تلسکوپ جیمز وب چگونه با انرژی کمتر از یک مایکروویو کیهان را رصد می‌کند؟

به گزارش صد آنلاین ، طبق گزارش پایگاه‌های علمی، در حالی که تصور عمومی از تجهیزات فضایی، مصرف انرژی‌های بسیار عظیم است، جیمز وب با بهره‌گیری از طراحی‌های مبتکرانه و سیستم‌های خنک‌کننده غیرفعال، استانداردهای جدیدی را در بهره‌وری انرژی برای ماموریت‌های فضایی بلندمدت تعریف کرده است.

راز بهره‌وری انرژی جیمز وب

نکته کلیدی در مصرف بسیار پایین انرژی این تلسکوپ، سیستم خنک‌کننده هوشمندانه آن است. جیمز وب به یک آفتاب‌گیر غول‌پیکر (Sunshield) مجهز است که به عنوان یک سپر حرارتی عمل می‌کند. این سپر با مسدود کردن تابش‌های حرارتی شدید خورشید، زمین و ماه، محیطی فوق‌العاده سرد را برای ابزارهای حساس تلسکوپ فراهم می‌کند. این مکانیسم «غیرفعال»، نیاز به سیستم‌های خنک‌کننده فعال و پرمصرف را که می‌توانستند انرژی زیادی بطلبند، به‌کلی حذف کرده است.

علاوه بر این، تمامی زیرسیستم‌های حیاتی این تلسکوپ شامل:

•     سیستم‌های ارتباطی (برای ارسال داده به زمین)
•     کنترل پیشرانش (برای حفظ موقعیت)
•     ابزارهای علمی دقیق
•     کامپیوترهای داخلی و مدیریت حرارتی

همگی به‌گونه‌ای مهندسی شده‌اند که با کمترین توان ممکن کار کنند و این امر امکان فعالیت هم‌زمان تمامی ابزارها را بدون ایجاد فشار بر سیستم تامین انرژی تلسکوپ فراهم می‌سازد. در واقع، انرژی مصرفی در فاز پرتاب و استقرار اولیه این تلسکوپ به‌مراتب بیشتر از فعالیت‌های روزمره و جاری آن در مدار است.

از نیروی عظیم پرتاب تا سکوت اعماق فضا

اگرچه جیمز وب در فضای عمیق با انرژی بسیار کمی کار می‌کند، اما سفر آن با قدرت خیره‌کننده‌ای آغاز شد. این رصدخانه برای رسیدن به مدار تعیین‌شده توسط موشک سنگین‌بر آریان ۵ (Ariane 5) پرتاب شد. آریان ۵ با استفاده از ترکیبی از پیشران‌های موشکی جامد و مرحله هسته کریوژنیک، نیروی رانشی معادل ۱۱۰۰ تن را تولید کرد تا تلسکوپ را از جو زمین خارج کند.

پس از جدایی موفقیت‌آمیز، جیمز وب طی یک فرآیند مکانیکی پیچیده و دقیق، از حالت فشرده پرتاب به پیکربندی عملیاتی تغییر وضعیت داد. آفتاب‌گیر و آینه‌های بزرگ تلسکوپ باز و در جای خود قفل شدند تا رصدخانه آماده فعالیت شود.

استقامت در شرایط دمای خُردکننده

جیمز وب برای فعالیت در شرایط دمایی بسیار شدید اعماق فضا، یعنی دماهای زیر ۲۲۳- درجه سانتی‌گراد طراحی شده است. سیستم‌های این تلسکوپ با دقت مهندسی شده‌اند تا پایداری و استقامت بلندمدت را در این محیط خشن حفظ کنند. این پایداری به جیمز وب اجازه می‌دهد تا مأموریت خود را به‌صورت خودکار و در بازه‌های زمانی بسیار طولانی انجام داده و تصاویر و داده‌های بی‌نظیری را از سپیده‌دم کیهان و منظومه‌های ستاره‌ای دوردست به زمین ارسال کند.

این دستاورد مهندسی بشر نشان می‌دهد که با اتکا به طراحی‌های نوین و مدیریت هوشمندانه منابع، می‌توان با حداقل انرژی، بزرگترین پنجره‌ها را به سوی ناشناخته‌های کیهان باز کرد.