Tech

James Webb Kosmik Teleskopu

Yəqin ki, bir çoxunuz Hubble Kosmik Teleskopu haqqında məlumatlısınız. Amerikan astronomu Edwin Hubble-ın şərəfinə adlandırılan və 24 aprel 1990-cı ildən bugünədək 30 ildən çoxdur ki, fəaliyyət göstərən teleskop bu illər ərzində bəşəriyyətə Günəş sisteminin, ekzoplanetlərin, ulduzlar və nebulaların, qalaktikaların və ən nəhayət, bütövlükdə kainatın öyrənilməsində ölçüyə gəlməz dərəcədə töhfələr vermişdir. 

Hubble ilk kosmik teleskop olmasa da, hazırda fəaliyyət göstərən ən böyük kosmik teleskoplardan biridir və bir çox üstün xüsusiyyətlərə malikdir. Hubble-ın bu qədər tanınması təkcə əhəmiyyətli tədqiqat vasitəsi olmasına görə deyil, eyni zamanda, çox təsirli ictimaiyyətlə əlaqələr ünsürü olmasına görədir. Bu səbəbdən Hubble daim medianın diqqətindədir. 

Ancaq planetimizin kainatın ənginliklərinə nəzər salan bu qocaman ‘‘göz’’ü artıq öz dövrünü başa vurmaq və öz yerini xələfi olacaq James Webb Kosmik Teleskopuna və ya qısaca olaraq Webb-ə vermək üzrədir. NASA-nın qeydlərində Hubble-ın 30 iyun 2021-ci ilədək fəaliyyət göstərəcəyi nəzərdə tutulmuşdur.

Hubble Kosmik Teleskopu. Foto təmir üçün Hubble-a yaxınlaşan raketdəki astronavtlar tərəfindən çəkilib.

James Edwin Webb

James Edwin Webb 1961-1968-ci illərdə NASA-ya rəhbərlik etmişdir. Onun fəaliyyət dövründə Mercury və Gemini missiyaları başladılmış, bununla da ABŞ ilk insanlı kosmik uçuşlarını həyata keçirmişdir. Eyni zamanda, James Webb bəşəriyyətin Aya yolunu açan Apollon proqramını da başladan şəxsdir. NASA-nın ikinci lideri təkcə insanlı uçuşlara diqqət ayırmamışdır. O, eyni zamanda, NASA-nın Mariner və Pioneer robotik zondları üzərində də çalışmağa başlamasını təmin etmişdir. 

James Webb-in NASA-nın sükanı arxasında olduğu illərdə agentlik bir-birilə sıx əlaqəsi olmayan, ayrı-ayrı fəaliyyət göstərən araşdırma mərkəzlərindən güclü koordinasiya edilmiş təşkilata çevrilmişdir. Bütün bu qeyd edilənlər James Edwin Webb-in NASA üçün nə dərəcədə önəmli olduğunun göstərir. 

NASA ona böyük xidmətlər göstərmiş bu şəxsi təbii ki, unuda bilməzdi və 2002-ci ilə qədər “Yeni Nəsil Kosmik Teleskop” adlanan layihəyə James Edwin Webb adını verərək onu şərəfləndirdi.

Nəhəng Observatoriyalar və Yeni Nəsil Kosmik Teleskop nədir?

NASA tərəfindən kosmosa yerləşdirilən dörd böyük və güclü teleskop NASA-nın Nəhəng Observatoriyalar peyk proqramını (Great Observatories program) təşkil edir. Bu 4 kosmik teleskopun hər biri demək olar ki, eyni ölçüyə və proqram büdcəsinə malikdir. Onların hər birinin astronomiyaya, kainatın öyrənilməsinə böyük töhfələri olmuşdur. Proqrama daxil olan 4 teleskopun hər biri öz missiyasına uyğun olaraq optik spektrin fərqli bir bölümünü öyrənir:

  • 1990-cı ildə öz işinə başlayan Hubble Kosmik Teleskopu görünən işıq, yaxın ultrabənövşəyi və yaxın infraqırmızı spektrlərdə müşahidələr aparır.
  • 1991-2000-ci illər arasında fəaliyyət göstərən Compton Teleskopu qamma şüalarını öyrənirdi. Onun xələfi isə 2008-ci ildə kosmosa göndərilən Fermi Qamma-Şüası Kosmik Teleskopudur.
  • 1999-cu ildən indiyə kimi X şüalarını (Rentgen şüaları) öyrənilməsi işini Chandra Observatoriyası aparır
  • 2003-cü ildə açıq kosmosa yerləşdirilən Nəhəng Observatoriyalar proqramının sonuncu halqası olan Spitzer Teleskopu isə infraqırmızı spektrdə müşahidə aparır.

Media öz diqqətini Hubble Teleskopuna yönəltmiş olsa da, Compton, Chandra və Spitzer teleskopları bir çox astronomik obyektlərlə bağlı biliyimizin dərinləşməsi, eyni zamanda, minlərlə yeni obyektin kəşf olunması istiqamətində əvəzolunmaz xidmətlər göstəriblər. 

Qeyd olunan Nəhəng Observatoriyalar ailəsinə yaxın zamanda yeni və çox müasir daha bir üzv qoşulmaq üzrədir. James Webb Teleskopu adlanan Yeni Nəsil Kosmik Teleskop Yerdən 1,5 milyon kilometr məsafədə, sabit Lagrange-2 bölgəsində yerləşəcək və kosmik məsafələrdə toz hissəciklərinin təsirinə məruz qalmadan daha da irəlini görə bilmək üçün infraqırmızı spektrdə müşahidələr aparacaqdır. Webb öz müasir qurğuları və nəhəng optik ayna diametri ilə kainatın yaranmasından bugünədək olan bütün dövrləri müşahidə edə biləcək. (Bəli, kosmosda nə qədər uzağı görə, müşahidə edə biliriksə, o qədər keçmişə baxmış oluruq).

James Webb Kosmik Teleskopu 

James Webb Kosmik Teleskopu NASA, ESA (Avropa Kosmik Agentliyi) və Kanada Kosmik Agentliyinin birgə əməkdaşlığı əsasında hazırlanır. Montajı tam başa çatdıqda 705 kq ağırlıga sahib olacaq. Daha da əhəmiyyətli olan odur ki, Webb 6.5 metr diametrə malik əsas optik aynası ilə Hubble-dan 5 dəfə daha artıq işıq toplama sahəsinə malik olacaq. Teleskop yaxın və orta infraqırmızı spektrə yönələrək müşahidələrini aparacaq. Bunun da üç əsas səbəbi var: 

Birincisi, qırmızı yerdəyişmə (red-shift) dəyərinə malik olan çox uzaq cisimlərin elektromaqnit radiasiyası infraqırmızı spektrdə öz mövcudluğunu göstərir. Kosmoloji qırmızı yerdəyişmə bizdən çox uzaq olan mənbələrin (qalaktikalar, kvazarlar və s.) şüalanma tezliyinin azalmasıdır.

İkincisi, ulduzların ətrafındakı planetlər və kosmik toz və qaz halqaları kimi “soyuq cisimlər” ən yaxşı infraqırmızı spektrdə müşahidə edilir. 

Nəhayət, sonuncusu, infraqırmızı spektrin planetimizin səthindən müşahidə olunması çətindir. Hubble və Spitzer teleskoplarının belə imkanları olsa da, artıq onlar məqsəd və hədəflərimizə nisbətdə yetərsiz qalırlar. Kepler teleskopu isə yüzlərlə ekzoplanetin kəşfində mühüm rol oynamasına baxmayaraq, bir sıra texniki problemlər səbəbilə artıq yalnızca kainatın çox kiçik hissəsini müşahidə edə bilir. Həmçinin onunla ekzoplanetlərin birbaşa yox, yalnız dolayı yolla müşahidəsi mümkündür.

James Webb Kosmik Teleskopu Hubble Teleskopunu (2.1 milyard dollar) geridə qoyaraq ən bahalı teleskop adını ələ keçirəcək və Guinnesin Rekordlar Kitabında öz yerini alacaq. Yeni Nəsil Kosmik Teleskop layihəsi 1990-cı illərdən mövcuddur və günümüzə qədər layihə bir sıra mərhələləri arxada qoymuşdur. 1990-cı illərdəki ilkin layihələndirmədə xərclərin təqribən 500 milyon dollar olacağı bildirilmişdi. 2005-ci ildə yenidən layihələndirmə həyata keçirildi və xərclər 3.5 milyard dollar və 10 illik fəaliyyət üçün əlavə 1 milyard dollar olaraq hesablandı. 2009-cu ildə 5, 2016-ci ildə 8.7 milyard dollaradək artan xərclərin son vəziyyəti hələ ki, 9.7 milyard olaraq göstərilir. Xərclərin bu qədər artması layihənin 7 ilədək gecikməsi və bu qədər önəmli layihənin hər addımının ən xırda detalına qədər diqqət tələb etməsidir. 

Bir az texniki detallar

İnfraqırmızı spektrdə müşahidələr apara bilməsi üçün teleskop mütləq güclü infraqırmızı radiasiya mənbələrinə qarşı müdafiə olunmuş çox soyuq mühitdə yerləşdirilməlidir. Bu cəhətdən Lagrange-2 nöqtəsi mükəmməldir. Belə ki, burada teleskop Günəş, Yer və Ayı öz arxasına alaraq Günəş qalxanının asan şəkildə yerləşdirilməsini təmin edəcəkdir.  Bu “trio”dan gələn işığın qarşısının alınması üçün polyimid təbəqənin üzərinə bir tərəfinə aliminium, digər tərəfinə isə silikon örtülmüş 12.2×18 metr ölçüdə Günəş qalxanının hazırlanması nəzərdə tutulmuşdur. Beləliklə, qalxanın Günəşə doğru səthində istilik +85 °C olacağı halda, teleskop və ona aid olan qurğular -220 °C kimi sabit super soyuq mühitdə qalmış olacaqlar. 

Webb-in əsas optik aynası 6.5 metr diametrə və 25 kvadrat metr sahəyə malik qızıl örtüklü berillium lövhədən ibarətdir. Bu qeyd olunan ölçülərə malik qurğu hazırki raketlərə bütöv şəkildə yerləşə bilməyəcəyi üçün optik ayna 18 altıbucaqlı lövhə şəklində hazırlanıb. Bu lövhələr uçuşdan əvvəl raketin daxilində plana uyğun olaraq çox həssas detektorlar və mikro mühərriklər istifadə olunaraq yerləşdiriləcək ki, teleskop açıq kosmosa çıxdıqda hər hansı bir problemlə qarşılaşılmasın. Layihənin hər addımı bu səbəbdən çox yüksək dəqiqlik tələb edir. Qızıl örtüklü lövhələrə gəldikdə isə səthin ölçüsü 25 kvadrat metr olmasına baxmayaraq, layihənin milyard dollarları heç də qızıllara xərclənməyib. Belə ki, qızıl örtüyün ümumi qalınlığı 0.00001 sm təşkil edir və çəkisi cəmi 48.25 qramdır. 

Webbin əsas optik aynasının montaj prosesi.

Webb-in əsas vəzifələri 

Bu teleskop ilə kainatın ilk ulduzları sayılan metal baxımdan zəngin olmayan 3-cü nəsil ulduzların (Population-III) müəyyənləşdirilməsi, ilk qalaktikaların yaranması, onların formalaşması prosesinin müşahidə edilərək başa düşülməsi və ekzoplanetlərin tədqiq olunması məqsədi güdülür. Qeyd olunan belə uzaq hədəflərin müşahidə edilə bilməsi üçün ulduzlararası və qalaktikalararası fəzada mövcud olan toz və qaz hissəciklərini aşmaq mütləq şərtdir. Webb-in infraqırmızı spektrə yönəlməsinin əsas məqsədi də budur.

İnfraqırmızı spektr görünən işıq spektrinə nisbətən bu maneələri daha az itki verərək keçir. Məsələn, qalaktikamızın mərkəzində yerləşən nəhəng kütləli qara dəlik olan “Sagittarius A” bu baxımdan Webb üçün çox əlverişli müşahidə obyektidir. Belə ki, mövcud qurğularımız qalaktikanın bu hissəsindəki qatı sərhəddin ardını görməkdə yetərsiz qalırlar. Soyuq səma cisimlərinin də radiasiyasının böyük hissəsi infraqırmızı spektrdə yayılır. İnfraqırmızı spektrdə müşahidələr apararaq Webb-in ekzoplanetlərin hətta atmosferini tədqiq etmək, orada suyun olub olmadığını öyrənmək imkanına sahib olacağı gözlənilir. 

Son olaraq…

Hubble teleskopunun öz fəaliyyətini 2021-ci il 30 iyun tarixində başa vuracağı, həmin tarixədək 2021-ci ilin martında James Webb Kosmik Teleskopunun öz yeni evinə uçacağı NASA tərəfindən rəsmi qaydada bildirilmişdi. Ancaq 2020-ci ilin dəhşət şousu Covid-19 epidemiyası NASA-nın fəaliyyətinə də təsirsiz ötüşmədi. James Webb Kosmik Teleskopu layihəsi daha bir dəfə gecikməylə üz-üzə qaldı. Mövcud şəraitdə isə yeni uçuş tarixi hələ ki, məlum deyil. 

Webb-in uçuşu dünyanın ən etibarlı uçuş sistemlərindən biri olan Fransız Ariane 5 ECA raketi vasitəsilə həyata keçiriləcək. Beləliklə, teleskop Lagrange-2 nöqtəsinə yerləşəcək və 5 illik missiyasına başlayacaq. Nəzərdə tutulan vəsait təmin edilərsə bu müddət 10 ilədək artacaq. Açığı, 9.8 milyard dollar maddi vəsaitin və 25 illik  çox gərgin əməyin ortaya çıxardığı bu möhtəşəm layihə üçün 10 illik fəaliyyət dövrü çox az müddət kimi görünür. 

Layihəsi və hazırlanması təqribən 25 ilə yaxın olan bu möhtəşəm teleskopun uçuşunu, öz yeni evinə yerləşərək fəaliyyət göstərməsini və kainatın yarandığı andan günümüzə qədər yol qət edən həyatına dair təqdim edəcəyi kadrları həyəcanla gözləməmək mümkün deyil.

Yazının əvvəlində gördüyünüz şəkil James Webb Kosmik Teleskopunun tamamlanmış halını göstərən bir təsvirdir. Həqiqi foto deyil.

JSaffar

Bookworm, captain of Diplomaticos team
Back to top button