טלסקופ החלל ג'יימס וב

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
טלסקופ החלל ג'יימס וב
ממורכז
הדמיה של טלסקופ החלל ג'יימס וב
מידע כללי
סוכנות חלל נאס"א[1], עם תרומה משמעותית של איס"א וסיס"א
תאריך שיגור אוקטובר 2018 (מתוכנן)‏[2]
משגר אריאן 5 (מתוכנן)
אתר שיגור בסיס החלל האירופי קורו שבגיאנה הצרפתית
אתר אינטרנט http://www.jwst.nasa.gov/
משימה
סוג משימה טלסקופ חלל מסוג Korsch, בעל שלוש עדשות
לוויין של השמש
מסלול 1.5 מיליון קילומטר מכדור הארץ, נקודת לאגרנז' L2
זמן הקפה שנה
משך המשימה מתוכנן ל-5 שנים, המטרה 10 שנים
מידע טכני
משקל בשיגור 6,200 ק"ג
קוטר 6.5 מטר

טלסקופ החלל ג'יימס ובאנגלית: James Webb Space Telescope; בראשי תיבות JWST), שנקרא בעבר טלסקופ החלל הדור הבא (Next Generation Space Telescope; בראשי תיבות NGST), הוא טלסקופ חלל שתוכנן לתצפיות באינפרה אדום ונחשב ליורשם המדעי של טלסקופ החלל האבל וטלסקופ החלל שפיצר. המאפיינים הטכניים העיקריים של טלסקופ החלל ג'יימס וב הם: מראה ראשית בעלת קוטר של 6.5 מטרים, עמדת תצפית רחוקה שתוצב בנקודת לגראנז' L2 בין כדור הארץ והשמש ולא תושפע מאטמוספירת כדור הארץ ועוד ארבעה כלים מדעיים מיוחדים. שילוב של כל הכלים המדעיים יעניקו לטלסקופ החלל ג'יימס וב רזולוציה ורגישות חסרות תקדים מתחום גלי האור הנראה הארוכים ועד אמצע תחום התת-אדום ויאפשרו לו לממש את שתי מטרותיו המדעיות העיקריות - חקר היווצרות והתפתחות גלקסיות, וחקר הגורם לתצורה של כוכבים וכוכבי לכת.

מתחילת תהליך התכנון, שהחל בשנת 1996[3], סימל הפרויקט שיתוף פעולה בינלאומי של 17 מדינות‏[4] ובראשן סוכנות החלל האמריקאית, נאס"א. בשנת 2002 שונה שמו של הטלסקופ ל-James Webb Space Telescope, על שמו של המנהל השני של נאס"א, ג'יימס וב, שהיה חלק בלתי נפרד מתוכנית אפולו[5].

יכולותיו של טלסקופ החלל ג'יימס וב יאפשרו לו לפעול בתתי-תחומים רבים של האסטרונומיה[6]. אחת מהמטרות כרוכה בתצפיות על מספר גופים המרוחקים ביותר ביקום, שכיום אין אפשרות לצפות בהם עם האמצעים הקיימים בחלל העומדים לראשות האנושות. זה כולל את הכוכבים הראשונים, שנוצרו בתקופת הריוניזציה, ותצורת הגלקסיות הראשונות. מטרה נוספת היא מציאת הגורם המקנה לכוכבים את צורתם.

משימת הטלסקופ הייתה מועמדת לביטול על ידי הקונגרס האמריקאי בשנת 2011, לאחר שכבר הוצאו 3 מיליארד דולרים[7] ויותר מ-75 אחוזים מחומרתו הייתה בייצור או בבדיקות‏[8]. בנובמבר 2011, הפך הקונגרס את החלטתו לביטול פרויקט הטלסקופ ואישר את המשך מימונו שנאמד בכ-8 מיליארד דולרים‏[9].

סקירה[עריכת קוד מקור | עריכה]

מקורו של טלסקופ החלל ג'יימס וב הינו מטלסקופ החלל הדור הבא, שתכננו החל בשנת 1996 והתבסס ברובו על טלסקופ החלל האבל משנת 1993.‏[10] שמו שונה בשנת 2002 לשמו של מנהל נאס"א השני (1961-1968), ג'יימס וב (1906-1992), שהיה בתפקיד מפתח בתוכנית אפולו וייסד את המחקר המדעי כחלק מפעילויות הבסיס של נאס"א.‏[11]

דקלוקמניית טלסקופ החלל ג'יימס וב

הטלסקופ הוא פרויקט של מנהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי, סוכנות החלל של ארצות הברית, בשיתוף עם סוכנות החלל האירופית וסוכנות החלל הקנדית וכולל תרומה של 15 אומות נוספות. הקבלן הראשי בפרויקט הוא נורת'רופ גראמן.

שיתוף הפעולה עם אירופה החל באופן רשמי בשנת 2007 וכלל תזכיר שכלל את משגר האריאן 5, NIRSpec,‏ MIRI Optical Bench Assembly וכוח אדם מיומן‏[12]

טלסקופ החלל ג'יימס וב יוצב באזור נקודת לגראנז' L2. עצמים באזור נקודה זו יכולים להקיף את השמש בסנכרון עם כדור הארץ. בנוסף, בנקודה זו לא יוטל עליו צלו של כדור הארץ. הטלסקופ ינוע במסלול גדול יחסית ברדיוס של 800,000 קילומטרים סביב השמש.‏[13]

הטלסקופ מתוכנן לעלות למסלול על גבי משגר אריאן 5 באוקטובר 2018 למשימה בת חמש שנים לפחות כשהמטרה המוצהרת של נאס"א היא פעילות בת עשר שנים.‏[14]

השוואה[עריכת קוד מקור | עריכה]

תצורת שיגורו של טלסקופ החלל ג'יימס וב

בניגוד לפרויקטים שטרם עזבו את שולחן התכנונים, בגלל ביטולם או השהייתם, כמו: Terrestrial Planet Finder ‏(2011), ‏ Space Interferometry Mission‏ (2010), ‏Laser Interferometer Space Antenna‏ (2011), ‏Advanced Telescope for High Energy Astrophysics‏ (2011), טלסקופ החלל ג'יימס וב הוא הפרויקט הגדול ביותר של נאס"א כיום לאחר ביטולה של תוכנית קונסטליישן ב-2010 וקרקוען של מעבורות החלל ב-2011.

הדחיות בפרויקט והגידול בעלויותיו משווים אותו לטלסקופ החלל האבל, שתיכננו החל כבר מ-1972 ועלויות הפיתוח שלו מוערכות ב-300 מיליון דולר אמריקאי (1 מיליארד דולר אמריקאי במושגים כלכליים של 2006).‏[15] כאשר נשלח האבל לחלל בשנת 1990 עלויותיו הוערכו פי 4 מכך ו-5 משימות התחזוקה שנשלחו בין 1993-2005 הגדילו את עלויותיו ל-9 מיליארד דולר אמריקאי (במושגים כלכליים של 2006).

טלסקופי חלל נוספים שבוטלו הם: MAXIM‏ (Microarcsecond X-ray Imaging Mission), ‏SAFIR‏ (Single Aperture Far-Infrared Observatory), ‏SUVO‏ (Space Ultraviolet-Visible Observatory) ‏ו-SPECS‏ (Submillimeter Probe of the Evolution of Cosmic Structure).

מטרות[עריכת קוד מקור | עריכה]

מטרותיו הבסיסיות של טלסקופ החלל הן:

בשל השילוב של הסחה לאדום, אבק כוכבים, וטמפרטורות נמוכות באזורים הנחקרים, חייב הטלסקופ לעבוד באורך גל של אינפרה אדום (בין 0.6 ל-28 מיקרומטר). כדי שהתצפיות לא יופרעו על ידי קרני האינפרה אדום מהשמש והרכיבים עצמם, טמפרטורת הטלסקופ חייבת להיות קרה ומוגנת היטב כך שהטמפרטורה תהיה כ-50 קלווין (220- מעלות צלזיוס). לצורך זה, טלסקופ החלל ג'יימס וב יכלול מגן שמש מתכתי כדי שיבלום את קרינת האינפרה אדום הבאה ממנה, וגם מכדור הארץ והירח. הטלסקופ ימוקם בנקודת לגראנז' L2 המשותפת לשמש וכדור הארץ. השיגור יתבצע בשנת 2014-2018‏[16], על-גבי טיל אריאן 5 מבסיס החלל האירופי קורו שבגיאנה הצרפתית. הטיל ייקח את הטלסקופ לנקודה L2 בטיסה שתימשך 6 חודשים, ורק אז יחל הטלסקופ לפעול.

אופטיקה[עריכת קוד מקור | עריכה]

השוואה בין המראה הראשית של ג'יימס וב להאבל לאדם ממוצע

למרות שמשקלו של הטלסקופ כמחצית ממשקלו של האבל, הוא יהיה בעל מראה ראשית בקוטר 6.5 מטרים, עם שכבה רפלקטיבית העשויה בריליום מפני שזהו חומר קל וחזק אשר יוכל לאפשר פעילות טובה של המראה ובכל זאת לשמור על משקלה הקטן של המראה כך שיהיה ניתן לשגר אותה אל החלל. מראה זו לבדה גדולה בהרבה מכל רכב חלל לא מאויש שנשלח אי פעם, והיא בנויה מ-18 מקטעי משושים כדי שיוכלו לקפל את המראה כך שתתאים לטילים, ולאחר השיגור המראה תצא ממצב הקיפול. הצורה הנבחרת היא משושים מפני שאחת הצורות הקרובות לעיגול (הצורה שלמעשה רצויה) היא משושה, ובכך שמייצרים את כל המקטעים בצורת משושים מאפשרים הרכבה בין כל שמונה עשר המקטעים ללא פערים בין מקטע למקטע. מראה זו תעובד בקולמן, אלבמה בחברת "אקסיס טכנולוגיות" (Axsys Technologies). מיקרו-מנועים וחיישנים רגישים ימוקמו על מקטעי המראה הראשית על מנת שתורכב במיקום הנכון.

מצב נוכחי[עריכת קוד מקור | עריכה]

תכנון הנדסי והרכבה[עריכת קוד מקור | עריכה]

לטלסקופ החלל ג'יימס ווב יש 1200 מדענים, טכנאים ומהנדסים מוכשים מארבע-עשרה מדינות שונות בעולם (ויותר מ-27 מדינות בגבולות ארצות הברית) אשר עובדים על בנייתו. גודלו של טלסקופ החלל ג'יימס ווב הוא כמחצית ממטוס 737 אך בכל זאת מסתו מהווה רק כ-8% ממסתו של מטוס מסוג זה (המסה של טלסקופ החלל ג'יימס ווב היא 6200 ק"ג ומסתו של מטוס 737 היא 79,010 ק"ג). טלסקופ ג'יימס ווב יהיה הטלסקופ הגדול ביותר שאי פעם שוגר אל מחוץ לכדור הארץ. המדענים אשר עבדו על בנייתו של טלסקופ זה החליטו כי מראה בקוטר של 6.5 מטרים היא בדיוק מה שנחוץ על מנת לקלוט אור מגלקסיות רחוקות אלה, אך בניית מראה בגודל כזה היא מאתגרת גם לשימוש על פני האדמה ומעולם לא שוגרה מראה בגודל כזה אל החלל. הלוח האחורי של הטלסקופ הוא מבנה גדול המחזיק ותומך במראות המשושה הגדולות שלטלסקופ. יש ללוח עבודה חשובה מלבד לתמוך במשקל המראה בגודל 6.5 מטרים, הלוח יהיה גם אמצעי נשיאה ל-2400 ק"ג של ציוד אופטי ומכשירים. מבנה הלוח נועד גם כדי לספק ביצועי יציבות תרמית חסרי תקדים בטמפרטורות קרות יותר מאשר -240 מעלות צלזיוס. בטמפרטורות אלה, הלוח האחורי תוכנן להיות יציב עד 32 ננומטר, זאת אומרת 1/10,000. קוטרה של שערה אנושית!

שותפות[עריכת קוד מקור | עריכה]

גלריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]