تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا قرار است در ۲۴ دسامبر(سوم دی) پرتاب شود. تلسکوپ فضایی "جیمز وب" جایگزین تلکسوپ فضایی هابل خواهد بود. اما آیا پرتاب جیمز وب سبب می‌شود افراد توجه کمتری به تلسکوپ هابل و تصاویر باشکوهی که این تلسکوپ ثبت کرده، کنند؟
آخرین رصدخانه فضایی ناسا تلسکوپ فضایی هابل است که در سال ۱۹۹۰ پرتاب شد. این رصدخانه ماموریت بررسی و ثبت تاریخ ۱۳.۸ میلیارد ساله کیهان را برعهده داشت. هابل همچنان در حال رصد کیهان است و ناسا امیدوار است تا چند سال دیگر، احتمالا تا دهه ۲۰۳۰ نیز بتواند از آن استفاده کند.
تلسکوپ فضایی هابل پروژه‌ی مشترک ناسا و آژانس فضایی اروپا و کانادا است و بیش از سه دهه به رصد فضا پرداخته است. این تلسکوپ بیش از ۱.۵ میلیون رصد انجام داده و بیش از ۱۸ هزار مقاله علمی براساس داده‌های آن منتشر شده است. هابل با سرعت ۲۷ هزار و ۳۰۰ کیلومتر بر ساعت مدار زمین را دور می‌زند و در فاصله‌ی ۵۴۷ کیلومتری زمین قرار دارد. این تلسکوپ در ماه آوریل سال ۱۹۹۰ از پایگاه فضایی کندی در فلوریدا به فضا ارسال شد. گرچه هابل نیز توانسته به خوبی به رصد فضا بپردازد اما وب برای رصد دقیق آنچه در اعماق هستی در حال رخ دادن است، طراحی شده است.
در این خبر قصد داریم به بررسی تفاوت‌های تصاویری که احتمالا تلسکوپ فضایی جیمز وب و تلسکوپ هابل خواهند داشت، بپردازیم.
"کلاوس پونتوپیدان"(Klaus Pontoppidan) دانشمند پروژه جیمز وب می‌گوید: جیمز وب تصاویر شگفت انگیزی را ثبت خواهد کرد که بهتر از هابل خواهند بود.
تلسکوپ فضایی هابل از زمان پرتابش تاکنون دید جهانیان نسبت به کیهان را به کلی تغییر داده و با تصاویر خیره کننده‌ای که جمع آوری و ثبت کرده توجه افراد بسیاری را به خود جلب کرده است.
دیدن شگفتی‌های جهانی که در ابتدا تمام چیزهای آن برای ما اسرارآمیز بود و قادر به مشاهده آن نبودیم به لطف هابل و تصاویر پر جزئیات و رنگارنگ آن میسر شد و ما توانستیم ستاره‌ها و کهکشان‌هایی را که قبلا هرگز دیده نشده بودند، ببینیم.
اما تلسکوپ فضایی جیمز وب، که قرار است در ۲۴ دسامبر به فضا پرتاب شود، کارها را کمی متفاوت انجام خواهد داد. بر اساس اطلاعات ناسا، وب با آینه طلایی غول پیکر و ابزارهای رصد نورطیف مادون قرمز خود، به گونه‌ای طراحی شده است که حتی می‌تواند اجسامی ۱۰ تا ۱۰۰ برابر کم نورتر از آنچه هابل مشاهده می‌کند را نیز رصد کند.
وب اغلب به عنوان جانشین یا جایگزین هابل توصیف می‌شود اما به رغم تعداد انگشت شماری مشکل در طول این سالها، ابزارهای علمی هابل همچنان قوی هستند و این دو تلسکوپ بزرگ قرار است با هم(البته دور از یکدیگر) در فضا مشاهداتی را انجام دهند.
هابل به دلیل حضورش در مدار نزدیک زمین بسیار در نزدیک ما قرار دارد اما وب بسیار دورتر از ما و در نقطه‌ای پایدار از نظر گرانشی در فاصله ۹۳۰ هزار مایلی(۱.۵ میلیون کیلومتری) از زمین به نام نقطه ۲لاگرانژی خورشید-زمین(L۲) حرکت خواهد کرد.
علاوه بر این، در حالی که هابل و وب هر دو تلسکوپ‌های فضایی بزرگی هستند(اگرچه وب به طور قابل توجهی بزرگتر است)، این دو در واقع جهان را بسیار متفاوت رصد می‌کنند.
کلاوس پونتوپیدان، دانشمند پروژه وب در یک کنفرانس خبری در ماه مه گفت: وب تصاویر شگفت انگیزی ثبت خواهد کرد که آنها بهتر از کاری خواهند بود که هابل انجام داده است. کار وب از جهاتی بهتر است و تصاویر وب اساسا متفاوت خواهند بود، زیرا آنها در طول موج‌های متفاوتی عمل خواهند کرد.
در حالی که هابل نور را در طول موج‌های نوری و فرابنفش مشاهده می‌کند، وب برای تشخیص نور مادون قرمز/ فروسرخ طراحی شده است.
وب با مشاهده اجرام در طیف مادون قرمز، تصاویر زیبا و منحصر به فردی را ثبت خواهد کرد.
پونتوپیدان گفت: فکر می‌کنم این تصاویر فوق‌العاده خواهند بود، اما پیش‌بینی اینکه چگونه خواهند بود بسیار دشوار است، زیرا این اولین تلسکوپ فضایی پیشرفته در نوع خود خواهد بود. به نظرم تصاویر وب بسیار متفاوت از هابل خواهد بود.
هابل می‌تواند نورهای محدوده طول موج حدود ۲۰۰ نانومتر (nm) تا ۲.۴ میکرون را ببیند، در حالی که برد وب از حدود ۶۰۰ نانومتر تا ۲۸ میکرون خواهد بود.
گفتنی است وب گرچه برای کاوش در طیف نور مادون قرمز طراحی شده اما همچنان قادر خواهد بود قسمت قرمز/نارنجی طیف نور مرئی را نیز مشاهده کند.
البته گرچه هابل برای فعالیت در طیف فروسرخ طراحی نشده اما توانایی مشاهده مقداری نور فروسرخ را نیز دارد. برای مثال در سال ۲۰۱۳، تیم هابل یک تصویر مادون قرمز خیره کننده از سحابی سر اسب را منتشر کرد.
هابل برای چندین دهه تصاویر خیره کننده‌ای از جهان را در اختیار ما قرار داده است و وضوحی مشابه وب دارد. بر اساس اطلاعات ناسا، تفکیک پذیری زاویه‌ای وب یا وضوح دید آن مانند هابل خواهد بود. بنابر اطلاعات ناسا، تصاویر وب به همان وضوح تصویر هابل خواهند بود. به گفته ناسا، وضوح وب به آن اجازه خواهد داد تا بتواند جزئیات یک شی به اندازه یک پنی ایالات متحده را از فاصله ۲۴ مایلی(۴۰ کیلومتری) مشاهده کند. به رغم این شباهت، وب آینه بسیار بزرگ‌تری نسبت به هابل دارد.
قدرت تفکیک پذیری زاویه‌ای(Angular resolution) یا تفکیک‌پذیری فضایی(spatial resolution) یا وضوح فضایی، قدرت هر نوع سیستم تولید کننده‌ی تصویر همچون تلسکوپ رادیویی یا اپتیکی، میکروسکوپ، دوربین و یا چشم انسان برای متمایز سازی جزئیات یک شی را می‌گویند. به همین دلیل قدرت تفکیک‌پذیری زاویه‌ای از اصلی‌ترین مشخصه‌های وضوح تصویر می‌باشد.
ناسا توضیح داده است که وب با رصد در طیف مادون قرمز، به دانشمندان این امکان را خواهد داد که گوشه و کنار جهان را ببینند. وب باید عمیق‌تر از پیش کیهان را رصد کند و کهکشان‌هایی را که پس از بیگ‌بنگ شکل گرفتند، شناسایی کند. شناسایی این کهکشان‌ها به دلیل دور دست بودن و نور کم برای هابل چندان امکانپذیر نیست. ناسا با همکاری آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا، دهه‌هاست در حال کار بر روی این تلسکوپ است و بیش از ۱۰ میلیارد دلار برای ساخت وب هزینه کرده است. گفتنی است طراحی جیمز وب در ابتدا در دهه ۱۹۹۰ مطرح شده بود و هزینه‌ای ۵۰۰ میلیون دلاری نیز برای ساخت آن در نظر گرفته شده بود اما طراحی مجدد و تاخیرهای پی در پی، هم هزینه ساخت آن را افزایش داد و هم تاریخ پرتاب آن را به تعویق انداخت.
وب به چهار ابزار علمی برای کمک به مشاهدات خود مجهز شده است. اینها شامل دوربین مادون قرمز نزدیک(NIRCam)، طیف‌نگار مادون قرمز نزدیک(NIRSpec)، ابزار مادون قرمز میانی(MIRI) و حسگر هدایت دقیق/تصویرگر مادون قرمز نزدیک و طیف‌نگار بدون شکاف(FGS-NIRISS) هستند. تلسکوپ فضایی جیمز وب حاصل تلاش مشترک ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا است.
دوربین فیلتردار مجهز به حسگرهای دقیق FGS-TFI برای تصاویر با وضوح تصویری بالا از سایر اجرام آسمانی نیز توسط آژانس فضایی کانادا ساخته و سه سال پیش در اختیار ناسا قرار گرفته است. تلسکوپ "جیمزوب" به افتخار "جیمز ای. وب" که از سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۸ به عنوان مدیر ناسا مشغول به کار بوده و نقش مهمی در برنامه فضایی آپولو داشته، نامگذاری شده است.
پس از پرتاب، اگر همه چیز طبق برنامه پیش رود، جیمز وب شش ماه را صرف باز کردن و تنظیم خود خواهد کرد و سپس در مداری در فاصله یک میلیون مایلی زمین قرار خواهد گرفت. آنگاه می‌تواند عملیات بازنویسی تاریخ کیهانی را آغاز کند.