به گزارش خبرگزاری مهر، زمانی که تلسکوپ فضایی جیمز وب چهار سال دیگر در ارتفاعی یک و نیم میلیونی از زمین آیینه های خود را در فضا بگشاید "جان ماتر" به نهایت آرزوی خود که دو دهه برای طراحی و ساخت آن زمان صرف کرده است خواهد رسید.
وی در گفتگو با نیوساینتیست درباره چالشهایی که در مسیر ساختن جانشینی لایق و مناسب برای تلسکوپ موفق و شگفت انگیز هابل با آنها مواجه شده سخن گفته است.
* نیوساینتیست: چرا تلسکوپ جیمز وب؟ وقتی که هنوز هابل آن بالا مشغول کار است؟
- جان ماتر: پاسخ کوتاه می تواند این باشد که هابل با وجود نمایش نشانه هایی از پدیده هایی که شناخت آنها برای ما بسیار هیجان انگیز است اما توانایی دسترسی به آنها را ندارد و همه را در بیم و امید نگاه داشته است.
* انتظار دیدن چه چیز از میان چشمهای جیمز وب دارید؟
- اولین اجرام تابناکی که تنها چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ در جهان هستی به وجود آمده اند. شواهد خوبی از این اجرام در دست داریم اما هنوز نتوانسته ایم به صورت مستقیم آنها را مشاهده کنیم. این به آن خاطر است که با وسعت یافتن جهان هستی طول موج نور این اجرام به طول موجی فراتر از قدرت دید هابل امتداد پیدا می کند. امیدوارم با کمک تلسکوپ فضایی جیمز وب بتوان به چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ بازگشت. می توان با کمک این تلسکوپ ستاره هایی را دید که از خاستگاهی نخستین به وجود آمده اند، موادی که چرخه آنها هنوز در میان نسلهای پیشین ستارگان شکل نگرفته و کامل نشده است.
* جیمز وب باید چه تفاوتهایی با هابل داشته باشد؟
- اولین لازمه این است که جیمز وب تلسکوپی فروسرخ باشد در حالی که هابل به طور کلی در نور مرئی و فرابنفش فعالیت می کند. این به آن معنی است که جیمزوب باید بسیار سردتر از هابل باشد.
* برای اطمینان از سرد باقی ماندن این تلسکوپ قصد دارید آن را کجا مستقر کنید؟
- برای مدتها در جستجوی موقعیتی بودیم که بتوانیم مانند هابل، وب را در نزدیکی زمین مستقر کنیم که تلاشی بیهوده بود. زیرا نه مدار زمین و نه ترکیب آن با لایه محافظتی می تواند چنین موقعیتی را به وجود آورد. به نظر می رسد بهترین مکان نقطه لاگرانژی L2 باشد که در فاصله 1.5 میلیون کیلومتری زمین است، درست در جهت متضاد زمین در برابر خورشید. در آن مکان یک محافظ یک طرفه در برابر خورشید می تواند بر روی تلسکوپ سایه ایجاد کرده و از برخورد هر نوع تابش و تشعشعات خورشیدی به تلسکوپ جلوگیری کند تا به این شکل حرارت آن در 50 درجه کلوین ثابت باقی بماند.
* آیا تفاوتهای دیگری نیز وجود دارند؟
- جیمز وب باید تا حد ممکن بزرگ باشد. در یکی از گزارشهایی که توسط آلن درسلر اختر شناس در سال 1996 برای ناسا آماده شده است، ذکر شده که قطر آینه تلسکوپ باید حداقل چهار متر باشد زیرا در آن زمان راکتهایی بود که توانایی حمل تلسکوپی با چنین ابعادی را داشته اما تا به امروز ما همچنان به این می اندیشیم که آیا ابعاد تلسکوپها تنها باید به این اندازه باشد؟ بهتر نیست تلسکوپهای بسیار بزرگتری بسازیم که بتوان در هنگام پرتاب قطعات آن را بر روی یکدیگر تا زد؟
به نظر می رسد رئیس آن زمان ناسا، دن گولدین، درباره این تکنیک اطلاعاتی داشته است زیرا وی سابقه حضور در شرکتی را داشت که بر روی تلسکوپهای چند قطعه ای کار می کرد و از این رو وی در ساخت چنین تلسکوپی مصمم بود و زمانی که ایده خود را تسلیم انجمن اخترشناسی آمریکا کرد با استقبال مواجه شد. در نهایت جیمز وب به تلسکوپی تبدیل می شود که برای جا گرفتن درون راکت می تواند بر روی یکدیگر تا بخورد تا پس از رسیدن به مقصد در فضا دوباره از هم باز شود، کاری که عملی شدن آن بسیار چالش برانگیز و دشوار است و در صورتی که یک مهندس کاری و جدی باشید خواهدی دانست که این فرایند کمی ترسناک نیز هست.
* دیگر دشواریهای تکنیکی جیمز وب را نام می برید؟
- ابتدا انتخاب مواد مناسب برای آیینه ها زیرا دریچه دیافراگم جیمز وب بسیار بزرگتر از هابل است و راکتها نیز توانایی حمل باری سنگین وزن را به لاگرانژی L2 ندارند. این مواد باید بسیار سبک وزن باشند و از این رو ما بریلیوم را به عنوان ماده ای مناسب انتخاب کردیم. هر یک از بخشهای 1.3 متری این آینه ضخامتی برابر چند میلیمتر دارند که به واسطه ساختاری لانه زنبوری برای استحکام و سختی به هم وصل شده اند. تنظیم تلسکوپ پس از رسیدن به مقصد دومین مشکلی است که با آن سر و کار داریم که باید با کمک محاسبات پیچیده ریاضی آن را برطرف کنیم. زیرا افرادی که مشکلات آیینه هابل را برطرف کردند از محاسبات ریاضی استفاده کرده اند.
* مشکل آینه هابل چه بود؟
- این آینه برای متمرکز شدن بر روی یک نقطه به شکلی نادرست تنظیم شده بود و این مشکل پس از پرتاب تلسکوپ آشکار شد. برای رفع این مشکل مهندسان ناچار به ارائه محاسبات ریاضی شدند تا بتوانند مقدار انحنای آیینه را بدون لمس کردن و در فضا تخمین بزنند. می توان از فرمولی مشابه برای تنظیم کردن جیمز وب در فضا استفاده کرد. تمامی 18 قطعه آینه این تلسکوپ یک موتور دارند و از این رو می توان به صورت همزمان آنها را تنظیم کرد.
* تجربه هابل ناسا چه درسهای دیگری برای جیمز وب در بر داشته است؟
- تکرار نکردن اشتباه بزرگی که هنگام محاسبه انحنای آیینه هابل صورت گرفته بود. از این رو این تلسکوپ را در تونل خلا عظیم پایگاه پروازهای فضایی جوهانسون، جایی که فضانوردان آپولو در آن آموزش دیدند، در دمایی پایین تر از 40 درجه کلوین مورد آزمایش قرار خواهیم داد.
* در میان اطلاعاتی که انتظار می رود جیمزوب به دست آورد شما در جستجوی چه هستید؟
- چهار زمینه وجود دارد که بسیاری قصد مطالعه بر روی آن را دارند از شکل گیری اولین اجرام تابناک یا احتمالا ابرستاره های عظیم گرفته تا منشا کهکشانها که به اعتقاد بسیاری در گذشته بسیار کوچکتر از حال بوده اند و با ترکیب با یکدیگر کهکشانهای بزرگ امروزی را تشکیل داده اند. زمان شکل گیری سیاهچاله ها و کهشانها و تاثیر ماده تاریک بر روی این فرایند، نحوه شکل گیری ستاره ها که معمولا در بستری از ابرهای غبارآلود کیهانی متولد می شوند و نحوه شکل گیری سامانه خورشیدی نیز از سئوالاتی است که در جستجوی پاسخ آنها هستیم. قدرت نفوذ امواج نوری فروسرخ در میان ابرهای غبار آلود کیهانی می تواند آنچه تا کنون امکان مشاهده اش را نداشته ایم را از میان چشمهای جیمز وب به ما نشان دهد.
* به عنوان ناظر و سرپرست ساخت تلسکوپ فضایی جیمز وب، باید برای استفاده از آن بسیار مشتاق باشید. آیا پروژه یا برنامه ای خاص برای آن در نظر دارید؟
- یکی از همین روزها پروپوزالی را برای تعیین وقت رصد با استفاده از این تلسکوپ خواهم نوشت، مانند هر فرد دیگری. اما هنوز زمانش را پیدا نکرده ام.
* آیا به عنوان کسی که تلسکوپ را ساخته امتیاز رصد کردن آزادانه را ندارید؟
- نه ندارم، زیرا رصد کردن از میان چنین تلسکوپی بسیار ارزشمندتر از آن است که هر فردی بتواند در مورد آن بگوید: من اجازه انجام هر کاری را دارم.