الفلك

كيف يعمل هذا التلسكوب وما الغرض منه؟

كيف يعمل هذا التلسكوب وما الغرض منه؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

في المماطلة ، قمت بالنقر فوق مقطع فيديو مقترح (ما حجم التلسكوب؟) وبعد ذلك01:20رأيت مقطعًا من تلسكوب موضحًا أدناه.

شعرت بالارتباك لأنني رأيت الانعكاسات في المرآة حتى قررت أنه يوجد في الواقع جسمان صغيران أمام المرآة الأساسية ، أحدهما بعيد عن الأساسي حيث تتوقع رؤية ثانوي ، والذي أشرت إليه باسم "أ" "، وواحد قريب جدًا من المرحلة الابتدائية ، والذي قمت بتسميته" ب ".

كلاهما مدعوم بأربع دوارات ، ولا يبدو أن هناك ثقبًا في المرحلة الابتدائية.

لقد قمت بتسمية الصورة المنعكسة للجانب الخلفي من B على أنها B '(B Prime) ، وأشرت إلى انعكاسات "A vane" و "B" مع الأسهم.

ولكن يبدو الحرف "A" صغيرًا جدًا مقارنة بما كنت أتوقعه ، ربما فقط نسبة قليلة من قطر الأساسي ، ويبدو أن التلسكوب ليس في قبة تقليدية ، ولكن ربما يحتوي فقط على سقف منزلق أو قابل للفتح (حاليًا خارج الشاشة) لحمايتها في حالة عدم استخدامها.

سؤال: كيف يعمل هذا التلسكوب وما الغرض منه؟ هل هي للتصوير أم لأداء وظيفة أخرى؟

https://www.youtube.com/watch؟v=3wOFAkggSiU


أنا متأكد من أن هذا هو واحد من أربعة تلسكوبات مساعدة (أو "دعامة") لمقياس التداخل التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي ، وهو جزء من مجمع VLT في مرصد بارانال في تشيلي. يتم استخدامه بالاقتران مع التلسكوبات الأربعة الرئيسية البالغ طولها 8 أمتار ("الوحدة") في نظام قياس التداخل البصري / بالأشعة تحت الحمراء ، لذا فإن الغرض منه هو إرسال صور للسماء في بصري أو قريب من الأشعة تحت الحمراء ليتم دمجها مع صور من تلسكوبات الوحدة والتلسكوبات المساعدة الأخرى (عبر الأنفاق الجوفية) في نظام قياس التداخل. (الإطار الرمادي المثمن هو نوع من الهبة ، وحقيقة أن هذا الفيديو يعتمد على ESO يساعد في تأكيد ذلك.)

https://www.eso.org/public/teles-instr/paranal-observatory/vlt/auxiliarytelescopes/

(لاحظ أنه وفقًا للرابط أعلاه ، يبلغ قطر المرآة الأساسية في كل تلسكوب إضافي 1.8 متر ، بينما يبلغ قطر المرآة الثانوية 0.14 مترًا فقط - وهي صغيرة جدًا ، كما توقعت.)

الكائن الذي تحدده على أنه "B" هو المرآة الثلاثية ، وهي مسطحة ، بيضاوية الشكل ، وتميل بزاوية 45 درجة بحيث يتم إعادة توجيه الضوء من المرآة الثانوية إلى الجانب. إنه يجلس في جبل (مدعوم بـ "دوارات B") يقع فقط أمام المرآة الأساسية ، فلا داعي لوجود ثقب في المرآة الأساسية. ربما تكون معتادًا على إصدارات من هذا التصميم (Nasmyth) حيث توجد المرآة الثلاثية وراء المرآة الأساسية التي تتطلب ثقبًا في المرحلة الابتدائية. نظرًا لأن المرآة الثلاثية في تصميم Nasmyth تحتاج إلى الجلوس على طول محور دوران التلسكوب المرتفع ، فإن ما إذا كانت تسير أمام الأساسي أو خلفه يعتمد على التوازن الكلي للتلسكوب.

(في بعض الأحيان هناك هو ثقب في المرحلة الابتدائية ، والثالث يجلس على قمة "برج" صغير يبرز من خلال الفتحة من خلف الابتدائي ؛ هذا من شأنه أن يساعد في إخفاء وجود الحفرة. هذه هي الطريقة التي تعمل بها المرايا الثلاثية في تلسكوبات وحدة 8 أمتار من VLT ، على الرغم من أنني لا أعتقد أن لديهم دوارات دعم بالطريقة التي يعمل بها هذا. يشير وجود دوارات الدعم وطبيعة انعكاس B 'إلى عدم وجود فجوة في المرحلة الأولية هنا.)

"القبة" هي مثال على تصميم "صدفي" ، حيث يطوى نصفان بعيدًا عن الطريق ؛ يمكنك رؤية أحد المفصلين في المقدمة ، بالقرب من أسفل يمين صورك. إذا كنت تبحث عن صور لهذه التلسكوبات في google ، فيمكنك رؤيتها في تهيئة النهار المطوية.

إليك صورة لأحد التلسكوبات عندما كان لا يزال في المصنع (قبل تركيب المرايا) ، مما قد يساعدك على فهم التصميم بشكل أفضل:


تكنولوجيا علم الفلك الراديوي

فكر في التلسكوب الراديوي على أنه هوائي متخصص للغاية مزود بمستقبلات جهاز إلكتروني يضخم إشارات الراديو ويكتشفها ويعطي مقياسًا لشدتها. . في الحياة اليومية ، تلتقط أطباق التليفزيون والأقمار الصناعية الإشارات التي توفر الترفيه للمنازل والأماكن الأخرى. تلتقط التلسكوبات الراديوية إشارات من الأجسام الموجودة في السماء والتي لا يصنعها البشر. بعض هذه التلسكوبات عبارة عن أطباق كبيرة ، والبعض الآخر يشبه الأسوار أو الأطر المعدنية العمودية الصغيرة المنتشرة عبر المناظر الطبيعية.

يحتوي التلسكوب الراديوي النموذجي ، بغض النظر عن حجمه وشكله ، على عدة مكونات رئيسية. الأول هو الطبق أو الهوائي. يتم تحديد الحجم والشكل من خلال الترددات المصممة للأجهزة للكشف والتفاصيل الدقيقة التي يريد علماء الفلك تصويرها.

يجب أن يكون الطبق كبيرًا لتجميع الإشارات الضعيفة جدًا من مصادر بعيدة في الكون على أجهزة الكشف الخاصة بهم. يركز الإشارة من جسم بعيد على عاكس فرعي أعلى الطبق. يعكس هذا الإشارة إلى الكاشف ثم ينتقل إلى معزز الإشارة لتضخيم الإشارة إذا كانت ضعيفة جدًا. ثم يتم تسجيل البيانات للدراسة في وقت لاحق.

انهيار التلسكوب

في العقود الأخيرة ، بنى علماء الفلك الراديوي مصفوفات كبيرة من الأطباق التي تساعد في جمع تفاصيل دقيقة للغاية حول جسم ما أو حدث كوني. كلما زاد طول المصفوفة ، كانت التفاصيل أفضل. تمتد بعض المصفوفات عبر سطح الأرض بعيدًا! يستخدمون مفهوم قياس التداخل للحصول على نظرة مفصلة للغاية للأجسام الراديوية الساطعة.

وأوضح قياس التداخل

بينما تعني كلمة "أكبر" عادةً "صورًا أكثر إشراقًا" بتفاصيل أكثر دقة ، إلا أن التلسكوبات يمكن أن تصبح كبيرة جدًا ، كما أن مقدار التفاصيل الممكنة يعتمد أيضًا على الطول الموجي للتلسكوب. للحصول على دقة شبيهة بتلسكوب هابل ، يجب أن يكون تلسكوب لاسلكي بعدة كيلومترات. لذلك عندما يريد علماء الفلك الراديوي إلقاء نظرة تفصيلية دقيقة على جسم بعيد ، فإنهم يوجهون مجموعة من الهوائيات إلى ذلك الجسم ثم يستخدمون توقيتًا دقيقًا وحاسوبًا فائقًا لجعلها تعمل كتلسكوب عملاق واحد. يجمع كل هوائي موجات الراديو التي يجب دمجها بطرق ذكية ، مما يسمح لعلماء الفلك بإنتاج صور بتفاصيل تلسكوب ضخم يساوي المسافة الفاصلة بين التلسكوبات المكونة. باستخدام أجهزة الكمبيوتر ومعالجة الإشارات ، يتم دمج كل هذه الإشارات لإنشاء صورة عالية الدقة.

تجنب التدخل من المجتمع الحديث

يتطلب علم الفلك الراديوي بيئة هادئة للغاية. هذا لا يعني أن الناس يجب أن يكونوا صامتين عندما يعمل التلسكوب. بالنسبة إلى التلسكوب الراديوي ، تعني كلمة "هادئ" "عدم التداخل من انبعاثات الراديو الأخرى". من الصعب جدًا العثور على أماكن هادئة للراديو على الأرض ، لكن القليل منها لا يزال موجودًا. يتم تقدير هذه المواقع من قبل علماء الفلك الراديوي لأنها تسمح بمزيد من الملاحظات الأصلية لموجات الراديو من الفضاء.

تريد معرفة المزيد عن قياس التداخل؟

هل تتداخل الهواتف المحمولة مع التلسكوبات الراديوية؟

تصدر هواتفنا المحمولة ومحطات الراديو وحتى الأشياء اليومية مثل أجراس الأبواب وأنظمة الترفيه وأجهزة الكمبيوتر المنزلية انبعاثات الراديو. إنهم يغمرون الإشارات التي تحدث بشكل طبيعي من الفضاء. يؤثر غلافنا الجوي أيضًا على الإشارات اللاسلكية من الأجسام البعيدة لأن بخار الماء يمكن أن يمتص تلك الانبعاثات قبل أن يتمكنوا من الوصول إلى التلسكوب.

لتجنب تداخل الترددات الراديوية (وتسمى أيضًا RFI) وامتصاص الغلاف الجوي ، عادةً ما تُبنى التلسكوبات الراديوية بعيدًا عن المدن والبلدات والتكنولوجيا .. وبهذه الطريقة ، يمكن لعلماء الفلك دراسة الانبعاثات الراديوية الكونية التي ستضيع أو تغمرها الضوضاء البشرية إشارات.

التلسكوبات الراديوية وصفائف NRAO

تنتمي بعض أشهر مرافق التلسكوبات الراديوية في العالم إلى المرصد الفلكي الراديوي الوطني. تنتشر مصفوفة Karl G. Jansky الكبيرة جدًا عبر سهول San Agustin غرب سوكورو ، نيو مكسيكو ، وتستخدم 27 هوائيًا مرتبطًا لدراسة الكون.

على بعد عدة آلاف من الكيلومترات جنوب وشرق VLA ، تقوم مجموعة أتاكاما الكبيرة المليمترية / ما دون المليمتر بدراسة السماء عند أطوال موجات المليمتر وحتى الأقصر من المليمترات. من موقعه في أعالي جبال الأنديز ، يكتشف ALMA موجات الراديو التي سيمتصها بخار الماء في الغلاف الجوي. بفضل ALMA ، يمكن لعلماء الفلك الراديوي الآن الحصول على ملاحظات مفصلة لكل شيء من قلوب تشكيل أنظمة الكواكب إلى بعض أقدم وأبعد المجرات في الكون.

محطة صفيف أساسية طويلة جدًا

صفيف خط الأساس طويل جدًا هو مجموعة من الهوائيات الراديوية. تقع في جميع أنحاء الولايات المتحدة القارية ، وكذلك هاواي وجزر فيرجن الأمريكية. فكر في الأمر على أنه تلسكوب راديوي بحجم الأرض تقريبًا يمكنه إجراء دراسات راديوية مفصلة بشكل لا يصدق للأجسام البعيدة.

اكتشاف الكون المبكر

أحد أكثر الاكتشافات عمقًا في كل العلوم هو عرض الراديو للعهود الأولى من التاريخ الكوني. يطلق عليه اسم إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف المتبقية من الانفجار العظيم. بسبب توسع الكون ، يتم الكشف عن الإشعاع في جزء الميكروويف من الطيف (300 ميجاهرتز [100 سم] إلى 300 جيجاهرتز [0.1 سم]) ، ودرجة حرارة تبلغ 2.7 كلفن فقط (أو -270.45) درجة مئوية). . تم اكتشاف إشارات الراديو من تلك الحقبة في عام 1964 من قبل عالمين باستخدام أداة عملاقة تسمى Holmdel Horn Antenna. وجد Arno Penzias و Robert Wilson أنه بغض النظر عن المكان الذي وجهوا فيه هوائيهم في السماء ، وجدوا ضوضاء راديو "hiss" ثابتة فائقة الحساسية عند تردد محدد للغاية. وخلصوا إلى أنها قادمة من خارج المجرة.

توقع علماء آخرون أن الشفق اللاحق للانفجار العظيم ترك بصمة على الكون ، وقدرت درجة حرارته في عام 1948. واقترحوا أيضًا أنه سيظهر للمراقبين على الأرض كإشعاع ميكروويف بسبب توسع الكون تمتد الإشارة. كانت الملاحظات التي أدلى بها Penzias و Wilson أول تأكيد مباشر لهذه الفكرة وفازوا بجائزة نوبل عن عملهم.


ما هو تلسكوب عاكس الجواب

عندما يتعلق الأمر بمشاهدة الأجرام السماوية في السماء ، يمكن أن يكون التلسكوب العاكس خيارًا جيدًا.

يستخدم التلسكوب العاكس مرآتين بدلاً من العدسات. توجد المرآة الأساسية المقعرة أسفل التلسكوب. إنه يعكس الضوء الداخلي إلى نقطة محورية بينما تقوم مرآة مسطحة ثانية مثبتة عند 45 درجة تقع أسفل الفتحة مباشرة بإعادة توجيه الضوء قبل النقطة المحورية نحو العدسة.

هناك فائدتان رئيسيتان من امتلاك هذا التلسكوب: (1) أرخص من التلسكوب المنكسر و (2) عدم وجود هامش في لون الصور المكونة.

من اخترع التلسكوب العاكس؟

يرجع الفضل إلى السير إسحاق نيوتن باعتباره مخترع التلسكوب العاكس في عام 1668. جرب نيوتن معادن مختلفة وصقلها لتحسين قدرات الانعكاس.

بعد بناء أول نموذج وظيفي له ، تمكنت الجمعية الملكية في لندن من رؤية عرض نيوتن له. بعد العرض الناجح ، حصل نيوتن على عضوية على الفور من المجتمع العلمي المذكور.

من ناحية أخرى ، صنع العديد من الأشخاص الذين عاشوا قبل نيوتن أيضًا تصميمات ونماذج وظيفية لهذا التلسكوب العاكس.

كان العالم نيكولو زوتشي أول من بنى تلسكوبًا بتصميم بسيط للغاية. حاول هذا العالم وإيطالي يدعى اليسوعي صنع تلسكوب عاكس في عام 1616 لكنهما لم ينجحا. ونتيجة لذلك ، توقف نيكولو عن المحاولة وعاد إلى صنع التلسكوبات الانكسارية.

في هذه الأثناء ، كان الكاهنان الكاثوليكيان مارين ميرسين وبونافينتورا كافاليري أول من صمم بنجاح تلسكوبًا عاكسًا يحمل اسم تلسكوب مرسين. كان التصميم عبارة عن مزيج من المرايا الأولية المقعرة ومرآة ثانوية أصغر. بصرف النظر عن ذلك ، استخدم ليوناردو دافنشي أيضًا مرايا مقعرة في دراسة الأجرام السماوية قبل قرن من الزمن قبل نيوتن.

لماذا صنعت نطاقات العاكس

كانت التلسكوبات الانكسارية أول شيء تم صنعه لدراسة الأجرام السماوية في القرون الأولى من البحث والتطوير. ومع ذلك ، فإن المنكسرين لديهم بعض الانتكاسات مثل الانحرافات اللونية أو هدب الألوان. لحل هذه المشكلة ، تم بناء تلسكوب عاكس باستخدام المرايا بدلاً من العدسات.

يحدث الانحراف اللوني عندما تكون العدسات غير قادرة على تركيز كل الضوء أو اللون على مستوى بؤري مماثل. العامل الأساسي لهذه المشكلة هو تشتت العدسة. عندما يمر الضوء عبر العدسة ، فإنه ينقسم إلى أطوال موجية مختلفة وينتقل بسرعات مختلفة. نتيجة هذه المشكلة صورة غير واضحة.

وبالتالي ، تم استخدام المرايا كبديل للعدسات. تتمتع المرايا بقدرات انعكاس أشعة الضوء وتركيزها على نقطة بؤرية واحدة. هذه الآلية مفيدة في إنشاء صور أكثر وضوحًا ودقة.

متى يكون العاكس أفضل من التلسكوبات الأخرى

هناك العديد من نماذج التلسكوبات الجديدة المتوفرة في السوق اليوم. كل نموذج له ابتكاره المحدد والغرض من استخدامه. إذا أراد المرء عرض ومراقبة أجسام الفضاء السحيق (DSO's) ، فإن التلسكوب العاكس هو الأفضل كثيرًا.

يستخدم هذا التلسكوب بشكل شائع في وضع الوقوف عند عرض المجرات والأجرام السماوية البعيدة. لفهم أهمية هذا التلسكوب بشكل أكبر ، فيما يلي بعض إيجابياته وسلبياته الشائعة.

الايجابيات:
  • لا يوجد تهديب لوني وصور غير واضحة بسبب انتقال جميع الأطوال الموجية للضوء بنفس السرعة التي تنعكس فيها
  • الصورة الناتجة التي يتم عرضها من هذا التلسكوب تكون أكثر إشراقًا ووضوحًا
  • يسمح استخدام فتحات أكبر بمرور المزيد من الضوء ، وسيكون هناك رؤية أفضل للمجرات البعيدة جدًا والأجرام السماوية الأخرى
  • كما أنها محمولة نظرًا لحجمها الصغير
  • بمجرد أن يقترب الحجم من 100 مم ، عند مقارنته بنظيره المنكسر ، يكون العاكس أكثر فعالية من حيث التكلفة لأن المرايا أرخص في صنعها من العدسات
سلبيات:
  • لا يوجد انحراف لوني مع نطاقات عاكسة ، ولكن عليك القيام بموازاة أو محاذاة المرآة الأساسية والمرآة المسطحة الثانوية
  • تحجب المرآة الثانوية المسطحة الضوء في الطريق إلى المرآة الأساسية
  • تتعرض المرايا الموجودة في هذه المناظير للبيئة الخارجية ، لذلك تحتاج إلى تنظيفها بدقة بين الحين والآخر.
  • أكثر عرضة للتلوث الضوئي.

بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للتقدم التكنولوجي ، هناك نوع ثالث من النطاق وهو هجين من عاكس ومنكسر - تلسكوبات شميت و أو ماكوستوف كاسيجرين. على عكس العاكس العادي ، فإن هذا العاكس له طول أنبوب أقصر ، مما يزيد من جانب قابليته للحمل. لمعرفة المزيد حول Cassegrain's راجع هذه المقالة.

كيف يعمل التلسكوب العاكس؟

المبدأ الرئيسي لتشغيل التلسكوب العاكس هو قانون الانعكاس. باختصار ، ينص هذا القانون على أنه يمكن التنبؤ بسلوك الضوء. عندما ينتقل الضوء وينعكس بعيدًا عن سطح عاكس ، يمكن التنبؤ بسلوك الضوء المنعكس.

يتضمن تشغيل تلسكوب نيوتن العاكس مرآتان: مرآة قاعدية أو مقعرة ومرآة ثانوية مسطحة. توجد المرآة الأساسية في الجزء السفلي من النطاق بينما تكون المرآة الثانوية المسطحة بالقرب من فتحة النطاق.

عندما يدخل الضوء من الجسم إلى التلسكوب ، فإنه ينتقل إلى أسفل إلى أسفل ويرتد من مرآة القاعدة. بعد الارتداد ، يلتقي كل الضوء عند النقطة التي توجد بها المرآة الثانوية المسطحة. ثم توجه المرآة المسطحة جميع أشعة الضوء المنعكسة نحو العدسة.

بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم بعض التلسكوبات العاكسة مرآة ثانوية محدبة ومرآة أساسية أو قاعدة مثقبة مثل عاكسات Cassegrain. يمكن لهذه المرايا المكافئة أن تعكس وتركز جميع الأشعة الساقطة في نقطة بؤرية واحدة.

نوع آخر من المرايا المستخدمة في العواكس هو المرايا الكروية. من السهل إنتاج هذه المرايا ولكن لها أطوال بؤرية متفاوتة ، مما ينتج عنه صورة مشوشة.

أين يمكنك استخدام التلسكوب العاكس فوق النمط الآخر؟

إذا كنت تدرس علم الفلك وترغب في رؤية مناظر كبيرة وواضحة لأجهزة DSO أو غيرها من الأشياء السماوية ، فإن التلسكوب العاكس مثالي. يستخدم معظم الأشخاص هذا النطاق عند المشاهدة من المتنزهات أو على أي تضاريس مسطحة.

وبالمثل ، تعد العاكسات أداة رائعة في مراقبة الأجرام السماوية بالقرب من الأرض ولكنها أيضًا ممتازة في مشاهدة الأجسام البعيدة مثل أقمار زحل والمشتري والمجرات والسدم البعيدة.

ومع ذلك ، ستكون هناك بعض الصعوبات إذا كنت ستشاهد أشياء فوقك مباشرة. لتحقيق ذلك ، تحتاج إلى تغيير زاوية نطاقك لعرض تلك الكائنات. هذه المشكلة موجودة في المنكسرات أيضًا.

أحتاج المزيد؟

هناك العديد من الاختراعات التي تساهم بشكل كبير في تقدم العلم ، ومن بينها التلسكوبات. يسمح لنا بمراقبة ودراسة الأجرام السماوية حتى على مسافات بعيدة جدًا.

هناك عدة أنواع من التلسكوبات في السوق اليوم ، لكن النوعين العامين هما العاكسات والمنكسرات. هنا ، ناقشنا أشياء حول العواكس بينما لدينا مقال آخر عن المنكسر يمكنك قراءته هنا.

بشكل عام ، تعد العاكسات مثالية لمراقبة الأجرام السماوية والمجرات في الفضاء السحيق نظرًا لقدرتها العالية على جمع الضوء. هناك العديد من الأشياء التي تستحق الإعجاب من وجود هذا النطاق. أولاً ، يعطي استخدام هذا النطاق صورة أوضح للكائن - فهو أكثر فعالية من حيث التكلفة من نظيره من تلسكوب الانكسار. ثانيًا ، إنه سهل الاستخدام إلى حد كبير.

بصرف النظر عن ذلك ، هناك أيضًا أشياء يجب أن تكتشفها من العاكس. على سبيل المثال ، قبل الاستخدام ، تحتاج إلى التحقق من محاذاة المرايا للحصول على صورة جيدة تمامًا. راجع مقالتنا حول سبب قلب القمر رأسًا على عقب.

يعني اختيار التلسكوب الصحيح فهم ميزاته والتحقق مما إذا كان يلبي متطلباتك.

لذلك إذا كنت تخطط للحصول على واحد ، فتأكد من قيامك بكل قائمة المراجعة وأبحاث السوق. بالإضافة إلى أنه يمكنك زيارة صفحة العتاد الموصى بها لمعرفة ما أوصي به بناءً على العمر والسعر.


أين تقوم بإعداد التلسكوب الخاص بك

الآن ، اعتمادًا على ما إذا كان التلسكوب الخاص بك مزودًا بحامل أم لا ، سيحدد إلى حد كبير المكان الذي يمكنك إعداده فيه.

بافتراض أن لديك Alt-Azimuth Mount (2-Axis) أو حتى خط استوائي ، فهناك بعض الأشياء التي يجب عليك وضعها في الاعتبار.

اعتمادًا على درجة حرارة مناخك ، أو الوقت من العام ، يجب أن تفكر في أن الأرصفة والأسطح تمتص الحرارة عند تعرضها لأشعة الشمس. هذه الحرارة في الواقع تشع مرة أخرى نحو السماء عندما تغرب الشمس. يتسبب هذا في حدوث اضطراب في الهواء مما قد يمنع الرؤية الواضحة من التلسكوب الخاص بك.

يفضل إعداد سطح غير مدرج ، مثل مساحة حديقتك (العشب) ، لأن هذا لا يمتص الحرارة. إذا اتخذت هذه الخطوة إلى الأمام ، فأنت تريد تجنب توجيه التلسكوب الخاص بك فوق قمة المباني حيث ستنظر فعليًا في الهواء المشوه الذي يشع فوقها.

أفضل المواقع للتلسكوب الخاص بك هي المناطق التي يوجد بها حد أدنى من الضوء (من مصابيح الشوارع أو غيرها من الأضواء في المنطقة (مثل أضواء الشرفة وأضواء السيارة وما إلى ذلك). سيمنع هذا أي تداخل للضوء ويمنع التباين أيضًا عندما تنظر من خلال العدسة.

إذا لم يكن ذلك ممكنًا على الإطلاق ، فإن الحل الجيد هو وضع ورقة أو قطعة قماش كبيرة داكنة غير شفافة فوق رأسك وقطعة عين التلسكوب. هذا سوف يساعد على حجب الضوء.

عامل آخر يجب أن تكون حذرا منه هو الوقت الذي تقوم بإعداده ، أو محاولة عرض السماء.

عندما تتطلع إلى مراقبة جسم ما في السماء ، فكلما زاد ارتفاعه ، كان من الأفضل وأسهل رؤيته. هذا لأن الهواء الذي ستشاهده سيكون أقل تلوثًا وبالتالي ستكون رؤيتك أكثر وضوحًا. بالإضافة إلى ذلك ، ستجد أن توهج السماء يكون أقل كلما ارتفعت.

يميل التلوث الضوئي أيضًا إلى الانخفاض في الليل ، عندما يستقر سكان المدينة للنوم ويعودون إلى منازلهم. هذا هو الوقت الذي تكون فيه السماء أكثر قتامة ويكون أفضل وقت لبدء النظر إلى السماء. إذا استطعت ، فإن السهر حتى منتصف الليل غالبًا ما يؤدي إلى أفضل النتائج. وذلك في حين يمكنك مراقبة السماء خلال النهار، هذا لا يعني دائمًا أنه يجب عليك ذلك


محاذاة النطاق القطبي

  • انشأ من قبل: ديميتريوس كيشاجياس
  • نظام التشغيل: ايفون
  • فئة: أداة المحاذاة القطبية ، المرافق
  • مدفوعة أو مجانية: مجاني (مشتريات داخل التطبيق)

وصف:

& # 8220Polar Scope Align ستحسب موضع Polaris أو σ Octantis في شبكتك Polar Scope لموقعك (باستخدام هاتفك & # 8217s GPS أو الدخول إلى موقع) ، مما يسمح بمحاذاة قطبية سريعة ودقيقة.

إنه أحد البرامج القليلة التي تتسم بالدقة في خطوط العرض المنخفضة عن طريق تصحيح الانكسار الجوي (لذا توقع أن تتفق النتائج فقط مع البرامج الدقيقة وليست أبسط تطبيقات & # 8220polar align & # 8221). & # 8221

لدي أشياء جيدة حول أداة المحاذاة القطبية هذه لمالكي حوامل التلسكوبات الاستوائية. لقد كنت أستخدم تطبيقًا مشابهًا يسمى Polar Finder (مدرج في أسفل المنشور) لسنوات عديدة على هاتفي Samsung Galaxy S10 (Android).


كيف ينتقل الضوء في كل نوع من التلسكوبات؟


في المنكسر ، يدخل الضوء إلى التلسكوب بالقرب من العدسة الشيئية. العدسة الموضوعية هي عدسة محدبة. هذه العدسة تقارب الضوء. تتلاقى أشعة الضوء عند النقطة المحورية. عند هذه النقطة يبدأون مرة أخرى في التباعد. تأخذ العدسة المحدبة الثانية في العدسة الضوء المتقارب وتقويته للخارج. يعمل هذا على تكبير الصورة عند النقطة المحورية ويجعلها في موضع التركيز. وبسبب هذا ، يجب أن يكون للعاكس مسار طويل وواضح للسماح لأشعة الضوء بالانحناء. أحد الجوانب السلبية لهذا النوع من التلسكوب هو أن الصورة تظهر مقلوبة.

في العاكس ، يدخل الضوء إلى التلسكوب في النهاية المقابلة للمرآة الأساسية. المرآة هي مرآة مقعرة. على غرار العدسة المحدبة ، تقوم المرآة المقعرة بتقريب الضوء في المرآة الثانوية. تتلاقى أشعة الضوء عند النقطة المحورية. عند هذه النقطة يبدأون مرة أخرى في التباعد. تأخذ العدسة المحدبة في العدسة الضوء المتقارب وتقويته للخارج. كما هو الحال مع المنكسر ، لا تزال الصورة مقلوبة. يبدو كملف صورة افتراضية وراء التلسكوب في الاتجاه الذي ينظر إليه الشخص.

تذكر كيف قلنا أن العدسات في تلسكوب عاكس الضوء ستكون ثقيلة؟ حسنًا ، المرايا أقل ثقلاً من العدسات. لهذا السبب تمكن الناس من بناء تلسكوبات عاكسة كبيرة جدًا.


محتويات

كتلة JWST متوقعة حوالي نصف كتلة تلسكوب هابل الفضائي ، لكن مرآتها الأساسية ، عاكس البريليوم المطلي بالذهب بقطر 6.5 متر ، سيكون لها مساحة تجميع أكبر بست مرات ، 25.4 م 2 (273 قدمًا مربعة) ، باستخدام 18 سداسيًا مرايا بحجب 0.9 م 2 (9.7 قدم مربع) لدعامات الدعم الثانوية. [26]

تم توجيه JWST نحو علم فلك الأشعة تحت الحمراء القريبة ، ولكن يمكنه أيضًا رؤية الضوء المرئي البرتقالي والأحمر ، بالإضافة إلى منطقة منتصف الأشعة تحت الحمراء ، اعتمادًا على الجهاز. يؤكد التصميم على الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة لثلاثة أسباب رئيسية:

  • الأجسام ذات الانزياح الأحمر العالي تتحول انبعاثاتها المرئية إلى الأشعة تحت الحمراء
  • تنبعث الأجسام الباردة مثل أقراص الحطام والكواكب بقوة أكبر في الأشعة تحت الحمراء
  • يصعب دراسة هذا النطاق من الأرض أو بواسطة التلسكوبات الفضائية الموجودة مثل هابل

يجب أن تنظر التلسكوبات الأرضية عبر الغلاف الجوي للأرض ، وهو معتم في العديد من نطاقات الأشعة تحت الحمراء (انظر الشكل الخاص بامتصاص الغلاف الجوي). حتى عندما يكون الغلاف الجوي شفافًا ، فإن العديد من المركبات الكيميائية المستهدفة ، مثل الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان ، موجودة أيضًا في الغلاف الجوي للأرض ، مما يعقد التحليل بشكل كبير. لا تستطيع التلسكوبات الفضائية الحالية مثل هابل دراسة هذه النطاقات لأن مراياها ليست باردة بدرجة كافية (يتم الحفاظ على مرآة هابل عند حوالي 15 درجة مئوية (288 كلفن)) وبالتالي فإن التلسكوب نفسه يشع بقوة في نطاقات الأشعة تحت الحمراء. [27]

سيعمل JWST بالقرب من الأرض - الشمس L2 (نقطة لاغرانج) ، على بعد حوالي 1500000 كم (930.000 ميل) خارج مدار الأرض. على سبيل المقارنة ، يدور تلسكوب هابل على ارتفاع 550 كم (340 ميل) فوق سطح الأرض ، والقمر يبعد 400 ألف كيلومتر (250 ألف ميل) عن الأرض. جعلت هذه المسافة إصلاح أو ترقية أجهزة JWST بعد الإطلاق مستحيلًا تقريبًا مع توفر سفن الفضاء أثناء مرحلة تصميم وتصنيع التلسكوب. يمكن للأجسام القريبة من نقطة لاغرانج أن تدور حول الشمس بالتزامن مع الأرض ، مما يسمح للتلسكوب بالبقاء على مسافة ثابتة تقريبًا [28] واستخدام حاجب شمس واحد لحجب الحرارة والضوء من الشمس والأرض. سيحافظ هذا الترتيب على درجة حرارة المركبة الفضائية أقل من 50 كلفن (223.2 درجة مئوية 369.7 درجة فهرنهايت) ، وهو أمر ضروري لرصد الأشعة تحت الحمراء. [10] [29]

عرض ثلاثة أرباع من الأعلى

تحرير الحماية من الشمس

لإجراء ملاحظات في طيف الأشعة تحت الحمراء ، يجب إبقاء JWST أقل من 50 كلفن (−223.2 درجة مئوية −369.7 درجة فهرنهايت) وإلا فإن الأشعة تحت الحمراء من التلسكوب نفسه سوف تطغى على أدواته. لذلك يستخدم حاجب الشمس الكبير لمنع الضوء والحرارة من الشمس والأرض والقمر ، وموقعه بالقرب من نقطة الأرض - الشمس L2 يبقي جميع الأجسام الثلاثة على نفس الجانب من المركبة الفضائية في جميع الأوقات. [30] يتجنب مداره الهالة حول النقطة L2 ظل الأرض والقمر ، مما يحافظ على بيئة ثابتة لدرع الشمس والمصفوفات الشمسية. [28] يحافظ التدريع على درجة حرارة ثابتة للهياكل الموجودة على الجانب المظلم ، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على المحاذاة الدقيقة لقطاعات المرآة الأساسية. [ بحاجة لمصدر ]

يتكون حاجب الشمس المكون من خمس طبقات ، كل طبقة رقيقة مثل شعرة الإنسان ، [31] من Kapton E ، وهو فيلم بوليميد متوفر تجاريًا من DuPont ، مع أغشية مطلية خصيصًا بالألمنيوم على كلا الجانبين وسليكون مخدر على الجانب المواجه للشمس من أكثر الطبقتين سخونة لعكس حرارة الشمس مرة أخرى في الفضاء. [32] كانت الدموع العرضية لهيكل الفيلم الرقيق أثناء الاختبار في عام 2018 من بين العوامل التي أدت إلى تأخير المشروع. [33]

تم تصميم حاجب الشمس ليتم طيه اثني عشر مرة بحيث يتلاءم مع انسيابية الحمولة الصافية لصاروخ آريان 5 (4.57 × 16.19 م). بمجرد نشرها في النقطة L2 ، ستتكشف إلى 14.162 × 21.197 م. تم تجميع حاجب الشمس يدويًا في ManTech (NeXolve) في هانتسفيل ، ألاباما ، قبل تسليمه إلى شركة نورثروب جرومان في ريدوندو بيتش ، كاليفورنيا ، للاختبار. [34]

تحرير البصريات

المرآة الأساسية لـ JWST عبارة عن عاكس بريليوم بقطر 6.5 متر ومغطى بالذهب بمساحة تجميع تبلغ 25.4 مترًا مربعًا. إذا تم بناؤه كمرآة واحدة كبيرة ، فسيكون هذا كبيرًا جدًا بالنسبة لمركبات الإطلاق الحالية. لذلك تتكون المرآة من 18 قطعة سداسية ستتكشف بعد إطلاق التلسكوب. سيتم استخدام استشعار واجهة الموجة في مستوى الصورة من خلال استرجاع الطور لوضع مقاطع المرآة في الموقع الصحيح باستخدام محركات دقيقة للغاية. بعد هذا التكوين الأولي ، سيحتاجون فقط إلى تحديثات عرضية كل بضعة أيام للحفاظ على التركيز الأمثل. [35] هذا على عكس التلسكوبات الأرضية ، على سبيل المثال تلسكوبات كيك ، التي تعدل باستمرار مقاطع المرآة باستخدام البصريات النشطة للتغلب على آثار الجاذبية وتحميل الرياح. سيستخدم تلسكوب ويب 126 محركًا صغيرًا لضبط البصريات من حين لآخر نظرًا لوجود نقص في الاضطرابات البيئية للتلسكوب في الفضاء. [36]

التصميم البصري لـ JWST عبارة عن صورة بصرية ثلاثية المرآة ، [37] والتي تستخدم المرايا الثانوية والثالثية المنحنية لتقديم صور خالية من الانحرافات البصرية في مجال واسع. بالإضافة إلى ذلك ، توجد مرآة توجيه سريعة يمكنها ضبط موضعها عدة مرات في الثانية لتوفير استقرار الصورة.

تعد شركة Ball Aerospace & amp Technologies هي المقاول البصري الرئيسي لمشروع JWST ، بقيادة المقاول الرئيسي شركة Northrop Grumman Aerospace Systems ، بموجب عقد من NASA Goddard Space Flight Centre ، في جرينبيلت ، ماريلاند. [2] [38] ثمانية عشر مقطعًا أساسيًا من المرايا ، ومرايا توجيه ثانوية وثالثية ودقيقة ، بالإضافة إلى قطع غيار الطيران تم تصنيعها وصقلها بواسطة Ball Aerospace & amp Technologies استنادًا إلى فراغات قطاع البريليوم المصنعة من قبل العديد من الشركات بما في ذلك مختبرات Axsys و Brush Wellman و Tinsley . [ بحاجة لمصدر ]

تم تركيب الجزء الأخير من المرآة الأساسية في 3 فبراير 2016 ، [39] وتم تركيب المرآة الثانوية في 3 مارس 2016. [40]

تحرير الأدوات العلمية

تعد وحدة أدوات العلوم المتكاملة (ISIM) إطارًا يوفر الطاقة الكهربائية وموارد الحوسبة وقدرة التبريد بالإضافة إلى الاستقرار الهيكلي لتلسكوب ويب. إنه مصنوع من مركب الجرافيت الإيبوكسي المرتبط بالجانب السفلي من هيكل تلسكوب ويب. يحمل ISIM أربعة أدوات علمية وكاميرا إرشادية. [41]

    (بالقرب من كاميرا الأشعة تحت الحمراء) هو مصور بالأشعة تحت الحمراء له تغطية طيفية تتراوح من حافة المرئي (0.6 ميكرومتر) عبر الأشعة تحت الحمراء القريبة (5 ميكرومتر). [42] [43] سوف تعمل NIRCam أيضًا كمستشعر واجهة الموجة للمرصد ، وهو مطلوب لاستشعار واجهة الموجة وأنشطة التحكم. تم بناء NIRCam بواسطة فريق بقيادة جامعة أريزونا ، مع الباحث الرئيسي Marcia J. Rieke. الشريك الصناعي هو مركز التكنولوجيا المتقدمة التابع لشركة لوكهيد مارتن الموجود في بالو ألتو ، كاليفورنيا. [44] (المطياف القريب بالأشعة تحت الحمراء) سوف يقوم أيضًا بإجراء التحليل الطيفي على نفس نطاق الطول الموجي. تم بناؤه من قبل وكالة الفضاء الأوروبية في ESTEC في Noordwijk ، هولندا. يضم فريق التطوير الرائد أعضاء من Airbus Defense and Space و Ottobrunn و Friedrichshafen بألمانيا ومركز Goddard لرحلات الفضاء مع Pierre Ferruit (مدرسة سوبريور دي ليون) كعالم مشروع NIRSpec. يوفر تصميم NIRSpec ثلاثة أوضاع للرصد: وضع الدقة المنخفضة باستخدام المنشور ، و R.

1000 وضع متعدد الكائنات ، و R

تتميز NIRCam و MIRI بالفقرات التاجية التي تحجب ضوء النجوم لمراقبة الأهداف الخافتة مثل الكواكب خارج المجموعة الشمسية والأقراص النجمية القريبة جدًا من النجوم الساطعة. [47]

يتم توفير كاشفات الأشعة تحت الحمراء لوحدات NIRCam و NIRSpec و FGS و NIRISS بواسطة Teledyne Imaging Sensors (المعروفة سابقًا باسم Rockwell Scientific Company). يستخدم تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) وحدة الأدوات العلمية المتكاملة (ISIM) وفريق هندسة القيادة ومعالجة البيانات (ICDH) SpaceWire لإرسال البيانات بين الأدوات العلمية ومعدات معالجة البيانات. [49]

تعديل ناقل المركبة الفضائية

حافلة المركبة الفضائية هي عنصر الدعم الأساسي لتلسكوب جيمس ويب الفضائي ، الذي يستضيف عددًا كبيرًا من أجزاء الحوسبة والاتصالات والدفع والأجزاء الهيكلية ، مما يجمع الأجزاء المختلفة من التلسكوب معًا. [50] إلى جانب الدرع الشمسي ، فإنه يشكل عنصر المركبة الفضائية في التلسكوب الفضائي. [51] العنصران الرئيسيان الآخران في JWST هما وحدة الأدوات العلمية المتكاملة (ISIM) وعنصر التلسكوب البصري (OTE). [52] المنطقة 3 من ISIM هي أيضا داخل حافلة مركبة فضائية تتضمن المنطقة 3 النظام الفرعي للقيادة ISIM ومعالجة البيانات والمبرد المبرد MIRI. [52]

يتم توصيل حافلة المركبة الفضائية بعنصر التلسكوب البصري عبر مجموعة البرج القابل للنشر ، والتي تتصل أيضًا بدرع الشمس. [50]

يزن هيكل الحافلة الفضائية 350 كجم (770 رطلاً) ، ويجب أن يدعم التلسكوب الفضائي 6.5 طن. [53] وهي مصنوعة بشكل أساسي من مادة الجرافيت المركبة. [53] تم تجميعه في كاليفورنيا ، واكتمل التجميع في عام 2015 ، ثم كان لابد من دمجه مع بقية التلسكوب الفضائي حتى إطلاقه المخطط له في عام 2021. يمكن للناقل أن يوفر دقة توجيه تبلغ ثانية قوسية واحدة ، ويعزل الاهتزاز حتى ملياري ثانية. [54] [ التوضيح المطلوب ]

تقع الحافلة الفضائية على الجانب "الدافئ" المواجه للشمس وتعمل عند درجة حرارة تبلغ حوالي 300 كلفن. [51] يجب أن يكون كل شيء على الجانب المواجه للشمس قادرًا على التعامل مع الظروف الحرارية لمدار هالة JWST ، والذي له جانب واحد في ضوء الشمس المستمر والآخر في ظل حاجب الشمس للمركبة الفضائية. [51]

جانب آخر مهم من الحافلة الفضائية هو الحوسبة المركزية ، وتخزين الذاكرة ، ومعدات الاتصالات. [50] يقوم المعالج والبرنامج بتوجيه البيانات من وإلى الأجهزة ، إلى قلب ذاكرة الحالة الصلبة ، وإلى نظام الراديو الذي يمكنه إرسال البيانات مرة أخرى إلى الأرض وتلقي الأوامر. [50] يتحكم الكمبيوتر أيضًا في توجيه ولحظة المركبة الفضائية ، حيث يأخذ بيانات المستشعر من الجيروسكوبات ومتعقب النجوم ، ويرسل الأوامر اللازمة إلى عجلات أو محركات الدفع. [50]

تعود الرغبة في الحصول على تلسكوب فضائي كبير يعمل بالأشعة تحت الحمراء إلى عقود ماضية. في الولايات المتحدة ، تم التخطيط لمرفق تلسكوب الأشعة تحت الحمراء للمكوك (SIRTF) أثناء تطوير مكوك الفضاء ، وتم الاعتراف بإمكانية علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء في ذلك الوقت. [56] بالمقارنة مع التلسكوبات الأرضية ، كانت المراصد الفضائية خالية من امتصاص الغلاف الجوي لضوء الأشعة تحت الحمراء. فتحت المراصد الفضائية "سماء جديدة" كاملة لعلماء الفلك. [56]

لا يمتص الغلاف الجوي الضعيف فوق ارتفاع الطيران الاسمي البالغ 400 كيلومتر أي امتصاص قابل للقياس بحيث يمكن للكاشفات التي تعمل بجميع الأطوال الموجية من 5 ميكرومتر إلى 1000 ميكرومتر تحقيق حساسية إشعاعية عالية.

ومع ذلك ، فإن تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء لها عيب: فهي تحتاج إلى البقاء شديدة البرودة ، وكلما زاد الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء ، كلما احتجت إلى أن تكون أكثر برودة. [27] إذا لم يكن الأمر كذلك ، فإن حرارة الخلفية للجهاز نفسه تطغى على أجهزة الكشف ، مما يجعلها عمياء بشكل فعال. [27] يمكن التغلب على هذا من خلال التصميم الدقيق للمركبة الفضائية ، ولا سيما عن طريق وضع التلسكوب في ديوار بمادة شديدة البرودة ، مثل الهيليوم السائل. [27] وهذا يعني أن معظم التلسكوبات التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء لها عمر محدود بسبب المبرد الخاص بها ، وهو قصير يصل إلى بضعة أشهر ، وربما بضع سنوات على الأكثر. [27]

في بعض الحالات ، كان من الممكن الحفاظ على درجة حرارة منخفضة بدرجة كافية من خلال تصميم المركبة الفضائية لتمكين عمليات المراقبة بالأشعة تحت الحمراء القريبة من دون إمدادات من المبرد ، مثل المهام الممتدة لتلسكوب سبيتزر الفضائي ومستكشف مسح الأشعة تحت الحمراء واسع المجال. مثال آخر هو كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة وأداة مطياف الأجسام المتعددة (NICMOS) من هابل ، والتي بدأت باستخدام كتلة من جليد النيتروجين التي استنفدت بعد عامين ، ولكن تم تحويلها بعد ذلك إلى مبرد مبرد يعمل بشكل مستمر. تم تصميم تلسكوب جيمس ويب الفضائي ليبرد نفسه بدون ديوار ، باستخدام مزيج من واقيات الشمس والرادياتير ، مع أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة باستخدام مبرد تجميد إضافي. [57]

تلسكوبات وأدوات فضائية مختارة [58]
اسم سنة الطول الموجي
(ميكرومتر)
فتحة
(م)
تبريد
IRT 1985 1.7–118 0.15 الهيليوم
مرصد الفضاء بالأشعة تحت الحمراء (ISO) [59] 1995 2.5–240 0.60 الهيليوم
مطياف تصوير تلسكوب هابل الفضائي (STIS) 1997 0.115–1.03 2.4 مبني للمجهول
كاميرا هابل القريبة من الأشعة تحت الحمراء ومطياف الأجسام المتعددة (NICMOS) 1997 0.8–2.4 2.4 النيتروجين ، المبرد لاحقًا
تلسكوب سبيتزر الفضائي 2003 3–180 0.85 الهيليوم
كاميرا هابل واسعة المجال 3 (WFC3) 2009 0.2–1.7 2.4 سلبية ، وكهربائية حرارية [60]
مرصد هيرشل الفضائي 2009 55–672 3.5 الهيليوم
JWST 2021 0.6–28.5 6.5 السلبي والمبرد (MIRI)

يمكن مقارنة تأخيرات تلسكوب جيمس ويب وزيادة التكلفة بتلسكوب هابل الفضائي. [61] عندما بدأ هابل رسميًا في عام 1972 ، كانت التكلفة التقديرية لتطويره 300 مليون دولار أمريكي (أو حوالي 1 مليار دولار أمريكي في عام 2006 بالدولار الثابت) ، [61] ولكن بحلول الوقت الذي تم إرساله إلى المدار في عام 1990 ، كانت التكلفة حوالي أربعة أضعاف ذلك. [61] بالإضافة إلى ذلك ، زادت بعثات الأدوات والخدمات الجديدة التكلفة إلى ما لا يقل عن 9 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2006. [61]

على عكس المراصد الأخرى المقترحة ، والتي تم بالفعل إلغاء معظمها أو تعليقها ، بما في ذلك Terrestrial Planet Finder (2011) ، Space Interferometry Mission (2010) ، International X-ray Observatory (2011) ، MAXIM (Microarcsecond X-ray Imaging) المهمة) ، SAFIR (المرصد ذو الفتحة الواحدة للأشعة تحت الحمراء البعيدة) ، SUVO (المرصد الفضائي فوق البنفسجي المرئي) ، و SPECS (المسبار الجزئي لتطور البنية الكونية) ، JWST هي آخر مهمة كبيرة في الفيزياء الفلكية لناسا من جيلها. مبني. [ بحاجة لمصدر ]

تحرير الخلفية

أحداث مختارة
سنة الأحداث
1996 بدأت NGST.
2002 اسمه JWST ، من 8 إلى 6 م
2004 تم إلغاء NEXUS [62]
2007 مذكرة تفاهم بين وكالة الفضاء الأوروبية / وكالة ناسا
2010 نجحت شركة مصر للمقاصة واألبحاث
2011 الإلغاء المقترح
2021 الإطلاق المخطط له

أدت أعمال التطوير المبكرة لخليفة هابل بين عامي 1989 و 1994 إلى مفهوم التلسكوب Hi-Z [63] ، وهو تلسكوب بالأشعة تحت الحمراء محير تمامًا [الملاحظة 1] بفتحة 4 أمتار والذي من شأنه أن ينحسر إلى مدار في 3 AU. [64] كان من الممكن أن يستفيد هذا المدار البعيد من ضوضاء الضوء المنخفضة من غبار البروج. [64] دعت خطط مبكرة أخرى إلى مهمة تلسكوب NEXUS السلائف. [65] [66]

نشأ تلسكوب JWST في عام 1996 باسم تلسكوب الفضاء من الجيل التالي (NGST). في عام 2002 ، تمت إعادة تسميته بعد مدير ناسا الثاني (1961-1968) جيمس إي. ويب (1906-1992) ، الذي لوحظ أنه لعب دورًا رئيسيًا في برنامج أبولو وإنشاء البحث العلمي كنشاط أساسي لناسا. [67] JWST هو مشروع تابع لوكالة ناسا ، بالتعاون الدولي من وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة الفضاء الكندية (CSA).

في حقبة "الأسرع والأفضل والأرخص" في منتصف التسعينيات ، دفع قادة ناسا من أجل تلسكوب فضائي منخفض التكلفة. [15] وكانت النتيجة مفهوم NGST بفتحة 8 أمتار وتقع في L.2تقدر تكلفتها بحوالي 500 مليون دولار أمريكي. [15] في عام 1997 ، عملت وكالة ناسا مع مركز جودارد لرحلات الفضاء [68] Ball Aerospace & amp Technologies [69] و TRW [70] لإجراء دراسات المتطلبات الفنية والتكلفة ، وفي عام 1999 اختارت شركة لوكهيد مارتن [71] و TRW لدراسات المفاهيم الأولية. [72] تم التخطيط للإطلاق في ذلك الوقت في عام 2007 ، ولكن تم تأجيل موعد الإطلاق عدة مرات (انظر الجدول أدناه).

في عام 2003 ، منحت وكالة ناسا عقدًا رئيسيًا بقيمة 824.8 مليون دولار أمريكي لـ NGST ، الذي أعيدت تسميته الآن باسم تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، إلى TRW. دعا التصميم إلى وضع مرآة أساسية بطول 6.1 متر (20 قدمًا) وموعد إطلاقها عام 2010. [73] في وقت لاحق من ذلك العام ، استحوذت شركة نورثروب جرومان على TRW في محاولة معادية وأصبحت شركة نورثروب جرومان لتكنولوجيا الفضاء. [72]

تحرير التنمية

يقود مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند إدارة مشروع المرصد. عالم مشروع تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو جون سي ماذر. تعمل شركة Northrop Grumman Aerospace Systems كمقاول أساسي لتطوير المرصد وتكامله. إنهم مسؤولون عن تطوير وبناء عنصر المركبة الفضائية ، والذي يشمل كلاً من حافلة المركبة الفضائية ودرع الشمس. تم التعاقد من الباطن مع شركة Ball Aerospace & amp Technologies لتطوير وبناء عنصر التلسكوب البصري (OTE). تم التعاقد مع وحدة الأعمال Astro Aerospace التابعة لشركة Northrop Grumman لبناء مجموعة برج قابلة للنشر (DTA) التي تربط OTE بحافلة المركبة الفضائية و Mid Boom Assembly (MBA) الذي يساعد على نشر حاجبات الشمس الكبيرة في المدار. [74] مركز جودارد لرحلات الفضاء مسؤول أيضًا عن توفير وحدة أدوات علمية متكاملة (ISIM). [41]

أدى نمو التكلفة الذي تم الكشف عنه في ربيع 2005 إلى إعادة التخطيط في أغسطس 2005. [75] تمثلت النتائج الفنية الأولية لإعادة التخطيط في تغييرات كبيرة في خطط التكامل والاختبار ، وتأخير الإطلاق لمدة 22 شهرًا (من 2011 إلى 2013) ، وإلغاء الاختبار على مستوى النظام لأنماط المرصد ذات الطول الموجي الأقصر من 1.7. ميكرومتر. السمات الرئيسية الأخرى للمرصد لم تتغير. بعد إعادة التخطيط ، تمت مراجعة المشروع بشكل مستقل في أبريل 2006. وخلصت المراجعة إلى أن المشروع كان سليمًا من الناحية الفنية ، لكن التمويل المرحلي في وكالة ناسا بحاجة إلى التغيير. أعادت وكالة ناسا تعديل ميزانياتها وفقًا لذلك. [ بحاجة لمصدر ]

في إعادة التخطيط لعام 2005 ، قدرت تكلفة دورة حياة المشروع بحوالي 4.5 مليار دولار أمريكي. يتألف هذا من حوالي 3.5 مليار دولار أمريكي للتصميم والتطوير والإطلاق والتشغيل ، وحوالي 1.0 مليار دولار أمريكي لعشر سنوات من العمليات. [75] تساهم وكالة الفضاء الأوروبية بحوالي 300 مليون يورو ، بما في ذلك الإطلاق ، [76] ووكالة الفضاء الكندية بحوالي 39 مليون دولار كندي. [77]

تحرير البناء

في كانون الثاني (يناير) 2007 ، اجتاز تسعة من عناصر تطوير التكنولوجيا العشرة في المشروع بنجاح مراجعة غير محامي. [78] اعتبرت هذه التقنيات ناضجة بما يكفي للتقاعد من المخاطر الكبيرة في المشروع. أكمل عنصر تطوير التكنولوجيا المتبقي (مبرد MIRI المبرد) مرحلة النضج التكنولوجي في أبريل 2007. تمثل مراجعة التكنولوجيا هذه الخطوة الأولى في العملية التي نقلت المشروع في النهاية إلى مرحلة التصميم التفصيلية (المرحلة ج). بحلول مايو 2007 ، كانت التكاليف لا تزال على الهدف. [79] في مارس 2008 ، أكمل المشروع بنجاح المراجعة الأولية للتصميم (PDR). في أبريل 2008 ، اجتاز المشروع مراجعة Non-Advocate. تشمل المراجعات الأخرى التي تم اجتيازها مراجعة وحدة أدوات العلوم المتكاملة في مارس 2009 ، ومراجعة عنصر التلسكوب البصري الذي اكتمل في أكتوبر 2009 ، واستكمال مراجعة Sunshield في يناير 2010. [ بحاجة لمصدر ]

في أبريل 2010 ، اجتاز التلسكوب الجزء الفني من مراجعة تصميم المهام الحرجة (MCDR). إن اجتياز المرصد الموجه إلى مصر يعني أن المرصد المتكامل يمكنه تلبية جميع المتطلبات العلمية والهندسية لمهمته. [80] اشتملت شركة مصر للمقاصة واألبحاث على جميع مراجعات التصميم السابقة خضع الجدول الزمني للمشروع للمراجعة خلال الأشهر التي أعقبت قيام شركة مصر للمقاصة والإنماء ، في عملية تسمى لجنة المراجعة الشاملة المستقلة ، والتي أدت إلى إعادة تخطيط المهمة بهدف إطلاقها في عام 2015 ، ولكن في وقت متأخر من عام 2018. بحلول عام 2010 ، تجاوزت التكلفة - كانت عمليات التشغيل تؤثر على مشاريع أخرى ، على الرغم من بقاء JWST نفسها في الموعد المحدد. [81]

بحلول عام 2011 ، كان مشروع JWST في مرحلة التصميم والتصنيع النهائية (المرحلة C). كما هو معتاد في التصميم المعقد الذي لا يمكن تغييره بمجرد إطلاقه ، هناك مراجعات مفصلة لكل جزء من التصميم والبناء والتشغيل المقترح. كان المشروع رائدًا للحدود التكنولوجية الجديدة ، وقد اجتاز مراجعات التصميم الخاصة به. في التسعينيات ، لم يكن معروفًا ما إذا كان من الممكن وجود تلسكوب كبير جدًا ومنخفض الكتلة. [82]

بدأ تجميع الأجزاء السداسية من المرآة الأولية ، والذي تم عبر ذراع آلية ، في نوفمبر 2015 واكتمل في فبراير 2016. [83] اكتمل البناء النهائي لتلسكوب ويب في نوفمبر 2016 ، وبعد ذلك بدأت إجراءات اختبار مكثفة. [84] في مارس 2018 ، أخرت وكالة ناسا إطلاق تلسكوب تلسكوب JWST لسنة إضافية حتى مايو 2020 بعد أن تمزق حاجب الشمس للتلسكوب أثناء نشر التدريب ولم يتم شد كابلات حاجب الشمس بشكل كافٍ. في يونيو 2018 ، أجلت ناسا إطلاق JWST لمدة 10 أشهر إضافية حتى مارس 2021 ، بناءً على تقييم مجلس المراجعة المستقل الذي انعقد بعد نشر الاختبار الفاشل في مارس 2018. [20] ووجدت المراجعة أيضًا أن JWST لديها 344 فشلًا محتملًا في نقطة واحدة ، أي منها يمكن أن يؤدي إلى فشل المشروع. [85] في أغسطس 2019 ، تم الانتهاء من الدمج الميكانيكي للتلسكوب ، وهو أمر كان من المقرر أن يتم قبل 12 عامًا في عام 2007. بعد ذلك ، يعمل المهندسون الآن على إضافة حاجب شمسي من خمس طبقات لمنع تلف أجزاء التلسكوب من أشعة الشمس تحت الحمراء. [86]

مشاكل التكلفة والجدولة تحرير

الإطلاق المخطط له ثم الميزانية الإجمالية
سنة مخطط
إطلاق
خطة الميزانية
(مليار دولار أمريكي)
1997 2007 [82] 0.5 [82]
1998 2007 [87] 1 [61]
1999 2007 إلى 2008 [88] 1 [61]
2000 2009 [46] 1.8 [61]
2002 2010 [89] 2.5 [61]
2003 2011 [90] 2.5 [61]
2005 2013 3 [91]
2006 2014 4.5 [92]
2008 ، مراجعة التصميم الأولي
2008 2014 5.1 [93]
2010 مراجعة نقدية للتصميم
2010 2015 إلى 2016 6.5 [94]
2011 2018 8.7 [95]
2013 2018 8.8 [96]
2017 2019 [97] 8.8
2018 2020 [98] ≥8.8
2019 مارس 2021 [99] 9.66
2020 أكتوبر 2021 [23] ≥10 [36]
2021 تشرين الثاني (نوفمبر) 2021 [3] 9.7 [100]

يتمتع JWST بتاريخ من التجاوزات والتأخيرات الرئيسية في التكاليف والتي نتجت جزئيًا عن عوامل خارجية مثل التأخير في اتخاذ قرار بشأن مركبة الإطلاق وإضافة تمويل إضافي لحالات الطوارئ. بحلول عام 2006 ، تم إنفاق مليار دولار أمريكي على تطوير JWST ، حيث بلغت الميزانية حوالي 4.5 مليار دولار أمريكي في ذلك الوقت. مقال عام 2006 في المجلة طبيعة أشار إلى دراسة أجراها مجلس علوم الفضاء في عام 1984 ، والتي قدرت أن الجيل التالي من مرصد الأشعة تحت الحمراء سيكلف 4 مليارات دولار أمريكي (حوالي 7 مليارات دولار أمريكي في عام 2006 دولار أمريكي). [61] بحلول أكتوبر 2019 ، وصلت التكلفة التقديرية للمشروع إلى 10 مليار دولار أمريكي لإطلاقه في عام 2021. [36]

قدرت تكلفة التلسكوب في الأصل بـ 1.6 مليار دولار أمريكي ، [101] ولكن تقدير التكلفة نما خلال التطوير المبكر ووصل إلى حوالي 5 مليار دولار أمريكي بحلول الوقت الذي تم فيه تأكيد بدء المهمة رسميًا في عام 2008. في صيف 2010 ، المهمة اجتازت المراجعة الحرجة للتصميم (CDR) بدرجات ممتازة في جميع المسائل الفنية ، لكن الجدول الزمني والتكاليف في ذلك الوقت دفعت عضو مجلس الشيوخ عن ولاية ماريلاند الأمريكية باربرا ميكولسكي إلى الدعوة إلى مراجعة مستقلة للمشروع. وجدت لجنة المراجعة الشاملة المستقلة (ICRP) برئاسة ج. كاساني (JPL) أن أقرب موعد إطلاق ممكن كان في أواخر عام 2015 بتكلفة إضافية قدرها 1.5 مليار دولار أمريكي (بإجمالي 6.5 مليار دولار أمريكي). وأشاروا أيضًا إلى أن هذا كان سيتطلب تمويلًا إضافيًا في السنة المالية 2011 والسنة المالية 2012 وأن أي تاريخ إطلاق لاحق سيؤدي إلى تكلفة إجمالية أعلى. [94]

في 6 يوليو 2011 ، تحركت لجنة الاعتمادات التابعة لمجلس النواب الأمريكي بشأن التجارة والعدل والعلوم لإلغاء مشروع جيمس ويب من خلال اقتراح ميزانية للسنة المالية 2012 أدت إلى إزالة 1.9 مليار دولار أمريكي من الميزانية الإجمالية لوكالة ناسا ، والتي كان ربعها تقريبًا مخصصًا JWST. [102] [103] [104] [105] تم إنفاق 3 مليارات دولار أمريكي وكان 75٪ من أجهزتها قيد الإنتاج. [106] تمت الموافقة على اقتراح الميزانية هذا عن طريق تصويت اللجنة الفرعية في اليوم التالي. وقالت اللجنة إن المشروع تجاوز الميزانية "مليارات الدولارات ويعاني من سوء الإدارة". [102] ردًا على ذلك ، أصدرت الجمعية الفلكية الأمريكية بيانًا لدعم JWST ، [107] كما فعلت السناتور الأمريكي بولاية ماريلاند باربرا ميكولسكي. [108] ظهر عدد من الافتتاحيات التي تدعم JWST في الصحافة الدولية خلال عام 2011 أيضًا. [102] [109] [110] في نوفمبر 2011 ، عكس الكونجرس خطط إلغاء JWST وبدلاً من ذلك وضع حدًا أقصى للتمويل الإضافي لإكمال المشروع عند 8 مليار دولار أمريكي. [111]

أعرب بعض العلماء عن مخاوفهم بشأن التكاليف المتزايدة وتأخيرات الجدول الزمني لتلسكوب ويب ، الذي يتنافس على ميزانيات علم الفلك الضئيلة وبالتالي يهدد تمويل برامج علوم الفضاء الأخرى. [112] [96] لأن الميزانية الجامحة حوّلت التمويل عن أبحاث أخرى ، 2010 طبيعة وصفت مقالة JWST بأنه "التلسكوب الذي أكل علم الفلك". [113]

لاحظت مراجعة لسجلات ميزانية ناسا وتقارير الحالة أن JWST يعاني من العديد من نفس المشاكل التي أثرت على مشاريع ناسا الرئيسية الأخرى. تضمنت الإصلاحات والاختبارات الإضافية التقليل من تكلفة التلسكوب التي فشلت في تحديد موازنة الأخطاء الفنية المتوقعة وتوقعات الميزانية الفائتة ، وبالتالي تمديد الجدول الزمني وزيادة التكاليف بشكل أكبر. [96] [101] [114]

أحد أسباب النمو المبكر للتكلفة هو أنه من الصعب التنبؤ بتكلفة التطوير ، وتحسنت القدرة على التنبؤ بالميزانية العامة عند تحقيق مراحل التطوير الأولية. [96] بحلول منتصف عام 2010 ، كان من المتوقع أن تبلغ تكلفة مساهمة الولايات المتحدة 8.8 مليار دولار أمريكي. [96] في عام 2007 ، كانت مساهمة وكالة الفضاء الأوروبية المتوقعة حوالي 350 مليون يورو. [115] مع التمويل الأمريكي والدولي مجتمعين ، من المتوقع أن تزيد التكلفة الإجمالية التي لا تشمل العمليات الممتدة على 10 مليار دولار أمريكي عند اكتمالها. [116] في 27 مارس 2018 ، أعلن مسؤولو ناسا أنه سيتم تأجيل إطلاق JWST إلى مايو 2020 أو ما بعده ، واعترفوا بأن تكاليف المشروع قد تتجاوز 8.8 مليار دولار أمريكي. [98] في البيان الصحفي الصادر في 27 مارس 2018 والذي أعلن عن التأخير الأخير ، قالت وكالة ناسا إنها ستصدر تقديرًا منقحًا للتكلفة بعد تحديد نافذة إطلاق جديدة بالتعاون مع وكالة الفضاء الأوروبية (ESA). [117] إذا تجاوز تقدير التكلفة هذا الحد الأقصى البالغ 8 مليار دولار أمريكي الذي وضعه الكونجرس في عام 2011 ، حيث يعتبر أمرًا حتميًا ، فسيتعين على ناسا إعادة الموافقة على المهمة من قبل الهيئة التشريعية. [118] [119]

في فبراير 2019 ، على الرغم من توجيه انتقادات بشأن نمو التكلفة ، زاد الكونجرس سقف تكلفة المهمة بمقدار 800 مليون دولار أمريكي. [120] في أكتوبر 2019 ، بلغت التكلفة الإجمالية التقديرية للمشروع 10 مليار دولار أمريكي. [36]

تحرير الشراكة

تعاونت وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية في إنشاء التلسكوب منذ عام 1996. ووافق أعضاؤها على مشاركة وكالة الفضاء الأوروبية في البناء والإطلاق في عام 2003 وتم توقيع اتفاق بين وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة ناسا في عام 2007. في مقابل الشراكة الكاملة والتمثيل والوصول إلى المرصد بالنسبة لعلماء الفلك ، توفر وكالة الفضاء الأوروبية أداة NIRSpec ، وتجميع المقعد البصري لأداة MIRI ، وقاذفة Ariane 5 ECA ، والقوى العاملة لدعم العمليات. [76] [121] ستوفر وكالة الفضاء الكندية مستشعر التوجيه الدقيق وجهاز التصوير الطيفي غير المشقوق بالقرب من الأشعة تحت الحمراء بالإضافة إلى القوى العاملة لدعم العمليات. [122]

  • النمسا
  • بلجيكا
  • كندا
  • الجمهورية التشيكية
  • الدنمارك
  • فنلندا
  • فرنسا
  • ألمانيا
  • اليونان
  • أيرلندا
  • إيطاليا
  • لوكسمبورغ
  • هولندا
  • النرويج
  • البرتغال
  • إسبانيا
  • السويد
  • سويسرا
  • المملكة المتحدة
  • الولايات المتحدة الأمريكية

العروض العامة والتوعية تحرير

تم عرض نموذج تلسكوب كبير في أماكن مختلفة منذ عام 2005: في الولايات المتحدة في سياتل وواشنطن كولورادو سبرينغز وكولورادو جرينبيلت وماريلاند روتشستر ونيويورك مدينة نيويورك وأورلاندو بفلوريدا وأماكن أخرى في باريس وفرنسا ودبلن وأيرلندا مونتريال. ، كندا هاتفيلد ، المملكة المتحدة وميونيخ ، ألمانيا. تم بناء النموذج من قبل المقاول الرئيسي ، شركة Northrop Grumman Aerospace Systems. [123]

في مايو 2007 ، تم تجميع نموذج كامل النطاق للتلسكوب لعرضه في المتحف الوطني للطيران والفضاء التابع لمؤسسة سميثسونيان في ناشونال مول ، واشنطن العاصمة.كان الهدف من النموذج إعطاء الجمهور فهماً أفضل للحجم والمقياس. وتعقيد القمر الصناعي وإثارة اهتمام المشاهدين بالعلوم والفلك بشكل عام. يختلف النموذج بشكل كبير عن التلسكوب ، حيث يجب أن يتحمل النموذج الجاذبية والطقس ، لذلك فهو مصنوع بشكل أساسي من الألمنيوم والفولاذ بقياس 24 م × 12 م × 12 م (79 قدمًا × 39 قدمًا × 39 قدمًا) ويزن 5500 كجم (12100 رطل). [ بحاجة لمصدر ]

تم عرض النموذج في باتيري بارك بمدينة نيويورك خلال مهرجان العلوم العالمي 2010 ، حيث كان بمثابة خلفية لحلقة نقاش ضمت الحائز على جائزة نوبل جون سي ماذر ورائد الفضاء جون إم غرونسفيلد وعالمة الفلك هايدي هاميل. في مارس 2013 ، تم عرض النموذج في أوستن لـ SXSW 2013. [124] [125] Amber Straughn ، نائب عالم مشروع الاتصالات العلمية ، كان المتحدث الرسمي للمشروع في العديد من أحداث SXSW من عام 2013 فصاعدًا بالإضافة إلى Comic Con و TEDx والأماكن العامة الأخرى. [126]

لدى JWST أربعة أهداف رئيسية:

  • للبحث عن الضوء من النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت في الكون بعد الانفجار العظيم
  • لدراسة تكوين وتطور المجرات
  • لفهم تكوين النجوم وأنظمة الكواكب
  • لدراسة أنظمة الكواكب وأصول الحياة [127]

يمكن تحقيق هذه الأهداف بشكل أكثر فعالية من خلال المراقبة في ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة بدلاً من الضوء في الجزء المرئي من الطيف. لهذا السبب ، لن تقيس أدوات JWST الضوء المرئي أو فوق البنفسجي مثل تلسكوب هابل ، ولكن سيكون لها قدرة أكبر على أداء علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء. سيكون JWST حساسًا لمجموعة من الأطوال الموجية من 0.6 (الضوء البرتقالي) إلى 28 ميكرومتر (الأشعة تحت الحمراء العميقة عند حوالي 100 كلفن (−173 درجة مئوية −280 درجة فهرنهايت)).

يمكن استخدام JWST لجمع معلومات حول الضوء الخافت للنجم KIC 8462852 ، الذي تم اكتشافه في عام 2015 ، وله بعض خصائص منحنى الضوء غير الطبيعية. [128]

إطلاق وطول المهمة تحرير

اعتبارًا من يونيو 2021 [تحديث] ، من المقرر الإطلاق بحلول نوفمبر 2021 ، على مركبة إطلاق آريان 5 من غيانا الفرنسية. [3] يتصل المرصد بمركبة الإطلاق آريان 5 عبر حلقة مهايئ لمركبة الإطلاق والتي يمكن استخدامها من قبل مركبة فضائية مستقبلية لمحاولة حل مشكلات النشر الإجمالية. ومع ذلك ، فإن التلسكوب نفسه غير صالح للخدمة ، ولن يتمكن رواد الفضاء من أداء مهام مثل أدوات التبادل ، كما هو الحال مع تلسكوب هابل. [2] وقت مهمتها الاسمي هو خمس سنوات ، بهدف عشر سنوات. [129] يحتاج JWST إلى استخدام مادة دافعة للحفاظ على مدار هالة حول L2 ، والذي يوفر حدًا أعلى لعمره المصمم ، ويتم تصميمه لتحمل ما يكفي لمدة عشر سنوات. [130] تبدأ المهمة العلمية المقررة لخمس سنوات بعد مرحلة تكليف مدتها 6 أشهر. [130] المدار L2 مستقر فوقي فقط ، لذا فهو يتطلب الحفاظ على المحطة المدارية ، أو سينجرف التلسكوب بعيدًا عن هذا التكوين المداري. [131]

تحرير المدار

سيتم تحديد موقع JWST بالقرب من نقطة لاغرانج الثانية (L2) من نظام الأرض والشمس ، والتي تبعد 1500000 كيلومتر (930 ألف ميل) عن الأرض ، مقابل الشمس مباشرة. عادةً ما يستغرق الجسم الذي يدور حول الشمس بعيدًا عن الأرض وقتًا أطول من عام واحد لإكمال مداره ، ولكن بالقرب من النقطة L2 تسمح قوة الجاذبية المشتركة للأرض والشمس للمركبة الفضائية بالدوران حول الشمس في نفس الوقت الذي تستغرقه أرض. سوف يدور التلسكوب حول النقطة L2 في مدار هالة ، والتي ستكون مائلة بالنسبة لمسير الشمس ، ويبلغ نصف قطرها حوالي 800000 كم (500000 ميل) ، وتستغرق حوالي نصف عام لتكتمل. [28] نظرًا لأن L2 هي مجرد نقطة توازن بدون سحب جاذبية ، فإن مدار الهالة ليس مدارًا بالمعنى المعتاد: المركبة الفضائية في الواقع في مدار حول الشمس ، ويمكن اعتبار مدار الهالة على أنه انجراف متحكم به ليبقى بالقرب من النقطة L2. [132] يتطلب هذا بعض الصيانة بالمحطة: حوالي 2-4 م / ث في السنة [133] من إجمالي الميزانية البالغ 150 م / ث. [134] مجموعتان من الدفاعات تشكلان نظام دفع المرصد. [135]

تحرير علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء

JWST هو الخلف الرسمي لتلسكوب هابل الفضائي (HST) ، وبما أن تركيزه الأساسي ينصب على علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء ، فهو أيضًا خليفة لتلسكوب سبيتزر الفضائي. سوف يتفوق تلسكوب JWST كثيرًا على كل من تلك التلسكوبات ، حيث سيكون قادرًا على رؤية العديد من النجوم والمجرات الأكبر سنًا. [١٣٦] تُعد المراقبة في طيف الأشعة تحت الحمراء تقنية أساسية لتحقيق ذلك ، بسبب الانزياح الكوني إلى الأحمر ، ولأنها تخترق الغبار والغاز بشكل أفضل. هذا يسمح بملاحظة الأشياء الأكثر خفوتًا وبرودة. نظرًا لأن بخار الماء وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض يمتص بشدة معظم الأشعة تحت الحمراء ، فإن علم فلك الأشعة تحت الحمراء الأرضي يقتصر على نطاقات الطول الموجي الضيقة حيث يمتص الغلاف الجوي بقوة أقل. بالإضافة إلى ذلك ، يشع الغلاف الجوي نفسه في طيف الأشعة تحت الحمراء ، وغالبًا ما يغمر الضوء من الجسم الذي يتم رصده. هذا يجعل التلسكوب الفضائي مفضلًا لرصد الأشعة تحت الحمراء. [137]

كلما كان الجسم بعيدًا ، كلما بدا أصغر: استغرق ضوءه وقتًا أطول للوصول إلى المراقبين البشريين. نظرًا لأن الكون يتوسع ، حيث ينتقل الضوء ، فإنه يتحول إلى اللون الأحمر ، وبالتالي يسهل رؤية الأشياء الموجودة على مسافات بعيدة إذا ما شوهدت بالأشعة تحت الحمراء. [138] من المتوقع أن تسمح قدرات الأشعة تحت الحمراء لـ JWST برؤية المجرات الأولى التي تشكلت بعد الانفجار العظيم ببضع مئات الملايين من السنين. [139]

يمكن أن تمر الأشعة تحت الحمراء بحرية أكبر عبر مناطق الغبار الكوني التي تنثر الضوء المرئي. تسمح عمليات الرصد بالأشعة تحت الحمراء بدراسة الأجسام ومناطق الفضاء التي قد يحجبها الغاز والغبار في الطيف المرئي ، [138] مثل السحب الجزيئية حيث تولد النجوم ، والأقراص النجمية التي تؤدي إلى نشوء الكواكب ، والنوى من المجرات النشطة. [138]

الأجسام الباردة نسبيًا (درجات حرارة أقل من عدة آلاف من الدرجات) تبعث إشعاعها بشكل أساسي في الأشعة تحت الحمراء ، كما هو موصوف في قانون بلانك. نتيجة لذلك ، تتم دراسة معظم الأجسام الأكثر برودة من النجوم بشكل أفضل في الأشعة تحت الحمراء. [138] يشمل ذلك غيوم الوسط النجمي ، والأقزام البنية ، والكواكب في كل من أنظمتنا الشمسية وأنظمتنا الشمسية الأخرى ، والمذنبات ، وأجسام حزام كايبر التي سيتم رصدها باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI). [46] [139]

بعض المهمات في علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء التي أثرت على تطوير JWST كانت Spitzer و Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). [140] أظهر سبيتزر أهمية منتصف الأشعة تحت الحمراء ، والتي تساعد في مهام مثل مراقبة أقراص الغبار حول النجوم. [140] أيضًا ، أظهر المسبار WMAP أن الكون كان "مضاءً" عند الانزياح الأحمر 17 ، مما يؤكد أهمية منتصف الأشعة تحت الحمراء. [140] تم إطلاق هاتين البعثتين في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، في الوقت المناسب للتأثير على تطوير JWST. [140]

الدعم الأرضي والعمليات تحرير

تم اختيار معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI) ، الواقع في بالتيمور ، ماريلاند ، في حرم هوموود بجامعة جونز هوبكنز ، ليكون مركزًا للعلوم والعمليات (S & ampOC) لـ JWST بميزانية أولية قدرها 162.2 مليون دولار أمريكي تهدف إلى دعم العمليات من خلال السنة الأولى بعد الإطلاق. [141] وبهذه الصفة ، ستكون STScI مسؤولة عن التشغيل العلمي للتلسكوب وتسليم منتجات البيانات إلى المجتمع الفلكي.سيتم نقل البيانات من JWST إلى الأرض عبر شبكة NASA Deep Space Network ، ومعالجتها ومعايرتها في STScI ، ثم توزيعها عبر الإنترنت على علماء الفلك في جميع أنحاء العالم. على غرار طريقة تشغيل هابل ، سيُسمح لأي شخص في أي مكان في العالم بتقديم مقترحات لعمليات الرصد. في كل عام ، ستقوم عدة لجان من علماء الفلك بمراجعة المقترحات المقدمة لاختيار المشاريع التي يجب مراقبتها في العام المقبل. سيتمكن مؤلفو المقترحات المختارة عادةً من الوصول الخاص إلى الملاحظات الجديدة لمدة عام ، وبعد ذلك ستصبح البيانات متاحة للجمهور للتنزيل من قِبل أي شخص من الأرشيف عبر الإنترنت في STScI.

تم تصميم عرض النطاق الترددي والإنتاجية الرقمية للقمر الصناعي للعمل بسرعة 458 جيجابت من البيانات يوميًا طوال مدة المهمة. [36] تتم معظم معالجة البيانات على التلسكوب بواسطة أجهزة كمبيوتر تقليدية أحادية اللوحة. [142] يتم إجراء تحويل البيانات العلمية التناظرية إلى شكل رقمي بواسطة SIDECAR ASIC (نظام رقمنة الصور وتحسينها والتحكم فيها واسترجاعها). صرحت ناسا أن SIDECAR ASIC سيشمل جميع وظائف صندوق الأدوات 9.1 كجم (20 رطلاً) في حزمة 3 سم (1.2 بوصة) ويستهلك 11 مللي واط فقط من الطاقة. [143] نظرًا لأن هذا التحويل يجب أن يتم بالقرب من أجهزة الكشف ، على الجانب البارد من التلسكوب ، فإن استخدام الطاقة المنخفضة لهذا IC سيكون ضروريًا للحفاظ على درجة الحرارة المنخفضة المطلوبة للتشغيل الأمثل لـ JWST. [143]

تحرير النشر بعد الإطلاق

بعد شهر تقريبًا من الإطلاق ، سيبدأ تصحيح المسار لوضع JWST في مدار هالو عند نقطة L2 Lagrange. [144] [ التوضيح المطلوب ]

بمجرد وصوله إلى الموقع ، سيخضع JWST لعملية نشر حاجب الشمس والمرآة والذراع ، والتي ستستغرق حوالي ثلاثة أسابيع. [145] المرآة مكونة من ثلاث قطع تتأرجح في مكانها مع المحركات. [145]


تلسكوبات الإكتشاف مقابل التلسكوبات

ما هي الاختلافات بين التلسكوبات ونطاقات الإكتشاف؟

أيهما سوف يخدمك بشكل أفضل في المجال أو للتصوير الفلكي؟

فكر فيما يلي وقم بتقييم احتياجاتك. يمكنك تأكيد شكوكك أو تجد نفسك في الفريق الآخر حيث تتعلم المزيد حول ما يمكن أن تقدمه لك هذه النطاقات.

تكبير

ستظهر التلسكوبات دائمًا في سباق التكبير. يمكن أن تنتج جودة صورة أفضل بكثير لمقدار التكبير المقدم في القوى العالية مقارنة بنطاقات الإكتشاف. يمكن أن توفر تكبيرًا منخفضًا جدًا ، على سبيل المثال 40x ، ولكن يمكنها أيضًا توفير تكبير يصل إلى 140x وأكثر. تتوفر القدرة على إضافة العدسات والمرفقات لزيادة التكبير ، كما أن القدرة العالية للغاية تقع ضمن قدرة التلسكوب الخاص بك على الإنجاز.

ومع ذلك ، يجب أن تلاحظ أن التكبير الأقصى المفيد الفعلي يمكن أن يكون مختلفًا تمامًا عن الأرقام التي قد تفترضها. على سبيل المثال ، قد توفر العدسة ذات التكبير 120 ضعفًا مع عدسة 2x Barlow تكبير 240x. ولكن ، إذا كان النطاق النظري الأقصى للتكبير (الفتحة بالبوصة مضروبة في 50) 140x ، فإن جودة الصورة الضوئية ستتأثر بما يزيد عن 140x بغض النظر عما يمكن أن تحققه العدسة.

الفائز: التلسكوبات

تكبير التكبير

القدرة على التكبير (قوة متغيرة) باستخدام البصريات مفيدة لأولئك الذين يرغبون في مسح منطقة ثم العودة إلى الهدف للحصول على التفاصيل. يشتهر هذا بالمشاهدة الأرضية مثل مراقبة الطيور ومراقبة الحياة البرية والمزيد. على هذا النحو ، تأتي نطاقات الإكتشاف في المقام الأول لقدرة الطاقة المتغيرة. لقد تم تصميمها بشكل أساسي بحلقة تكبير تسمح بالمشاهدة عن بُعد بطاقة منخفضة حوالي 20 ضعفًا والتكبير للحصول على تفاصيل أكبر بمعدل 60x و 80x و 100x.

من ناحية أخرى ، لا تقدم التلسكوبات عمومًا طاقة متغيرة. يتم إرفاق العدسات بالمنظار لتقديم تكبير عالٍ وثابت. للحصول على طاقة أكبر أو أقل ، يجب عليك تغيير العدسة أو استخدام ملحقات العدسة العينية.

الفائز: نطاقات الإكتشاف

اتجاه الصورة

كيف سترى صورة من خلال التلسكوب مقابل منظار تحديد؟ نظرًا لأن نطاقات الاكتشاف مصنوعة أساسًا للاستخدام الأرضي ، يتم ترتيب المكونات الضوئية لتوفير صورة دائرية في الاتجاه الصحيح لأعلى وفي الاتجاه الصحيح - تمامًا كما تراه عادةً. ومع ذلك ، تعمل التلسكوبات بشكل مختلف.

تعد التلسكوبات العاكسة ممتازة لعلم الفلك ، ولكن يتم عرض اتجاه الصورة رأسًا على عقب.

قارن العواكس بالتلسكوبات المنكسرة التي تنتج صورة معكوسة من اليسار إلى اليمين. هذا جيد للمشاهدة السماوية ولكن ليس للأرض ، ومع ذلك ، غالبًا ما يتم استخدامها للمشاهدة الأرضية عندما يتم دمج قطري. يقوم هذا الملحق بتصحيح الصورة الخلفية حتى تتمكن من الرؤية في الاتجاه الصحيح.

لماذا الصورة المقلوبة أو المقلوبة على الإطلاق؟ تم تصميم بصريات التلسكوب للسماح بدخول أقصى قدر من الضوء وإدخال المزيد من الزجاج لتصحيح اتجاه الصورة يمكن أن يتداخل مع جودة الصورة ويزيد من فقدان الضوء. إحدى الحجج هي أنك لست بحاجة إلى "تصحيح" اتجاه الصورة عند النظر إلى الفضاء السحيق.

بقدر ما يذهب اتجاه الصورة ، فإنه يعتمد حقًا على ما تستخدمه من أجل نوع النطاق الخاص بك. إذا كانت أرضية مع بعض علم الفلك ، فإن نطاق الاكتشاف هو السبيل للذهاب. إذا كان الأمر يتعلق بعلم الفلك مع الحد الأدنى من استخدام الأرض ، فإن التلسكوب ذو القطر المائل سوف يخدمك جيدًا. إذا كان علم الفلك هو اسم اللعبة ، فإن التلسكوب هو أفضل شراء لك ولن يكون اتجاه الصورة مشكلة - ستتعلم المهارات اللازمة لتوجيه نفسك مع سماء الليل.

الفائز: ربطة عنق

استقرار الصورة

قد تفترض أن تحديد النطاقات يأخذ زمام المبادرة هنا مع استقرار الصورة. تتطلب التلسكوبات حاملًا ثلاثي القوائم ، في حين توفر نطاقات الاكتشاف أفضل استقرار للصورة باستخدام حامل ثلاثي القوائم ، ولكن يمكنك استخدام بعض الطرز كجهاز بصري محمول باليد. المفهوم هو أنه كلما انخفض التكبير ، كان من الأسهل الحصول على صورة ثابتة. نظرًا لأن أجهزة الرصد توفر تكبيرًا أقل من التلسكوبات ، فستكون لها ميزة.

ومع ذلك ، فإن نطاقات الإكتشاف تعاني من عدم استقرار الصورة مثل التلسكوبات. ما هو المكون المشترك؟ الحامل ، القاعدة ، كل ما يستخدم لتأمين البصريات. يتم تضمين العديد من الحوامل الثلاثية والحوامل عند شراء كلٍّ من منظار الرؤية والتلسكوب ، ولكن في كثير من الأحيان ، تكون ذات جودة متوسطة ، ولا يمكن استخدامها إلا على ارتفاع الطاولة / المقعد ، وهي واهية جدًا وممتدة تمامًا.

في مرحلة ما ، يجب عليك الترقية إلى حامل ثلاثي القوائم عالي الجودة وربما استبداله. نظرًا لأن كلا النوعين من البصريات يعتمدان على عمليات الشراء المنفصلة هذه للحصول على أفضل صورة ثابتة ، فهذا أمر مثير للاهتمام.

الفائز: ربطة عنق

مشاهدة الأرض

المشاهدة البرية. إذا كنت تبحث عن شراء نطاق للمراقبة قصيرة المدى ، والتي ستكون مراقبة من الأرض ، فستحتاج إلى نطاق رصد. توفر نطاقات الإكتشاف طاقة أقل ، وتضخيمًا متغيرًا ، وسهولة في الاستخدام نظرًا لتصميمها المضغوط وخفيف الوزن. نظرًا لبصرياتها المنشورية ، يتم عرض الصور على أنها ثابتة - يتم تمثيل الصور للعين كما تراها رؤيتك الطبيعية.

على الرغم من أن التلسكوبات تقدم تكبيرًا أكثر قوة ، إلا أنه لا يمكنك التكبير / التصغير ، فقد تكون غير ملائمة للسفر ، واعتمادًا على نوع التلسكوب الذي تحصل عليه ، قد تكون الصور مقلوبة أو مقلوبة لأنها مصممة للمشاهدة السماوية.

بالإضافة إلى ذلك ، توفر نطاقات الإكتشاف مسافة تركيز أقرب قريبة مما يعني أنه يمكنك تركيز الصورة على مسافة قريبة من 6-25 قدمًا اعتمادًا على نوع المراقب الذي تختاره. التلسكوبات مخصصة للاستخدام بعيد المدى ، لذا فإن مسافة التركيز البؤري القريبة ستكون أطول بكثير من نطاق البقع.

الفائز: نطاقات الإكتشاف

المشاهدة السماوية

التلسكوبات هي الخيار الواضح لمشاهدة النجوم وتتبع السماء ليلاً وكل ما يتعلق بالفضاء. أنها توفر نسبة تكبير عالية لا تصدق لرؤية التفاصيل والأشياء في الفضاء الخارجي. إلى جانب القوة العالية ، يجب أن تتمتع بجودة الصورة اللازمة لمراقبة هذه التفاصيل. نظرًا لأن العديد من كائنات DSO (Deep Space Objects) ليس لها مصدر ضوء خاص بها ، فمن الضروري أن يكون النطاق قادرًا على السماح لأقصى قدر من الضوء بالتركيز على العدسة العينية. تستخدم التلسكوبات العاكسة مرايا تسمح للأقطار الموضوعية بأن تكون كبيرة بقدر الإمكان دون المساومة على العوامل الأخرى. المراقبة بعيدة المدى في السماء هي مهمة تلسكوب.

الفائز: التلسكوبات

إمكانية النقل / السفر

تأتي نطاقات الإكتشاف والتلسكوبات بأحجام وأوزان مختلفة ، ولكن الإجماع هو أن التلسكوبات مصنوعة ليتم إعدادها وتظل ثابتة بينما يمكن أن تكون نطاقات الإكتشاف أكثر مرونة وقابلية للحمل في التصميم.

أكثر التلسكوبات المدمجة والمحمولة شيوعًا هي التلسكوبات الانكسارية ثنائية الغرض. يمكن أن تكون خفيفة الوزن مثل 1.5 رطل وطول 17 بوصة. من الواضح أن هذا الإعداد مثالي للسفر وحقائب الظهر ، لكنك قد تتنازل عن التكبير والجودة البصرية لسهولة النقل. معظم التلسكوبات كبيرة وضخمة وهشة ، وتلك التي تحتوي على أفضل البصريات ليست مثالية للسفر أو الإعداد المستمر والفك.

تصنع نطاقات الإكتشاف عمومًا لكونها بصريات أثناء التنقل. لديك نماذج مدمجة ومحمولة مصممة خصيصًا للسفر والصيد وغيرها من النماذج الأكبر حجمًا والتي يمكن أن تجلس بشكل دائم على سطح السفينة الخاص بك المطل على المناظر الطبيعية. ومع ذلك ، فبالرغم من ثقلها بقدر الإمكان ، فإنها لا تزال أخف وزناً بكثير مع إعداد أسهل من معظم التلسكوبات. تميل أيضًا إلى أن تكون أكثر صلابة ولها ميزات مقاومة للعوامل الجوية لحمايتها من العناصر.

لكن السؤال الحقيقي هو لماذا تستخدم نطاقك؟ إذا كنت مسافرًا للحصول على أفضل موقع لمراقبة السماء ليلاً ، فقد ترغب في التفكير في استخدام تلسكوبات انكسارية مزدوجة الغرض. إذا كنت تريد جودة بصرية أفضل من التلسكوب الخاص بك ، فقد تضطر إلى تعلم كيفية التعامل مع مضايقات سحب التلسكوب بالحجم الكامل. إذا كنت تشتري نطاق اكتشاف النجوم ، فقد ترغب في إنفاق المزيد لضمان حصولك على جودة بصرية محسنة. بالطبع ، سيقدم قيمة أفضل إذا كنت تستخدمه أيضًا لأغراض أخرى مثل المشاهدة الأرضية.

الفائز: نطاقات الإكتشاف

التصوير

نعم! يمكنك التقاط صور باستخدام التلسكوبات ونطاقات الإكتشاف ، ولكن هناك مشكلة. سيتطلب كلا النوعين من البصريات مهايئًا لتركيبه على العدسة العينية لنطاق تسجيل الصور. سواء كانت كاميرا أو هاتفًا ذكيًا ، يمكن القيام بذلك.

من السهل نسبيًا تكوين نطاقات الإكتشاف للتصوير الفوتوغرافي. بالطبع ، تعتمد جودة الصورة على البصريات ، لذلك كلما كان الزجاج أفضل ، كانت الصور أفضل. يمكن أن يتراوح المحول البسيط الذي يسمح لك بإرفاق جهازك من 10 دولارات إلى 250 دولارًا في متجرك الرياضي المحلي.

بالنسبة للتلسكوبات ، يجب أخذ المزيد في الاعتبار. يمكنك استخدام جهاز التوجيه والتصوير (الكاميرا أو الهاتف الذكي) عن طريق الإمساك الحر بعدسة الكاميرا خلف العدسة المركزة أو تركيب الكاميرا على حامل ثلاثي القوائم ووضعها مباشرة خلف العدسة العينية. رخيصة وسهلة مع الحفاظ على استقرار الصورة أو شراء حامل ثلاثي القوائم منفصل هي اعتبارات يجب أن تفكر فيها. يمكنك شراء محول بحوالي 25 دولارًا أو أكثر ولكن تأكد من أنه متوافق مع جهازك والتلسكوب.

ثم هناك عوامل إضافية يجب مراعاتها باستخدام التلسكوب. هل الطول البؤري أطول من 300 مم لتأطير القمر بشكل كامل؟ هل ستؤثر حركة القمر على جودة الصورة؟ ضع في اعتبارك التركيز اليدوي ، اهتزاز الغالق ، والتعرض للحصول على أفضل جودة للصور. ليست كل التلسكوبات جيدة للتصوير الفلكي ، لذا من الأفضل إجراء بعض الأبحاث قبل الاستثمار على وجه التحديد لهذا الغرض.

ماذا تلتقط الصور؟ بينما سيوفر التلسكوب القدرة على التقاط صور ممتازة لـ DSOs ، فإن نطاق الإكتشاف سيعطي صورًا أكثر وضوحًا للأشياء قصيرة المدى مثل الحيوانات والطيور والأهداف والميزات الأرضية الأخرى.

الفائز: ربطة عنق

سعر

إذا كنت تدخل في الأمور للتو ، فإن التلسكوب للمبتدئين سيساعدك على ممارسة الأعمال بأقل تكلفة. بعضها عبارة عن تلسكوبات عاكسات ثنائية الغرض بسعر أقل من 100 دولار. ستنفق أكثر على نطاق تحديد مستوى الدخول ، ولكن يبدو أنه حتى أجهزة الرصد متوسطة المدى ستفعلك أفضل من التلسكوبات متوسطة المدى - أي إذا كانت احتياجاتك تتماشى مع إمكانيات نطاق الإكتشاف. سوف تتفوق التلسكوبات المتطورة بسرعة على نطاقات الإكتشاف المتطورة. بينما توفر أجهزة الكشف مزيدًا من التنوع والصفات المقاومة للعوامل الجوية ، فإن التلسكوبات تقدم أرخص أسعار بداية ونقاط تكبير أكبر.

الفائز: التلسكوبات


لماذا يهم جبل التلسكوب الخاص بك

لعرض جسم سماوي في الفضاء السحيق ، يجب أن تحاذي حركة الجسم الذي تريد رؤيته فيما يتعلق بحركة الأرض.

سيساعدك الحامل الخاص بك ، اعتمادًا على النوع الذي لديك ، على تتبع الأجرام السماوية أثناء تحركها عبر السماء.

جميع الحوامل تقريبًا عبارة عن اختلافات في فئتين رئيسيتين: الارتفاع - السمت (Alt-Az) والاستوائي. يمكن لكلا النوعين من الحوامل توجيه الأنبوب البصري للتلسكوب الخاص بك حول السماء ، ويمكن لكليهما العمل إلكترونيًا للتعويض عن دوران الأرض.

كيف يعمل تلسكوب Alt-Az Mount؟

هذا التلسكوب هو عاكس نيوتوني يجلس على مهد بطاولة مسطحة تشبه سوزان تدور حول محور عمودي. يوجه هذا المحور التلسكوب حول الأفق بزاوية 360 درجة في "السمت".

المحور الثاني مثبت على الأنبوب البصري. يتم تثبيته في المهد ، مما يسمح لأنبوب التلسكوب بالتوجيه لأعلى ولأسفل. يمكن لمحور "الارتفاع" هذا أن يشير فقط من 0 درجة (الأنبوب الأفقي) إلى 90 درجة (لأعلى بشكل مستقيم).

تعد حوامل Alt-Az سهلة الاستخدام للغاية ، حيث تقوم بتدوير التلسكوب لأعلى ولأسفل ولليسار ولليمين للحصول على الجزء الذي ترغب في رؤيته من السماء. إذا كان التلسكوب الخاص بك يحتوي على إمكانية GoTo ، فاضغط على الأزرار في الاتجاه الصحيح أو أدخل الكائن الخاص بك ، وسيقوم التلسكوب بتحويل جزء من السماء نيابة عنك.

بالإضافة إلى Dobsonians (تلسكوب Alt-Az الأكثر شيوعًا) ، تقدم معظم الشركات المصنعة تصميمات Alt-Az ، مثل 125- نجار أو ال خط سلسترون نيكستار من النطاقات.

جبال Alt-Az والتصوير الفلكي

في حين أن حوامل Alt-Az موجودة في كل مكان وسهلة الاستخدام ، إلا أن لها عيبًا واحدًا ، خاصةً بالنسبة للمصورين الفلكي الذين يتطلعون إلى التقاط صور ذات تعريض ضوئي طويل. بعد بضع دقائق من تتبع السماء ، سوف يدور مجال الرؤية قليلاً مع دوران الأرض - على الرغم من أن الكائن الذي تنظر إليه سيظل متمركزًا في العدسة أو إطار الكاميرا. بالنسبة إلى التعريضات القصيرة للصور التي تقل عن بضع دقائق أو استخدام النطاق بصريًا من خلال العدسة ، فهذه ليست مشكلة. بالنسبة إلى التعريضات الضوئية التي تزيد مدتها عن 5 دقائق ، تبدأ النجوم في تكوين دوائر صغيرة في الصورة.


حول GMRT: ما هو وكيف يعمل؟

كوننا يتوسع. أظهرت الاكتشافات الحديثة أنها تتسارع أيضًا. يحاول العلماء في جميع أنحاء العالم فهم سبب حدوث ذلك. ويلعب علم الفلك الراديوي أو التلسكوبات الراديوية دورًا حيويًا في الفهم الكامل للكون بعد الانفجار العظيم.

يعد التلسكوب الراديوي ذو الموجة المترية العملاقة (GMRT) لاعبًا مهمًا في كشف أسرار الكون. المرفق الدولي الرئيسي للعمل بتردد منخفض من 150 ميجا هرتز إلى 1.5 جيجا هرتز يتكون من 30 تلسكوبًا لاسلكيًا مكافئًا بقطر 45 مترًا. يقع على بعد حوالي 80 كم من بيون ، وهو مفتوح للجمهور فقط في يوم العلوم الوطني (28 فبراير).

من عام 1944 حتى عام 1960 ، استخدم معهد تاتا للبحوث الأساسية (TIFR) لإجراء البحوث في العلوم الأساسية. أراد مديرها المؤسس هومي بهابها إدخال علم الفلك الراديوي في البلاد. قام بتشكيل مجموعة وجلب هوائيات أسترالية. كان تلسكوب كاليان أول مشروع. بعد الانتهاء بنجاح من هذا المشروع ، تم تشكيل تلسكوب Ooty الأسطواني تحت إشراف البروفيسور جوفيند سواروب الذي اشتهر بتأسيس GMRT أيضًا.

في وقت لاحق من عام 1984 ، تم تقديم اقتراح GMRT إلى الحكومة. تم نصب إجمالي 30 هوائيًا في تشكيل على شكل Y. قال جيه كيه سولانكي ، مسؤول التوعية العلمية ، "الميزة الأساسية لعلم الفلك الراديوي هي امتلاك مساحة كبيرة جدًا لجمع الإشارات وأجهزة استقبال قوية لاستقبال الإشارات".

وأضاف سولانكي: "لم يكن صنع هوائي واحد بطول 25 كم ممكنًا ماديًا وماليًا. لذلك ، تم صنع 30 هوائيًا صغيرًا ووفقًا لمقياس التداخل الفيزيائي تم وضعه في شكل حرف أبجدي Y في وضع خطي موجه نحو كائن واحد. تم ربط الإشارات المستلمة من هذا ومعالجتها وتحويلها إلى صورة باستخدام برنامج فلكي ".

جميع الهوائيات متطابقة ، مثبتة على برج خرساني طوله 12 مترًا ، بإجمالي ارتفاع 40 مترًا من السطح ، وقطر 45 مترًا ووزنه 110 طنًا. تم تركيب شبكة رفيعة تعمل مثل انعكاس المرآة للأمواج. وأضاف أن أجهزة الاستقبال والأسلاك العلوية تحول الإشارات إلى إلكترونيات وترسلها إلى غرفة التحكم ، حيث يراقبها العلماء.

وقال مدير المركز الوطني للفيزياء الفلكية الراديوية (NCRA) ياشوانت جوبتا: "تم مؤخرًا تحديث GMRT لتتماشى مع أحدث التقنيات والمفاهيم. لقد قمنا بتجديد نظام الاستقبال الكامل للإلكترونيات والأجهزة المقابلة لمعالجة البيانات والبرامج المقابلة للتعامل مع كميات كبيرة من البيانات حتى نتمكن من تغطية طول التردد بشكل مستمر دون أي فجوة ".

ترقية GMRT و SKA
"في الآونة الأخيرة ، كانت هناك ترقية من شأنها تحسين حساسية الهوائيات بمعامل يصل إلى ثلاثة. كان الطيف المستهدف في الثمانينيات 32 ميجا هرتز. إنها تعمل بشكل جيد ، ولكن يمكننا تحقيق أداء أفضل باستخدام التقنيات الأحدث ". قال جوبتا. "GMRT هو جزء من مشروع صفيف الكيلومتر المربع (SKA) الذي يهدف إلى بناء أكبر تلسكوب لاسلكي في العالم ، مع مساحة تزيد في النهاية عن كيلومتر مربع (مليون متر مربع).

وأضاف جوبتا: "ستستخدم SKA في النهاية آلاف الأطباق وما يصل إلى مليون هوائي منخفض التردد سيمكن علماء الفلك من مراقبة السماء بتفاصيل غير مسبوقة ومسح السماء بشكل أسرع بكثير من أي نظام موجود حاليًا".
قال جوبتا ، بإعطاء أهمية GMRT في SKA ، أن هناك نقطتين رئيسيتين.

1. يقع مقر SKA في نصف الكرة الجنوبي ، وبالتالي فإن نصف الكرة الجنوبي غير قادر على رؤية السماء الشمالية ولكن هنا سيكون GMRT قادرًا على رؤيته ، بالإضافة إلى أنه يمكن الوصول إليه أيضًا.

2. يعد SKA كائنًا مشتركًا بكثافة ، لذلك سوف يلجأ الباحثون إلى GMRT لمختلف المرافق الأخرى نظرًا لأنه تم صيانته بشكل صحيح.

هل استمتعت بقراءة The Bridge Chronicle؟
يحفزنا دعمك على القيام بعمل أفضل. اتبعنا موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك, انستغرام و تويتر للبقاء على اطلاع بأحدث القصص.
يمكنك أيضًا القراءة أثناء التنقل من خلال موقعنا ذكري المظهر و iOS تطبيق جوال.



تعليقات:

  1. Wit

    أنا بالتأكيد ، آسف ، الاقتراح للذهاب بطريقة أخرى.

  2. Maucage

    تم نشره في منتدى ليقول الكثير لمساعدتكم في هذا الأمر ، أود أيضًا أن تساعد في شيء يمكنك مساعدته؟



اكتب رسالة