Στο νέο του σπίτι μακριά από τη Γη, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb μπορεί να μην είναι τόσο μοναχικό όσο φαίνεται.
Η τσέπη του διαστήματος που καταλαμβάνει το τηλεσκόπιο δεν είναι ένα πλήρες κενό — και τώρα έχει συμβεί το αναπόφευκτο, με ένα μικροσκοπικό κομμάτι βράχου, ένα μικροσκοπικό μετεωρίτη, να χτυπά ένα από τα τμήματα καθρέφτη του Webb.
Αλλά μην πανικοβάλλεστε. Οι μηχανικοί που κατασκεύασαν το τηλεσκόπιο έχουν πλήρη επίγνωση της σκληρότητας του διαστήματος και ο Webb έχει σχεδιαστεί προσεκτικά για να το αντέχει.
«Πάντα γνωρίζαμε ότι ο Webb θα έπρεπε να αντέξει το διαστημικό περιβάλλον, το οποίο περιλαμβάνει σκληρό υπεριώδες φως και φορτισμένα σωματίδια από τον ήλιο, κοσμικές ακτίνες από εξωγήινες πηγές στον γαλαξία και τυχαία χτυπήματα από μικροσκοπικούς μετεωρίτες στο ηλιακό μας σύστημα». λέει ο μηχανικός και τεχνικός αναπληρωτής διευθυντής έργου Paul Geithner Από το Διαστημικό Κέντρο Πτήσεων Goddard της NASA
«Σχεδιάσαμε και κατασκευάσαμε το Webb με περιθώριο απόδοσης — οπτικό, θερμικό, ηλεκτρικό, μηχανικό — για να διασφαλίσουμε ότι μπορεί να εκτελέσει τη φιλόδοξη επιστημονική του αποστολή ακόμη και μετά από πολλά χρόνια στο διάστημα».
Ιστοσελίδα στο L2. (NASA)
Το Webb καταλαμβάνει μια περιοχή 1,5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων (λίγο λιγότερο από ένα εκατομμύριο μίλια) της Γης που ονομάζεται L2.
Είναι αυτό που είναι γνωστό ως σημείο Lagrange ή Lagrange, όπου η βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ δύο κυκλικών αντικειμένων (στην περίπτωση αυτή, της Γης και του Ήλιου) εξισορροπεί την κεντρομόλο δύναμη της τροχιάς για να δημιουργήσει έναν σταθερό θύλακα όπου τα αντικείμενα χαμηλής μάζας μπορούν να είναι “απενεργοποιημένα”. «για τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου.
Αυτό είναι πολύ χρήσιμο για την επιστήμη, αλλά αυτές οι περιοχές μπορούν να συλλέξουν και άλλα πράγματα.
Ζεύς, για παράδειγμα, έχει σμήνη αστεροειδών που μοιράζονται την τροχιά του στα δύο σημεία Lagrange που μοιράζεται με τον Ήλιο. Άλλοι πλανήτες έχουν επίσης αστεροειδείς σε σημεία Lagrangian, αν και χαμηλότερα από αυτό του Δία.
Δεν είναι ξεκάθαρο πόση ακριβώς σκόνη συγκέντρωσε η L2, αλλά θα ήταν ανόητο να περιμένουμε ότι η περιοχή δεν μάζεψε καθόλου.
Επομένως, το Webb έχει σχεδιαστεί ειδικά για να αντέχει τον βομβαρδισμό σωματιδίων μεγέθους σκόνης που ταξιδεύουν με εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες. Ο σχεδιασμός του Webb δεν περιλάμβανε μόνο προσομοιώσεις, αλλά οι μηχανικοί πραγματοποίησαν δοκιμή εφέ σε δείγματα καθρέφτη για να κατανοήσουν ποιες ήταν οι επιπτώσεις του διαστημικού περιβάλλοντος και να προσπαθήσουν να τις μετριάσουν.
Τα εφέ μπορούν να μετακινήσουν τμήματα καθρέφτη, αλλά το τηλεσκόπιο διαθέτει αισθητήρες για τη μέτρηση των θέσεων των κατόπτρων και τη δυνατότητα προσαρμογής τους, για να βοηθήσει στη διόρθωση τυχόν παραμορφώσεων που μπορεί να προκύψουν.
Το Mission Control εδώ στη Γη μπορεί επίσης να στείλει mods στο Webb για να βάλει τους καθρέφτες εκεί που πρέπει. Μπορεί ακόμη και να ξεφύγει από γνωστά οπτικά βροχές μετεωριτών προκαταβολή.
Και ο Webb κατασκευάστηκε με τεράστια περιθώρια λάθους, τέτοια που η αναμενόμενη φυσική φθορά με την πάροδο του χρόνου δεν θα τελείωνε νωρίς τη δουλειά.
Η ζημιά από τα τροχιακά συντρίμμια στις πλάκες Hubble επέστρεψε στη Γη μετά από μια αποστολή υπηρεσίας. (NASA)
Είναι πιθανώς σε καλύτερη θέση από το Hubble, το οποίο, στη χαμηλή τροχιά της Γης, υποβλήθηκε όχι μόνο στις κρούσεις μικρών μετεωριτών, αλλά και στον συνεχή βομβαρδισμό των διαστημικών απορριμμάτων.
Σε αντίθεση με το Hubble, η απόσταση από το Webb σημαίνει ότι οι τεχνικοί δεν θα μπορούν να επισκεφθούν και να κάνουν επισκευές. (Όχι ότι το Hubble επισκευάστηκε πρόσφατα. Η τελευταία τέτοια αποστολή ήταν το 2009και δεν θα λάβει άλλο.)
Οι μικρομετεωρίτες που έπληξαν το τηλεσκόπιο -κάπου μεταξύ 23 και 25 Μαΐου- ήταν ένα τυχαίο γεγονός. Ωστόσο, ο αντίκτυπος ήταν μεγαλύτερος από το αναμενόμενο, πράγμα που σημαίνει ότι δίνει την ευκαιρία να κατανοήσουμε καλύτερα το περιβάλλον του L2 και να προσπαθήσουμε να βρούμε στρατηγικές για την προστασία του τηλεσκοπίου στο μέλλον.
«Με την έκθεση του καθρέφτη του Webb στο διάστημα, προβλέψαμε ότι οι τυχαίες συγκρούσεις μικρομετεωριτών θα υποβάθμιζαν την απόδοση του τηλεσκοπίου με την πάροδο του χρόνου». Λέει ο διευθυντής στοιχείων οπτικού τηλεσκοπίου Webb Lee Feinberg NASA Goddard.
«Από την εκτόξευση, είχαμε τέσσερα μικρά, μετρήσιμα χτυπήματα από μικρομετεωρίτες που ήταν σύμφωνα με τις προβλέψεις, και αυτά τα χτυπήματα πρόσφατα είναι μεγαλύτερα από ό,τι υποθέτουμε οι προβλέψεις μας για την πτώση.
“Θα χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα πτήσης για να ενημερώσουμε την ανάλυση της απόδοσής μας με την πάροδο του χρόνου και επίσης να αναπτύξουμε επιχειρησιακές προσεγγίσεις για να διασφαλίσουμε ότι η απόδοση απεικόνισης του Webb μεγιστοποιείται για πολλά χρόνια”.
Οι πρώτες έγχρωμες φασματοσκοπικές εικόνες του Webb είναι ακόμη προγραμματισμένες να φτάσουν εντός του χρονοδιαγράμματος, στις 12 Ιουλίου 2022. Δεν μπορούμε να περιμένουμε καθόλου.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”