مشارکت «تلسکوپ فضایی جیمز وب» در یک ماموریت فراتر از ظرفیت خود

مجموعه: اخبار علمی و آموزشی

تاریخ انتشار : پنج شنبه, 20 بهمن 1401 13:29

به گزارش ایسنا و به نقل از اسپیس، ناسا به تازگی فاش کرد که «تلسکوپ فضایی جیمز وب»(JWST) برای مشاهده برخورد فضاپیمای «دارت»(DART) ناسا با سیارک «دیمورفوس»(Dimorphos) در سپتامبر سال گذشته مجبور شد خارج از محدوده طراحی خود عمل کند.

«استفانی میلام»(Stefanie Milam)، از اعضای پروژه تلسکوپ فضایی جیمز وب و پژوهشگر «مرکز پرواز فضایی گادرد»(GSFC) در مریلند، در یک پست وبلاگ نوشت: دانشمندان باید تمام تلاش خود را می‌کردند تا تلسکوپ بزرگ بتواند به تماشای آزمایش انحراف سنگ فضایی بپردازد.

در ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۳، پس از یک سفر ده ماهه در فضا، فضاپیمای ۵۷۰ کیلوگرمی دارت، به دیمورفوس برخورد کرد تا مدار آن را تغییر دهد. این آزمایش، نخستین آزمایش در نوع خود بود که برای اثبات این موضوع طراحی شد که اگر قرار باشد یک سیارک در آینده سیاره ما را تهدید کند، انسان‌ها می‌توانند مسیر حرکت آن را تغییر دهند. برخورد و پیامدهای آن توسط تلسکوپ‌های بی‌شماری از زمین و فضا مشاهده شد و یقینا جیمز وب هم نمی‌توانست به سادگی از کنار آن بگذرد.

میلام در پست وبلاگ نوشت: جیمز وب که اساسا برای مشاهده دورترین اجرام جهان ساخته شده است، پیش از پرتاب آزمایش شد تا فقط به ردیابی اجرامی بپردازد که آهسته حرکت می‌کنند. سریع‌ترین متحرکی که اخترشناسان انتظار داشتند با جیمز وب ردیابی کنند، مریخ بود.

دو سیارک «دیدیموس»(Didymos) و دیمورفوس، در طول برخورد دارت تنها حدود ۱۱ میلیون کیلومتر از سیاره ما فاصله داشتند. بنابراین، به نظر می‌رسید که در آسمان بسیار سریع‌تر می‌چرخند. دارت با بیش از سه برابر سرعت ردیابی طراحی‌شده جیمز وب حرکت می‌کرد و مطمئنا این یک چالش بود.

جیمز وب از حسگر هدایت دقیق خود برای ردیابی اجرام متحرکی که قصد تصویربرداری از آنها را دارد، استفاده می‌کند. حسگر هدایت دقیق، دوربین ویژه‌ای است که می‌تواند روی ستاره‌های مرجع که «ستاره‌های راهنما» نیز نامیده می‌شوند، تمرکز کند تا روی هدف با توجه به محیط اطراف آن متمرکز بماند. وقتی اجرام سریع‌تر از سرعت برنامه‌ریزی‌شده برای وب حرکت می‌کنند، حسگر هدایت باید از یک ستاره راهنما به ستاره دیگر بپرد تا هدف را در فوکوس حفظ کند. این کار از نظر فنی بسیار سخت است. نکته مثبت برای ماموریت جیمز وب این بود که نیازی به تصویربرداری از دیمورفوس برای مدت طولانی در طول برخورد دارت نداشت.

گروه ماموریت جیمز وب پیش از برخورد برنامه‌ریزی‌شده، ردیابی با سرعت بالا را روی چند سیارک دیگر نزدیک به زمین، از جمله سنگ فضایی «2010 DF1» که در حال حرکت بود، تمرین کردند. میلام در ادامه پست نوشت: اگر می‌توانستیم این سیارک را با موفقیت ردیابی کنیم، مشخص می‌شد که می‌توانیم ردیابی رویداد برخورد دارت را نیز با موفقیت انجام دهیم. دو هفته پیش از تاریخ برخورد دارت به دیمورفوس، آزمایش‌هایی انجام شد.

به لطف همه این آماده‌سازی‌ها، «دوربین مادون قرمز نزدیک وب»(NIRCam) جیمز وب موفق شد یک توالی عالی از تصاویر را ثبت کند که برخورد دارت و پیامدهای آن را به نمایش می‌گذارند و نشان می‌دهند که  مواد درخشان کوچک سیارک چگونه مانند یک ستون بزرگ در فضای اطراف پخش می‌شوند.