تلسکوپ جیمز وب: اولین تصاویر مادون قرمز از جهان ناشناخته

تلسکوپ فضایی جیمز وب و با کیفیت‌ترین تصاویر کهکشان

تلسکوپ جیمز وب ناسا اولین تصاویر تمام رنگی و داده‌های طیف‌سنجی از کهکشان‌های دور را منتشر کرد. با این تصاویر امکان مشاهده جهان در لحظات نخستین فراهم می‌شود.

مقایسه ابعاد آینه‌های تلسکوپ هابل و وب
شکل ۱. مقایسه ابعاد آینه‌های تلسکوپ هابل و وب

آینه‌های تلسکوپ جیمزوب

تلسکوپ فضایی جیمز وب با مشاهده دورترین نقاط قادر به آشکارسازی کهکشان‌های جوان در فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین است. برای مشاهده اجسام دوردست نیاز به آینه‌ای بزرگ است. به عبارت دیگر، هر اندازه سطح آینه یک تلسکوپ بزرگ‌تر باشد، با جمع‌آوری نور بیشتر از اجسام مورد مشاهده، جزئیات بیشتری را می‌تواند به نمایش دربیاورد. بنابراین ابعاد آینه تلسکوپ جیمزوب باید بسیار بزرگتر از تلسکوپ هابل که قبلتر مورد استفاده بود، باشد (شکل ۱).

موانع ساخت جیمز وب

مهندسان و دانشمندان تلسکوپ جیمز وب، جمع‌آوری نور از کهکشان‌های دوردست را با استفاده از آینه‌ای به قطر ۶.۵ متر امکان‌پذیر می‌دانستند. اما ساخت چنین آینه‌ای حتی برای استفاده بر روی کره زمین نیز کاری پرچالش، محسوب می‌شد. از طرفی، وزن آینه نیز با افزایش سطح آن زیاد می‌شود که برای ارسال به فضا مشکل‌ساز است.

تا شدن قطعات آینه وب
شکل ۲. تا شدن قطعات آینه وب

آینه تلسکوپ جیمز وب از ۱۸ قطعه آینه کوچکتر به قطر ۱.۳۲ متر به شکل شش‌ضلعی تشکیل شده است. این طراحی امکان قرار گرفتن آینه را درون راکت ایجاد می‌کند. پس از رسیدن به مقصد مشخص شده در فضا، آینه باز می‌شود (شکل ۲).

لایه نشانی آینه‌های جیمزوب

آینه‌های تلسکوپ جیمز وب ناسا توسط یک لایه میکروسکوپی از طلا لایه‌نشانی شده‌اند تا انعکاس نور مادون قرمز از سطح آینه‌ها تقویت شود. از آنجا که بیشترین نور دریافتی از اجسام نامشخص در فضای دوردست نور مادون قرمز است، این طول موج اصلی مورد مشاهده با این تلسکوپ است.

پولیش کاری آینه وب
شکل ۳. پولیش کاری آینه وب

پس از اصلاح نهایی شکل قطعات آینه در دمای پایین و اتمام پولیش سطح آینه‌ها، یک لایه طلا به صورت لایه نازک بر روی سطح آینه لایه‌نشانی می‌شود (شکل ۳).

لایه نشانی جیمزوب به روش بخار فیزیکی

طلا به روش لایه‌نشانی بخار فیزیکی بر روی آینه‌ها لایه‌نشانی می‌شود. در این روش مقدار بسیار کمی از طلا (حدود ۳.۴ گرم) تبخیر و بر روی آینه‌ها در یک محفظه خلاء لایه‌نشانی می‌شود تا لایه‌ای یکنواخت از طلا به ضخامت حدود ۱۰۰ نانومتر بر روی آینه‌های تلسکوپ ایجاد شود (برای مطالعه در مورد یکنواختی لایه‌های نازک به این مطلب مراجعه نمایید). همچنین لایه‌ای نازک از SiO۲ آمورف (شیشه) بر روی آینه قرار می‌گیرد تا لایه خالص و نرم طلا دچار خراش نشود (شکل ۴).

لایه‌نشانی طلا بر روی آینه وب
شکل ۴. لایه‌نشانی طلا بر روی آینه وب

برخی محصولات لایه نشانی با بخار فیزیکی ما

Leave a Comment