ما الفرق بين تلسكوب "جيمس ويب" وتلسكوب هابل؟

طقس العرب - على مدى 31 عامًا، فكّك تلسكوب "هابل" العديد من ألغاز الكون، من عمر الكون، إلى الثقوب السوداء، ورسم خريطة ثلاثية الأبعاد للمادّة المظلمة في الكون، لكنّ الكثير من الأسئلة لا تزال غامضة بالنسبة إلى علماء الفلك لم يستطع "هابل" الإجابة عنها، هذه الأجوبة تحتاج إلى قدرات جديدة، ولهذا وضعت وكالة الفضاء الأميركية التصاميم الأولى للتلسكوب "جيمس ويب" بعيد إطلاق "هابل" سنة 1990 وبدأ تشييده في 2004.

وفي تعاون دولي بين وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" ووكالتي الفضاء الأوروبية والكندية، وبعد عمل امتد لأكثر من 25 سنة شارك فيه آلاف المهندسين ومئات العلماء من 14 دولة، أصبح تلسكوب "جيمس ويب" حقيقة واقعة.

وتم إطلاق تلسكوب "ويب" إلى الفضاء في 25 ديسمبر 2021، على متن صاروخ آريان 5 من المحطة الأوروبية لإطلاق صواريخ الفضاء في غيانا الفرنسية، ومن المقرر أن يصل إلى مداره في غضون 4 أسابيع ليبدأ مهمته في سبر أغوار الكون، ويكون خليفة لـ"هابل" في استكشاف الكون، فما الذي يميز تلسكوب "جيمس ويب"، وما الفرق بينه وبين تلسكوب "هابل"؟

ما الفرق بين تلسكوب "جيمس ويب"و تلسكوب "هابل"؟

سيتحدّى تلسكوب "جيمس ويب" تفوّق "هابل"، ويسمح لعلماء الفلك بتصوير النجوم والمجرات الأولى التي ظهرت إلى الوجود منذ أكثر من 13.5 مليار سنة، وسيقوم "جيمس ويب" باستكشاف نظامنا الشمسي بتفاصيل جديدة رائعة ودراسة أجواء العوالم البعيدة، من النجوم إلى الثقوب السوداء، فهو أكبر وأقوى تلسكوب فضائي تم بناؤه على الإطلاق.

وفيما يلي أهم ميزات تلسكوب "جيمس ويب" والفرق بينه بين تلسكوب "هابل" الفضائي:

مرآة الاستشعار

يمتلك "هابل" مرآة أساسية يبلغ قطرها (2.4) متر، بينما يمتلك مرصد "جيمس ويب" الفضائي مرآة قطرها (6.5) متر، وتتكوّن من 18 قطعة من البريليوم ومطلية بطبقة رقيقة جدًا من الذهب عاكسة للأشعة فوق الحمراء، بهدف زيادة قدرته على الرؤية والاستشعار.

نطاق الأشعة التي يمكن رصدها

يرصد "هابل" الأطياف القريبة من الأشعة فوق البنفسجية، والمرئية، والقريبة من الأشعة تحت الحمراء (من 0.1 إلى 1 ميكرومتر)، أما تلسكوب "جيمس ويب" فسوف يرصد نطاق تردد أقل، من الضوء المرئي ذو الطول الموجي الطويل حتى منتصف الأشعة تحت الحمراء (من 0.6 إلى 28.3 ميكرومتر)، وهو ما سيسمح له برصد الأجرام ذات الانزياح الأحمر العالي والتي ستكون قديمة جدًا وبعيدة جدًا عن "هابل" ليرصدها.

المدار وبعده عن الأرض

وُضع التلسكوب "هابل" في مدار منخفض على علو يقرب من 600 كيلومتر فوق الأرض، لكن تلسكوب "جيمس ويب" سيصل إلى نقطة تتساوى فيها جاذبية الأرض والشمس، تسمى "نقطة لاغرانج" الثانية، وسيبعد مداره عن الأرض حوالي (1.5) مليون كيلومتر - أي ثلاثة أضعاف المسافة بين الأرض والقمر، هناك، سيظل التلسكوب دائمًا في ظل الأرض وستكون للأجهزة قراءة أوضح للكون.

أحد عيوب هذا المدار هو بعده عن الأرض، وسيكون تلسكوب جيمس ويب (JWST) بعيدًا جدًا عن الإصلاحات مثل تلك التي اختبرها "هابل"، هذا المدار أيضًا غير مستقر بطبيعته، مما يعني أنه سيتعين على "ويب" تعديل سرعته باستمرار ببضعة أمتار في الثانية كل عام، وسيقضي تلسكوب "جيمس ويب" في مداره حوالي نصف عام أرضي لإكمال دورة واحدة.

درع الحماية

يجب أن تعمل كاشفات "جيمس ويب" عند 240 درجة مئوية تحت الصفر، و للحفاظ على البرودة، يحمل "ويب" مظلّة بحجم ملعب تنس، وهو درع واق مكون من خمسة أشرعة مرنة، بين كل طبقة توجد فجوة بحيث يمكن للحرارة أن تتسرّب من الجوانب. وتوفّر الطبقات المتعددة أيضًا حماية أفضل ضد ارتطام النيازك.

الحجم

طول تلسكوب "هابل" 13 مترًا ويزن حوالي 11 طن، بينما تجاوز طول "جيمس ويب" 20 مترًا، لكنه مع ذلك يزن نصف وزن "هابل".

(يوضح الشكل الفروقات بين "هابل" و "ويب" في حجم المرآة - البعد عن الأرض - امكانية الوصول لاصلاحه - الطول الموجي للأشعة المرصودة - عمر المجرات التي يمكن لكل منهما رصده)

التكلفة

بلغت تكلفة تلسكوب "هابل" منذ صنعه في سبعينيات القرن الماضي حتى الآن 16 مليار دولار، ولا يشمل ذلك جميع رحلات النقل المكوكية للإطلاق والإصلاحات. بينما تُقدّر تكلفة "جيمس ويب" بـ 10 مليارات دولار، تشمل السنوات الخمس الأولى من التشغيل.

التسمية

اسم التليسكوب "هابل" مستوحى من اسم عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل (1889 - 1953) الذي كان أول من لاحظ توسع الفضاء وساهم في فهم الكثير في مجال علم الفلك ووضع الأساس لنظرية الانفجار العظيم للكون.

أما تلسكوب "جيمس ويب" فقد سمّي تكريما لمدير ناسا السابق، جيمس ويب، حيث كان الراحل "ويب" المدير المعين لناسا من 14 فبراير 1961 إلى 7 أكتوبر 1968.

وعند سؤال سوزان مولالي، نائبة مدير مشروع "جيمس ويب" في معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور، عن التلسكوبين قالت: "إن مقارنة "هابل" و "ويب" يشبه السؤال عما إذا كنت ستحب طفلك الثاني بقدر حبّك لطفلك الأول".

وأضافت أن "هابل سيظلّ محبوبًا، بسبب الصور المذهلة التي قدّمها عن كوننا، وسيُواصل جمع البيانات المهمة لعلماء الفلك، بينما سيمنحنا ويب نظرة جديدة وفريدة من الأماكن التي لم نتمكن من الوصول إليها مطلقًا".

(صورة التقطها "هابل" لكرة غاز هائلة نتجت عن انفجار "سوبر نوفا" أي عدة تفجيرات نجمية هائلة)