فُتحت بوابة الحجرة A الشبيهة ببوابة السرداب، ذات قطر 40 قدمًا، وبوزن 40 طنًّا، في مركز الفضاء (جونسون) التابع لوكالة ناسا في هيوستن في يوم 18 من نوفمبر العام الماضي، مشيرة لانتهاء اختبار تبريدي لمقراب الفضاء (جيمس ويب) المملوك من ناسا.
يعد افتتاح بوابة الغرفة التاريخية ذات الكتلة الكبيرة والذي يعلن نهاية حوالي 100 يومًا من اختبار جيمس ويب، حدثًا هامًا في رحلة المقراب إلى منصة الإطلاق. فقد بدأ اختبار الفراغ البارد عندما أُغلقت الحجرة في 10 من يوليو 2017.
وضع علماء (جونسون) المقراب البصري ووحدة جهاز العلوم المدمجة به (OTIS)* خلال سلسلة من اختبارات مصممة؛ لضمان تأدية المقراب وظيفته كالمتوقع في البيئة القاسية البرودة، عديمة الهواء المماثلة لتلك الموجودة في الفضاء.
قال (بيل أوكس)، مدير مشروع مقراب جيمس ويب في مركز تحليق جودارد التابع لناسا في الحزام الأخضر، ميريلاند:
«بعد 15 عامًا من التخطيط، ترميم الغرفة، مئات الساعات من اختبارات تقليل مستوى الخطر، تفاني أكثر من 100 فرد خلال أكثر من 90 يومًا من الاختبارات، والنجاة من إعصار هارفي، كان اختبار تبريد OTIS نجاحًا بارزًا»، وأضاف: «إكمال الاختبار هو أحد الخطوات الهامة في مسيرة إطلاق ويب».
تضمنت تلك الاختبارات اختبار استقامة هامة للـ18 مرآة ابتدائية الخاصين بويب؛ للتأكد من أن المرايا السداسية الشكل، المطلية بالذهب تؤدي دور مرآة واحدة متجانسة. كانت هذه المرة الأولى التي اختبرت أجهزة و بصريات المقراب سويًا، بيد أن أجهزته قد مرت باختبار التبريد من قبل داخل حجرة أصغر في جودارد. عمل مهندسو (هاريس)، منظمة استخبارات الفضاء – الواقع مقرها الرئيسي في مالبورن، فلوريدا – جنبًا إلى جنب مع طاقم العاملين بناسا على إنهاء الاختبار بجونسون.
قال روب ميتريفسكي، نائب رئيس، ومدير عام الاستخبارات، والمراقبة، والاستطلاع في هاريس:
«دمج فريق هاريس مرايا ويب الـ18 في جودارد، وصمموا، بنوا، وساعدوا في إدارة الدعم الأرضي المتطور، ومعدات الاختبار البصري في جونسون»، وأضاف: «كانوا هم مفتاحًا، وجزءًا تمكينيًّا من فريق الاختبار الناجح لمقراب ويب».
ثابر فريق مقراب ويب على الاختبار حتى مع ضرب إعصار هارفي ساحل تكساس في 25 أغسطس الماضي كإعصار من الفئة الرابعة، قبل أن يتوقف في شرق تكساس و يضعف لعاصفة إستوائية، حيث رمى حوالي 50 إنشًا من الأمطار داخل وحول هيوستن. تحمل العديد من أعضاء فريق مقراب ويب في جونسون العاصفة التاريخية، عاملين بلا كلل خلال الورديات الليلية للتأكد من عدم مقاطعة اختبار ويب التبريدي. خلال يقظة العاصفة، قدم العديد من أعضاء فريق ويب، بما في ذلك أعضاء فريق من هاريس، وقتهم ليساعدوا في تنظيف وتصليح المنازل حول المدينة، وتوزيع الطعام والماء لمن هم في حاجة إليهم.
وقال (مارك فويتون)، مدير الجزء البصري بمقراب جيمس ويب الفضائي، والجهاز العلمي المندمج في جودارد:
«يمثل الأفراد والمنظمات الذين أرشدونا إلى هذا الحدث الأهم، خير من أفضل مثيلهم. لا يمكن المبالغة في وصف معرفتهم، وتفانيهم، وعملهم الحاسم لإنهاء الاختبار بنجاح كما هو مخطط له، حتى في حين تحمل إعصار هارفي»، وأضاف: «أوصل كل عضو في الفريق معرفة ونفاذ بصيرة حرجة في التخطيط الإستراتيجي والتكتيكي والتنفيذ المطلوب لتحقيق كل أهداف الاختبار، ويشرفني تجربة هذه المرحلة مع كل فرد منهم».
قبل تبريد الحجرة، قام المهندسون بتفريغها من الهواء، مستغرقين حوالي الأسبوع في ذلك. في 20 من يوليو، بدأ العلماء بإنزال درجة حرارة الغرفة، التليسكوب، وأدوات التليسكوب العلمية إلى درجات حرارة الغازات والسوائل المبردة، العملية التي استغرقت حوالي الـ30 يومًا. خلال التبريد، نقل ويب وأدواته حرارتهما إلى نيتروجين سائل وأغلفة هيليوم غازية محيطة بهم في الغرفة A. بقي ويب في درجات حرارة البرد المستقرة لمدة 30 يومًا، وفي 27 من سبتمبر، بدأ المهندسون بتدفئة ظروف محيط الحجرة قرب درجات حرارة الغرفة العادية، قبل ضخ الهواء بداخلها مجددًا وفتح الباب.
وقال (جوناثان هومان)، مدير مشروع إختبار ويب في جونسون:
«مع فريق متّحد من جميع جهات الدولة، استطعنا أن نخلق فضاءً عميقًا داخل حجرتنا وأن نؤكد مقدرة ويب على تأدية دور لا تشوبه شائبة، بينما يرصد المناطق الأشد بردًا من الكون» وأضاف: «أتوقع نجاح (ويب) خلال سفره لنقطة لاجرانج 2 –بعد الإطلاق- ويستكشف أصول الأنظمة النجمية، والمجرات، ويمتلك الفرصة ليغير مفهومنا عن الكون».
عندما كان ويب داخل الحجرة، معزولًا عن الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء الخارجيين، تابعه المهندسون باستخدام الحساسات الحرارية وأنظمة كاميرا متخصصة. أبقت الحساسات الحرارية انتباهها على درجة حرارة المقراب، بينما تتبعت أنظمة الكاميرا الوضع الجسدي لويب لتراقب كيف تتحرك أجزاءه بدقة خلال عملية التبريد. تطلبت مراقبة المقراب خلال الاختبار الجهد المتناسب لكل عضو في فريق ويب في جونسون.
قال (لي فينبرج)، مدير عنصر المقراب البصري لمقراب ويب في جودارد:
«تجاوز ذلك الفريق خلال الاختبار جل انضباط هندسي نمتلكه في ويب» قال أيضًا: «كان هناك اهتمامًا لا يصدق بالتفاصيل في كل مجال وعملًا رائعًا بروح الفريق الواحد، للتأكد من فهمنا لكل ما حدث خلال الاختبار، وللتأكد من قدرتنا على القول بأن ويب سيعمل كما هو مخطط له في الفضاء».
في الفضاء يجب الإبقاء على برودة المقراب العالية؛ حتى يتمكن من كشف الأشعة تحت الحمراء من الأجسام البعيدة الخافتة. يملك ويب وأجهزته درجة حرارة تشغيلية تصل ل40 كيلفن (أو حوالي 387 درجة فهرنهايت تحت الصفر/ 233 درجة سيليزيوس تحت الصفر). لأنه يجب إبقاء جهاز الأشعة التحت الحمراء المتوسطة (MIRI)** بداخل ويب أبرد من أجهزة البحث الأخرى، يعتمد الجهاز على مبرد كيميائي ليخفض درجة حرارته لتحت 7 كيلفن (447 درجة فهرنهايت تحت الصفر/ 266 درجة سليزيوس تحت الصفر).
لحماية المقراب من المصادر الخارجية للضوء والحرارة (كالشمس، والأرض، والقمر)، إضافةً إلى الحرارة المنبعثة من المرصد نفسه، يعمل درعًا شمسيًا ذو 5 طبقات ومساحة ملعب تنس، كمظلة تمده بالظل. يفصل الدرع الشمسي المرصد إلى جانب مواجه للشمس، ودافئ (يصل إلى 185 درجة فهرنهايت/ 85 درجة سيليزيوس)، وجانب بارد (400 درجة تحت الصفر الفهرنهايتي/ 240 درجة سليزيوس تحت الصفر). يمنع هذا الدرع الشمس أشعة الشمس من التعارض مع أجهزة المقراب الحساسة.
رحلة بصريات و أجهزة ويب المندمجة التالية ستكون إلى منظومة نورثروب جرومان للتحليق الفضائي في شاطئ ريدوندو، كاليفورنيا، حيث سيتم دمجهم مع جزء المركبة الفضائية، التي هي اتحاد جسم المركبة الفضائية بالدرع الشمسي. سويًا، عندما تندمج كليًا كل قطع المقراب الفضائي الكامل جيمس ويب، سيمر المرصد كاملًا بمزيدًا من الاختبارات تدعى «اختبارات مستوى المرصد». هذا الاختبار هو آخر تعريض لبيئة إطلاق محاكاة قبل اختبار التحليق والنشر على المرصد ككل.
من المتوقع أن يُطلق ويب من كورو، جيانا الفرنسية، في ربيع عام 2019.
* optical telescope and integrated science
** mid-infrared instrument
ترجمة: أحمد أبو الفضل
مراجعة: محمد المصري
تدقيق لغوي: إسراء عادل
المصدر:
