مستقبل مراقبة الفضاء: ما تحتاج إلى معرفته عن تلسكوب جيمس ويب الفضائي

مستقبل مراقبة الفضاء: ما تحتاج إلى معرفته عن تلسكوب جيمس ويب الفضائي

الكون واسع ، ولم نخدش سوى سطح فهم أسراره. ولكن مع إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، نحن على وشك اتخاذ قفزة عملاقة إلى الأمام في قدرتنا على مراقبة الكون. من المقرر أن يحدث هذا التلسكوب الرائد ثورة في مراقبة الفضاء كما نعرفها ويتعهد بكشف تفاصيل لم يسبق لها مثيل عن كوننا. تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو أكبر وأقوى تلسكوب فضائي تم بناؤه على الإطلاق ، وسيكون قادرًا على الرؤية أكثر وأكثر وضوحًا من أي تلسكوب آخر قبله. مع التكنولوجيا المتقدمة والأدوات الحديثة ، سيفتح تلسكوب جيمس ويب الفضائي عالماً جديداً بالكامل من الاكتشافات التي ستتحدى فهمنا للكون. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة فاحصة على تلسكوب جيمس ويب الفضائي ونستكشف معناه لمستقبل مراقبة الفضاء. لذا ، اربط الحزام واستعد لاستكشاف الحدود النهائية كما لم يحدث من قبل!

الاختلافات بين ال جوست و تلسكوب الفضاء Hubble (هست)

تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) غالبًا ما تتم مقارنته بتلسكوب الفضاء Hubble (HST) ، الذي كان في المدار منذ عام 1990. ومع ذلك ، فإن JWST يختلف كثيرا عن سابقتها. تعمل HST في نطاق الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية ، في حين تعمل JWST في نطاق الضوء بالأشعة تحت الحمراء. هذا يعني أن JWST سيكون قادرًا على الرؤية من خلال الغبار والغيوم التي تحجب الضوء المرئي ، مما يسمح له بمراقبة الأشياء التي كانت غير مرئية سابقًا للتلسكوبات مثل HST.

كما أن JWST أكبر بكثير من HST ، مع مرآة أساسية تزيد عن ستة أضعاف حجم مرآة HST. ستسمح هذه المرآة الأكبر للـ JWST بالتقاط المزيد من الضوء وإنتاج صور أكثر وضوحًا. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم وضع JWST أبعد بكثير من الأرض من HST ، على مسافة حوالي 1.5 مليون كيلومتر. هذا سوف يسمح للملاكمة بالمراقبة دون تدخل من الغلاف الجوي للأرض وسيعطيه مجال رؤية أوسع.

أدوات JWST هي أيضا أكثر تقدما من تلك الموجودة في HST. على سبيل المثال ، كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam) على JWST ستكون قادرة على مراقبة المجرات الأولى في الكون ودراسة تشكيل النجوم والكواكب. بشكل عام ، يمثل JWST قفزة كبيرة إلى الأمام في تكنولوجيا المراقبة الفضائية.

قدرات وأهداف JWST

الهدف الأساسي من JWST هو دراسة الكون المبكر ، بما في ذلك النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت بعد الانفجار الكبير. سيكون JWST قادرًا على اكتشاف الضوء من هذه الأجسام البعيدة التي امتدت لفترة أطول ، أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء بسبب توسع الكون. وسيسمح ذلك للفلكيين بدراسة تشكل النجوم والمجرات الأولى وفهم تطور الكون بشكل أفضل.

سيكون JWST أيضًا قادرًا على دراسة تكوين النجوم والكواكب داخل مجرتنا. ستكون أجهزتها قادرة على النظر من خلال الغبار والغاز الذي يحجب الضوء المرئي لمراقبة ولادة نجوم جديدة وتشكيل أنظمة كوكبية. هذا سيوفر رؤى قيمة في العمليات التي أدت إلى تشكيل نظامنا الشمسي الخاص.

هدف آخر من JWST هو دراسة الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ، أو الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى. من خلال مراقبة الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية ، سيتمكن هذا الجوست من تحديد تكوين الغلاف الجوي وما إذا كان يحتوي على غازات تدل على الحياة ، مثل الأكسجين والميثان.

التكنولوجيا وراء JWST

تكنولوجيا JWST المتقدمة هي ما يجعل من الممكن مراقبة الكون المبكر ودراسة تشكيل النجوم والكواكب. واحدة من السمات الرئيسية لـ JWST هي المرآة الأساسية ، والتي تتكون من 18 قطعة سداسية يمكن ضبطها بشكل فردي لتصحيح أي عيوب. المرآة مغلفة بطبقة من الذهب تسمح لها بعكس ضوء الأشعة تحت الحمراء بشكل أكثر كفاءة.

أدوات JWST هي أيضا دولة من بين الفن. يحتوي NIRCam ، على سبيل المثال ، على 10 فلاتر مختلفة يمكن استخدامها لمراقبة أطوال موجية مختلفة للضوء. سيكون جهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (ميري) قادرًا على مراقبة أكثر الأجسام بعدًا في الكون ودراسة أجواء الكواكب الخارجية. سيتم استخدام مستشعر التوجيه الدقيق/التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة ومخطط الطيف بدون ضوء (FGS/NIRISS) لمراقبة تشكل النجوم والمجرات ودراسة الغلاف الجوي للكواكب الخارجية.

يحتوي JWST أيضًا على واقي شمسي بحجم ملعب تنس ، وهو يتكون من خمس طبقات من مادة خاصة تحافظ على برودة أدوات التلسكوب. سوف يحجب الواقي الشمسي الحرارة والضوء من الشمس ، مما يسمح للتلسكوب بالعمل في درجات حرارة شديدة البرودة.

تحديات إطلاق JWST

تم تأجيل إطلاق JWST عدة مرات بسبب العديد من المشكلات الفنية وتجاوزات الميزانية. كان من المقرر في الأصل إطلاق التلسكوب في عام 2018 ولكن من المقرر الآن إطلاقه في أواخر عام 2021. كان التأخير محبطًا لعلماء الفلك الذين يتوقون إلى البدء في استخدام الجوست لدراسة الكون.

سيكون الإطلاق نفسه أيضًا عملية معقدة ومحفوفة بالمخاطر. سيتم إطلاق JWST على صاروخ Ariane 5 من Guiana الفرنسية ، وسيستغرق الأمر حوالي شهر للوصول إلى وجهته النهائية في نقطة langrange الثانية (L2) ، التي تقع على بعد حوالي 1.5 مليون كيلومتر من الأرض. بمجرد وصولها إلى L2 ، ستخضع JWST لسلسلة من الاختبارات والتكييفات قبل أن تبدأ ملاحظتها العلمية.

تأثير JWST على استكشاف الفضاء وعلم الفلك

لدى الجوست القدرة على إحداث ثورة في فهمنا للكون والكشف عن أسرار جديدة لا يمكننا حتى تخيلها بعد. ستسمح التكنولوجيا المتقدمة والأدوات الحديثة لنا بمراقبة الكون المبكر ودراسة تشكل النجوم والكواكب بتفاصيل غير مسبوقة.

سيكون للجوست أيضًا تأثير كبير على مجال أبحاث الكواكب الخارجية. من خلال دراسة الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ، سيكون بمقدور JWST تحديد ما إذا كانت صالحة للسكن أم لا وما إذا كانت تحتوي على علامات للحياة. يمكن أن يكون لهذا آثار عميقة على فهمنا للكون وموقعنا داخله.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن JWST سيمهد الطريق للتلسكوبات الفضائية والبعثات المستقبلية. سيثبت نجاحه جدوى بناء وإطلاق تلسكوبات كبيرة ومعقدة يمكنها مراقبة الكون بطرق جديدة ومثيرة. سيلهم هذا الجيل الجديد من علماء الفلك وعشاق الفضاء وسيقود الابتكار في مجال استكشاف الفضاء.

مستقبل مراقبة الفضاء خارج JWST

في حين أن نقطة جوست تمثل قفزة كبيرة إلى الأمام في تكنولوجيا مراقبة الفضاء ، فإنها ليست نهاية الطريق بأي حال من الأحوال. هناك بالفعل خطط قائمة للتلسكوبات الفضائية المستقبلية والبعثات التي ستبني على نجاح JWST.

إحدى هذه المهام هي تلسكوب المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع المجال (WFIRST) ، الذي يجري تطويره حاليًا ومن المقرر إطلاقه في الملعب. سيكون لدى WFIRST مجال رؤية أوسع بكثير من JWST وسيتمكن من دراسة تشكيل المجرات وتوزيع المادة المظلمة في الكون.

مهمة أخرى مخططة هي مرصد الكواكب الخارجية القابل للسكن (HabEx) ، الذي تطوره ناسا ومن المقرر إطلاقه في عام 2030. سيكون HabEx قادرًا على تصوير الكواكب الخارجية مباشرة ودراسة أجوائها بتفاصيل أكثر من JWST.

دور التعاون الدولي في استكشاف الفضاء

JWST هو جهد تعاوني بين ناسا ، ال وكالة الفضاء الاوربية وكالة الفضاء الكندية (CSA). وقد أتاح هذا التعاون الدولي إمكانية تجميع الموارد والخبرات الفنية ، مما أسفر عن تلسكوب أكثر تقدما وقدرة من أي وكالة واحدة يمكن أن تكون قد طوّرت من تلقاء نفسها.

وسيظل التعاون الدولي جزءا حاسما من استكشاف الفضاء في المستقبل. البعثات الفضائية معقدة ومكلفة ، ولا يمكن لأي بلد أو وكالة أن تفعل ذلك وحدها. من خلال العمل معًا ، يمكن للبلدان تقاسم تكاليف ومخاطر استكشاف الفضاء ويمكنها تجميع مواردها وخبراتها لتحقيق نجاح أكبر.

كيفية المشاركة في مراقبة الفضاء واستكشافه

إذا كنت مهتمًا بمراقبة الفضاء واستكشافه ، فهناك عدة طرق للمشاركة. إحدى الطرق هي الانضمام إلى محلي نادي علم الفلك أو المجتمع. غالبًا ما تحتوي هذه المجموعات على تلسكوبات يمكن للأعضاء استخدامها لمراقبة سماء الليل وتوفير فرص للقاء عشاق الفضاء الآخرين.

طريقة أخرى للمشاركة هي المشاركة في مشاريع علوم المواطن. تسمح هذه المشاريع لأفراد الجمهور بالمساهمة في البحث العلمي عن طريق جمع البيانات وتحليلها. لدى ناسا العديد من مشاريع علوم المواطن ، بما في ذلك مشروع مستكشفي الكواكب الخارجية ، والذي يسمح للمستخدمين بالمساعدة في تحديد الكواكب الخارجية الجديدة.

أخيرًا ، إذا كنت مهتمًا بمتابعة مهنة في استكشاف الفضاء ، فهناك العديد من المسارات التي يمكنك اتخاذها. يمكنك دراسة علم الفلك أو الفيزياء الفلكيه في الكلية ، أو يمكنك متابعة شهادة في الهندسة أو علوم الكمبيوتر. هناك أيضًا العديد من الفرص للتدريب الداخلي والمناصب البحثية في ناسا وغيرها من وكالات الفضاء.

خاتمة

يمثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي قفزة كبيرة إلى الأمام في تكنولوجيا رصد الفضاء. ستسمح أدواتها المتقدمة والتكنولوجيا الحديثة لنا بمراقبة الكون بطرق كانت مستحيلة في السابق. لدى الجوست القدرة على إحداث ثورة في فهمنا للكون والكشف عن أسرار جديدة لا يمكننا حتى تخيلها بعد. في حين أن إطلاق JWST قد تأخر عدة مرات ، فمن المقرر الآن إطلاقه في أواخر عام 2021 ، وينتظر علماء الفلك في جميع أنحاء العالم وصوله بفارغ الصبر. بينما نتطلع إلى مستقبل رصد الفضاء ، من الواضح أن هذا الأمر هو مجرد بداية لعصر جديد من الاكتشاف والاستكشاف.