تلسكوب جيمس ويب الفضائي على وشك أن يبهرنا بالاكتشافات الجديدة |بوبيولار ساينس

أصبح تلسكوب جيمس ويب الفضائي على بعد شهرين فقط من بدء الأرصاد العلمية بعد الابتعاد عن الأرض لمسافة تتجاوز 1.6 مليون كيلومتر. أعلنت وكالة ناسا في 28 أبريل/نيسان 2022 أن هذا التلسكوب بالغ القدرة على وشك الانتهاء من المرحلة الأخيرة من الاستعدادات، وهي مرحلة تسمى إعداد الأجهزة العلمية للتشغيل.

على الرغم من أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي قد وصل إلى هذه المرحلة الأخيرة الحاسمة، إلا أن هناك بعض الخطوات التي يجب إنجازها والمعايير التي يجب تحقيقها قبل البدء في تجميع البيانات بشكل رسمي.

الكثير من الصور القادمة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، لكنه ليس لالتقاط الصور فقط

هذا التلسكوب ليس مجرد تلسكوب يلتقط الصور، بل هو بمثابة صندوق أدوات يحتوي على العديد من المعدات العلمية. يقول "كلاوس بونتوبيدان"، عالم مشروع في مهمة تلسكوب جيمس ويب الفضائي في معهد علوم التلسكوبات الفضائية إنه على الرغم من أن العلماء تمكّنوا من محاذاة مقاطع المرآة السداسية البالغ عددها 18 مقطعاً بشكل كامل، وهو ما يمثّل مرحلة مفصلية ويسمح للتلسكوب الفضائي بالتقاط صور أكثر وضوحاً ودقة للفضاء السحيق، إلا أن العديد من أجهزة التلسكوب لا تزال بحاجة إلى الضبط الدقيق.

يقول بونتوبيدان: "علماء الفلك هم أشخاص يحبّون القياسات الدقيقة"، ويضيف: "إنهم يريدون ما هو أكثر من مجرد صور جميلة. إذ أنهم يريدون أن يكونوا قادرين على القيام بقياسات كميّة".

تتضمن المرحلة الجديدة التأكد من أن جميع الأجهزة العلمية تؤدي وظائفها بشكل سليم وتقييم أدائها ومعايرة الأنظمة التي تعمل وفقها لضمان إمكانية اتباع سلاسل التشغيل الأساسية بأكملها. هذه المرحلة حاسمة لضمان أن تعمل جميع عمليات جمع البيانات المستقبلية بسلالة. يقول بونتوبيدان: "يريد الجميع أن يصلوا إلى مرحلة تجميع البيانات بسرعة. ولكن يجب علينا أن نضمن أن الأجهزة العلمية ستتمكن من إيصال هذه البيانات إلينا في المقام الأول".

اختبارات عملية بعيداً عن الأرض

تتضمن بعض التقييمات التي سيجريها علماء مشروع تلسكوب جيمس ويب الفضائي اختبار رصد هدف متحرك سيتم ضمنه تتبع كويكب عبر الفضاء، والتأكد من أن التلسكوب يمكنه التعرف على علامات وجود الكواكب التي تقبع خارج نظامنا الشمسي، أو الكواكب الخارجية. بينما سيشمل اختبار آخر توجيه التلسكوب إلى أجزاء مختلفة من السماء، وتحديداً مجرة سحابة ماجلان الكبرى، لقياس أي انحرافات بصرية قد تكون موجودة في أجهزته ثم تصحيحها.

تلسكوب جيمس ويب مزود بـ 4 أجهزة علمية صُمم كل منها لتجميع نوع مختلف من البيانات. تمّت معايرة المجموعات من الكاميرات وأجهزة استشعار التحليل الطيفي لتحسس الموجات الكهرومغناطيسية في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والقريبة، وهي موجات تنبعث من أجسام كونية بعيدة غير مرئية بالنسبة لنا. بمجرد انتهاء اختبارات الأداء، ستتحسس الأجهزة الضوء الآتي من المجرات البعيدة والنجوم المتكونة حديثاً وتلتقط صوراً لهذه الأجرام السماوية. بالإضافة إلى أنها ستتمكن من قياس الكتل ودرجات الحرارة، ومعرفة التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية الأخرى للعديد من الأجرام السماوية.

وصل بالفعل عدد من الصور الأولية التي التقطتها بعض الأجهزة العلمية لتلسكوب جيمس ويب. يقول "سكوت فريدمان"، عالم المرصد في معهد علوم التلسكوبات الفضائية وعالم متخصص في إعداد التشغيل في مشروع تلسكوب جيمس ويب الفضائي إنه لن يتم استخدام القياسات التي سيجريها تلسكوب جيمس ويب الفضائي خلال الأشهر القليلة من الاختبار في الأبحاث العلمية. ستُستخدم هذه القياسات بدلاً من ذلك للتأكد من أن كل الأنظمة في التلسكوب جاهزة للعمل.

أصبحت المرحلة النهائية في شهرها الرابع من العملية التي يجب أن تستغرق 6 أشهر. على الرغم من أن العلماء متأخرون بضعة أيام، يقول فريدمان إنه إذا تم إنجاز جميع المهام المتبقية وفقاً للجدول الزمني، فقد يكون التلسكوب جاهزاً للبدء في إجراء الأرصاد العلمية الأولى بحلول شهر يونيو/حزيران 2022. لكن كما هو الحال عند تشغيل أي نظام جديد، فهناك منحنى تعليم يجب على فريق الباحثين خوضه.

يقول فريدمان: "كانت لدينا خطة مفصلة للغاية لفترة طويلة جداً حول كيفية تقدّم المشروع وما هي الأنشطة التي سنقوم بها"، ويضيف: "لم يجر كل شيء بشكل مثالي، ولكن سارت الأمور عموماً بشكل أفضل مما كنا نأمل".

مع بقاء أسابيع فقط على بدء عمل التلسكوب، يترقّب علماء الفلك وغير العلماء على حد سواء الاكتشافات التي سينجزها التلسكوب الفضائي بمجرد اكتمال مرحلة إعداد الأجهزة العلمية للتشغيل. يخطط بونتوبيدان للاحتفال من خلال نشر صور ملوّنة جديدة للكون.

يقول بونتوبيدان: "شعرت دائماً أن تصميم هذه التجارب الفلكية الكبيرة يتعلّق بجوهر ما يجعلنا بشراً" ويضيف: "هذا الجوهر هو اكتشاف العالم ومن أين أتينا [و] ما هو مصيرنا بطرق جديد تماماً".