هذا المقال أو القسم عن مهمة فضائية جارية . المعلومات المعروضة قد تتغير بشكل متكرر. لا تضف تخمينًا أو نصًا دون الرجوع إلى مصادر موثوقة . تاريخ آخر تعديل في 14 تموز (يوليو) 2022.

تلسكوب جيمس ويب الفضائي
تصور الفنان للتلسكوب
وصف
يكتب	تلسكوب
العاملين)	NASA ESA CSA STScI [ 1 ]
موقع الكتروني	jwst .nasa .gov sci .esa .int / jwst asc-csa .gc .ca stsci .edu / jwst
مدة المهمة	5 سنوات قابلة للتمديد إلى 10 سنوات و 6 أشهر و 19 يومًا (قيد التنفيذ)
الخصائص
معكرونة	6161.4 كجم
قطر الدائرة	6.5 أمتار
الطاقة الكهربائية	2000 واط
بعثة
المقاول (ق)	نورثروب غرومان ، شركة الكرة الفضائية
تاريخ الافراج عن	25 ديسمبر 2021 ، [ 2 ] 09:20:00 بالتوقيت العالمي −3
مركبة الاطلاق	آريان 5
الافراج عن الموقع	كورو ELA-3
محيط	374000 كم (230،000 ميل) [ 3 ]
أبواسترو	1500000 كم (930000 ميل) [ 3 ]
المداري	6 اشهر
شارة المهمة
شارة المهمة. شعار المهمة.
درجات
تحتوي هذه المقالة أو القسم على مادة حول مهمة فضائية حالية ، لذلك قد تتغير المعلومات مع تقدم المهمة.
بوابة علم الفلك

مرآة جيمس ويب الرئيسية في الغرفة الضخمة في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند .

تلسكوب جيمس ويب الفضائي ( JWST ) هو تلسكوب فضائي تم تطويره بالاشتراك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ( ESA) ووكالة الفضاء الكندية (CSA) ، ^{[ 4 ]} لغرض وضع مرصد في الفضاء لالتقاط الأشعة تحت الحمراء . يجب أن يراقب التلسكوب تكوين المجرات والنجوم الأولى ، ويدرس تطور المجرات ويرى عمليات تكون النجوم والكواكب .^{[ 5 ]} أطلق على التلسكوب في البدايةتلسكوب الفضاء من الجيل التاليأوNGST. يشير مصطلح "الجيل القادم" إلى حقيقة أنه يهدف إلى استبدالتلسكوب هابل الفضائي، لأنه بعد إطلاقه ، تم تطوير تقنيات جديدة ، مما يسمح ببناء التلسكوب الجديد وفقًا لمفهوم جديد. ^{[ 6 ]} تمت إعادة تسمية التلسكوب لاحقًا فيعام 2002، تكريماً لمدير وكالة الفضاء الأمريكية السابق ،جيمس إدوين ويب، الذي قادبرنامج أبولو، بالإضافة إلى عدد من المهمات الفضائية المهمة الأخرى. ^{[ 7]}

يهدف هذا التلسكوب إلى استبدال وظائف تلسكوب هابل الفضائي جزئيًا. تبلغ كتلته نصف كتلة هابل تقريبًا ، لكن قطر مرآته الأساسية أكبر بمقدار 2.5 مرة ومساحة المرآة ستة أضعاف مساحة هابل ، مما يسمح له بالتقاط المزيد من الضوء. ^{[ 8 ]} يجب أن يحتوي التلسكوب أيضًا على معدات أفضل لالتقاط الأشعة تحت الحمراء. ومن المتوقع أيضًا أن يعمل بعيدًا عن الأرض كثيرًا ، حيث يدور في الهالة التي تشكل نقطة لاغرانج L2 الثانية . ^{[ 9 ]}

سيستغرق التلسكوب حوالي ثلاثة أشهر للوصول إلى مداره النهائي. سيكون عمرها الافتراضي محدودًا بالمسافة من لاجرانج بوينت L2 ، ما وراء مدار القمر وخارج نطاق أي مركبة فضائية مأهولة متاحة حاليًا ، مما سيمنع التلسكوب من الخضوع للصيانة ؛ ^{[ 10 ] [ 5 ]} وأيضًا بسبب المخزون المحدود من المبردات ^{[ 11 ]} والوقود المستخدم لإبقائه في المدار ، والذي يجب أن يكون صغيرًا عند مقارنته بتلسكوب هابل . ^{[ 12 ]}

تم إطلاق جيمس ويب في 25 ديسمبر 2021 من مركز كورو للفضاء في غيانا الفرنسية . ^{[ 13 ]} في 24 يناير 2022 ، وصلت إلى وجهتها ، نقطة لاغرانج L2. ^{[ 14 ]} كان هدفها الأول هو النجم HD 84406 ، الذي يقع على بعد حوالي 241 سنة ضوئية من الأرض . ^{[ 15 ]}ومع ذلك ، لن يتم استخدام الصور الأولية المنتجة بشكل مباشر في الدراسات العلمية ، حيث ستكون خارج نطاق التركيز وستعمل فقط على المساعدة في محاذاة 18 مقطعًا سداسيًا من المرآة الأساسية للتلسكوب. ^{[ 16 ]} نُشرت أول صور علمية ملونة ومطيافية في 12 يوليو 2022. ^{[ 17 ]}

بعثة

ستكون مهمة JWST الأساسية هي فحص الأشعة تحت الحمراء الناتجة عن التوسع العظيم ( الانفجار العظيم ) وإجراء ملاحظات عن طفولة الكون . لإجراء مثل هذه الدراسات بحساسية غير مسبوقة ، يجب إبقاء المرصد بأكمله باردًا ، كما يجب حظر المصادر الكبيرة لتداخل الأشعة تحت الحمراء مثل الشمس والأرض والقمر . ^{[ 11 ]}

لتحقيق ذلك ، سيتعين على JWST أن يحمل معه درعًا شمسيًا معدنيًا كبيرًا قابلًا للطي ، والذي سيتعين عليه أن ينفتح في الفضاء ويمنع كل مصادر الأشعة تحت الحمراء هذه ؛ جنبا إلى جنب مع نظام التبريد باستخدام مشعات. ^{[ 11 ]} الوقت الاسمي لمهمة التلسكوب وأرصادته هو خمس سنوات ، بهدف الوصول إلى عشر سنوات. ^{[ 18 ]} ستبدأ المهمة المقررة لخمس سنوات بعد مرحلة تكليف وتعديل مدتها ستة أشهر. ^{[ 19 ]}

الأهداف

تلسكوب جيمس ويب الفضائي له أربعة أهداف رئيسية:

• البحث عن ضوء النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت في الكون بعد الانفجار العظيم
• دراسة تكوين وتطور المجرات
• فهم تكوين النجوم وأنظمة الكواكب
• دراسة أنظمة الكواكب وأصول الحياة. ^{[ 20 ]}

إطلاق

إطلاق جيمس ويب على متن آريان 5.

تم الإطلاق (المسماة "رحلة آريان VA256") في 25 ديسمبر 2021 على صاروخ آريان 5 في مركز كورو للفضاء في غيانا الفرنسية . ^{[ 13 ]} بعد نجاح الإطلاق ، صرح مدير ناسا بيل نيلسون أن هذا "يوم عظيم لكوكب الأرض". ^{[ 21 ]}

بعد 31 دقيقة من الإطلاق ، بدأ التلسكوب عملية نشر الألواح الشمسية ، والهوائي ، والدرع الشمسي ، والمرايا والذراع ، والتي من المتوقع أن تستغرق ثلاثة عشر يومًا. ^{[ 22 ]}

علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء

تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو الخليفة الرسمي لتلسكوب هابل الفضائي ، وبما أن تركيزه الأساسي ينصب على علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ، فهو أيضًا خليفة لتلسكوب سبيتزر الفضائي . سيتفوق جيمس ويب على قدرات كل من أسلافه ، حيث سيكون قادرًا على رؤية المزيد من النجوم والمجرات الأكبر سنًا. ^{[ 23 ]} تعتبر المراقبة في طيف الأشعة تحت الحمراء تقنية أساسية لتحقيق ذلك ، بسبب الانزياح الأحمر الكوني.ولأن هذا النوع من الإشعاع يخترق الغبار والغاز بشكل أفضل. هذا يسمح بملاحظة الأشياء الأكثر قتامة وبرودة. نظرًا لأن بخار الماء وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض يمتصان معظم الترددات في هذا الطيف ، فإن علم فلك الأشعة تحت الحمراء الأرضي يقتصر على نطاقات الموجات الضيقة التي يمتصها الغلاف الجوي بشكل أقل. بالإضافة إلى ذلك ، يُصدر الغلاف الجوي نفسه هذا النوع من الإشعاع ، وغالبًا ما يغطي ضوء الأشياء التي يتم رصدها ؛ مما يجعل التلسكوب الفضائي مفضلًا لرصد الأشعة تحت الحمراء. ^{[ 24 ]}

الموقع والمدار

يعمل JWST في مدار هالة ، يدور حول نقطة في الفضاء تُعرف باسم نقطة Sun-Earth L2 Lagrange ، على بعد 1500000 كيلومتر تقريبًا من مدار الأرض حول الشمس. ^{[ 25 ]} يتراوح موقعه الفعلي بين حوالي 250.000 كم و 832.000 كم من L2 أثناء دورانه ، مما يبقيه بعيدًا عن ظل الأرض والقمر. يحافظ هذا الترتيب على ثبات درجة حرارة المركبة الفضائية وأقل من 50 كلفن (-223 درجة مئوية) المطلوبة لرصد الأشعة تحت الحمراء الخافتة. ^{[ 26 ]}

التحكم الحراري

إن JWST Sunshield عبارة عن نظام تحكم حراري سلبي يتم نشره بعد الإطلاق لحماية التلسكوب والأجهزة من الضوء والحرارة من الشمس والأرض والقمر. والغرض منه هو السماح للتلسكوب الذي يعمل بالأشعة تحت الحمراء بالعمل عند أو أقل من درجة حرارة تصميمه البالغة 40 كلن (-233 درجة مئوية). ^{[ 27 ]} ولذلك يستخدم التلسكوب واقيًا كبيرًا من الشمس لحجب الضوء والحرارة من الشمس والأرض والقمر ، وموقعه بالقرب من الشمس والأرض L2 يبقي الأجسام الثلاثة على نفس الجانب من المركبة الفضائية في جميع الأوقات. . ^{[ 28 ]} يحافظ الواقي على درجة حرارة ثابتة للهياكل الموجودة على الجانب المظلم ، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على المحاذاة الدقيقة لأجزاء المرآة الأساسية في الفضاء. ^{[29 ]}

الادوات

رسم توضيحي لجيمس ويب.

وحدات الأدوات الرئيسية الثلاثة للتلسكوب هي:

• وحدة أدوات علمية متكاملة - ( ISIM ) ؛
• عنصر التلسكوب البصري - ( OTE ) ؛
• وحدة دعم الفضاء - ( SSM ).

ISIM هو نظام موزع بالكامل يتكون من وحدة مبردة مدمجة مع OTE ومع البرامج ودوائر المعالج والأدوات الإلكترونية الأخرى الموجودة في الجزء الساخن من SSM. ^{[ 30 ]}

يوفر ISIM البنية والبيئة ووسائل النقل للبيانات التي يتم جمعها بواسطة الوحدات العلمية الثلاث: NIRCam و NIRSpec و MIRI. بالإضافة إلى مستشعر التوليف الدقيق (مستشعر التوجيه الدقيق - FGS):

• كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) = كاميرا الأشعة تحت الحمراء ؛ ^{[ 31 ]}
• أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) = أجهزة الأشعة تحت الحمراء ؛ ^{[ 32 ]}
• مطياف الأشعة تحت الحمراء القريب (NIRSpec) = مطياف الأشعة تحت الحمراء. ^{[ 33 ]}

شركة نورثروب جرومان لتكنولوجيا الفضاء هي المقاول الرئيسي المسؤول عن تطوير المرصد وتكامله. وهم مسؤولون عن تطوير وبناء المركبة الفضائية ، والتي تشمل كليهما ؛ الجسم الرئيسي والدرع الشمسي. ^{[ 34 ]} تم التعاقد من الباطن مع شركة Ball Aerospace لتطوير وبناء عنصر التلسكوب البصري (OTE) . ^{[ 19 ]} مركز جودارد لرحلات الفضاء مسؤول عن توفير وحدة أدوات علمية متكاملة (ISIM). ^{[ 35 ]}

تاريخ

بدأ العمل في المشروع منذ أكثر من 30 عامًا في STScI مع التحدي المتمثل في "التفكير في المهمة الكبيرة التالية بعد هابل". جاء تطوير مفهوم المهمة في سبتمبر 1989 ، مع ورشة عمل عقدت في STScI ، قبل إطلاق هابل. وغطت الورشة الفرص العلمية والتحديات التكنولوجية لمثل هذه المهمة واستندت إلى أبحاث سابقة حتى الآن. ^{[ 36 ]}

التاريخ (التطور حتى 2003)

بدأت المناقشات حول استمرار ^هابل في الثمانينيات ، ولكن التخطيط الجاد بدأ في أوائل ^{التسعينيات .} خليفة هابل. ركز تطوير مفهوم تلسكوب الفضاء من الجيل التالي بطول 8 أمتار (NGST) على مدار العامين المقبلين على تلسكوب مرئي ومبرد يعمل بالأشعة تحت الحمراء بمجرد أن أصبح من الواضح أنه من غير العملي من الناحية الفنية تضمين قدرات الأشعة فوق البنفسجية.

في عام 1993 ، عين مجلس معهد تلسكوب الفضاء (STIC) لجنة لدراسة مهمات علم الفلك الفضائي في القرن الحادي والعشرين ، وبعد ذلك بعامين ، أوصت اللجنة بتلسكوب 4 أمتار - أصغر من 8 إلى 10 أمتار NGST التي تمت مناقشتها في البداية. القدرة على رؤية ضوء الأشعة تحت الحمراء. في وقت لاحق ، أعادت ناسا NGST إلى 8 أمتار. ^{[ 39 ]}

في الأساس ، تم تطوير مفهوم التلسكوب Hi-Z بين عامي 1989 و 1994: ^{[ 40 ]} تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء بفتحة 4 أمتار مكشوف بالكامل ^{[ 41 ]} والذي من شأنه أن يتراجع إلى مدار بواسطة 3 وحدات فلكية . ^{[ 42 ]} كان من الممكن أن يستفيد هذا المدار البعيد من ضوضاء الضوء المنخفضة من غبار البروج. ^{[ 43 ]} دعت خطط مبكرة أخرى إلى مهمة من تلسكوب NEXUS السلائف. ^{[ 44 ]}

لعب تصحيح البصريات المعيبة لتلسكوب هابل الفضائي في سنواته الأولى دورًا مهمًا في ولادة تلسكوب الفضاء الياباني. في عام 1993 ، أعدت وكالة ناسا STS-61 ، وهي مهمة مكوك الفضاء التي من شأنها أن تحمل بديلاً لكاميرا HST ومحولًا لجهاز التصوير الطيفي للتعويض عن الانحراف الكروي في مرآتها الأساسية.

في عام 2002 ، تمت إعادة تسمية المشروع تكريما للمدير الثاني لناسا (1961-1968) جيمس إي. ويب. قاد ويب الوكالة خلال برنامج أبولو وأسس البحث العلمي كنشاط أساسي لوكالة ناسا. ^{[ 45 ]} في عام 2003 ، منحت وكالة ناسا TRW عقدًا رئيسيًا بقيمة 824.8 مليون دولار لـ JWST. JWST هو مشروع ناسا ، بالتعاون الدولي من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة الفضاء الكندية (CSA) ، اللتين انضمتا رسميًا في عامي 2004 و 2007 ، على التوالي.

دعا المشروع إلى مرآة أساسية بطول 6.1 متر وتاريخ إطلاق عام 2010. في وقت لاحق من ذلك العام ، استحوذت شركة Northrop Grumman على TRW وأصبحت شركة Northrop Grumman Space Technology. ^{[ 46 ]}

إعادة التخطيط (2005)

تمت إدارة التطوير من قبل مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت ، ماريلاند ، مع جون سي ماذر كعالم المشروع. كان المقاول الرئيسي هو شركة Northrop Grumman Aerospace Systems ، المسؤولة عن تطوير وبناء عنصر المركبة الفضائية ، والذي تضمن ناقل الأقمار الصناعية ، ودرع الشمس ، وتجميع البرج القابل للنشر (DTA) الذي يربط عنصر التلسكوب البصري بحافلة المركبة الفضائية ، و Mid Boom الجمعية (MBA). ) التي تساعد على نشر المظلات الشمسية الكبيرة في المدار ، ^{[ 47 ]} بينما تساعد شركة Ball Aerospace & Technologiesتم التعاقد من الباطن لتطوير وبناء OTE نفسه ووحدة أدوات العلوم المتكاملة (ISIM). ^{[ 48 ]}

أول صورة بالأشعة تحت الحمراء (ملونة بدقة) تم التقاطها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي. تكشف هذه الصورة عن مجرات لم يسبق لها مثيل وتشوهات الجاذبية وعدد قليل من النجوم.

أداة متعددة المجالات (MIMF)

بعد تحقيق المعلم الرئيسي المتمثل في محاذاة التلسكوب مع NIRCam في مارس 2022 ، بدأ فريق Webb في توسيع محاذاة التلسكوب إلى الدليل (مستشعر التوجيه الدقيق ، أو FGS) والأدوات العلمية الثلاثة الأخرى. أطلقت ناسا على هذه العملية التي تستغرق ستة أسابيع محاذاة متعددة الأدوات متعددة المجالات (MIMF). ^{[ 49 ]}

الصور الأولى

في 11 يوليو 2022 ، قدمت ناسا أول صورة للمجال العميق التقطها جيمس ويب. كشف الرئيس الأمريكي جو بايدن عن الصورة عبر بث مشترك بين البيت الأبيض ووكالة الفضاء الأمريكية. ^{[ 50 ]}

في 12 يوليو 2022 ، تم تقديم ما أطلقت عليه وكالة ناسا "حزمة" من الصور التي التقطها جيمس ويب للجمهور. تم تصوير العديد من الأشياء وتم الكشف عن قياسات طيفية. ^{[ 51 ]}

صور صادرة عن وكالة ناسا في 12 يوليو 2022

سديم إيتا كارينا	ستيفان الخماسية	NGC 3132	طيف كوكب خارج المجموعة الشمسية WASP 76 ب

أنظر أيضا

• مراصد الفضاء الكبرى
• تلسكوب هابل الفضائي

مراجع

روابط خارجية

• «موقع ناسا حول مسبار تلسكوب الفضاء جيمس ويب » 
• «بعد بلوتو ، 6 مشاريع يجب أن تحدث ثورة في الطريقة التي نرى بها الفضاء» 

• بوابة علم الفلك
• بوابة علم الكونيات
• بوابة استكشاف الفضاء