أجلت الولايات المتحدة إطلاق تلسكوب جيمس ويب لمدة عام كامل. كيف سيعمل تلسكوب جيمس ويب الفضائي؟ متى سيتم إطلاق تلسكوب جيمس ويب؟

مع كل سنتيمتر إضافي من الفتحة، وكل ثانية إضافية من وقت المراقبة، وكل ذرة إضافية من الضوضاء الجوية تتم إزالتها من مجال رؤية التلسكوب، سيتم رؤية الكون بشكل أفضل وأكثر عمقًا وأكثر وضوحًا.

25 عاما من هابل

عندما بدأ تلسكوب هابل العمل في عام 1990، كان إيذانا ببدء حقبة جديدة في علم الفلك - عصر الفضاء. لم تعد هناك حاجة لمحاربة الغلاف الجوي، أو القلق بشأن السحب أو الوميض الكهرومغناطيسي. كل ما هو مطلوب هو توجيه القمر الصناعي نحو الهدف وتثبيته وجمع الفوتونات. وفي غضون 25 عامًا، بدأت التلسكوبات الفضائية تغطي كامل الطيف الكهرومغناطيسي، مما يسمح برؤية الكون عند كل طول موجة من الضوء لأول مرة.

ولكن مع ازدياد معرفتنا، زاد فهمنا للمجهول. كلما نظرنا أبعد في الكون، كلما نظرنا إلى الوراء: كمية محدودة من الوقت منذ الانفجار الكبير، بالإضافة إلى سرعة الضوء المحدودة، توفر حدًا لما يمكننا ملاحظته. علاوة على ذلك، فإن توسع الفضاء نفسه يعمل ضدنا، حيث يؤدي إلى تمدد النجوم أثناء انتقالها عبر الكون نحو أعيننا. وحتى تلسكوب هابل الفضائي، الذي يمنحنا أعمق وأروع صورة اكتشفناها للكون على الإطلاق، لا يزال محدودًا في هذا الصدد.

عيوب هابل

هابل هو تلسكوب مذهل، ولكن لديه عدد من القيود الأساسية:

• قطرها 2.4 متر فقط مما يحد منها
• وعلى الرغم من تغليفه بمواد عاكسة، إلا أنه يتعرض باستمرار لأشعة الشمس المباشرة، مما يؤدي إلى ارتفاع حرارته. وهذا يعني أنه بسبب التأثيرات الحرارية، لا يمكنه ملاحظة الأطوال الموجية الضوئية التي تزيد عن 1.6 ميكرون.
• إن الجمع بين الفتحة المحدودة والأطوال الموجية الحساسة لها يعني أن التلسكوب يمكنه رؤية مجرات لا يزيد عمرها عن 500 مليون سنة.

هذه المجرات جميلة وبعيدة، وكانت موجودة عندما كان عمر الكون حوالي 4٪ فقط من عمره الحالي. لكن من المعروف أن النجوم والمجرات كانت موجودة قبل ذلك.

لكي ترى يجب أن تكون لديك حساسية أعلى. وهذا يعني الانتقال إلى أطوال موجية أطول ودرجات حرارة أقل من هابل. ولهذا السبب يتم إنشاء تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

آفاق العلم

تم تصميم تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) للتغلب على هذه القيود على وجه التحديد: بقطر 6.5 متر، يمكن للتلسكوب أن يجمع 7 أضعاف الضوء الذي يجمعه هابل. إنه يفتح إمكانية التحليل الطيفي الفائق عالي الدقة من 600 نانومتر إلى 6 ميكرون (4 أضعاف الطول الموجي الذي يمكن أن يراه هابل)، مما يؤدي إلى إجراء ملاحظات في منطقة الأشعة تحت الحمراء الوسطى من الطيف بحساسية أعلى من أي وقت مضى. يستخدم JWST التبريد السلبي لدرجة حرارة سطح بلوتو وهو قادر على تبريد أدوات الأشعة تحت الحمراء المتوسطة بشكل فعال إلى 7 كلفن. سيمكن تلسكوب جيمس ويب من القيام بالعلم بشكل لم يفعله أحد من قبل.

وسوف تسمح:

• مراقبة أقدم المجرات التي تشكلت على الإطلاق؛
• رؤية الغاز المحايد واستكشاف النجوم الأولى وإعادة تأين الكون؛
• إجراء التحليل الطيفي للنجوم الأولى (المجموعة III) التي تشكلت بعد الانفجار الكبير؛
• احصل على مفاجآت مذهلة مثل اكتشاف أقدم النجوم الزائفة في الكون.

لا يشبه مستوى البحث العلمي في تلسكوب جيمس ويب الفضائي أي شيء في الماضي، ولهذا السبب تم اختيار التلسكوب ليكون المهمة الرئيسية لناسا في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

تحفة علمية

من وجهة نظر فنية، يعد تلسكوب جيمس ويب الجديد عملاً فنيًا حقيقيًا. لقد قطع المشروع شوطا طويلا: كانت هناك تجاوزات في الميزانية وتأخير في الجدول الزمني وخطر إلغاء المشروع. وبعد تدخل الإدارة الجديدة تغير كل شيء. عمل المشروع فجأة كالساعة، وتم تخصيص الأموال، وتم أخذ الأخطاء والإخفاقات والمشكلات في الاعتبار، وبدأ فريق JWST في الالتزام بجميع المواعيد النهائية والجداول الزمنية وحدود الميزانية. ومن المقرر إطلاق الجهاز في أكتوبر 2018 على صاروخ أريان 5. لا يتبع الفريق جدولًا زمنيًا فحسب، بل لديهم تسعة أشهر للتعامل مع أي حالات طوارئ لضمان تجميع كل شيء وجاهزيته بحلول ذلك التاريخ.

يتكون تلسكوب جيمس ويب من 4 أجزاء رئيسية.

كتلة بصرية

تشمل جميع المرايا، وأكثرها فعالية هي ثمانية عشر مرآة أولية مجزأة مطلية بالذهب. سيتم استخدامها لجمع ضوء النجوم البعيد وتركيزه على أدوات التحليل. كل هذه المرايا أصبحت الآن كاملة ونقية، وتم إنجازها في الموعد المحدد. بمجرد تجميعها، سيتم طيها في هيكل مدمج ليتم إطلاقها لمسافة تزيد عن مليون كيلومتر من الأرض إلى نقطة L2 Lagrange، ثم يتم فتحها تلقائيًا لتشكل هيكلًا على شكل قرص العسل سيجمع الضوء العالي للغاية لسنوات عديدة قادمة. هذا شيء جميل حقًا ونتيجة ناجحة للجهود الجبارة التي بذلها العديد من المتخصصين.

كاميرا للأشعة تحت الحمراء القريبة

لقد تم تجهيز ويب بأربعة أدوات علمية جاهزة بنسبة 100%. الكاميرا الرئيسية للتلسكوب هي كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء القريبة، وتتراوح من الضوء البرتقالي المرئي إلى الأشعة تحت الحمراء العميقة. وسيوفر صورًا غير مسبوقة للنجوم الأقدم، والمجرات الأصغر سنًا التي لا تزال في طور التكوين، والنجوم الشابة في درب التبانة والمجرات القريبة، ومئات الأجسام الجديدة في حزام كويبر. تم تحسينه لتصوير الكواكب مباشرة حول النجوم الأخرى. وستكون هذه هي الكاميرا الرئيسية التي يستخدمها معظم المراقبين.

مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة

هذه الأداة لا تقوم فقط بفصل الضوء إلى أطوال موجية فردية، ولكنها قادرة على القيام بذلك لأكثر من 100 كائن فردي في نفس الوقت! سيكون هذا الجهاز عبارة عن مطياف "Webba" عالمي، وهو قادر على العمل في 3 أوضاع طيفية مختلفة. تم بناؤه ولكن تم توفير العديد من المكونات، بما في ذلك أجهزة الكشف والبطارية متعددة البوابات، من قبل مركز رحلات الفضاء. جودارد (ناسا). تم اختبار هذا الجهاز وهو جاهز للتثبيت.

أداة منتصف الأشعة تحت الحمراء

سيتم استخدام الأداة للتصوير واسع النطاق، مما يعني أنها ستنتج الصور الأكثر إثارة للإعجاب من جميع أدوات ويب. من منظور علمي، سيكون مفيدًا للغاية في قياس أقراص الكواكب الأولية حول النجوم الشابة، وقياس وتصوير الأجسام والغبار الذي يسخن بواسطة ضوء النجوم بدقة غير مسبوقة في حزام كويبر. وسيكون الجهاز الوحيد الذي يتمتع بتبريد مبرد يصل إلى 7 كلفن. وبالمقارنة مع تلسكوب سبيتزر الفضائي، سيؤدي ذلك إلى تحسين النتائج بمقدار 100 مرة.

مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة من الشق (NIRISS)

سيسمح لك الجهاز بإنتاج:

• التحليل الطيفي واسع الزاوية في منطقة الطول الموجي القريبة من الأشعة تحت الحمراء (1.0 - 2.5 ميكرومتر)؛
• التحليل الطيفي لجسم واحد في النطاق المرئي والأشعة تحت الحمراء (0.6 - 3.0 ميكرون)؛
• قياس التداخل لحجب الفتحة عند الأطوال الموجية 3.8 - 4.8 ميكرون (حيث يُتوقع ظهور النجوم والمجرات الأولى)؛
• تصوير واسع النطاق لمجال الرؤية بأكمله.

تم إنشاء هذا الجهاز من قبل وكالة الفضاء الكندية. وبعد خضوعه للاختبارات المبردة، سيكون أيضًا جاهزًا للدمج في حجرة الأدوات الخاصة بالتلسكوب.

جهاز الحماية من الشمس

ولم يتم تجهيز التلسكوبات الفضائية بها بعد. أحد الجوانب الأكثر صعوبة في كل عملية إطلاق هو استخدام مواد جديدة تمامًا. بدلاً من تبريد المركبة الفضائية بأكملها باستخدام مبرد مستهلك يمكن التخلص منه، يستخدم تلسكوب جيمس ويب تقنية جديدة تمامًا - درع شمسي مكون من 5 طبقات سيتم نشره لعكس الإشعاع الشمسي بعيدًا عن التلسكوب. وسيتم ربط خمس صفائح بطول 25 مترًا بواسطة قضبان من التيتانيوم، وسيتم تركيبها بعد نشر التلسكوب. تم اختبار الحماية في عامي 2008 و 2009. لقد أنجزت النماذج واسعة النطاق التي تم اختبارها في المختبر كل ما كان من المفترض أن تفعله هنا على الأرض. هذا ابتكار جميل.

إنه أيضًا مفهوم لا يصدق: ليس فقط حجب ضوء الشمس ووضع التلسكوب في الظل، ولكن افعل ذلك بطريقة تشع كل الحرارة في الاتجاه المعاكس لاتجاه التلسكوب. ستصبح كل طبقة من الطبقات الخمس الموجودة في فراغ الفضاء باردة مع ابتعادها عن الطبقة الخارجية، والتي ستكون أكثر دفئًا قليلاً من درجة حرارة سطح الأرض - حوالي 350-360 كلفن. ويجب أن تنخفض درجة حرارة الطبقة الأخيرة إلى 37- 40 كلفن، وهي أبرد من الليل على سطح بلوتو.

بالإضافة إلى ذلك، تم اتخاذ احتياطات كبيرة للحماية من البيئة القاسية للفضاء السحيق. أحد الأشياء التي تدعو للقلق هنا هي الحصى الصغيرة، بحجم الحصى، وحبوب الرمل، وبقع الغبار وحتى الصغيرة منها، التي تطير عبر الفضاء بين الكواكب بسرعة عشرات أو حتى مئات الآلاف من الكيلومترات في الساعة. هذه النيازك الدقيقة قادرة على إحداث ثقوب مجهرية صغيرة في أي شيء تواجهه: المركبات الفضائية، بدلات رواد الفضاء، مرايا التلسكوب والمزيد. إذا كانت المرايا بها خدوش أو ثقوب فقط، مما يقلل قليلاً من كمية "الضوء الجيد" المتاح، فقد يتمزق الدرع الشمسي من الحافة إلى الحافة، مما يجعل الطبقة بأكملها عديمة الفائدة. تم استخدام فكرة رائعة لمكافحة هذه الظاهرة.

تم تقسيم اللوحة الشمسية بأكملها إلى أقسام بحيث إذا كان هناك تمزق صغير في واحدة أو اثنتين أو حتى ثلاثة منها، فإن الطبقة لن تتمزق أكثر، مثل صدع في الزجاج الأمامي للسيارة. سيحافظ التقسيم على الهيكل بأكمله سليمًا، وهو أمر مهم لمنع التدهور.

المركبات الفضائية: أنظمة التجميع والتحكم

وهذا هو العنصر الأكثر شيوعًا، كما هو الحال في جميع التلسكوبات الفضائية والبعثات العلمية. يتمتع JWST بميزة فريدة من نوعها، ولكنها أيضًا جاهزة تمامًا. وكل ما يتعين على المقاول العام للمشروع، شركة نورثروب جرومان، القيام به هو الانتهاء من الدرع وتجميع التلسكوب واختباره. سيكون الجهاز جاهزًا للإطلاق خلال عامين.

10 سنوات من الاكتشافات

إذا سارت الأمور على ما يرام، ستكون البشرية على وشك تحقيق اكتشافات علمية عظيمة. سيتم إزالة ستارة الغاز المحايد التي حجبت حتى الآن رؤية النجوم والمجرات الأولى من خلال قدرات الأشعة تحت الحمراء الخاصة بـ Webb ونسبة الفتحة الهائلة. سيكون التلسكوب الأكبر والأكثر حساسية مع مجموعة كبيرة من الأطوال الموجية من 0.6 إلى 28 ميكرون (ترى العين البشرية من 0.4 إلى 0.7 ميكرون) على الإطلاق. ومن المتوقع أن يقدم عقدًا من الملاحظات.

ووفقا لوكالة ناسا، فإن مهمة ويب سوف تستمر ما بين 5.5 إلى 10 سنوات. فهو محدود بكمية الوقود اللازمة للحفاظ على المدار وعمر الأجهزة الإلكترونية والمعدات في بيئة الفضاء القاسية. وسيحمل تلسكوب جيمس ويب المداري احتياطيًا من الوقود لمدة 10 سنوات كاملة، وبعد 6 أشهر من الإطلاق سيتم إجراء اختبار دعم الطيران، مما يضمن 5 سنوات من العمل العلمي.

ما الخطأ الذي يمكن أن يحدث؟

العامل المحدد الرئيسي هو كمية الوقود على متن الطائرة. وعندما ينتهي، سينجرف القمر الصناعي بعيدًا عن L2، ويدخل في مدار فوضوي على مقربة من الأرض.

بالإضافة إلى ذلك، قد تحدث مشاكل أخرى:

• تدهور المرايا، مما سيؤثر على كمية الضوء التي يتم جمعها وإنشاء قطع أثرية للصور، لكنه لن يضر بالتشغيل الإضافي للتلسكوب؛
• فشل جزء أو كل الشاشة الشمسية، مما سيؤدي إلى زيادة درجة حرارة المركبة الفضائية وتضييق نطاق الطول الموجي القابل للاستخدام إلى منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة جدًا (2-3 ميكرون)؛
• فشل نظام التبريد لجهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، مما يجعله غير صالح للاستخدام ولكن لا يؤثر على الأجهزة الأخرى (0.6 إلى 6 ميكرومتر).

إن الاختبار الأصعب الذي ينتظر تلسكوب جيمس ويب هو الإطلاق والإدخال في مدار معين. هذه هي المواقف التي تم اختبارها وتم إكمالها بنجاح.

ثورة في العلم

إذا عمل تلسكوب ويب بشكل طبيعي، فسيكون هناك ما يكفي من الوقود لمواصلة تشغيله من عام 2018 إلى عام 2028. بالإضافة إلى ذلك، هناك إمكانية للتزود بالوقود، مما قد يؤدي إلى إطالة عمر التلسكوب بمقدار عقد آخر. وكما عمل هابل لمدة 25 عامًا، يمكن أن يوفر تلسكوب جيمس ويب الفضائي جيلًا من العلوم الثورية. في أكتوبر/تشرين الأول 2018، ستطلق مركبة الإطلاق أريان 5 إلى المدار مستقبل علم الفلك، الذي أصبح الآن، بعد أكثر من عشر سنوات من العمل الشاق، جاهزا للبدء في أن يؤتي ثماره. إن مستقبل التلسكوبات الفضائية قد اقترب.

يمكنك إلقاء نظرة فاحصة على تلسكوب هابل. وهذا ينتظرنا في المستقبل القريب! =)

تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو مرصد مداري يعمل بالأشعة تحت الحمراء ومن المتوقع أن يحل محل تلسكوب هابل الفضائي.

كان اسمه في الأصل "تلسكوب الفضاء من الجيل التالي". وفي عام 2002، أعيدت تسميتها تكريما للرئيس الثاني لوكالة ناسا، جيمس ويب (1902-1992)، الذي ترأس الوكالة من 1961-1968.

سيكون لدى جيمس ويب مرآة مركبة 6.5 متربقطر (قطر مرآة هابل 2.4 متر) ودرع شمسي بحجم ملعب تنس.

سيكون موجودا عند نقطة لاغرانج L2 في نظام الشمس-الأرض.


تعد النقطة L2 في نظام الشمس والأرض مكانًا مثاليًا لبناء المراصد الفضائية والتلسكوبات المدارية. وبما أن الجسم عند النقطة L2 قادر على الحفاظ على اتجاهه بالنسبة للشمس والأرض لفترة طويلة، فإن تدريعه ومعايرته تصبح أسهل بكثير. ومع ذلك، تقع هذه النقطة أبعد قليلاً من ظل الأرض (في منطقة الظل الجزئي)، لذلك لا يتم حجب الإشعاع الشمسي بالكامل. وصلت المركبات الفضائية التابعة لوكالات الفضاء الأمريكية والأوروبية - WMAP، وPlanck، وHerschel، وGaia - إلى هذه المرحلة بالفعل، ومن المفترض أن ينضم جيمس ويب في عام 2018.

المشروع عبارة عن تعاون دولي بين 17 دولة، بقيادة وكالة ناسا، مع مساهمات كبيرة من وكالات الفضاء الأوروبية والكندية.

وتدعو الخطط الحالية إلى إطلاق التلسكوب على صاروخ آريان 5 في عام 2018.

نموذج الصاروخ في متحف الطيران والفضاء بفرنسا

الأهداف الأساسية لـ JWST هي: اكتشاف ضوء النجوم والمجرات الأولى التي تشكلت بعد الانفجار الكبير، ودراسة تكوين وتطور المجرات والنجوم وأنظمة الكواكب وأصل الحياة. سيكون ويب قادرًا أيضًا على التحدث عن متى وأين بدأت إعادة تأين الكون (الفترة في تاريخ الكون بين 150 مليون سنة و800 مليون سنة بعد الانفجار الكبير) وما سببها.

يجب أن يكون التلسكوب قادرًا على اكتشاف الكواكب الصغيرة نسبيًا - أكبر بعدة مرات من الأرض - وهو ما لا يستطيع هابل القيام به. بالإضافة إلى ذلك، سيكون لدى ويب حساسية أعلى للأغلفة الجوية للنجوم القريبة من الأرض. وسيكون التلسكوب قادرًا على تقديم صور قريبة لكواكب المجموعة الشمسية، من المريخ وما بعده. يقع السطوع الكبير لكوكب الزهرة وعطارد خارج نطاق بصريات التلسكوب.

وسيتيح التلسكوب اكتشاف الكواكب الخارجية الباردة نسبيًا مع درجة حرارة سطحية تصل إلى 300 كلفن (وهو ما يعادل تقريبًا درجة حرارة سطح الأرض)، وتقع على مسافة أبعد من 12 وحدة فلكية. أي عن نجومهم، ويبعدون عن الأرض مسافة تصل إلى 15 سنة ضوئية (ضعف مسافة سيريوس). وسيقع أكثر من عشرين نجمًا أقرب إلى الشمس في منطقة المراقبة التفصيلية. بفضل تلسكوب جيمس ويب الفضائي، من المتوقع تحقيق اختراق حقيقي في علم الكواكب الخارجية - ستكون قدرات التلسكوب كافية ليس فقط لاكتشاف الكواكب الخارجية نفسها، ولكن حتى الأقمار الصناعية والخطوط الطيفية لهذه الكواكب (والتي ستكون مؤشرًا بعيد المنال لأي كوكب أرضي). أو التلسكوب المداري حتى أوائل عام 2020، عندما يتم تشغيل التلسكوب الأوروبي الكبير للغاية الذي يبلغ قطر المرآة 39.3 مترًا).

تصنيع النظام البصري

مشاكل

ترتبط حساسية التلسكوب وقدرته على التحليل ارتباطًا مباشرًا بحجم منطقة المرآة التي تجمع الضوء من الأجسام. وقد قرر العلماء والمهندسون أن الحد الأدنى لقطر المرآة الأساسية يجب أن يكون 6.5 متر لقياس الضوء من أبعد المجرات. إن مجرد صنع مرآة مشابهة لتلك الموجودة في تلسكوب هابل، ولكن أكبر، أمر غير مقبول، لأن كتلتها ستكون كبيرة جدًا بحيث لا يمكن إطلاق التلسكوب إلى الفضاء. احتاج فريق العلماء والمهندسين إلى إيجاد حل بحيث تكون كتلة المرآة الجديدة 1/10 من كتلة مرآة تلسكوب هابل لكل وحدة مساحة.

التطوير والاختبار

بدأت وكالة ناسا البحث عن طرق جديدة لإنشاء مرآة التلسكوب. ولتحقيق ذلك، تم إنشاء برنامج Advanced Mirror System Demonstrator، وهو عبارة عن تعاون مدته 4 سنوات بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الوطنية الأمريكية والقوات الجوية الأمريكية. وبناء على هذا البحث، تم بناء واختبار مرآتين للاختبار. تم تصنيع أحدهما من البريليوم بواسطة شركة Ball Aerospace & Technologies، والآخر تم تصنيعه بواسطة Kodak (الآن ITT) من زجاج خاص.

مرآتي هابل (يسار) وويب (يمين) بنفس المقياس

قام فريق من الخبراء باختبار المرآتين لتحديد مدى جودة أدائهما لمهمتهما، وكم تكلفتهما، ومدى سهولة (أو صعوبة) بناء مرآة كاملة الحجم بطول 6.5 متر. أوصى الخبراء باستخدام مرآة البريليوم لتلسكوب جيمس ويب لعدة أسباب، أحدها هو أن البريليوم يحتفظ بشكله عند درجات الحرارة المبردة. بناءً على نصيحة الخبراء، اختارت شركة نورثروب جرومان مرآة من البريليوم، ووافق مركز جودارد لرحلات الفضاء على القرار.

وتقرر أيضًا جعل المرآة ليست صلبة، بل من أجزاء يمكن تحريكها بعيدًا في المدار، نظرًا لأن أبعاد المرآة الصلبة لن تسمح بوضعها في مركبة الإطلاق Ariane 5. يبلغ طول كل قطعة من قطع المرآة السداسية الـ 18 1.32 مترًا من الحافة إلى الحافة، ويبلغ وزن القطعة 20 كجم.

لم يتم اختيار الشكل السداسي للقطاعات عن طريق الصدفة. لديها عامل تعبئة عالي ولها تناظر من الدرجة السادسة. ويعني عامل التعبئة العالي أن الأجزاء تتلاءم مع بعضها البعض دون وجود فجوات. يعد التماثل جيدًا حيث أنك تحتاج فقط إلى 3 إعدادات بصرية مختلفة لـ 18 مقطعًا، 6 مقاطع لكل منها. وأخيرا، من المرغوب فيه أن تكون المرآة ذات شكل قريب من الدائري لتركيز الضوء على الكاشفات بشكل مضغوط قدر الإمكان. فالمرآة البيضاوية، على سبيل المثال، ستعطي صورة ممدودة، في حين أن المرآة المربعة سترسل الكثير من الضوء من المنطقة المركزية.

بعد الإطلاق والاهتزازات المصاحبة له، يجب نشر مصفوفة المرآة إلى ما يسميه المصممون "الموضع المسبق". تتضمن هذه العملية تحرير كل جزء من الأجزاء الثمانية عشر للمرآة الأساسية من مقابض الإطلاق. يحتوي كل جزء على موضع يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر مع ست درجات من الحرية، بالإضافة إلى ذلك، يتحكم الكمبيوتر في تمديد/تراجع النقطة المركزية لكل مرآة لتغيير نصف قطر انحناء السطح. ولكل مرآة نظام القيادة الخاص بها للقيام بهذه الحركات. بمجرد فتح المرايا، يجب على المشغلات محاذاة موضعها مع مقدمة الموجة في حدود 20 نانومتر (1/5000 من سمك الشعرة).

إنتاج

تستخدم مرآة ويب نوعًا خاصًا من البريليوم. إنه مسحوق ناعم. يوضع المسحوق في وعاء من الفولاذ المقاوم للصدأ ويُضغط ليصبح على شكل مسطح. بمجرد إزالة الحاوية الفولاذية، يتم قطع قطعة البريليوم إلى نصفين لتكوين مرايا فارغة يبلغ عرضها حوالي 1.3 متر. يتم استخدام كل مرآة فارغة لإنشاء قطعة واحدة.

تبدأ عملية تشكيل المرآة بقطع المواد الزائدة من الجزء الخلفي من البريليوم الفارغ بحيث يبقى هيكل التلال الناعم. يتم تنعيم الجانب الأمامي لكل قطعة عمل مع مراعاة موضع القطعة في مرآة كبيرة.


ثم يتم طحن سطح كل مرآة لإعطائها شكلًا قريبًا من الشكل المحسوب. بعد ذلك، يتم تنعيم المرآة وصقلها بعناية. تتكرر هذه العملية حتى يقترب شكل قطعة المرآة من الشكل المثالي. بعد ذلك، يتم تبريد الجزء إلى درجة حرارة -240 درجة مئوية، ويتم قياس أبعاد الجزء باستخدام مقياس تداخل الليزر. ثم المرآة، مع الأخذ في الاعتبار المعلومات الواردة، تخضع للتلميع النهائي.

بمجرد معالجة المقطع، يتم طلاء الجزء الأمامي من المرآة بطبقة رقيقة من الذهب لتعكس بشكل أفضل الأشعة تحت الحمراء في نطاق 0.6-29 ميكرون، ويتم إعادة اختبار الجزء النهائي في درجات حرارة مبردة.

معدات

سيكون لدى JWST الأدوات العلمية التالية لإجراء استكشاف الفضاء:

كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء القريبة؛

الكاميرا القريبة من الأشعة تحت الحمراء هي وحدة التصوير الرئيسية في ويب وستتألف من مجموعة من أجهزة كشف الزئبق والكادميوم والتيلوريوم. نطاق تشغيل الجهاز من 0.6 إلى 5 ميكرون.

جهاز للعمل في المدى المتوسط ​​للأشعة تحت الحمراء (Mid-Infrared Instrument)؛

يتكون جهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة من كاميرا وجهاز قياس الطيف الذي "يرى" الضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء المتوسطة الذي يتراوح بين 5 إلى 28 ميكرون.

مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة؛

سيقوم مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة بتحليل طيف المصادر، والذي سيوفر معلومات حول كل من الخصائص الفيزيائية للأشياء قيد الدراسة، مثل درجة الحرارة والكتلة، وتركيبها الكيميائي. NIRSpec قادر على إجراء التحليل الطيفي متوسط ​​الدقة في نطاق الطول الموجي 1-5 ميكرومتر والتحليل الطيفي منخفض الدقة في نطاق الطول الموجي 0.6-5 ميكرومتر.

مستشعر التوجيه الدقيق/مصور الأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف بدون شق.

إذا أمكن الحفاظ على الجدول الزمني للبناء، فسيكون التلسكوب الجديد جاهزًا للعمل قبل أن يتوقف تلسكوب هابل الفضائي عن العمل. يقول جون جاردنر، من مركز جودارد لرحلات الفضاء: "إن احتمال عمل هابل وويب في وقت واحد أمر مثير للغاية لأن قدراتهما متكاملة في نواحٍ عديدة".

يتم جمع مراجعة مثيرة للاهتمام للصور على هذا الموقع!

بعض المعلومات مأخوذة من http://sci-lib.com

تلسكوب فضائي سمي بهذا الاسم. ومن المقرر أن يستكشف جيمس ويب، المقرر إطلاقه في عام 2020، الفضاء ليكشف عن تاريخ الكون منذ الانفجار الكبير وحتى تشكل الكواكب. وله أربعة أهداف بحثية: دراسة الضوء الأول في الكون، ودراسة ظهور المجرات في الكون المبكر، ومراقبة ولادة النجوم وأنظمة الكواكب الأولية، والبحث عن الكواكب الخارجية (بما في ذلك البحث عن حياة خارج كوكب الأرض).

تلسكوب فضائي سمي بهذا الاسم. سيتم إطلاق محطة جيمس ويب الفضائية (JWST) على متن صاروخ أريان 5 من غيانا الفرنسية، وستستغرق بعد ذلك 30 يومًا لتطير أكثر من مليون كيلومتر إلى موقعها الدائم: نقطة لاغرانج (L2)، أو موقع مستقر الجاذبية في الفضاء، حيث سوف تدور. إنه موقع مشهور إلى حد ما ويعتبر موطنًا للعديد من التلسكوبات الفضائية الأخرى، بما في ذلك تلسكوب هيرشل ومرصد بلانك الفضائي.

ومن المتوقع أن يلتقط التلسكوب الفضائي القوي الذي تبلغ تكلفته 8.8 مليار دولار صورًا مذهلة للأجرام السماوية، تمامًا مثل سابقه، تلسكوب هابل الفضائي. ولحسن حظ علماء الفلك، لا يزال هابل في حالة جيدة، ومن المرجح أن يعمل التلسكوبان معًا خلال السنوات القليلة الأولى. يدرس تلسكوب جيمس ويب الفضائي أيضًا الكواكب الخارجية التي تم اكتشافها بواسطة تلسكوب كيبلر الفضائي أو من خلال عمليات الرصد في الوقت الفعلي من التلسكوبات الأرضية.

التحديات التي تواجه التلسكوب

ينقسم البرنامج العلمي لـ JWST بشكل أساسي إلى أربعة مجالات:

• الضوء الأول وإعادة التأين: يشير هذا إلى المراحل الأولى للكون بعد أن خلقه الانفجار الكبير كما نعرفه. في المراحل الأولى بعد الانفجار الكبير، كان الكون عبارة عن بحر من الجسيمات (مثل الإلكترونات والبروتونات والنيوترونات) ولم يكن هناك ضوء حتى برد الكون بدرجة كافية لتبدأ هذه الجسيمات في الاندماج. شيء آخر سوف يدرسه تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو ما حدث بعد تشكل النجوم الأولى؛ تسمى هذه الفترة من التاريخ "عصر إعادة التأين" لأنها تشير إلى الوقت الذي تمت فيه إعادة تأين الهيدروجين المحايد (إعادة شحنه بشحنة كهربائية) عن طريق الإشعاع الصادر عن هذه النجوم الأولى.
• تكوين المجرات: إن النظر إلى المجرات هو وسيلة مفيدة لمعرفة كيفية تنظيم المادة على مقاييس عملاقة، وهذا بدوره يعطينا أدلة حول كيفية تطور الكون. تطورت المجرات الحلزونية والإهليلجية التي نراها اليوم من أشكال مختلفة على مدى مليارات السنين، وأحد أهداف تلسكوب جيمس ويب الفضائي هو النظر إلى المجرات الأولى لفهم هذا التطور بشكل أفضل. ويحاول العلماء أيضًا معرفة كيف حصلنا على مجموعة متنوعة من المجرات التي نراها اليوم وما هي الطرق المختلفة التي تتشكل بها المجرات.
• ولادة النجوم وأنظمة الكواكب الأولية: يعتبر "أعمدة الخلق" أو سديم النسر من أشهر أماكن ولادة النجوم. تولد النجوم في سحب من الغاز، ومع نموها، يؤدي الضغط الإشعاعي الذي تمارسه إلى إبعاد بعض الغاز عنها (والذي يمكن استخدامه مرة أخرى لتكوين نجوم أخرى إذا لم ينتشر على نطاق واسع). ومع ذلك، فمن الصعب رؤية أي شيء داخل الغاز. ستكون "عيون" الأشعة تحت الحمراء في تلسكوب جيمس ويب الفضائي قادرة على رؤية مصادر الحرارة، بما في ذلك النجوم التي تولد في هذه السحب.
• الكواكب وأصل الحياة: في العقد الأخير، تم اكتشاف عدد هائل من الكواكب الخارجية، بما في ذلك باستخدام تلسكوب كيبلر الفضائي. ستكون أجهزة استشعار تلسكوب جيمس ويب الفضائي القوية قادرة على دراسة هذه الكواكب بمزيد من التفصيل، بما في ذلك (في بعض الحالات) تصوير أغلفتها الجوية. إن فهم الغلاف الجوي وظروف تكوين الكواكب يمكن أن يساعد العلماء على التنبؤ بشكل أفضل بما إذا كانت بعض الكواكب مناسبة للحياة أم لا.

الأدوات على متن الطائرة

سيتم تجهيز تلسكوب جيمس ويب الفضائي بأربع أدوات علمية:

• كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam): هذه الكاميرا التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء، والتي قدمتها جامعة أريزونا، سوف تكتشف الضوء الصادر من النجوم في المجرات القريبة ومن النجوم البعيدة في درب التبانة. وسيبحث أيضًا عن الضوء الصادر من النجوم والمجرات التي تشكلت في وقت مبكر من حياة الكون. سيتم تجهيز NIRCam برسومات الإكليل التي يمكنها حجب الضوء من جسم ساطع (مثل النجم)، مما يجعل الأجسام المعتمة القريبة من تلك النجوم (مثل الكواكب) مرئية.
• جهاز قياس طيف الأشعة تحت الحمراء القريب (NIRSpec): سوف يقوم NIRSpec بمراقبة ما يصل إلى 100 جسم في وقت واحد، بحثًا عن المجرات الأولى التي تشكلت بعد الانفجار الكبير. تم توفير NIRSpec من قبل وكالة الفضاء الأوروبية بمساعدة من مركز جودارد لرحلات الفضاء.
• مطياف الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI): ستقوم MIRI بإنشاء صور فضائية مذهلة للأجرام السماوية البعيدة، كما يفعل هابل حاليًا. سيسمح جهاز المطياف للعلماء بجمع المزيد من التفاصيل الفيزيائية حول الأجسام البعيدة في الكون. سوف يقوم MIRI بالكشف عن المجرات البعيدة والمذنبات الخافتة والنجوم الناشئة والأجسام الموجودة في حزام كويبر. تم تطوير MIRI من قبل اتحاد أوروبي بالتعاون مع وكالة الفضاء الأوروبية ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا.
• مستشعر استهداف دقيق مزود بتصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة ومقياس طيفي بدون شق(FGS/نيريس): صُنعت هذه الأداة في وكالة الفضاء الكندية، وهي تشبه أداتين في جهاز واحد. يعد مكون FGS مسؤولاً عن ضمان أن JWST يواجه الاتجاه الصحيح تمامًا أثناء تحقيقاته العلمية. سوف يقوم NIRISS بالبحث عن آثار الضوء الأول في الكون، وكذلك استكشاف الكواكب الخارجية.

وسيحتوي التلسكوب أيضًا على مظلة ومرآة يبلغ قطرها 21.3 قدمًا (6.5 مترًا) - وهي أكبر مرآة سيتم إرسالها إلى الفضاء. لن تتناسب هذه المكونات مع الصاروخ الذي يطلق تلسكوب جيمس ويب الفضائي، لذلك سيتم نشرهما بمجرد وصول التلسكوب إلى الفضاء.

تاريخ JWST

لدى JWST تاريخ طويل من التطور. وبالعودة إلى عام 2011، كانت تكلفته أربعة أضعاف ما كان متوقعًا، مما أثر على ميزانية ناسا لأبحاث علم الفلك، وأجبر بدوره الوكالة على الانسحاب من بعض المهام المشتركة مع وكالة الفضاء الأوروبية (وكالة الفضاء الأوروبية).

عندما تم إعداد هابل لأول مرة للقيام بمهمة فضائية، كان يجري بالفعل التخطيط لتلسكوب جديد. بعد إطلاق هابل، شرعت وكالة ناسا في عصر "أسرع وأفضل وأرخص" الذي يتضمن تصغير الأجهزة الإلكترونية وفرق النمور - فرق من الخبراء لتحديد نقاط الضعف في النظام - تقريبا. ترجمة) لتقليل تكاليف المهام الفضائية.

أدى هذا إلى إعادة صياغة المواصفات المبكرة للتلسكوب الجديد إلى ما يسمى تلسكوب الجيل القادم الفضائي (NGST). افترضت النسخة الأولى من NGST وجود مرآة بطول 8 أمتار، وكان موقع التلسكوب هو نقطة لاغرانج L2. تم تغيير اسم NGST إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2002 تكريما لقائد ناسا الثاني. قدرت تكلفة المشروع بما لا يزيد عن 4.5 مليار دولار في عام 2005، ولكن حدثت تجاوزات في التكاليف في السنوات اللاحقة.

في عام 2010، حذرت لجنة الخبراء المستقلة المسؤولة عن تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) من أن تكلفة التلسكوب ستكون أعلى بكثير مما كان مخططًا له. وأشاروا أيضًا إلى أنه بعد تأكيد وكالة ناسا للمشروع في عام 2008، كان ارتفاع التكاليف وتأخير الجدول الزمني "مرتبطًا بالميزانية وبرامج الإدارة وليس بالمواصفات الفنية". ومن بين المشاكل المذكورة في المراجعة كانت إجراءات التقييم السيئة والميزانية الأساسية منخفضة للغاية. واقترحت المجموعة أن يكون أقرب موعد للإطلاق هو عام 2015.

في عام 2010 تقريبًا، تعاونت وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية في عدة مهام واسعة النطاق، بما في ذلك مهمة إكسومارس وإنشاء تلسكوب أثينا للأشعة السينية. ومع ذلك، بحلول عام 2011، قالت وكالة الفضاء الأوروبية إنها ستتحرك بشكل أسرع في هذه المهام من تلقاء نفسها. قامت ناسا أيضًا بإلغاء برامج أخرى لدعم تطوير تلسكوب جيمس ويب الفضائي، بما في ذلك الانسحاب من برنامج إكسومارس. بالإضافة إلى ذلك، فإن المسح الذي أجرته مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية عام 2010، والذي يتم إجراؤه كل عشر سنوات ويحدد برامج علم الفلك ذات الأولوية، قد صنف البعثات المشتركة مع وكالة الفضاء الأوروبية في مرتبة أقل من المبادرات الأخرى.

بحلول عام 2011، بلغت تكلفة مشروع JWST بالفعل 8.7 مليار دولار، مما تسبب في إغلاق المشروع بسبب تجاوز التكاليف. وعلى الرغم من استمرار تمويل المهمة، إلا أن وكالة ناسا اعترفت بأنها اضطرت إلى الحد بشكل خطير من المهام الأخرى. استمرت اليقظة المتزايدة بشأن البرنامج لعدة سنوات، وفي عام 2015، قالت ناسا إن العمل على التلسكوب يجري على قدم وساق، ومن المتوقع إطلاقه في عام 2018.

ومع ذلك، في سبتمبر، أعلنت ناسا أنه تم تأجيل الإطلاق من أكتوبر 2018 إلى ربيع 2019، بسبب مشكلات تكامل المركبات الفضائية. وقال توماس زوربوشن، المدير المساعد لمديرية المهام العلمية التابعة لناسا، في بيان: "إن التغيير في توقيت الإطلاق لا يشير إلى أي مشكلات في الأجهزة أو الأداء". "بدلاً من ذلك، فإن تكامل العناصر المختلفة للمركبة الفضائية يستغرق وقتًا أطول من المتوقع."

في مارس 2018، أعلنت ناسا أنه تم تأجيل موعد الإطلاق مرة أخرى، الآن إلى مايو 2020، بسبب الحاجة إلى إجراء اختبارات أكثر شمولاً لأنظمة التلسكوب المعقدة. إن تأخير الإطلاق ليس هو الخبر السيئ الوحيد للتلسكوب الفضائي. وقال مسؤولون في ناسا في 27 آذار/مارس إن تكلفتها، التي تزيد بالفعل عن 8.8 مليار دولار، قد ترتفع أكثر.

وقال القائم بأعمال مدير ناسا روبرت لايتفوت: "الآن بعد أن تم حل جميع التفاصيل الفنية، لا تزال هناك بعض المشكلات التي ظهرت من اختبار مكونات التلسكوب والتي تدفعنا إلى اتخاذ الخطوات اللازمة لحلها واستكمال هذا المرصد الطموح والمعقد". في بيان.

جيمس ويب

تم تسمية JWST على اسم المدير الثاني لناسا، جيمس ويب. تولى مسؤولية وكالة الفضاء من عام 1961 إلى عام 1968، وتقاعد قبل أشهر فقط من قيام ناسا بأول هبوط مأهول على سطح القمر.

على الرغم من أن فترة ويب كمدير لوكالة ناسا ترتبط ارتباطًا وثيقًا ببرنامج أبولو، إلا أنه يعتبر أيضًا رائدًا في مجال علوم الفضاء. حتى في أوقات الاضطرابات السياسية الكبيرة، جعل ويب الهدف الأساسي لناسا هو التقدم العلمي، معتقدًا أن إطلاق تلسكوب فضائي كبير يجب أن يكون أحد الأهداف الرئيسية لوكالة الفضاء. أطلقت ناسا أكثر من 75 مهمة لاستكشاف الفضاء تحت قيادة ويب، بما في ذلك مهمات لدراسة الشمس والنجوم والمجرات والفضاء خارج الغلاف الجوي للأرض.

تلسكوب جيمس ويب هو مرصد مداري يعمل بالأشعة تحت الحمراء وينبغي أن يحل محل تلسكوب هابل الفضائي الشهير.

هذه آلية معقدة للغاية. العمل عليه مستمر منذ حوالي 20 عامًا! سيكون لجيمس ويب مرآة مركبة يبلغ قطرها 6.5 متر وتكلف حوالي 6.8 مليار دولار. وللمقارنة، يبلغ قطر مرآة هابل "فقط" 2.4 متر.

دعنا نرى؟

1. ينبغي وضع تلسكوب جيمس ويب في مدار هالة عند نقطة لاغرانج L2 لنظام الشمس والأرض. والجو بارد في الفضاء. تظهر هنا الاختبارات التي أجريت في 30 مارس 2012، لفحص القدرة على تحمل درجات الحرارة الباردة في الفضاء. (تصوير كريس غان | ناسا):

2. سيكون لجيمس ويب مرآة مركبة يبلغ قطرها 6.5 مترًا ومساحة تجميعها 25 مترًا مربعًا. هل هذا كثير أم قليل؟ (تصوير كريس غان):

3. قارن مع هابل. مرآة هابل (يسار) وويب (يمين) بنفس المقياس:

4. نموذج واسع النطاق لتلسكوب جيمس ويب الفضائي في أوستن، تكساس، 8 مارس 2013. (تصوير كريس غان):

5. مشروع التلسكوب عبارة عن تعاون دولي بين 17 دولة، بقيادة وكالة ناسا، مع مساهمات كبيرة من وكالتي الفضاء الأوروبية والكندية. (تصوير كريس غان):

6. في البداية، كان من المقرر أن يتم الإطلاق في عام 2007، ولكن تم تأجيله لاحقًا إلى عامي 2014 و2015. ومع ذلك، تم تثبيت الجزء الأول من المرآة على التلسكوب فقط في نهاية عام 2015، ولم يتم تجميع المرآة المركبة الرئيسية بالكامل حتى فبراير 2016. (تصوير كريس غان):

7. ترتبط حساسية التلسكوب ودقة وضوحه ارتباطًا مباشرًا بحجم منطقة المرآة التي يجمع الضوء من الأجسام. وقد قرر العلماء والمهندسون أن الحد الأدنى لقطر المرآة الأساسية يجب أن يكون 6.5 متر لقياس الضوء من أبعد المجرات.

إن مجرد صنع مرآة مشابهة لتلك الموجودة في تلسكوب هابل، ولكن أكبر، أمر غير مقبول، لأن كتلتها ستكون كبيرة جدًا بحيث لا يمكن إطلاق التلسكوب إلى الفضاء. احتاج فريق العلماء والمهندسين إلى إيجاد حل بحيث تكون كتلة المرآة الجديدة 1/10 من كتلة مرآة تلسكوب هابل لكل وحدة مساحة. (تصوير كريس غان):

8. ليس هنا فقط كل شيء يصبح أكثر تكلفة من التقدير الأولي. وهكذا تجاوزت تكلفة تلسكوب جيمس ويب التقديرات الأصلية بما لا يقل عن 4 مرات. وكان من المقرر أن تبلغ تكلفة التلسكوب 1.6 مليار دولار، وسيتم إطلاقه في عام 2011، ولكن وفقًا للتقديرات الجديدة، قد تصل التكلفة إلى 6.8 مليار دولار، على ألا يتم الإطلاق قبل عام 2018. (تصوير كريس غان):

9. هذا مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة. وسوف يقوم بتحليل مجموعة من المصادر، والتي ستوفر معلومات حول كل من الخصائص الفيزيائية للأشياء قيد الدراسة (على سبيل المثال، درجة الحرارة والكتلة) وتركيبها الكيميائي. (تصوير كريس غان):

وسيتيح التلسكوب اكتشاف الكواكب الخارجية الباردة نسبيًا مع درجة حرارة سطحية تصل إلى 300 كلفن (وهو ما يعادل تقريبًا درجة حرارة سطح الأرض)، وتقع على مسافة أبعد من 12 وحدة فلكية. أي عن نجومهم، ويبعدون عن الأرض مسافة تصل إلى 15 سنة ضوئية. وسيقع أكثر من عشرين نجمًا أقرب إلى الشمس في منطقة المراقبة التفصيلية. بفضل جيمس ويب، من المتوقع حدوث تقدم حقيقي في علم الكواكب الخارجية - ستكون إمكانيات التلسكوب كافية ليس فقط لاكتشاف الكواكب الخارجية نفسها، ولكن حتى الأقمار الصناعية والخطوط الطيفية لهذه الكواكب.

11. اختبار المهندسين في الغرفة. نظام رفع التلسكوب، 9 سبتمبر 2014. (تصوير كريس غان):

12. بحث المرايا، 29 سبتمبر 2014. الشكل السداسي للقطع لم يتم اختياره بالصدفة. لديها عامل تعبئة عالي ولها تناظر من الدرجة السادسة. ويعني عامل التعبئة العالي أن الأجزاء تتلاءم مع بعضها البعض دون وجود فجوات. بفضل التناظر، يمكن تقسيم أجزاء المرآة الـ 18 إلى ثلاث مجموعات، حيث تكون إعدادات كل منها متطابقة. أخيرًا، من المرغوب فيه أن يكون للمرآة شكل قريب من الدائري - لتركيز الضوء على الكاشفات بشكل مضغوط قدر الإمكان. على سبيل المثال، يمكن للمرآة البيضاوية أن تنتج صورة ممدودة، بينما ترسل المرآة المربعة الكثير من الضوء من المنطقة المركزية. (تصوير كريس غان):

13. تنظيف المرآة بالثلج الجاف بثاني أكسيد الكربون. لا أحد يفرك بالخرق هنا. (تصوير كريس غان):

14. الغرفة A عبارة عن غرفة اختبار فراغية عملاقة ستحاكي الفضاء الخارجي أثناء اختبار تلسكوب جيمس ويب، في 20 مايو 2015. (تصوير كريس غان):

17. يبلغ حجم كل قطعة من الأجزاء السداسية الثمانية عشر للمرآة 1.32 متر من الحافة إلى الحافة. (تصوير كريس غان):

18. كتلة المرآة نفسها في كل قطعة 20 كجم، وكتلة القطعة المجمعة بأكملها 40 كجم. (تصوير كريس غان):

19. يتم استخدام نوع خاص من البريليوم في مرآة تلسكوب جيمس ويب. إنه مسحوق ناعم. يوضع المسحوق في وعاء من الفولاذ المقاوم للصدأ ويُضغط ليصبح على شكل مسطح. بمجرد إزالة الحاوية الفولاذية، يتم قطع قطعة البريليوم إلى نصفين لتكوين مرايا فارغة يبلغ عرضها حوالي 1.3 متر. يتم استخدام كل مرآة فارغة لإنشاء قطعة واحدة. (تصوير كريس غان):

20. ثم يتم طحن سطح كل مرآة لإعطائها شكل قريب من الشكل المحسوب. بعد ذلك، يتم تنعيم المرآة وصقلها بعناية. تتكرر هذه العملية حتى يقترب شكل قطعة المرآة من الشكل المثالي. بعد ذلك، يتم تبريد الجزء إلى درجة حرارة -240 درجة مئوية، ويتم قياس أبعاد الجزء باستخدام مقياس تداخل الليزر. ثم المرآة، مع الأخذ في الاعتبار المعلومات الواردة، تخضع للتلميع النهائي. (تصوير كريس غان):

21. بمجرد معالجة الجزء، يتم طلاء الجزء الأمامي من المرآة بطبقة رقيقة من الذهب لتعكس بشكل أفضل الأشعة تحت الحمراء في نطاق 0.6-29 ميكرون، ويتم إعادة اختبار الجزء النهائي في درجات حرارة مبردة. (تصوير كريس غان):

22. العمل على التلسكوب في نوفمبر 2016. (تصوير كريس غان):

23. أكملت وكالة ناسا تجميع تلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2016 وبدأت في اختباره. هذه الصورة بتاريخ 5 مارس 2017. عند التعرض لفترة طويلة، تبدو التقنيات مثل الأشباح. (تصوير كريس غان):

26. باب نفس الغرفة أ من الصورة الرابعة عشرة والتي يتم فيها محاكاة الفضاء الخارجي. (تصوير كريس غان):

28. تدعو الخطط الحالية إلى إطلاق التلسكوب على صاروخ أريان 5 في ربيع عام 2019. وعندما سُئل عما يتوقع العلماء أن يتعلموه من التلسكوب الجديد، قال العالم الرئيسي للمشروع جون ماثر: "نأمل أن نجد شيئًا لا يعرف عنه أحد شيئًا". محدث. تم تأجيل إطلاق تلسكوب جيمس ويب إلى عام 2020.(تصوير كريس غان).