لقد كان طريقًا طويلًا ومتعرجًا لنقل تلسكوب جيمس ويب الفضائي من المفهوم إلى الواقع. وأخيرًا ، بعد عقود من التخطيط والعمل والتأخير وتجاوز التكاليف ، أصبح الجيل التالي من التلسكوبات الفضائية جاهزًا أخيرًا للانطلاق. ولكن حتى الآن ، نظرًا لأن التلسكوب قد يسافر سرًا عن طريق سفينة شحن إلى موقع إطلاق وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) في غيانا الفرنسية ، يعلم كل من يشارك في مشروع JWST أن الإطلاق الناجح ليس هو النصر النهائي.
في الواقع ، ما بعد الإطلاق هو الوقت الذي تبدأ فيه عملية قضم الأظافر الحقيقية. بينما تخضع فرق المسبار المريخ سبع دقائق من الرعب للهبوط بمركبتهم الفضائية على الكوكب الأحمر ، سيكون لدى فرق JWST أكثر من 30 يومًا من الرعب المؤلم البطيء حيث يبدأ التلسكوب في رحلة تستغرق شهرًا كاملًا ، بطول 1.5 مليون كيلومتر (مليون ميل) إلى نقطة لاغرانج الثانية (L2).
وطوال الوقت ، سوف تتكشف JWST إلى التكوين المطلوب ، مع أكثر من 40 عملية نشر رئيسية لأنظمة مختلفة ، وتحتاج إلى مئات من المشغلات لإطلاق وإبقاء آليات التحرير ، جنبًا إلى جنب مع الكابلات للفك ، والمفاصل للعمل والأنظمة الكهربائية للتنشيط .
يجب أن يعمل كل شيء بشكل مثالي خلال الثلاثين يومًا المتتالية من تنفيذ المهمة أو التوقف عنها ، وكل ذلك يحدث في بيئة الفضاء القاسية ، باستخدام التلسكوب بمفرده. ليس هناك 30 يومًا من الرعب فحسب ، بل يمكن أيضًا أن يكون هناك 30 ليلة بلا نوم لجميع المعنيين.
تصور الفنان لجيمس ويب سبيس تيويسكوب. الائتمان: ناسا
بالطبع ، كل شيء يبدأ مع الإطلاق ، وهو إرهاب بحد ذاته.
قالت هايدي هاميل ، عالمة متعددة التخصصات ونائبة رئيس اتحاد الجامعات لأبحاث علم الفلك: 'نحن نضع هذا المورد الثمين بشكل لا يصدق على قمة انفجار محكوم'. 'إنه أمر مخيف ، لكن علم الصواريخ هو ما هو عليه. سيكون إطلاقًا ناجحًا تنهيدة كبيرة '.
إذا سارت الأمور على ما يرام ، تبدأ إثارة / رعب النشر بعد حوالي 30 دقيقة من الرحلة. سيوفر صاروخ آريان 5 قوة دفع لمدة 26 دقيقة تقريبًا ، ويرسل JWST حوالي 10.400 كيلومتر في رحلته. بعد قطع المرحلة الثانية ، سينفصل ويب عن المرحلة الثانية لـ Ariane 5.
قال ماسيمو ستيافيلي ، رئيس مكتب مهمة ويب في معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI): 'سيؤدي هذا إلى إطلاق المصفوفات الشمسية للنشر بعد 30 دقيقة من الإطلاق'. هذا مهم للغاية لأننا نحتاج إلى القوة. ولكن هذه ليست سوى المرة الأولى من بين عدد من عمليات النشر المهمة في الطريق إلى المستوى 2 '.
الحدث التالي هو ما يُبقي Stiavelli مستيقظًا في الليل. بينما سيضع Ariane JWST على طريق مباشر إلى L2 ، دون أن يدور أولًا حول الأرض ، فإن إطلاق صاعق مهم يضمن توجيه التلسكوب في الاتجاه الصحيح تمامًا.
وقال: 'علينا تشغيل محرك الصاروخ في المرصد لإخراجنا نحو المدار المرغوب من L2'. 'يمكن أن يحدث تصحيح منتصف الدورة التدريبية 1 (MCC1) حوالي 12. 5 ساعات بعد الإطلاق. هذا هو أهم حرق للمهمة '.
قال هاميل: 'يجب أن تذهب JWST إلى المدار في L2 ، هذه هي الطريقة التي تم بها تصميم المهمة'. 'إذا لم تطلق الدافعات لتوصلك إلى هناك ، فهناك المهمة.'
بعد إطلاق الصاروخ هي لحظة مهمة أخرى ، إطلاق ونشر هوائي عالي الكسب للاتصال بالتلسكوب ، ولإعادة إرسال البيانات العلمية المهمة إلى الأرض.
في غضون الأسبوع الأول لـ Webb في الفضاء ، ستكون مناورة تصحيح المسار الثانية ، ثم تأتي سلسلة من عمليات النشر الرئيسية مع ما يقرب من 200 مشغل مطلوب للعمل ، فقط للتحضير لدرع الشمس JWST. ويشمل ذلك تمديد أذرع الرافعة وإطلاق المشعات ونشرها.
أثناء الاختبار ، نشر المهندسون والفنيون جميع الطبقات الخمس للدرع الشمسي من تلسكوبات جيمس ويب الفضائية. حقوق الصورة: ناسا / كريس جن
هنا يبدأ قضم الأظافر الحقيقي. يتطلب حاجب الشمس نفسه بحجم ملعب التنس أكثر من 150 آلية إطلاق لإطلاق النار بشكل صحيح على مدار ثلاثة أيام.
قال هيلموت جينكنر Helmut Jenkner ، العالم المخضرم في STScI: 'يمكن لعدد المشغلات غير المنفجرة أن يسبب صداعًا بسيطًا ، حيث يجب أن تعمل جميعها'. 'حتى مع موثوقية تزيد عن 99.9٪ ، إذا ضاعفت ذلك في عدد المشغلات ، فستحصل على رقم يرفع الشعر إلى حد ما.'
يتضمن نشر حاجب الشمس المعقد حوالي 7000 قطعة ، بما في ذلك 400 بكرة والعديد من الكابلات وثمانية محركات. لكن نشر درع الشمس ضروري لتظليل التلسكوب من أي حرارة أو ضوء من الشمس والأرض والقمر ، للحفاظ على مكونات الأشعة تحت الحمراء للتلسكوب باردة قدر الإمكان. سيسمح هذا لـ JWST باكتشاف التواقيع الباهتة لجسم بعيد في الكون. سيبدأ التلسكوب والأدوات العلمية في البرودة بسرعة في ظل حاجب الشمس ، لكن الأمر سيستغرق عدة أسابيع حتى يبرد تمامًا ويصل إلى درجات حرارة ثابتة.
خلال الأسبوع الثاني بعد الإطلاق ، سيبدأ التلسكوب في التبلور ، أولاً مع نشر المرآة الثانوية. ثم تأتي اللحظة الكبيرة ، عندما تبدأ مرآة JWST 6.5 الأساسية في الظهور. ستفتح قطاعات البريليوم المطلية بالذهب عيار 18 ، بدءًا من الأجنحة الجانبية. ثم يقوم 132 مشغلًا صغيرًا بدفع أو سحب كل جزء من مقاطع المرآة في محاذاة دقيقة للميكرون ، مما يضع المرآة الأساسية في بؤرة التركيز. مرة أخرى ، كل شيء يجب أن يعمل بشكل مثالي.
في حين أن الشهر الأول هو الجزء الأكثر توتراً في عملية النشر ، إلا أن الأمر سيستغرق ستة أشهر حتى يتم تشغيل ومعايرة وتشغيل جميع الأجهزة. عندها فقط سيرى العلماء 'الضوء الأول' من التلسكوب.
اعترف هاميل 'هناك طرق لا تعد ولا تحصى يمكن أن تسوء الأمور'. 'ولكن على مدار العشرين عامًا الماضية وخاصة خلال السنوات الخمس الماضية ، قمنا باختبار هذا التلسكوب وجميع الأنظمة بكل طريقة يمكن تخيلها: هزها ، وتدويرها حراريًا ، ووضعها في ضغط صفري. لقد مارسناها حقًا من أجل اكتشاف كل الأشياء الصغيرة التي قد تسوء ، والتأكد من أننا فعلنا كل ما في وسعنا لضمان مهمة ناجحة '.
تعرف على المزيد حول JWST على موقع ناسا هذا ، أو في موقع STScI.
