بمجرد نشرها ، تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) سيكون أقوى تلسكوب تم بناؤه على الإطلاق. كخليفة روحية وعلمية لل هابل ، سبيتزر ، و كبلر التلسكوبات الفضائية ، سيستخدم هذا المرصد الفضائي مجموعته المتقدمة من أدوات الأشعة تحت الحمراء لإلقاء نظرة على النجوم والمجرات الأولى ، ودراسة النظام الشمسي بعمق ، والمساعدة في تحديد الكواكب خارج الطاقة الشمسية (من بين أمور أخرى).
لسوء الحظ ، كان إطلاق JWST عرضة لتأخيرات متعددة ، مع تحديد تاريخ الإطلاق الآن لبعض الوقت في عام 2019. ولحسن الحظ ، يوم الخميس 8 مارس ، بدأ المهندسون في مقر شركة Northrop Grumman الخطوة النهائية في دمج المرصد و اختبارات. بمجرد اكتمالها ، ستكون JWST جاهزة للشحن إلى غيانا الفرنسية ، حيث سيتم إطلاقها في الفضاء.
تتكون هذه المرحلة النهائية من إزالة البصريات والأدوات العلمية المدمجة من حاويات الشحن الخاصة بهم - المعروفة باسم ناقل تلسكوب الفضاء الجوي والبري والبحري (STTARS) - والتي وصلت مؤخرًا بعد اختبارها في مركز جونسون للفضاء التابع لناسا في هيوستن. ويشكل هذا نصف المرصد ، ويتضمن المرآة الأولية الذهبية التي يبلغ طولها 6.5 متر (21.3 قدم).
تم اختبار الحمولة العلمية أيضًا في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا العام الماضي لضمان قدرتها على التعامل مع الاهتزازات المرتبطة بإطلاق الفضاء ودرجات الحرارة وظروف الفراغ في الفضاء. يتكون النصف الآخر من المرصد من المركبة الفضائية المتكاملة ودرع الشمس ، والتي هي في المرحلة النهائية من التجميع في مقر شركة نورثروب غرومان.
ستخضع هذه قريبًا لاختبار بيئة الإطلاق لإثبات استعدادها للدمج مع الحمولة العلمية. بمجرد الانتهاء من دمج النصفين ، سيتم إجراء اختبار إضافة لضمان عمل المرصد المجمع بالكامل في نقطة L2 Earth-Sun Lagrange Point. كما قال إريك سميث ، مدير برنامج JWST في مقر وكالة ناسا ، في بيان صحفي لوكالة ناسا:
"أثبتت الاختبارات المكثفة والدقيقة قبل الإطلاق فعاليتها في ضمان تحقيق بعثات ناسا لأهدافها في الفضاء. ويب هو في مرحلة الاختبار وقد شهد نجاحًا كبيرًا مع أجهزة التلسكوب والعلوم ، والتي ستحقق النتائج المذهلة التي نتوقعها ".
هذه الاختبارات النهائية حاسمة لضمان أن المرصد ينتشر بشكل صحيح ويمكن أن يعمل مرة واحدة في الفضاء. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى تصميم التلسكوب المعقد ، والذي يحتاج إلى طي من أجل وضعه داخل صاروخ أريان 5 الذي سيحمله إلى الفضاء. بمجرد وصوله إلى وجهته ، سيتعين على التلسكوب أن يتكشف مرة أخرى ، ونشر واقي الشمس والمرايا والمرآة الأساسية.
ولا يقتصر الأمر على أن كل هذا يمثل قدمًا صعبة للغاية من الناحية التقنية ، بل إنها المرة الأولى التي يتعين على أي تلسكوب فضائي القيام بها. أبعد من ذلك ، هناك أيضًا التحديات التقنية لبناء مرصد معقد مصمم للعمل في الفضاء. في حين تم بناء جميع أدوات البصريات والعلوم في JWST في درجة حرارة الغرفة هنا على الأرض ، كان يجب تصميمها للعمل في درجات حرارة مبردة.
على هذا النحو ، كان لا بد من تلميع المرايا بدقة وتشكيلها بحيث تحقق الشكل الصحيح بمجرد أن تبرد في الفضاء. وبالمثل ، سيعمل حاجب الشمس الخاص به في بيئة انعدام الجاذبية ، ولكن تم بناؤه واختباره هنا على الأرض حيث تكون الجاذبية ضخمة 9.8 م / ث² (1) ز). باختصار ، إن تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو أكبر تلسكوب فضائي وأكثره تعقيدًا على الإطلاق ، وهو أحد المشاريع العلمية ذات الأولوية القصوى لوكالة ناسا.
ليس من المستغرب إذن لماذا اضطرت وكالة ناسا إلى وضع JWST من خلال عملية اختبار صارمة للغاية. كما قال سميث:
"في وكالة ناسا ، نقوم بالمستحيل الذي يبدو كل يوم ، ومهمتنا هي القيام بأصعب الأشياء التي يمكن للبشرية التفكير بها لاستكشاف الفضاء. الطريقة التي نحقق بها النجاح هي الاختبار والاختبار وإعادة الاختبار ، حتى نفهم الأنظمة المعقدة ونتحقق من أنها ستعمل ".
إن معرفة أن JWST تشرع الآن في المرحلة النهائية من تطويرها - وأن مهندسيها واثقون من أنها ستؤدي مهامها - هي بالتأكيد أخبار جيدة. خاصة في ضوء تقرير حديث صادر عن مكتب محاسبة الحكومة الأمريكية (GAO) ، الذي ذكر أن المزيد من التأخيرات محتملة وأن المشروع ربما يتجاوز سقف ميزانيته الأصلية البالغ 8 مليارات دولار.
وكما أوضح التقرير ، فإن المرحلة النهائية من التكامل والاختبار هي التي من المرجح أن يتم العثور على المشاكل فيها وتنقيح الجداول الزمنية. ومع ذلك ، ذكر التقرير أيضًا أنه "بالنظر إلى الاستثمار الذي قامت به وكالة ناسا ، والأداء الجيد حتى الآن ، نريد المضي قدمًا بشكل منظم للغاية من خلال هذه الاختبارات لتكون جاهزة لإطلاق ربيع 2019".
وبعبارة أخرى ، لا يوجد أي مؤشر على الإطلاق على أن الكونجرس يفكر في إلغاء المشروع ، بغض النظر عن المزيد من التأخير أو تجاوز التكاليف. وعندما يتم نشر JWST ، فإنها ستستخدم مقاريبها المحسنة بالأشعة تحت الحمراء مقاس 6.5 متر (21 قدمًا) للبحث عن مسافة تزيد عن 13 مليار سنة ضوئية ، مما يسمح للفلكيين بدراسة أجواء الكواكب الشمسية والكواكب الخارجية والكائنات الأخرى داخل نظامنا الشمسي.
لذلك في حين أن JWST قد لا تفتح نافذة إطلاقها في عام 2019 ، لا يزال بإمكاننا توقع أنها ستنتقل إلى الفضاء في المستقبل القريب. وعندما يحدث ذلك ، يمكننا أيضًا أن نتوقع أن ما يكشفه عن كوننا سيكون مذهلاً!
