قصف نيزكي يطال أقوى تلسكوب في العالم

تعد ضربات النيازك الدقيقة جانبا لا مفر منه بالنسبة لأي مركبة فضائية، والتي تتعرض بشكل روتيني إلى العديد من التأثيرات على مدار المهمات العلمية الطويلة والمثمرة في الفضاء.

وبين 23 و25 مايو، تعرض تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا، الذي يوصف بأنه أقوى تلسكوب في العالم، لصدمة على أحد أجزاء المرآة الأساسية.

وبعد التقييمات الأولية، وجد الفريق أن التلسكوب تعرض لبعض الأضرار، ما يعني أنه سيتعين على فريق المهمة تصحيح التشوه الناتج عن الضربة، لكن وكالة ناسا تقول إن التلسكوب "ما يزال يعمل بمستوى يتجاوز جميع متطلبات المهمة" على الرغم من التأثير الهامشي في البيانات.

ويقول المهندس والنائب الفني لمدير المشروع، بول غيثنر، من مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: "كنا نعلم دائما أنه سيتعين على ويب أن يتغلب على بيئة الفضاء، والتي تتضمن ضوءا فوق بنفسجي قاسيا وجسيمات مشحونة من الشمس، وأشعة كونية من مصادر غريبة في المجرة، وضربات عرضية بواسطة النيازك الدقيقة داخل نظامنا الشمسي".

وتابع: "لقد صممنا جيمس ويب بهامش أداء - بصري، حراري، كهربائي، ميكانيكي - لضمان قدرته على أداء مهمته العلمية الطموحة حتى بعد سنوات عديدة في الفضاء."

ويحتل جيمس ويب منطقة تبعد 1.5 مليون كيلومتر (أقل بقليل من مليون ميل) من الأرض تسمى L2.

وتُعرف المنطقة أيضا باسم نقطة لاغرانج، حيث يتوازن التفاعل الثقالي بين جسمين دائريين (في هذه الحالة، الأرض والشمس) مع قوة الجاذبية المركزية للمدار لإنشاء جيب ثابت حيث يمكن أن تكون الأجسام منخفضة الكتلة "متوقفة" لتقليل استهلاك الوقود.

وهذا مفيد جدا للعلم، لكن هذه المناطق يمكنها جمع أشياء أخرى أيضا.

وكوكب المشتري، على سبيل المثال، لديه أسراب من الكويكبات تشترك في مداره في نقطتين من نقاط لاغرانج التي يتقاسمها مع الشمس.

وتحتوي الكواكب الأخرى أيضا على كويكبات في نقاط لاغرانج، وإن كانت أقل من كوكب المشتري.

ومن غير الواضح بالضبط مقدار الغبار الذي جمعته نقطة لاغرانج L2، لكن سيكون من الحماقة توقع أن المنطقة لم تجمع أيا منها على الإطلاق.

ولذلك، صُمم جيمس ويب خصيصا لتحمل القصف من جزيئات بحجم الغبار تنتقل بسرعات عالية للغاية.

ولم يتضمن تصميم جيمس ويب عمليات محاكاة فحسب، بل أجرى المهندسون تأثيرات اختبار على عينات مرآة لفهم ماهية تأثيرات بيئة الفضاء، ومحاولة التخفيف منها.

ويمكن أن تحرك التأثيرات مقاطع المرآة، لكن التلسكوب يحتوي على مستشعرات لقياس أوضاع المرآة، والقدرة على ضبطها، للمساعدة في تصحيح أي تشوهات قد تنتج.

ويمكن لفريق التحكم في المهمة (Mission Control) هنا على الأرض إرسال تعديلات على التلسكوب أيضا لوضع المرايا في المكان الذي ينبغي أن تكون فيه. ويمكن أيضا إبعاد بصرياتها عن زخات الشهب المعروفة مسبقا.

ووقع إنشاء التلسكوب بهوامش خطأ هائلة، بحيث لا يؤدي التدهور المادي المتوقع بمرور الوقت إلى إنهاء المهمة مبكرا.

ومن المحتمل أن يكون في وضع أفضل من هابل، الذي تعرض، في مدار أرضي منخفض، ليس فقط لتأثيرات النيازك الصغيرة، ولكن لقصف مستمر من الحطام الفضائي.

وعلى عكس هابل، فإن المسافة إلى ويب تعني أن الفنيين لن يكونوا قادرين على الزيارة المادية وإجراء الإصلاحات (رغم أن آخر مهمة من هذا القبيل لهابل كانت في عام 2009، ولن تستقبل مهمة أخرى).

وكانت النيازك الدقيقة التي ضربت التلسكوب - في 23 و25 مايو، حدثا عشوائيا. ومع ذلك، كان التأثير أكبر من المتوقع، ما يعني أنه يمثل فرصة لفهم بيئة L2 بشكل أفضل، ومحاولة إيجاد استراتيجيات لحماية التلسكوب في المستقبل.

وأشار مدير العنصر البصري في تلسكوب جيمس ويب، لي فاينبيرغ، من مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: "مع تعرض مرايا جيمس ويب للفضاء، توقعنا أن تصطدم النيازك الدقيقة العرضية وتؤدي إلى تدهور أداء التلسكوب بمرور الوقت. ومنذ الإطلاق، كان لدينا أربع ضربات صغيرة يمكن قياسها من نيازك دقيقة متوافقة مع التوقعات، وهذه الضربات مؤخرا أكبر مما افترضنا تنبؤات التدهور. وسنستخدم بيانات الرحلة هذه لتحديث تحليلنا للأداء بمرور الوقت وأيضا تطوير مناهج تشغيلية لضمان تعظيم أداء التصوير في جيمس ويب إلى أقصى حد ممكن لسنوات عديدة قادمة".

وما يزال من المقرر وصول أول صور بالألوان الكاملة والطيفية من جيمس ويب في الموعد المحدد، في 12 يوليو 2022.

المصدر: ساينس ألرت