في عام 1996 ، بدأت ناسا العمل على تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، وهو مرصد للأشعة تحت الحمراء من الجيل التالي من شأنه أن يغير قواعد اللعبة تمامًا. وفي العام المقبل ، بعد عدة تأخيرات وتجاوزات في التكاليف واختبارات شاملة ، سيصل المرصد أخيرًا إلى الفضاء. على الرغم من التأخير الإضافي الذي فرضه تفشي COVID-19 ، أعلنت وكالة ناسا مؤخرًا أنها تستهدف 31 أكتوبر 2021 ، كتاريخ الإطلاق.
في أخبار جيدة أخرى ، فرق في وكالة ناسا مركز جودارد لرحلات الفضاء استفاد من حقيقة أن JWST قد تم تجميعه بالكامل الآن لإجراء التحليل الكهربائي والبرمجيات شديد الأهمية المعروف باسم اختبار الأنظمة الشامل (CST). كانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إجراء تقييم كامل للأنظمة على السيارة المجمعة بالكامل ، وسيساعد في ضمان عمل JWST في الفضاء عندما يحين الوقت!
مع اكتمال اختبار CST ، أصبح لدى فرق المهمة في Goddard و Northrop Grumman (الشركة المصنعة الرئيسية) الآن خط أساس للأداء الوظيفي الكهربائي للمركبة. خلال الأشهر القليلة المقبلة ، سيخضع المرصد لسلسلة اختباراته الصوتية والاهتزازات لمحاكاة الضغوط التي سيتعرض لها أثناء الإطلاق. بمجرد الانتهاء من ذلك ، ستقوم الفرق بإجراء تحليل آخر للنظام بالكامل.
بعد التجميع الكامل لتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا ، أجرت فرق الاختبار CST. ائتمانات: ناسا / كريس جن
سيقوم المهندسون بعد ذلك بمقارنة نتائج كليهما (والتي نأمل أن تكون هي نفسها) للتأكد من أن المركبة الفضائية تعمل كحزمة كاملة ويمكن أن تصمد أمام إطلاقها ثم تشغيلها أثناء وجودها في الفضاء. كما قال راندي بوليما ، مسؤول التكامل والاختبار الكهربائي لـ Webb في شركة Northrop Grumman ، في وكالة ناسا الأخيرة بيان صحفي :
'لم أشهد مطلقًا مثل هذا الجهد والتعاون والجهود عبر المنظمات لجلب العديد من الفرق والأفراد المختلفين في العديد من المجالات المختلفة معًا لتنفيذ هدف مشترك بنجاح. لدينا الكثير من الفخر ، ونشعر بالكثير من المكافآت الشخصية فيما تمكنا من تحقيقه خلال العام الماضي في تجميع Webb في شكله النهائي ، ومع الانتهاء من تقييم الأنظمة الأخير ، يمكننا المضي قدمًا بثقة بمعرفة أن التجمع كان ناجحًا '.
لمرصد مثلجيمس ويب، لا يمكن المبالغة في أهمية الاختبار عندما يتعلق الأمر بتطوير البرامج. ببساطة ، فإن JWST هو الأكبر و الأكثر تعقيدًا من الناحية الفنية تم بناء تلسكوب فضائي من أي وقت مضى ، ويتألف من العديد من المكونات التي لا يجب أن تعمل فقط بمفردها ولكن كجزء من حزمة متكاملة.
يعني حجم المرصد أيضًا أنه يجب طيه من أجل أن يتلاءم مع انسيابية الحمولة النافعة (المعروفة أيضًا باسم مخروط الأنف) التي تقع فوق صاروخ آريان 5 الذي سيرسله إلى الفضاء. بمجرد نشر التلسكوب في الفضاء ، يجب أن يتكشف بعد ذلك من أجل نشر أجهزته والبدء في جمع الضوء. على هذا النحو ، فإن التقييمات مثل هذا تضمن التحقق من جميع الأنظمة والتحقق من صحتها مسبقًا والتواصل مع بعضها البعض بشكل صحيح.
تساعد CSTs على ضمان نجاح المهمة من خلال التحقق من أن الأجهزة الإلكترونية والبرمجيات الخاصة بـ JWST تعمل في انسجام تام. ائتمانات: نورثروب جرومان
فيما يتعلق بالبرنامج ، يتكون CST من وحدات فردية من التعليمات البرمجية التي يتم اختبارها كما تمت كتابتها ، ثم يُعاد اختبارها عندما يتم دمجها في مكونات برامج كبيرة بشكل متزايد. في أي وقت يتم فيه إصلاح خطأ أو إضافة مميزة ، يجب إعادة تشغيل الاختبارات للتحقق من أن الشفرة التي تم تغييرها لا تسبب أخطاء. أخيرًا ، عمل الموظفون المسؤولون على مدار 24 ساعة لمدة 15 يومًا متتاليًا ، ونفذوا حوالي 1070 سيناريو وما يقرب من 1370 خطوة إجرائية.
قبل أن يتم تجميعها بالكامل ، أجرى المهندسون وفرق المهمة تقييمات للأداء باستخدام عمليات المحاكاة والبدائل ، مما سمح لهم باستنتاج البيانات حول أجزاء من المركبة الفضائية. ولكن مع تجميع المرصد الآن وعمل جميع المكونات معًا ، لم تعد عمليات المحاكاة ضرورية ويمكن للمهندسين تقييم كل من برمجياته وإلكترونياته مباشرةً.
كما ذكرنا سابقًا ، تسبب جائحة COVID-19 في تعطيل العديد من عمليات وكالة ناسا في منشآت متعددة. ومع ذلك ، عالجت الإدارة هذا الأمر من خلال إجراءات السلامة المعززة (التي تم تنفيذها مرة أخرى في مارس) ، والتي تتطلب تقليل عدد الموظفين العاملين في الموقع وأعضاء الفريق غير الأساسيين الذين يعملون عن بُعد.
اعتبارًا من أواخر مايو ، استأنف فريق JWST عمليات التحول شبه الكامل في غرفة الأبحاث وقام بتقييم تأثير تاريخ الإطلاق الذي تم تأجيله إلى مارس 2021 (والذي تم تقديمه منذ ذلك الحين إلى أكتوبر 2021). بمجرد اجتياز هذه الخطوات النهائية ، سيتمكن JWST أخيرًا من الذهاب إلى الفضاء والبدء في إجراء بعض المسوحات الفلكية المذهلة حقًا.
JWST هو برنامج دولي تقوده وكالة ناسا ، مع شركاء مثل وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية (CSA). خلال مهمتها التي تبلغ 10 سنوات ، ستحقق في الألغاز الدائمة للكون ، مثل وجود المادة المظلمة والطاقة المظلمة وتوسع الكون. ستسمح أدواته المتطورة التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء لعلماء الفلك بالعودة إلى بداية الزمن ورؤية أقدم النجوم والمجرات في التكوين.
سيعمل JWST أيضًا جنبًا إلى جنب مع التلسكوبات الفضائية لصيد الكواكب الخارجية مثل القمر الصناعي العابر لاستطلاع الكواكب الخارجية (TESS). في حين أن TESS والتلسكوبات الأخرى ستكتشف الكواكب الخارجية ، فإن JWST سيجمع الأطياف لتوصيف غلافها الجوي. سيساعد هذا علماء الفلك على الإجابة عن السؤال القديم حول ما إذا كانت هناك حياة خارج الأرض وخارج نظامنا الشمسي أم لا.
قراءة متعمقة: ناسا