recent
أخبار ساخنة

تلسكوب جيمس ويب ( JWST) : نافذة جديدة على أسرار الكون ومستقبل البشرية في الفضاء

تلسكوب جيمس ويب  ( JWST)  : نافذة جديدة على أسرار الكون ومستقبل البشرية في الفضاء
تلسكوب جيمس ويب  ( JWST)  : نافذة جديدة على أسرار الكون ومستقبل البشرية في الفضاء

 اليوم سنتحدث معا هنا على ابو العلوم عن طفره عظيمه في عالم التكنولوجيا والعلوم الفضائيه وهو تلسكوب جيمس ويب الفضائي ( James Webb Space Telescope ( JWST، وسنتحدث معا عن اهميته وتركيبه ومجالات عمله وكذلك مقارنه بسيطه بينه وبين التلسكوبات الفضائيه الاخرى،اتمنى لكم رحله سعيده ممتعه معا فهيا بنا 

تلسكوب جيمس ويب الفضائي ( James Webb Space Telescope )

هذا التلسكوب هو المرصد الرئيسي والرائد للعقد القادم لأنه يخدم الاف علماء الفلك في جميع أنحاء العالم فهو يدرس كل مرحلة في التاريخ الكون بداية من التوهجات المضيئه الاولى بعد الانفجار الكبير وكذلك ينظر حول النجوم الاخرى وكذلك يستكشف الهياكل والاصول الغامضه لكوننا وكذلك تكوين الأنظمة الشمسية القادرة على دعم الحياة على كواكب اخرى غير الارض.

ويب هو برنامج دولي تقوده وكالة ناسا مع شركائها وكالة الفضاء الكندية (ESA ) و وكالة الفضاء الأوروبية فقد تم تطويره ليكون خلفا لتلسكوب هابل الذي شارف عمره الزمني ان ينتهي وكذلك يخلف مقراب سبيتزر الفضائي الذي انتهت مدة خدمته في عام 2020، واطلق ويب في 25 ديسمبر 2021 الساعة 07:20 صباحًا بتوقيت جرينيتش من مدينه كورو في غيانا الفرنسيه على متن صاروخ من طراز أريان سبيس (Ariane 5)، واستقر التلسكوب بعد 30 يوم من إطلاقه عند نقطة تسمى بنقطة لاغرانج الثانية أو L2.

ثم بعد ذلك اتخذ مساره ليدور حول الشمس على خلاف التلسكوبات الفضائية الأخرى التي كانت تدور حول الأرض وهو يدور حول الشمس على بعد 1,5 مليون كيلومتر ( 1 مليون ميل ) من الارض .

تلسكوب جيمس ويب يمتلك قدرات استثنائية تميزه عن غيره من المرصدين الفضائيين، من خلال النظر إلى الصور الأولى التي أُرسلت منه، يظهر لنا نطاق هائل من المميزات والإمكانيات التي يتمتع بها: 

1. تقنية الأشعة تحت الحمراء: يمتلك تلسكوب جيمس ويب القدرة على رصد حركة النجوم والمجرات التي تكونت بعد الانفجار الكبير (Big Bang) الذي وقع قبل حوالي 13.8 مليار سنة. وذلك يعود إلى استخدامه لتقنية التصوير باستخدام الأشعة تحت الحمراء بدلاً من الأشعة الضوئية المرئية، وهذا يمنحه قدرة استثنائية على استكشاف أعماق الكون.

 2. التقاط صور فضائية: مرصد جيمس ويب مجهز بمجسات دقيقة وحساسة تمكنه من التقاط صور فضائية ملونة عالية الجودة للأجسام الكونية المتجولة في الفضاء. وهذا يمثل خطوة نوعية في فهم الكون وتصويره. 

3. التحليل الطيفي: تقنية التحليل الطيفي المستخدمة في تلسكوب جيمس ويب تساعد في استقبال وتحليل الإشعاع الكوني بطريقة دقيقة. هذا يتيح للعلماء فهم الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد الكونية بشكل أفضل وأعمق. 

4. تقنية عكس الجاذبية: تلتقط تلك التقنية مبدأ "عدسة الجاذبية"، حيث تستفيد من كتلة المجرات الأمامية لتحويل اتجاه الضوء الصادر من الأجسام الكونية. هذا يعمل على تحسين وضوح الصور الملتقطة بشكل كبير. ببساطة، تلسكوب جيمس ويب يفتح للبشرية نافذة جديدة على أعمق أسرار الكون ويمكننا من استكشاف الكواكب البعيدة ومراقبة تطور الكون بطرق لم تكن ممكنة من قبل.



تركيب تلسكوب جيمس ويب


تلسكوب جيمس ويب الفضائي James Webb Space Telescope
تلسكوب جيمس ويب الفضائي  James Webb Space Telescope

تم تصميم تلسكوب جيمس ويب بدقة واهتمام شديد، وهذا هو كيفية بنائه: 

1. المرايا: يتكون النواة البصرية لتلسكوب جيمس ويب من 18 مرآة ذات شكل سداسي، وتم تجميعها بعناية لتشكل مرآة مقعرة بقطر يبلغ 6.5 متر. هذه المرايا مغطاة بطبقة من الذهب لتحسين انعكاس الأشعة تحت الحمراء القادمة من الكون البعيد.

 2. المجسات الحساسة: تلعب المجسات دورًا حاسمًا في قدرة التلسكوب على التقاط الصور بدقة. يتم استخدام تلك المجسات للتقاط البيانات البصرية بتقنية عدسة الجاذبية وأيضًا لتحليل الإشعاع باستخدام تقنية التحليل الطيفي. 

تركيب تلسكوب جيمس ويب

3. الدرع الواقي: تم تزويد التلسكوب بدرع مكون من خمس طبقات من أغشية رقيقة مصنوعة من مادة "الكابتون" المقاومة للحرارة والبرودة. يُمكن فتح هذا الدرع وتمديده ليصل إلى حجم ملعب التنس. وظيفة هذا الدرع هي حماية التلسكوب من التداخل والإشاعة الضوئية غير المرغوب فيها. 

4. أنظمة الإمداد بالطاقة والاتصالات والمعالجة: تم تجهيز تلسكوب جيمس ويب بأنظمة شاملة تضمن توفير الطاقة اللازمة للأداء المستدام، ونقل البيانات من التلسكوب إلى الأرض، ومعالجة البيانات الضخمة التي يتم جمعها. هذا التصميم الدقيق والمعدات الحديثة تجمع بينهما تكنولوجيا متقدمة تساعد تلسكوب جيمس ويب على الكشف عن أعمق أسرار الكون والإجابة على أسئلة هامة حول تكوين الكون وتطوره.

اهداف تليسكوب ويب

تلسكوب جيمس ويب هو مشروع فضائي مذهل وله مهمة حيوية تتضمن أربعة أهداف رئيسية:

 1. استكشاف الكون البعيد : يهدف تلسكوب جيمس ويب إلى دراسة الإشعاعات القادمة من الكون البعيد، بما في ذلك النجوم والمجرات الأولى التي تكوّنت بعد الانفجار العظيم. هذا يساعدنا على فهم كيف تطور الكون عبر العصور وكيف تشكلت الهياكل الكونية الكبيرة. 

2. تكوين وتطور المجرات : يمكن لتلسكوب جيمس ويب أن يحلل الأشعة الكونية بشكل دقيق، مما يسمح للعلماء بفهم عمليات تكوين وتطور المجرات بطرق لم تكن ممكنة من قبل. هذا يساعد على كشف أسرار تكوين الكواكب والنجوم داخل هذه المجرات.

 3. دراسة تكون النجوم والأنظمة الكوكبية: تلسكوب جيمس ويب يساهم في فهم كيفية تكون النجوم والأنظمة الكوكبية، وهو يساعد في استكشاف المناطق الكونية حيث يمكن أن تظهر الحياة أو الظروف المناسبة لها. 

4. بحث عن مكونات الحياة : من خلال دراسة تكوين المجرات والكواكب وتحليل الإشعاعات الكونية، يسعى تلسكوب جيمس ويب إلى الوصول إلى معرفة أعمق حول أصل الحياة في الكون. هذا يمكن أن يساعدنا في فهم ما إذا كانت الظروف المناسبة للحياة موجودة في أماكن أخرى خارج الأرض.

 باختصار، مهمة تلسكوب جيمس ويب تتعلق بفهم الكون وأصول الحياة فيه، وهو يمثل نقلة كبيرة في مجال البحوث الفضائية وعلم الفلك.

تلسكوب جيمس ويب

المكونات الأسايسيه لتلسكوب جيمس ويب 

  • عنصر التلسكوب البصري OTE  ( Optical Telescope Element  OTE  ) 

تعد عين المرصد البصري (OTE) عبارة عن جزء أساسي في تلسكوب جيمس ويب، حيث يضمن جمع الضوء القادم من الفضاء وتوجيهه نحو الأدوات العلمية الموجودة في وحدة الأدوات العلمية المتكاملة (ISIM). OTE يتألف من مجموعة من المرايا ولوحة إلكترونية معززة، وهو يشبه "العمود الفقري" لتلسكوب جيمس ويب. هذا العنصر الأساسي يلعب دورًا حاسمًا في دعم الأجهزة العلمية وضمان توجيه الضوء بدقة.

  • ISIM والأدوات ( ISIM and Instruments )

          وحدة الأدوات العلمية المتكاملة (ISIM) تشكل جزءًا مهمًا من تلسكوب جيمس ويب وتضم مجموعة متنوعة من الكاميرات        والأدوات. ISIM تدمج أربعة أدوات رئيسية وعدد من الأنظمة الفرعية في حمولة واحدة، وهذا يسهم في تحقيق أهداف المرصد العلمية بشكل أفضل.

  • درع الشمس Sunshield 

حاجب الشمس يلعب دورًا أساسيًا في حماية تلسكوب جيمس ويب من الحرارة الزائدة والإشعاع الشمسي. يفصل حاجب الشمس المرصد عن الشمس والأرض، ويساعد في الحفاظ على درجات الحرارة المنخفضة المطلوبة للمرايا وأجهزة ISIM.

  • حافلة المركبة الفضائية Spacecraft machine

حافلة المركبة الفضائية تعد جزءًا مهمًا من تلسكوب جيمس ويب وتوفر الدعم اللازم لتشغيل المرصد. تحتوي الحافلة على الأنظمة الفرعية الستة الرئيسية المسؤولة عن تشغيل المرصد بشكل فعال، بما في ذلك النظام الفرعي للطاقة الكهربائية والتحكم في الموقف والاتصالات ومعالجة البيانات والدفع والتحكم الحراري.

Webb Space Telescope

مميزات مرقب جيمس ويب 

لدى تلسكوب جيمس ويب الفضائي كتلة تقدر بنحو نصف كتلة التلسكوب هابل الفضائي .

  • مرآتة الأساسية عاكس البيريليوم المطلي بالذهب بقطر سته ونص مترا ( 21 قدما ) تحتوي على مساحة تجميع أكبر بست مرات، باستخدام 18 مرآة سداسية في وجود تعتيم قدره 0.9 متر مربع ( 9.7 قدم مربع ) للدعامات الدعم الثانوي.
  • جهز التلسكوب ويب بأجهزة قياس الأشعة تحت الحمراء القريبة، وكذلك يمكنه رؤية الضوء المرئي البرتقالي والاحمر، بالاضافه الى منطقه منتصف الأشعة تحت الحمراء .
  • يمكنه رصد الضوء الصادر عن أول نجوم سطعت في الكون قبل 13.5 مليار سنة.
  • يتميز التلسكوب بدرع شمسي يحميه من الضوء الشمسي القوي، ويتميز بحافلة المركبة الفضائية التي تحمي الأجهزة الحساسة من الأشعة الكونية.
  • يتوقع العلماء أن يمكن لتلسكوب جيمس ويب رؤية مناطق نائية من الكون ورؤية أشياء من الماضي، أبعد بكثير مما هو متاح الآن. يأمل العلماء أن يمكن لهذا التلسكوب من اكتشاف الكثير حول أسرار الكون، وأن يتعلموا أشياء جديدة عن الكون سوف تفاجئهم تمامًا.

سديم السرطان على اليمين هابل وعلى اليسار ويب


سديم السرطان بواسطة ويب التابع لناسا بتاريخ 30/10/2023

قام جيمس ويب الفضائي بالتحديق في سديم السرطان، وهو عبارة عن بقايا مستعر يقع على بعد 6500 سنة ضوئيه في كوكبة الثور، وقد قام علماء الفلك بتسجيل هذا الحدث النشط في عام 1054 ميلاديا في القرن الحادي عشر، وبناء على هذا الحدث العظيم فقد جذب انتباه العلماء سديم السرطان وظلوا يسعون إلى فهم الظروف والسلوك والآثار اللاحقة للمستعرات من خلال دراسة سديم السرطان دراسة شاملة .


أعمدة الخلق ويب على اليمين وهابل على اليسار

أعمدة الخلق

تمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد من التقاط صوره من اجمل المشاهد في الكون وبدت الصورة كأنها لوحة كلاسيكية انه ما يسمى باعمده الخلق وهو عبارة عن سحب بارده وكثيفة من غاز الهيدروجين والغبار في مجموعة النجوم سير بنز، والتي تبعد عن الارض 6500 سنة ضوئيه وتقع في مجرة درب التبانة.
وقد تم تصوير هذا المشهد من خلال كثير من المراصد واشهرها هابل عام 1995 و2014 ولكن الصورة التي التقطها تلسكوب جيمس ويب اعطتنا منظورا جديدا للمشهد .
وهذه الاعمده تقع في قلب ما يطلق عليه اسم( ام 16) ميسيار 16، او سيديم النسر وهي عباره عن منطقه نشطه لتكون النجوم .


مجرة كارت ويل بواسطه ويب

مجره كارت ويل

تبعد مجرة كارت ويل بنحو 500 سنة ضوئية عن الأرض، ذكرت وكاله ناسا الامريكيه ان تلسكوب جيمس ويب ارسل صور جديدة لمجرة كارت ويل( عجلة العربة ) ، و تتكون المجرة من حلقتين الاولى حلقة داخليه مضيئه يوجد بها كمية هائلة من الغبار الساخن وحلقة ملونة تحيط بها، وتكون ناس ان الصور تظهر ان المجرة تقع في مرحلة انتقالية وسوف تواصل التحول.
وقد تم تصوير هذه المجرة من قبل بكثير من التلسكوبات إلا أن أقواها هي الصورة التي التقطت من خلال تلسكوب ويب وذلك ربما يكون بسبب كثرة الغبار الذي يحجب عملية الرصد ولكن ويب يستطيع رصد ضوء الأشعة تحت الحمراء فلذلك فكانت صورته هي الاروع والتي أوضحت الكثير من التفاصيل لم توضحها التلسكوبات الاخرى .

واليكم مقارنه بسيطه بين انواع مختلفه من التلسكوبات :

1. تلسكوب هابل (Hubble Space Telescope):

- بدء الخدمة: تم إطلاقه في عام 1990.
- الأهداف الرئيسية: دراسة الكواكب والنجوم والمجرات والأشعة الكونية.
- الموقع: الأرض المنخفضة للمدار الجوي.
- القدرة البصرية: يستخدم التصوير الضوئي المرئي.
- الحجم: مراية بقطر 2.4 متر.


2.  تلسكوب  ويب ( Webb Space Telescope):

- بدء الخدمة: تم الإطلاق في عام 2021.
- الأهداف الرئيسية: دراسة الأشعة تحت الحمراء والمراجعة الكونية وتحليل الطيف ورصد الأجسام الفضائية.
- الموقع: المدار الفضائي على بعد نحو 1.5 مليون كيلومتر من الأرض.
- القدرة البصرية: يستخدم الأشعة تحت الحمراء.
- الحجم: مراية رئيسية بقطر 6.5 متر.


3. تلسكوب تشاندرا (ChandraX-ray overlook):

- بدء الخدمة: تم إطلاقه في عام 1999.
- الأهداف الرئيسية: دراسة الأشعة السينية من المجرات والنجوم والكواكب.
- الموقع: المدار الفضائي على بعد نحو 140,000 كيلومتر من الأرض.
- القدرة البصرية: يستخدم الأشعة السينية.
- الحجم: لاحتواء مرايا لتوجيه الأشعة السينية.


4. تلسكوب سبيتزر (Spitzer Space Telescope):

- بدء الخدمة: تم إطلاقه في عام 2003.
- الأهداف الرئيسية: دراسة الأشعة تحت الحمراء والكشف عن الكواكب خارج نظامنا الشمسي.
- الموقع: المدار الفضائي.
- القدرة البصرية: يستخدم الأشعة تحت الحمراء.
- الحجم: مراية بقطر 0.85 متر.

     مقارنة بين تلسكوبات وأدوات فضائية

الاسم

 السنة

 الطول الموجي

(ميكرومتر)

 الفتحة

(متر)

 التبريد

 IRT


 1985

 1.7–118

 0.15

الهيليوم

مرصد الأشعة تحت الحمراء الفضائي (ISO)

 1995

 2.5–240

 0.60

 الهيليوم

 المحلل الطيفي التصويري للتلسكوب الفضائي لهابل (STIS)

 1997

 0.115–1.03

 2.4

Passive 

 كاميرا قريبة من الأشعة تحت الحمراء والمطياف متعدد الأجرام لهابل (NICMOS)

 1997

 0.8–2.4

 2.4

 نيتروجين، ومُبَرِّد لاحقًا

 تلسكوب سبيتزر الفضائي

 2003

 3–180

 0.85

 الهيليوم

 كاميرا واسعة المجال 3 لهابل (WFC3)

 2009

 0.2–1.7

 2.4

 passive, and thermo-electric

 مرصد هيرشل الفضائي

 2009

 55–672

 3.5

 الهيليوم

تلسكوب جيمس ويب الفضائي

 2021

 0.6–28.5

 6.5

 Passive, and cryocooler (MIRI)


الخاتمه 

في الختام ،كما اوضحنا في هذا المقال أن تلسكوب جيمس ويب هو إنجاز علمي رائع يفتح نافذة على عوالم بعيدة في الكون ويمنحنا فرصة لا مثيل لاستكشاف أسرار الكون وفهم تكوينه وتطوره. إنه تحفة هندسية متقدمة تمثل جهوداً دولية هائلة تضمنت التعاون بين عديد من الوكالات الفضائية والعلماء والمهندسين من مختلف أنحاء العالم.


تمتلك هذه الأداة الفضائية القدرة على التقاط صور استثنائية وجمع بيانات علمية ثمينة، مما يمكّننا من الاستفادة من معرفة جديدة حول تكوين المجرات وتكوين الكون والنجوم وأصل الحياة. إنها ليست مجرد مجموعة من الأدوات والمرايا، بل هي نافذة لاكتشاف ما وراء النجوم والمجرات واستكشاف الكون اللامتناهي بكل تعقيداته.


تلسكوب جيمس ويب يمثل إرثًا علميًا يتركه للأجيال القادمة، ويعلمنا أهمية التفرغ لاستكشاف الكون وفهمه والسعي للإجابة عن أسئلتنا الكونية. إنه رمز للتقدم التكنولوجي والإصرار البشري على استكشاف الغمر في الفضاء اللامتناهي.

google-playkhamsatmostaqltradent