌ی فضایی قدرتمند جدید ناسا، تلسکوپ جیمز وب، باعث آسیب به آینه‌ی اصلی آن شد.
این ریزشهاب‌واره بزرگ‌تر از حد انتظار در اواخر می (اوایل خرداد) به یکی از ۱۸ بخش آینه‌ی اصلی فضاپیما آسیب زد. این ضربه به این معنی است که تیم مأموریت باید اعوجاج ایجاد شده در اثر برخورد را تصحیح کند، اما طبق اعلام ناسا تلسکوپ همچنان در سطحی عمل می‌کند که می‌تواند از همه‌ی الزامات مأموریت فراتر برود.
تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا (JWST) تلسکوپ فضایی فوق‌العاده قدرتمند نسل بعدی این سازمان است و برای نگاه کردن به دورترین نقاط کیهان و دیدن ستارگان و کهکشان‌هایی طراحی شده است که درست پس از مه‌بانگ (بیگ بنگ) شکل گرفته‌اند. ساخت این رصدخانه‌ی فضایی برای ناسا نزدیک به ۱۰ میلیارد دلار هزینه داشته و تکمیل آن بیش از دو دهه طول کشیده است.
اما سرانجام در روز کریسمس ۲۰۲۱، جیمز وب به فضا پرتاب شد و طی یک ماه به فاصله‌ی ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین رسید و تحت یک فرآیند بسیار پیچیده باز شد.
به گفته‌ی ناسا، از زمان پرتاب تا کنون، رصدخانه توسط حداقل چهار ریزشهاب‌واره مختلف مورد اصابت قرار گرفته است، اما همه‌ی آن‌ها کوچک و تقریبا در اندازه‌ی مورد انتظار بودند. یک ریز ریزشهاب‌واره معمولا قطعه‌ی کوچکی از یک سیارک است که حجمی کوچک‌تر از یک دانه‌ی شن دارد.
اما چیزی که به‌تازگی با وب برخورد کرد، بزرگ‌تر ابعادی بود که آژانس آمادگی آن را داشت. اگرچه ناسا اندازه‌ی دقیق را مشخص نکرد اما گفت که برخورد بین ۲۳ و ۲۵ می (۲ و ۴ خرداد) باعث تأثیر قابل تشخیص در داده‌ها شده است و مهندسان به تجزیه‌وتحلیل اثرات ضربه ادامه می‌دهند.
پوشش جیمز وب آن را در برابر بسیاری از ضربه‌های ریزشهاب‌های کوچک محافظت می‌کند.
Credit: Drew Noel, NASA
ناسا این انتظار را داشت که جیمز وب در طول عمر خود مورد اصابت ذرات ریز فضایی قرار بگیرد زیرا تکه‌های سنگ‌های فضایی با سرعت زیاد، یک ویژگی اجتناب‌ناپذیر از محیط اعماق فضا هستند. در واقع آینه‌های طلایی تلسکوپ طوری طراحی شده‌اند که در برابر برخوردهای زباله‌های کوچک فضایی در طول زمان مقاومت کند.
آژانس فضایی آمریکا همچنین مجموعه‌ای از شبیه‌سازی‌ها و آزمایش‌های زمینی را با نمونه‌های آینه انجام داده است تا بتواند آینه‌ها را برای در برابر ضربه‌های انواع میکرو ریزشهاب‌واره بیشتر تقویت کند. اما مدل‌هایی که برای این شبیه‌سازی‌ها استفاده کرده‌اند، ریزشهاب‌واره به این بزرگی نداشتند و این برخورد، فراتر از آن چیزی بود که تیم می‌توانست روی زمین آزمایش کند.
در عین حال، این موضوع خیلی هم غیرمنتظره نبوده است. «پل گایتنر» (Paul Geithner) معاون مدیر پروژه‌ی وب در مرکز فضایی گادرد ناسا گفت: «ما همواره می‌دانستیم که وب باید محیط اعماق فضا را تحمل کند، که شامل نور فرابنفش قدرتمند و ذرات باردار خورشیدی، پرتوهای کیهانی از منابع عجیب‌و‌غریب در کهکشان و برخوردهای گاه‌به‌گاه ریزشهاب‌ها در منظومه‌ی شمسی است.»
اگر ناسا بتواند نزدیک شدن بارش ریزشهاب‌ها را ببیند، مهندسان می‌توانند آینه و ابزار علمی جیمز وب را از رگبار زباله‌های فضایی دور کنند. اما مشکل این بود که این ریزشهاب‌واره بخشی از یک بارش شهابی نبود و بنابراین ناسا آن را یک «رویداد تصادفی اجتناب‌ناپذیر» می‌داند.
با این وجود، آژانس فضایی یک تیم مهندسی برای یافتن راه‌هایی برای جلوگیری یا کاهش تأثیرات برخوردهای ریزشهاب‌واره با این اندازه تشکیل خواهد داد و از آنجا که جیمز وب بسیار حساس است، خود تلسکوپ هم به ناسا کمک می‌کند تا درک بهتری از تعداد ریزشهاب‌واره‌خت در محیط اعماق فضا داشته باشد.
بررسی آینه‌های جیمز وب روی زمین
Credit: ESA
ناسا حتی پس از این برخورد هم در مورد آینده‌ی جیمز وب خوش‌بین است. این آژانس نوشت: «عملکرد وب در آغاز زندگی علمی خود، همچنان بسیار فراتر از انتظار است و رصدخانه کاملا قادر است مأموریت‌های علمی را که برای دستیابی به آن طراحی شده است، انجام دهد.»
مهندسان به‌خوبی می‌توانند آینه‌ی ضربه خورده را برای کمک به خنثی کردن اعوجاج داده‌ها تنظیم کنند. تیم مأموریت قبلا هم این کار را انجام داده است و در طول زمان به کار با آینه ادامه خواهد داد تا بهترین نتایج را به‌دست آورد.
این فرآیندی است که در طول ۵ تا ۱۰ سال عمر برنامه‌ریزی شده‌ی جیمز وب، همچنان که مشاهدات جدید انجام می‌شوند و رویدادهای برخوردی تازه‌ای آشکار می‌شوند، ادامه خواهد داشت. در عین حال، ناسا گوشزد کرد که مهندسان نمی‌توانند تأثیر برخورد را به‌طور کامل خنثی کنند.
چون جیمز وب در فضا تنهاست، مهندسان ناسا ناگزیر بودند که آن را بسیار قوی بسازند. بر خلاف همتای خود، تلسکوپ فضایی هابل، که همچنان در مدار زمین است، جیمز وب طوری طراحی نشده است که قابل تعمیر و نگهداری باشد.
این یعنی اگر چیزی در فضاپیما دچار مشکل شود، مهندسان باید راهی برای تعمیر آن از روی زمین عیب‌یابی کنند. هم‌اکنون هیچ توانایی برای فرستادن انسان یا فضاپیمای رباتیک برای تنظیم جیمز وب وجود ندارد و بنابراین رصدخانه باید تا پایان مأموریت خود، با آینه‌ی کمی آسیب دیده زندگی کند و این در حالی است که ناسا انتظار دارد فضاپیما در طول زمان با زباله‌های فضایی بیشتری هم برخورد کند.
در این میان، به‌نظر نمی‌رسد که برخورد بر برنامه‌ی جیمز وب اثر بگذارد. خبر این برخورد تنها یک ماه پیش از یک نقطه عطف بزرگ برای مأموریت منتشر می‌شود. پس از گذراندن چند ماه گذشته برای کالیبراسیون دقیق ابزارهای جیمز وب و تراز کردن آینه‌های فضاپیما، تیم مأموریت قرار است اولین تصاویر تمام رنگی جیمز وب را در ۱۲ جولای (۲۱ تیر) رونمایی کند. ناسا اعلام نکرده که این تصاویر چه اهدافی را نشان می‌دهند اما قطعا تماشایی خواهند بود.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از جیمز وب
Credit: NASA
منبع: The Verge
