היסטוריה: טלסקופ החלל ג’יימס ווב שוגר בהצלחה לחלל

היסטוריה התרחשה היום, עם השיגור של טלסקופ החלל Webb. המטרה: הצצה לרגעים הראשונים של היקום אחרי המפץ הגדול ואולי גילוי צורות חיים אחרות. כך זה יקרה

הדמייה של טלסקופ החלל ווב. מקור: נאס”א

אחרי יותר מ-30 שנה של תכנונים ועיכובים, ועם תג מחיר מכובד של 10 מיליארד דולר – ציון דרך מדעי והיסטורי. טלסקופ החלל ג’יימס ווב שוגר בהצלחה ויעשה את המסע הארוך במטרה לצפות ברגעים הראשונים של היקום ואולי לגלות סימני חיים בגלקסיות רחוקות וקרובות.

עבודה של 3 עשורים

בשעה 14:30 (שבת, שעון ישראל) שוגר טלסקופ החלל על גבי טיל Ariane 5 של סוכנות החלל האירופאית מבסיס החלל האירופי קורו, שבגינאה הצרפתית. הפרויקט המורכב (ותיכף נגיע לזה) תוכנן במשותף על ידי מהנדסים בסוכנות החלל האירופאית ובנאס”א והשיגור עבר בהצלחה, ללא כל עיכובים או בעיות מזג אוויר.

מרגע שנהגה הרעיון להחליף את טלסקופ החלל הותיק האבל (Hubble), חלפו כ-30 שנים שכללו לא מעט תכנונים, תכנונים מחדש, חריגות תקציב (התקציב הראשוני עמד על חצי מיליארד דולר. בקטנה) ובעיות טכניות שעיכבו את השיגור בשנים רבות. אבל מה היה כל-כך מורכב בטלסקופ החלל החדש?

מראה ענקית ופאנלים מצופי זהב

תמונה: נאסא

בליבו של טלסקופ החלל ווב נמצאת מראה בקוטר 6.6 מטר, כשככל שהמראה גדולה יותר, כך היא יכולה לקלוט יותר אור – נראה לעין ואינפרא-אדום – ופרטים ממרחקים עצומים. לשם השוואה, קוטר המראה של האבל, ששוגר לפני 31 שנים, עומד על 2.4 מטר “בלבד”. על פי נאסא, הרזולוציה של התמונות תהיה מרשימה ותאפשר לנו לקבל תמונה ברורה של מטבע קטן ממרחק של 40 ק”מ. אבל כאמור, המדענים פחות מתעניינים בתמונות “יפות”, וייעזרו יותר ביכולות קליטת האור הבלתי-נראה.

המראה עצמה עשויה מ-18 פאנלים שעשויים מבריליום, מתכת בצבע כסוף, שנחשבת לעמידה גם בחום גבוה, מוליכה מצוינת וגם קלילה מבחינת משקל – יתרון חשוב כשמשגרים מטען לחלל. הפאנלים הללו מצופים בזהב ומוגנים בעזרת מגני שמש בגודל של מגרש טניס. בגלל המימדים העצומים של המראה, לא ניתן היה לשגר אותה בשלמותה, ולכן בחלל היא תיפרס לאורך השבועיים הקרובים במה שמזכיר אוריגמי – שלב אחרי שלב. קודם כל ייפרסו מגני השמש כמובן, כדי להגן על המערכת, ולאחר מכן תיפרס המראה המשנית של הטלסקופ. אם הכל יעבוד לפי התוכניות, יתחילו להיפרס הפאנלים השונים שמרכיבים את המראה המרכזית, ואלו יעברו במהלך 3 חודשים תהליך אוטונומי לחלוטין של סידור עד להשלמת הפריסה. רק אז ינשמו לרווחה המהנדסים.

אין UNDO בחלל

אבל קוטר והרכב המראה אינו ההבדל היחיד מ”האבל”. הטלסקופ הוותיק מרחף בגובה 547 ק”מ מעל כדור הארץ, בעוד שג’יימס ווב צפוי להיות במרחק של 1.5 מיליון ק”מ מכדור הארץ. לשם השוואה, הירח נמצא במרחק של 400 אלף ק”מ בלבד.

כמובן שהמרחק הזה לא מקרי. הנקודה הזו – נקודת לגראנז’ L2 – נמצאת בנקודת האמצע בין מרכזי המסות של כדור הארץ והשמש. היתרון הגדול במרחק הזה הוא שאובייקטים במרחק כזה יכולים לשייט במסלול מסונכרן עם כדור הארץ, להישאר במרחק קבוע מהכוכב שלנו ולהגן על עצמם מהחום של השמש בעזרת ההסתרה של כדור הארץ את השמש ובעזרת מערכת מגני החום הייעודיים. כך יכולה המערכת האופטית המורכבת לשמור על טמפרטורת פעולה של עד 50 קלווין, כלומר מינוס 233 מעלות צלזיוס, הדרושה לה לצורך הפעלת תקינה של המכשור האופטי. כדי להבין את המורכבות של מערכת ההגנה הזו, די לזכור שמהעבר השני, בצד שפונה לשמש, הטמפרטורה עומדת כבר על 85 מעלות. כלומר, הבדל של יותר מ-300 מעלות בין 2 הצדדים.

השוואה בין תמונה של האבל וסימולציית תמונה של JWST. מקור: נאס”א

דיברנו על היתרון שבנקודה הזו, אבל מצד שני, יש גם חסרונות, והבולט שבהם הוא שמרגע השיגור והמסע שיארוך 29 ימים – זה בלתי אפשר למעשה לתקן או לשדרג מכלולים תקולים בטלסקופ. כדי להבין את המורכבות של הפרויקט, די אם ניזכר שבנאס”א מיפו 344 בעיות שונות שעלולות לגרום לכישלון המשימה, כש-80% מהן – צפויות בזמן פריסת המראה המורכבת. במהלך שנות חייו של האבל, לעומת זאת, יכלה נאס”א לבצע מספר משימות תיקון וכיוונון למערכות השונות עליו – דבר שכאמור הוא בלתי אפשרי בטלסקופ החדש. חשוב לזכור שנאס”א מעולם לא ביצעה תמרון כולל של כלל המערכת, ואם רכיב אחד בלבד ייכשל, 10 מיליארד דולר ועשרות שנות עבודה יירדו לביוב.

חוץ מגודל המראה, טלסקופ החלל החדש מצוייד בכמה מכשירים מתקדמים שמיועדים ללכוד אורכי גל שונים: NIRCam, מצלמת אינפרא אדום, שמצלמת בתדרי התת-אדום קרוב, ומתבססת על החזרת אור הסביבה מהעצמים השונים בחלל; NIRSpec, ספקטוגרף לאור אינפרא-אדום קרוב; MIRI – שרגיש לאורכי גל בטווח הביניים; ו-FGS-NIRISS – ספקטוגרף נטול חריצים, שמסוגל למדוד אור מאיזור מצומצם. בשורה התחתונה כל תמונה שיצלם הטלסקופ החדש תכלול הרבה מאוד מידע מעבר לפיקסלים, כלומר מידע ספקטרוסקופי, שכולל ספקטרום של רמות אנרגיה, תדרי קרינה אלקטרומגנטית, תדרי אור וכדומה.


מתרגשים גם? רוצים לשאול שאלות? דברו איתנו בקבוצה הרשמית של גיקטיים


מכונת זמן

תמונה: נאסא

השיגור היום (שבת) הוא רק נקודת ההתחלה, ובשבועות הקרובים אנחנו צפויים לעשרות שלבי ביניים שבהם המנגנונים הרגישים והמורכבים ייפרסו וייכנסו לפעולה בהדרגה. בזכות המכשור החדש והמראה הגדולה יוכלו בין היתר החוקרים “לראות” את הגלקסיות והכוכבים הראשונים שנוצרו זמן קצר – כ-300 מיליון שנים בלבד – אחרי המפץ הגדול. מדובר ברגישות גדולה עד פי 100 ממה שמאפשר טלסקופ החלל האבל ועד 10 מיליארד יותר רגיש ממה שאנחנו יכולים לראות בעיניים ללא אביזרי עזר. לכן, במובנים מסויימים אנחנו נקבל למעשה הצצה לעבר במעין מכונת זמן מתקדמת. חוץ מזה יוכלו החוקרים לצפות ולזהות עוד כוכבי לכת חוץ-שמשיים, כלומר כוכבים שמקיפים כוכבים אחרים ונמצאים מחוץ למערכת השמש שלנו. עד עכשיו זוהו יותר מ-4,000 כאלו ועוד כמה אלפים “מועמדים” שדורשים עוד תצפיות; החוקרים יוכלו לזהות את הרכב ענני הגז והאטמוספירות ולזהות קרח, מים, וחומרים אורגניים – חומרים הנחוצים לקיום חיים.

אם הכל יילך כשורה – ולפחות אנחנו מחזיקים אצבעות גם ברגליים – אנחנו צפויים לקבל תמונות ראשונות בעוד כחצי שנה. היי, כבר חיכינו 30 שנה. מה זה עוד כמה חודשים?

כך זה קרה בשידור חי: טלסקופ החלל James Webb בדרך למשימה היסטורית

 

 

יניב אביטל

עורך אתר גיקטיים. יש לכם רעיון לכתבה? טיפ סודי? הדלפה? מחכה לכם ב-yaneev@geektime.co.il

הגב

1 תגובה על "היסטוריה: טלסקופ החלל ג’יימס ווב שוגר בהצלחה לחלל"

avatar
Photo and Image Files
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
Other File Types
 
 
 

* היי, אנחנו אוהבים תגובות!
תיקונים, תגובות קוטלות וכמובן תגובות מפרגנות - בכיף.
חופש הביטוי הוא ערך עליון, אבל לא נוכל להשלים עם תגובות שכוללות הסתה, הוצאת דיבה, תגובות שכוללות מידע המפר את תנאי השימוש של Geektime, תגובות שחורגות מהטעם הטוב ותגובות שהן בניגוד לדין. תגובות כאלו יימחקו מייד.

סידור לפי:   חדש | ישן | הכי מדורגים
לוחה שוב
Guest

יום חג לאסטרופיזיקאים של העולם

wpDiscuz

תגיות לכתבה: