آسیب جدی به تلسکوپ فضایی «جیمزوب»

به گزارش جهان صنعت نیوز:   دانشمندان گزارش داده‌اند که آسیب واردشده به تلسکوپ فضایی «جیمزوب»که طی برخورد با یک ریزشهاب‌سنگ در اواخر ماه می ۲۰۲۲ پیش آمده بود، ممکن است بدتر از آن چیزی باشد که پیش‌تر تصور می‌شد. گروهی از دانشمندان در مقاله جدیدی که در پی انتشار نخستین تصاویر باورنکردنی «جیمزوب» به چاپ رسید، عملکرد این تلسکوپ فضایی را در مرحله راه‌اندازی آن تشریح کردند. آنها مشکلاتی را گزارش دادند و خاطرنشان کردند که نمی‌توان آنها را اصلاح کرد. همچنین، دانشمندان متذکر شدند که این مشکلات، اثر کوچکی بر توان عملیاتی تلسکوپ دارد که هنوز قابل اندازه‌گیری نیست. این گزارش که در مورد طول عمر پیش‌بینی‌شده تلسکوپ «جیمزوب» است، نشان می‌دهد که در حال حاضر، بزرگ‌ترین منبع عدم قطعیت، اثرات بلندمدت برخوردهای ریزشهاب‌سنگ است که آینه تلسکوپ را به آرامی تخریب می‌کند. همان‌طور که پیش‌تر گزارش شده، آینه ۵/۶ متری وب شامل ۱۸ بخش متشکل از بریلیوم-طلا است. یکی از آنها که «C3» نام دارد، بین ۲۳ و ۲۵ می ۲۰۲۲ با ذرات کوچک گرد و غبار برخورد کرد. از زمان پرتاب «جیمزوب»، پنج ریزشهاب‌سنگ کوچک‌تر دیگر نیز به آن اصابت کرده‌اند. مهندسان پیش از پرتاب «جیمزوب»، تقریبا یک برخورد جزئی در هر ماه را پیش‌بینی کرده بودند. با توجه به مصرف سوخت، تلسکوپ باید ۲۰ سال در فضا دوام بیاورد اما نویسندگان این گزارش اظهار کردند که دانشمندان مطمئن نیستند ضربات ناشی از ریزشهاب‌سنگ‌ها، چه میزان تاثیری بر عملیات «جیمزوب» خواهند داشت.

ریزشهاب‌سنگ‌ها، خطر شناخته‌شده‌ای برای عملیات فضایی هستند و مواجهه با آنها برای دانشمندان به هیچ وجه تازگی ندارد. «ایستگاه فضایی بین‌المللی» و «تلسکوپ فضایی‌هابل» از جمله برنامه‌های بلندمدتی هستند که به رغم حملات گاه‌به‌گاه با سنگ‌های فضایی، همچنان فعال باقی مانده‌اند. با وجود این، مدار «وب» در «نقطه لاگرانژی ۲» که حدود ۵/۱ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد، ممکن است خطر را به طور قابل توجهی تغییر دهد. «توماس زوربوشن»، معاون اداره ماموریت علمی «ناسا»، در توئیتی که پس از برخورد C3 منتشر شد، نوشت: «پس از ارزیابی‌های اولیه، گروه دریافتند که تلسکوپ هنوز در سطحی عمل می‌کند که فراتر از همه الزامات ماموریت است.» با وجود این، گزارش جدیدی نشان می‌دهد که آسیب به بخش C3 می‌تواند جدی‌تر از آن چیزی باشد که در ابتدا تصور می‌شد. در این گزارش آمده است که از شش برخورد ریزشهاب‌سنگ که تاکنون از طریق «سنجش جبهه موج» شناسایی شده‌اند، پنج مورد اثرات ناچیزی داشته‌اند. در مقابل، ریزشهاب‌سنگی که در بازه زمانی ۲۲ تا ۲۴ می ۲۰۲۲ به بخش C3 برخورد کرد، باعث تغییر قابل‌توجه و غیرقابل اصلاحی در شکل کلی آن بخش شد. علاوه بر این، این گزارش نشان می‌دهد که این رویداد، بیشتر از انتظارات پیشین در مورد آسیب ناشی از یک ریزشهاب‌سنگ بوده و به آغاز تحقیقات و مدل‌سازی بیشتر توسط گروه پروژه «جیمزوب» انجامیده است.

اگرچه ممکن است «جیمزوب» برای ۲۰ سال دوام داشته باشد که یک دهه بیشتر از آن چیزی است که پیش‌تر انتظار می‌رفت اما مهندسانی که «جیمزوب» را طراحی کرده‌اند، می‌دانند که آینه‌ها و سپر خورشیدی آن به طور اجتناب‌ناپذیری ممکن است در اثر برخورد با ریزشهاب‌سنگ‌ها به آرامی تخریب شوند. همچنین انتظار می‌رود که آشکارسازهای «جیمزوب» به تدریج توسط ذرات باردار آسیب ببینند؛ این در حالی است که امکان دارد سپر خورشیدی و عایق پنج لایه آن نیز در اثر هوازدگی فضا به فرسایش دچار شوند. از آنجا که آینه «جیمزوب» در معرض برخورد با ریزشهاب‌سنگ‌های فضایی قرار می‌گیرد، اجتناب از آنها برای این تلسکوپ دشوار است. این گزارش می‌گوید که هر فضاپیمایی ناگزیر با ریزشهاب‌سنگ‌ها مواجه می‌شود. این موضوع می‌تواند شش تغییر شکل موضعی روی سطح آینه اصلی را توجیه کند که به برخورد ریزشهاب‌ها نسبت داده می‌شود. آیا برخورد C3 اتفاقی بود؟ در این گزارش آمده است: هنوز مشخص نیست که آیا برخورد ماه می ۲۰۲۲ به بخش C3، یک رویداد نادر بود یا اینکه تلسکوپ ممکن است بیشتر از مدل‌سازی پیش از پرتاب، در معرض آسیب ریزشهاب‌سنگ‌ها باشد.

امید می‌رود که این رویداد فقط یک بار طی چندین سال باشد اما پژوهشگران اکنون قصد دارند جمعیت ریزشهاب‌سنگ‌های مجاور «جیمزوب»، چگونگی تاثیر ضربه‌ها بر آینه‌های بریلیوم- طلا و چگونگی کاهش حملات بعدی را بررسی کنند. در این گزارش آمده است که یک راه‌حل ممکن می‌تواند به حداقل رساندن زمان صرف‌شده برای جست‌وجوی جهت حرکت مداری باشد که از نظر آماری، بیشتر در معرض ریزشهاب‌سنگ‌ها است.

حافظه داخلی «جیمزوب» فقط ۶۸ گیگابایت است

از سوی دیگر تلسکوپ فضایی «جیمزوب» که جهان را با ارائه تصاویر فوق‌العاده از کهکشان‌ها و سیاره‌های دوردست شگفت‌زده کرده است، داده‌های خود را روی یک حافظه نسبتا کوچک ۶۸ گیگابایتی ذخیره می‌کند. این حجم برای نگهداری تصاویر یک روز کافی است. اگرچه این حافظه SSD برای یک فناوری به ارزش ۱۰ میلیارد دلار که ساخت آن ۳۰ سال طول کشید، تقریبا بسیار کوچک به نظر می‌رسد اما گزارش جدیدی نشان می‌دهد که «ناسا» دلایل خوبی برای انتخاب این نوع سخت‌افزار داشته است. بسته به مشاهداتی که دانشمندان دارند، فقط حدود ۱۲۰ دقیقه طول می‌کشد تا این حافظه داخلی پر شود. «کارل‌هانسن»، مهندس سیستم‌های پرواز در «موسسه علوم تلسکوپ فضایی» گفت: تلسکوپ فضایی «جیمزوب» می‌تواند داده‌ها را با سرعت ۲۸ مگابایت در ثانیه به زمین ارسال کند. ی‌دانستم که خطرات این ماموریت کجاست و می‌خواستم مطمئن شوم که ما هیچ خطر جدیدی را در پیش نداریم.

این سرعت انتقال داده به این معناست که تمام اطلاعات جدید را می‌توان در زمانی حدود چهار ساعت و نیم به زمین فرستاد. به رغم اینکه «جیمزوب»، داده‌های بسیار بیشتری را نسبت به «تلسکوپ فضایی‌هابل» جمع‌آوری می‌کند؛ ۵۷ گیگابایت در مقابل تنها یک الی دو گیگابایت در هر روز. «هانسن» توضیح داد که «جیمزوب» این کار را روزانه طی دو مرحله تماس چهار ساعته انجام می‌دهد که هر کدام امکان انتقال ۶/۲۸ گیگابایت اطلاعات علمی را فراهم می‌کنند. به همین دلیل است که تلسکوپ فقط برای جمع‌آوری تصاویر به اندازه یک روز، به فضای ذخیره‌سازی کافی نیاز دارد و نیازی به نگه داشتن آنها در خود تلسکوپ نیست.

همچنین «جیمزوب»، منابع «شبکه فضایی دوردست» را با «کاوشگر خورشیدی پارکر»، کاوشگرهای «وویجر»، مریخ‌نوردها و سایر فناوری‌های بزرگ فضایی به اشتراک خواهد گذاشت. شبکه فضایی دوردست شامل سه مجموعه آنتن واقع در مادرید، بارستو و کانبرا است. فراتر از توازن حساس انتقال داده‌ها در زمان‌های دقیق و تبادل چنین دستگاه‌های پیشرفته‌ای با دیگر ماموریت‌ها، «جیمزوب» باید با نیروهای طبیعی که بر خطرات می‌افزایند نیز مقابله کند. «الکس‌هانتر»، مهندس سیستم‌های پرواز در «موسسه علوم تلسکوپ فضایی» گفت: انتظار می‌رود که تا پایان عمر ماموریت ۱۰ ساله «جیمزوب»، به دلیل تشعشعات و فرسودگی در اعماق فضا، این حافظه داخلی به حدود ۶۰ گیگابایت کاهش یابد.

جهان هنوز مجذوب تصاویر تماشایی است که ناسا تولید کرده و دانشمندان طی ماه‌ها و سال‌های آینده، اطلاعات بی‌شماری را از «جیمزوب» در مورد جهان ما به دست خواهند آورد.

ستاره‌شناسان از «جیمزوب» برای مشاهده جهان فروسرخ، تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده و انتشار مقالات علمی در مورد اکتشافات خود استفاده خواهند کرد. «کامالا هریس»، معاون رییس‌جمهور آمریکا که سرپرستی «شورای ملی فضایی» را بر عهده دارد، گفت: «جیمزوب» به ما امکان می‌دهد تا عمیق‌تر از هر زمان دیگری به فضا نگاه کنیم. این تلسکوپ، آنچه را که ما در مورد جهان خود، منظومه شمسی و احتمالا زندگی می‌دانیم، افزایش خواهد داد.»