تلسكوب جيمس ويب الفضائي

تلسكوب صُمم للأشعة تحت الحمراء

الأشعة تحت الحمراء ضوء أطول موجة قليلًا من الأحمر، لا تراه أعيننا لكننا نحسه دفئًا. وقد صُمم ويب أساسًا لهذا الضوء لثلاثة أسباب.

أولًا، الكون يتمدد، وهذا يمط ضوء أبعد المجرات نحو أطوال موجية أطول، وهو انزياح يسميه الفلكيون الانزياح نحو الأحمر. فالضوء الذي غادر أولى المجرات فوق بنفسجي أو مرئيًا يصلنا اليوم أشعة تحت حمراء. ثانيًا، تخترق الأشعة تحت الحمراء سحب الغبار التي تخفي النجوم الوليدة. ثالثًا، تترك غازات أغلفة الكواكب بصماتها في الأشعة تحت الحمراء.

المرآة والدرع الشمسي

يبلغ عرض المرآة الرئيسية نحو 6.5 م، وهي أكبر من أن تتسع لها أي مركبة إطلاق قطعة واحدة. فهي مكونة من 18 قطعة سداسية من البريليوم الخفيف مغطاة بطبقة رقيقة من الذهب، الذي يعكس الأشعة تحت الحمراء جيدًا. طُويت المرآة للإطلاق ثم فُتحت في الفضاء.

يجب أن يكون تلسكوب الأشعة تحت الحمراء باردًا، وإلا توهج بحرارته وطمس الأهداف الخافتة. ويتألف درع ويب الشمسي من خمس طبقات من غشاء رقيق جدًا، كل منها بحجم ملعب تنس تقريبًا. قد يتجاوز الجانب الحار المواجه للشمس 90 °م، بينما يبقى الجانب المظلل دون نحو −233 °م. ويُبرَّد أحد الأجهزة أكثر بثلاجة صغيرة.

الإطلاق والرحلة إلى L2

أُطلق ويب في 25 ديسمبر 2021 من غويانا الفرنسية على صاروخ أريان 5 الأوروبي. وخلال الأسابيع التالية نشر درعه الشمسي ومرآته في سلسلة طويلة من الخطوات كان يمكن لأي منها أن ينهي المهمة، لكنها نجحت كلها.

ثم استقر في مدار حول نقطة لاغرانج الثانية، أو L2، على بعد نحو 1.5 مليون كم من الأرض في الاتجاه المعاكس للشمس. عند L2 تتضافر جاذبية الشمس والأرض بحيث تجاري المركبة الأرض في دورانها. ومن هناك تقع الشمس والأرض والقمر كلها في الجهة نفسها، فيكفي درع واحد لحجبها جميعًا. وكان الإطلاق دقيقًا إلى حد أن ويب وفّر وقودًا، وتتوقع ناسا أن يكفي لنحو 20 عامًا من التشغيل.

ماذا اكتشف ويب

نُشرت صوره الملونة الكاملة الأولى في يوليو 2022. ومنذ ذلك الحين رصد ويب مجرات وُجدت بعد نحو 300 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم. كثير منها أسطع وأكثر تطورًا مما توقعته النماذج، وهو ما أبقى المنظّرين منشغلين.

قاس ويب ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وجزيئات أخرى في أغلفة كواكب تدور حول نجوم أخرى. وصوّر أقراص الغبار التي تتكون فيها الكواكب، وتتبع دورة حياة النجوم في السدم، ووجد مجرات مبكرة فيها ثقوب سوداء كبيرة على نحو مفاجئ.

ويدرس أيضًا جوارنا، فالتقط حلقات نبتون وأورانوس، والطقس على المشتري، والتوهج الخافت لمذنبات بعيدة.

ويب وهابل معًا

كثيرًا ما يُسمى ويب خليفة هابل، لكنهما يعملان شريكين. فهابل أقوى في الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي، وويب أقوى في الأشعة تحت الحمراء. والجمع بين صورهما يُظهر الغاز المتوهج والنجوم المختبئة داخل السديم نفسه.

وثمة فرق كبير: هابل يدور قرب الأرض وكان يمكن لرواد الفضاء إصلاحه. أما ويب فبعيد جدًا عن أي زيارة صيانة، لذا صُمم واختُبر ليعمل دون مساعدة.

هل يمكن رؤية ويب؟

ليس بالعين المجردة. فعلى بعد نحو 1.5 مليون كم، أي قرابة أربعة أضعاف المسافة إلى القمر، هو خافت جدًا. وقد سجّله أحيانًا هواة متمرسون بتلسكوبات وكاميرات كبيرة نقطةً صغيرة متحركة.

أفضل طريقة لمتابعة ويب هي الصور التي تنشرها ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية، وعادة مع شروح لما تُظهره كل صورة.