كانت الأضرار التي لحقت بالمرآة الرئيسية لتلسكوب جيمس ويب بسبب ضربة نيزك دقيقة في مايو أسوأ مما كان يعتقد في البداية ، وفقًا للصور الجديدة التي تم الكشف عنها في تقرير جديد.
تم نشر مقال يوم الثلاثاء خادم ما قبل الطباعة الأكاديمي arxiv.org في وصف أداء ويب أثناء تشغيل التلسكوب ، اصطدمت معظم النيازك الدقيقة بمرآة ويب الكبيرة مما تسبب في أضرار كبيرة ، لكن الضربة في منتصف مايو تسببت في تلف دائم للتلسكوب.
وذكر التقرير أن “تأثير النيزك الصغير الوحيد الذي حدث في الفترة من 22 إلى 24 مايو 2022 تجاوز التوقعات السابقة لأضرار نيزك صغير واحد مما أدى إلى مزيد من التحقيق والنمذجة من قبل مشروع JWST”.
على عكس تلسكوب هابل الفضائي ، الذي يستخدم مرآة أساسية مغطاة بغطاء للرأس لجمع الضوء وتركيز الضوء على أداة علمية أسطوانية ، فإن مرآة ويب التي يبلغ قطرها 6.5 متر معرضة للفضاء. ولكن بالنظر إلى مدار ويب حول منطقة من الفضاء تسمى نقطة لاغرانج 2 ، أو L2 ، على بعد حوالي مليون ميل من الأرض ، يتوقع العلماء أن يصادف ويب نيزكًا صغيرًا يحتمل أن يكون خطيرًا مرة واحدة في الشهر.
خلال العمليات من أواخر يناير إلى يونيو ، صمدت المرآة الأساسية أمام ست ضربات نيزكية دقيقة حيث قامت وحدات التحكم الأرضية بمعايرة ومحاذاة واختبار مرايا وأدوات Webb.
من بين تلك الضربات ، تسببت خمس ضربات في أضرار طفيفة ، وأقل من 1 نانومتر في جذر خطأ واجهة الموجة يعني المربع (RMS) ، وهي طريقة فنية لوصف مقدار تشويه مرآة الويب لضوء النجوم الذي تجمعه المرآة. نظرًا لأنه يمكن تعديل الأجزاء السداسية الـ 18 التي تشكل وجهها بشكل فردي ودقيق ، يمكن تصحيح معظم التشويه الذي تضيفه تلك الضربات الخمس من المرآة.
لكن الضربة السادسة ، التي أثرت على قسم زجاجي مكتوب عليه C3 ، تسببت في مزيد من الضرر الذي يمكن إصلاحه بالكامل. زاد هذا الضربة النيزكية الدقيقة خطأ الطول الموجي للقسم من 56 نانومتر إلى 178 نانومتر.
نظرًا لأن كل قسم مرآة قابل للتعديل ، يمكن لقسم C3 أن يعوض عن الضرر وإجمالي دقة المرآة الأساسية لـ Webb لا يتم اختراقها ، كما يقول التقرير. تم زيادة الخطأ الكلي لواجهة الموجة للمرآة بأكملها بحوالي 9 نانومتر بسبب الضربة.
يقول التقرير: “لم يتضح بعد ما إذا كانت ضربة مايو 2022 في الجزء C3 حدثًا نادرًا (أي ضربة مبكرة مؤسفة من قبل ميكرووميترويد عالي الطاقة والذي يحدث إحصائيًا مرة واحدة فقط كل بضع سنوات) ،” أو ما إذا كان التلسكوب قد تعرض للتلف بسبب النيازك الدقيقة أكثر مما يتوقعه النموذج “.
يشير التقرير إلى أن فريق مشروع ويب يدرس تدابير للتخفيف من الضربات النيزكية الدقيقة في المستقبل ، مثل تحديد المدة التي يمكن توجيه التلسكوب إليها ، وتعريض المرآة إلى احتمال أكبر لضربات نيزك صغير.
تعد حماية صحة تلسكوب الويب على المدى الطويل أولوية قصوى لناسا وعلماء الفلك في كل مكان.
بعد أكثر من 20 عامًا من التطوير بقيمة 10 مليارات دولار ، تم إطلاق التلسكوب الفضائي في يوم عيد الميلاد على متن صاروخ آريان 5. كان هذا الإطلاق أكثر دقة مما كان متوقعًا ، مما وفر دافعًا كبيرًا لـ Webb لتصحيح مساره بعد الإطلاق ، وضاعف تقريبًا العمر التشغيلي المخطط للمرصد – طالما أن الصخور الفضائية لا تفسد بصرياته.
وقال البيان: “قبل الإطلاق ، يجب أن تحمل JWST دافعًا لمدة لا تقل عن 10.5 سنوات”. “الآن بعد أن أصبح JWST في مدار L2 ، من الواضح أن المادة الدافعة المتبقية ستستمر في عمر المهمة لأكثر من 20 عامًا.”
