چرا مشتری یکی از اولین اهداف تلسکوپ فضایی جیمز وب است؟

ستاره شناسان در سراسر جهان مشتاقانه منتظر پرتاب جیمز وب، قدرتمندترین تلسکوپ فضایی جهان هستند. این تلسکوپ که در 4 ژانویه 1400 به فضا پرتاب شد، فرآیند باز شدن را تکمیل کرد، به مدار نهایی خود به دور خورشید رسید و آینه های خود را با دوربین اصلی خود هماهنگ کرد، اما مراحلی مانند کالیبراسیون ابزار برای استفاده علمی هنوز باقی مانده است.

مشاهدات علمی جیمز وب در تابستان امسال آغاز خواهد شد. در این مرحله است که همه چیز هیجان انگیزتر می شود. به دلیل حساسیت بالا و قابلیت های مادون قرمز تلسکوپ، امکان رصد اجرام دور به ویژه نمونه های سبک تر را فراهم می کند که رصد آنها با تلسکوپ های فضایی مدرن مانند هابل دشوارتر است. جیمز وب همچنین دوره جدیدی را در رصدهای نجومی رقم خواهد زد و به کشف موضوعاتی مانند شکل گیری اولین کهکشان ها و جو سیارات فراخورشیدی کمک می کند.

آماده سازی تلسکوپ فضایی جیمز وب

تکنسین های ناسا جیمز وب را با جرثقیل بلند می کنند و او را در یک اتاق تمیز در مرکز فضایی گودارد ناسا در گرین بلت، مریلند قرار می دهند. جیمز وب قوی ترین تلسکوپ ساخته شده است.

سیزده پروژه برای آزمایش توانایی های تلسکوپ جیمز وب در طول پنج ماه اول بهره برداری انتخاب شدند و همانطور که ممکن است حدس بزنید، رقابت برای اولین پروژه ها شدید بود. بیشتر پروژه ها بر روی اجرام دور مانند سیاهچاله ها و کهکشان ها تمرکز دارند. اما یک پروژه هدف نزدیک تری را انتخاب کرده است: مشتری. اما چرا محققان این غول گازی را انتخاب کردند؟

سیستم بررسی کامل

در مقایسه با سیارات دوردست فراخورشیدی و حتی دورترین غول های یخی منظومه شمسی، اخترشناسان چیزهای زیادی در مورد مشتری می دانند. ما همچنین به لطف مشاهدات تلسکوپ های زمینی و ماموریت های فضایی مانند گالیله که تا سال 2003 به دور مشتری می چرخید و فضاپیمای جونو که هنوز در مدار است، اطلاعات زیادی در مورد بزرگترین کیهان منظومه شمسی داریم. اما مانند هر تحقیقی، تمام داده هایی که در مورد مشتری به دست می آوریم می تواند به پاسخ های بیشتری منجر شود. به گفته Emke Dipatter، ستاره شناس اهل برکلی و رئیس تیم نظارت بر مشتری:

تاکنون با چندین کاوشگر به مشتری سفر کرده ایم. ما همچنین سیاره را با تلسکوپ فضایی هابل و تعداد زیادی تلسکوپ زمینی با طول موج های مختلف طیف الکترومغناطیسی (از طول موج های فرابنفش تا نور) مورد مطالعه قرار دادیم. در نتیجه، ما چیزهای زیادی در مورد سیاره، جو آن، ساختار داخلی آن، و قمرها و حلقه های آن یاد گرفتیم. اما هر چه داده های بیشتری به دست آورید، بیشتر باید یاد بگیرید.

تلسکوپ جیمز وب در فضا

تلسکوپ وب جیمز پس از پرتاب

برخی از بزرگترین مسائل برای مشتری به جو مربوط می شود. به عنوان مثال، چگونگی انتقال گرما بین لایه‌های مختلف جو و نحوه تعامل جو سیاره با مگنتوسفر آن. محققان در حال مشاهده جزئیاتی مانند لکه قرمز بزرگ (طوفان بزرگ و طوفانی که به اندازه یک نقطه بزرگ به اندازه زمین دیده می شود) و قطب جنوب روی این سیاره (با شفق های قطبی مشخص) هستند. آنها همچنین در حال مطالعه منظومه قمری مشتری، از جمله حلقه ها و قمرهای آیو و گانیمد هستند.

  مایکروسافت از لوگو ماشین مجازی Azure پشتیبانی می کند

هر یک از این اهداف به نوبه خود بسیار جذاب هستند. برای مثال آیووا آتشفشانی ترین نقطه منظومه شمسی است و گانیمد تنها قمر شناخته شده ای است که مگنتوسفر خود را تولید می کند. به طور کلی، منظومه مشتری مکانی ایده آل برای آزمایش محدودیت ها و قابلیت های تلسکوپ جیمز وب است.

از اتصال مادون قرمز استفاده کنید

تیم دی پاتر از قابلیت‌های فروسرخ تلسکوپ برای کمک به یادگیری موضوعات پیچیده استفاده می‌کند و به محققان این امکان را می‌دهد تا نگاه دقیق‌تری به جو مشتری داشته باشند. این قابلیت ها اجازه می دهد تا فضای مشتری فراتر از طیف نور مرئی بررسی شود. به گفته دی پاتر:

ابرها را می توان در طیف نور مرئی مشاهده کرد. اما در طیف مادون قرمز، قسمت بالایی ابرها و قسمت پایینی ابرها نیز بر اساس طول موج قابل بررسی است. در طول موج های مختلف می توانید ارتفاعات مختلف جو را بر اساس شفافیت جو مشاهده کنید. به عنوان مثال، مقدار نور جذب شده در یک طول موج معین نشان می دهد که چقدر می تواند به سیاره نفوذ کند.

طول موج های فروسرخ مخصوصاً برای تحقیق مفید هستند و می توان آنها را با ابزار فروسرخ میانی یا MIRI Web مانیتور کرد. به گفته دی پاتر:

طول موج های مادون قرمز متوسط ​​بیشترین مزیت را دارند. ما می توانیم برخی از این طول موج ها را از زمین مشاهده کنیم، اما جو زمین آنقدر متلاطم است که نمی توانیم مشاهدات خوبی انجام دهیم.

مشاهدات زمینی مادون قرمز با مشکلاتی مانند موانع جوی همراه است. اما با تلسکوپ فضایی مانند جیمز وب، هیچ مانعی وجود ندارد و نور پس زمینه کمتری وجود دارد. در نتیجه داده های جمع آوری شده دقیق تر خواهند بود. علاوه بر این، این تلسکوپ وب دارای ثبات استثنایی است و به لطف موقعیت یابی دقیق خود در فضا، می تواند هدف خاصی را بدون سوسو زدن هدف قرار دهد. همه اینها به این معنی است که تلسکوپ می تواند دقیق ترین داده های مشتری را جمع آوری کند.

  قیمت، رنگ و تاریخ عرضه اپل آیپد 5 اعلام شد

اجزای تلسکوپ فضایی جیمز وب

محدودیت های شبکه را تست کنید

به گفته Depoter، هنگام ارزیابی پیشنهادات برای استفاده از تلسکوپ جیمز وب، کمیسیون در مورد اولویت پروژه ها و استفاده از تلسکوپ تصمیم می گیرد. دیپارتر گفت: “آنها به دنبال پروژه هایی هستند که بهترین استفاده را از جیمز وب ببرند.”

دانشمندان از هر چهار ابزار وب تلسکوپ در ترکیب های مختلف برای اهداف مختلف در منظومه مشتری برای مطالعه ویژگی هایی مانند آتشفشان ها، حلقه ها و جو سیاره استفاده می کنند. هدف اصلی از رصد مشتری مطالعه حلقه ها و قمرهای آیو و گانیمد بود. اما چند سال پس از تایید طرح اولیه، یک مشکل غیر منتظره به وجود آمد. حساسیت تلسکوپ برای بسیاری از برنامه ریزی های مشتری بسیار بالا بود، اما محققان امیدوار بودند که داده های ارزشمندی به دست آورند. به همین دلیل راه حل هایی پیدا کردند. آنها معیارهایی مانند فیلترهای قابل استفاده را به زوایای دید کوچکتر تغییر دادند.

چرا بازخورد مشتری چالش برانگیز است

مشکل تلسکوپ بسیار حساس ممکن است غیر منطقی به نظر برسد. اما می توان آن را با عکس گرفتن زیر نور خورشید مقایسه کرد. در این حالت، تمام رنگ ها ناپدید می شوند و همه چیز سفید به نظر می رسد، بنابراین دیدن جزئیات دشوار است. نور دریافتی از خورشید بسیار درخشان است و با نورپردازی شدید تصویری ایجاد می کند.

همین امر در مورد مطالعه اجرام نجومی نیز اتفاق می افتد. سیارات در مقایسه با ستارگان نور زیادی ساطع نمی کنند. زیرا آنها نور خود را ندارند، اما نور ستاره های خود را منعکس می کنند. بنابراین سیارات معمولاً کمتر از ستارگان روشن هستند. اما وقتی به جزئیات کوچک نگاه می کنیم یا حتی به دنبال اجرام کوچکتر مانند قمرها و حلقه ها می گردیم، نور سیاره ای می تواند در جمع آوری داده ها اختلال ایجاد کند.

مقالات مرتبط:

به طور مشابه، چالش کاوش قمرها یا حلقه های مشتری با تلسکوپ جیمز وب است. مشتری یکی از درخشان ترین اجرام در آسمان شب است، بنابراین رصد آن کار ساده ای نیست. خوشبختانه، ستاره شناسان تجربه زیادی در رصد حلقه های سیاره ای با ابزارهای دیگر مانند تلسکوپ فضایی هابل دارند. دی پاتر گفت: «ما از تجربه قبلی برای تماشای جیمز وب استفاده می کنیم. محققان همچنین حلقه ها را در زوایای مختلف مشاهده می کنند. با این کار می توانید ببینید که چگونه نور روی حلقه ها پخش می شود و سپس آن نور را کم کنید تا نور روی حلقه ها باقی بماند.

  اجاره وب آبی - زومیت

مشتری را با تلسکوپ فضایی جیمز وب کاوش کنید

کاوش در سیارات منظومه شمسی و فراتر از آن

استفاده از تلسکوپ وب برای بررسی مشتری تنها راه آزمایش قابلیت های این تلسکوپ جدید نیست. زیرا مطالعه سیارات در منظومه شمسی می تواند به درک سیارات فراخورشیدی یا سیارات فراخورشیدی کمک کند. یکی از اهداف بزرگ علمی در درک سیاره فراخورشیدی فراتر از شناسایی ساده سیاره و تخمین اندازه یا جرم آن و دستیابی به درک کامل تری از ویژگی های جوی سیاره است. شناخت سیارات در منظومه های دور نیز به درک سیارات منظومه شمسی کمک می کند. تلسکوپ وب جو غول‌های گازی دوردست را مطالعه می‌کند و سپس می‌توانیم این داده‌ها را با دانش خود از جو سیارات زحل و مشتری مقایسه کنیم.

علاوه بر این، با استفاده از تلسکوپ وب برای مطالعه مشتری، تیم دی پاتر در حال توسعه مجموعه ای از ابزارها هستند که سایر اعضای جامعه نجومی می توانند از آنها برای مطالعه سایر سیارات منظومه شمسی استفاده کنند. آنها همچنین ایده ای از قابلیت های شبکه مانند کاوش در سیارات دورتر مانند اورانوس و نپتون ارائه می دهند. به گفته دی پاتر:

تیم ما در حال توسعه نرم افزاری است که می توانیم نه تنها برای مشتری، بلکه برای اورانوس و نپتون نیز استفاده کنیم. ما همچنین می توانیم انتظارات را بر اساس مشاهدات نشان دهیم. این یافته ها قطعا مفید خواهند بود.

دیدگاهتان را بنویسید