جیمز ویب خلائی ٹیلی فون: لانچ کی تاریخ، سازوسامان

یپرچر کے ہر اضافی سینٹی میٹر کے ساتھ، مشاہدے کا ہر ایک اضافی دوسرا دوسرا اور ایٹم ماحول پرست شور کے ہر اضافی ایٹم دوربین سروے کے میدان سے ہٹا دیا گیا ہے، یہ کائنات کو دیکھنے کے لئے بہتر، گہری اور زیادہ معقول ہے.

25 سالہ "ہبل"

جب ہبل دوربین نے 1990 میں آپریٹنگ شروع کی، اس نے خلائی کھوپڑی میں ایک نیا دور کھولا. اب ماحول سے لڑنے کے لئے ضروری نہیں تھا، بادلوں یا برقی مقناطیسی فلکر کے بارے میں فکر مند. یہ سب ضروری تھا کہ سیٹلائٹ کو ہدف کو تعینات کرنا، اس کو مستحکم کرنا اور فوٹو گراؤنڈ جمع کرنا تھا. 25 سال تک، خلا دوربین پورے برقی مقناطیسی سپیکٹرم کا احاطہ کرنے لگے، جس نے ہمیں پہلی بار روشنی کے ہر لہر میں کائنات پر غور کرنے کی اجازت دی.

لیکن جیسا کہ ہمارے علم میں اضافہ ہو چکا ہے، نامعلوم کی ہماری سمجھ بھی بڑھ گئی ہے. ہم کائنات میں مزید نظر آتے ہیں، گہرے ماضی میں ہم دیکھتے ہیں: بڑے بینگ کے بعد سے روشنی کی مکمل رفتار سے ملنے کے بعد ہی وقت کی مکمل رقم ہم دیکھ سکتے ہیں کی حد فراہم کرتا ہے. اس کے علاوہ، خلا کے توسیع خود ہمارے خلاف کام کرتا ہے، ستارے کی روشنی کی طول و عرض کو بڑھاتا ہے جبکہ یہ ہماری آنکھوں کو کائنات کا سفر کرتی ہے. یہاں تک کہ ہبل خلائی ٹیلیسکو بھی، جس نے ہمیں جو کائنات کا دریافت کیا ہے وہ سب سے گہری، سب سے زیادہ دلچسپ تصویر فراہم کرتا ہے، اس سلسلے میں محدود ہے.

ہبل کے نقصانات

"ہبب" ایک حیرت انگیز دوربین ہے، لیکن اس میں کئی بنیادی حدود ہیں:

• صرف 2.4 میٹر قطر میں، جو اس کی قرارداد کو محدود کرتی ہے.
• عکاسی مواد کے ساتھ کوٹنگ کے باوجود، یہ مسلسل سورج کی روشنی سے مسلسل ظاہر ہوتا ہے، جس کو ہٹا دیتا ہے. اس کا مطلب یہ ہے کہ، حرارتی اثرات کی وجہ سے، یہ 1.6 میگاواٹ سے بھی زیادہ روشنی کی طول و عرض کا مشاہدہ نہیں کرسکتا.
• محدود روشنی اور طول و عرض کا محدود مجموعہ، جس میں یہ حساس ہے، اس کا مطلب یہ ہے کہ دوربین 500،000 سال کی عمر سے زائد عمروں کے نہیں دیکھ سکتے ہیں.

یہ کہکشاںیں خوبصورت ہیں، دور دور ہیں اور جب کائنات صرف اس کی موجودہ عمر کے تقریبا 4 فیصد تھی. لیکن یہ معلوم ہوتا ہے کہ تاروں اور گلابیوں نے پہلے ہی موجود تھا.

اس کو دیکھنے کے لئے ، دوربین کو زیادہ حساسیت ہونا ضروری ہے. اس کا مطلب ہے کہ طویل طول و عرض کی لمبائی اور ہبل سے کم درجہ حرارت میں منتقلی. اس وجہ سے جیمز ویب اسپیس ٹیسپپپ کی تشکیل کی جا رہی ہے.

سائنس کے امکانات

جیمز ویب خلائی ٹیلیسکوپ (JWST) کو ان حدود پر قابو پانے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے: 6.5 میٹر قطر کے ساتھ، دوربین آپ کو ہبل سے 7 گنا زیادہ روشنی جمع کرنے کی اجازت دیتا ہے. یہ انتہائی اعلی قرارداد سپیکٹروکوپی کے امکانات کو 600 ملی میٹر سے 6 میگاواٹ تک پہنچاتا ہے (اس سے پہلے کہ کہیں زیادہ سے زیادہ حساسیت کے ساتھ سپیکٹرم کے وسط اورکت علاقے میں مشاہدات انجام دینے کے لئے، ہبل کی طاقت سے 4 گنا زیادہ طویل). JWST پلاٹو کے سطح کے درجہ حرارت پر غیر فعال کولنگ کا استعمال کرتا ہے اور 7 سے زائد تک وسط اورکت وابستہ آلات کو ٹھنڈا کرنے میں کامیاب ہے. جیمز ویب بیلبیسپ سائنس کے مواقع فراہم کرے گا کہ کسی سے پہلے کسی نے بھی ایسا نہیں کیا ہے.

یہ اجازت دے گی:

• سب سے قدیم گوشیوں کا قیام دیکھیں.
• غیر جانبدار گیس کے ذریعے ملاحظہ کریں اور کائنات کی پہلی ستاروں اور دوبارہ جزو کا مطالعہ کریں؛
• بڑے بینگ کے بعد قائم ہونے والے پہلے ستارے (آبادی III) کا ایک سپیکٹروکوک تجزیہ کا اندازہ کریں.
• کائنات میں سب سے قدیم سرکش سیاہ سوراخ اور کوئز کی دریافت کی طرح حیرت انگیز حیرت حاصل کریں.

JWST کے سائنسی تحقیق کی سطح ماضی میں کسی بھی چیز کی طرح نہیں ہے، لہذا دوربین کو 2010 میں NASA کے پرچم بردار مشن کے طور پر منتخب کیا گیا تھا.

سائنسی شاہکار

تکنیکی نقطہ نظر سے، جیمز ویب کے نئے دوربین آرٹ کا حقیقی کام ہے. اس منصوبے کا ایک طویل راستہ چلا گیا: بجٹ کے اضافے، بیکار اور اس منصوبے کو منسوخ کرنے کا خطرہ تھا. نئی قیادت کی مداخلت کے بعد، سب کچھ بدل گیا. اس منصوبے نے اچانک ایک گھڑی کی طرح کام کیا، فنڈز مختص کیے گئے، غلطیاں، ناکامیاں اور مسائل کو حل کیا گیا تھا، اور JWST ٹیم کو تمام شرائط، شیڈول اور بجٹ فریم ورک میں لاگو کرنے لگے. یہ آغاز اکتوبر 2018 کو آریانہ 5 راکٹ پر ہے. ٹیم نہ صرف ٹائم ٹیبل کے مطابق ہے، اس کے پاس تمام مہینے میں تمام غیر ضروری حالتوں کو پورا کرنے کے لئے محفوظ نہیں ہے، تاکہ اس تاریخ کو سب کچھ جمع اور تیار ہوجائے.

جیمز ویب دوربین 4 اہم حصوں پر مشتمل ہے.

اپٹیکل بلاک

تمام آئینے پر مشتمل ہے، جن میں سے سب سے زیادہ مؤثر اٹھارہ بنیادی طبقہ سونے کے چڑھایا آئینے. وہ دور تاریکی روشنی جمع کرنے اور تجزیہ کے لئے آلات پر توجہ مرکوز کرنے کے لئے استعمال کیا جائے گا. یہ تمام آئینے اب تیار اور ناقابل قابل ہیں، بالکل شیڈول پر بنا. اسمبلی کی تکمیل پر، وہ ایک کمپیکٹ ڈھانچہ میں زمین سے لے کر لینانجین پوائنٹ L2 تک ایک ملین کلومیٹر کی فاصلے پر شروع کی جائے گی، اور پھر خود کار طریقے سے ایک ہیومی کام ڈھانچہ تشکیل دے گی جو بہت سے سال تک انتہائی طویل روشنی جمع کرے گی. یہ واقعی ایک خوبصورت چیز ہے اور بہت سے ماہرین کی ٹائٹینک کوششوں کا ایک کامیاب نتیجہ ہے.

قریب اورکت کیمرے

ویب چار چار سائنسی اوزار سے لیس ہے، جو پہلے سے ہی 100٪ تیار ہے. دوربین کا اہم کیمرے قریب IR رینج کا ایک کیمرے ہے: دکھائی سنتری روشنی سے گہری اورکت میں. یہ سب سے قدیم ستاروں کی بے مثال تصاویر فراہم کرے گی، جو کہ اب بھی قیامت کے عمل میں سب سے چھوٹی کہکشاں، دودھ راستے اور قریبی گوشیوں کے نوجوان ستارے، کوپنر بیلٹ میں سینکڑوں نئی چیزوں کے لۓ پیش کرے گی. یہ دوسرے ستاروں کے ارد گرد سیارے کے براہ راست امیجنگ کے لئے مرضی کے مطابق ہے. یہ سب سے زیادہ مبصرین کی طرف سے استعمال کیا جاتا اہم کیمرے ہو گا.

اورکت سپیکٹروگرا کے قریب

یہ آلے کو روشنی کو الگ الگ طول و عرض میں تقسیم نہیں کرتا بلکہ ایک ہی وقت میں 100 سے زائد علیحدہ اشیاء کو یہ کرنے کے قابل ہے! یہ آلہ ایک عالمی سپیکٹروگرافی "ویببا" ہوگا، جس میں اسپیکٹروکوپی کے 3 مختلف طریقوں میں کام کرنے کی صلاحیت ہے. یہ یورپی خلائی ایجنسی کی طرف سے تعمیر کیا گیا تھا ، لیکن خلائی فلائٹ سینٹر کے ذریعے ڈٹیکٹر اور ایک کثیر شٹر بیٹری سمیت بہت سے اجزاء شامل ہیں. گودام (ناسا). یہ آلہ ٹیسٹ کیا گیا ہے اور تنصیب کے لئے تیار ہے.

میڈیکل اورکت آلے

اس آلہ کو براڈبینڈ کی بصیرت کے لئے استعمال کیا جائے گا، اس کی مدد سے، تمام ویب ٹولز کی سب سے زیادہ متاثر کن تصاویر حاصل کی جائیں گی. سائنسی طور پر، یہ سب سے زیادہ مفید ہو گا جب ستاروں کی روشنی کی طرف سے نوجوان ستاروں کے ارد گرد پروٹوپولیٹری ڈس کو پیمانے، بے مثال درستگی کے ساتھ ماپنے اور بصیرت کوپیر بیلٹ کی اشیاء اور دھول. یہ کرینجیکک کولنگنگ کے ساتھ صرف ایک آلہ ہو گا. K. سپاسٹزر خلائی دوربین کے مقابلے میں، یہ نتائج 100 گنا بہتر بنائے گا.

غیر جانبدار آئی آر اسکرگراف (NIRISS)

آلہ پیدا کرے گا:

• قریب زاویہ سپیکٹروکوپی قریب اورکت لہرائی کی رینج (1.0 - 2.5 μm)؛
• نظر انداز اور اورکت رینج میں ایک اعتراض کی گریم سپیکٹروپیپی (0.6 - 3.0 μM)؛
• 3.8-4.8 μM کی طول و عرض پر یپرچر-ماسکنگ انٹررفیٹریٹری (جہاں سب سے پہلے ستاروں اور کہکشاں کی توقع ہوتی ہے)؛
• نظر کے پورے میدان کی وسیع رینج سروے.

یہ آلے کینیڈا خلائی ایجنسی کی طرف سے پیدا کیا گیا تھا. کرومینک ٹیسٹ کو گزرنے کے بعد، یہ بھی دوربین کے آلے کی ٹوکری میں انضمام کے لئے تیار ہو جائے گا.

سنشیلڈ

خلا دوربین ابھی تک ان سے لیس نہیں ہوئے ہیں. ہر لانچ کے سب سے زیادہ خوفناک پہلوؤں میں سے ایک ایک مکمل مواد کا استعمال ہے. ایک ڈسپوزایبل قابل خرچ ریفریجریٹر استعمال کرتے ہوئے فعال طور پر پورے خلائی جہاز کو ٹھنڈا کرنے کے بجائے، جیمز ویب دوربین ایک مکمل طور پر نئی ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے - ایک 5 پرت سنسکرین جس کو دوربین سے شمسی تابکاری کی عکاسی کرنے میں تعینات کیا جائے گا. ٹائٹینیم کی سلاخوں کی طرف سے پانچ 25 میٹر کی چادریں منسلک ہوجائے گی اور دوربین کی تعیناتی کے بعد نصب ہوجائے گی. 2008 اور 2009 میں تحفظ کا تجربہ کیا گیا تھا. لیبارٹری ٹیسٹ میں حصہ لینے والی مکمل پیمانے والے ماڈل نے ان سب چیزوں کو کیا جو انہیں یہاں زمین پر کرنا پڑا تھا. یہ ایک خوبصورت جدت ہے.

اس کے علاوہ، یہ ایک ناقابل یقین تصور بھی ہے: نہ صرف سورج سے روشنی کو روکنے اور سایہ میں دوربین کی جگہ نہ رکھو بلکہ اس طرح ایسا کریں کہ تمام گرمیوں کو دوربین کے واقفیت کے خلاف سمت میں تابکاری دی جاتی ہے. برہمانڈی کے خلا میں پانچ تہوں میں سے ہر ایک سرد ہو جائے گا کیونکہ یہ بیرونی سے دور ہوتا ہے، جو زمین کی سطح کے درجہ حرارت سے تھوڑا سا گرمی لگ جائے گا - 350-360 کے بارے میں. آخری پرت کا درجہ 37-40 کلو گر جائے گا، جو سطح پر رات سے زیادہ پلاٹو.

اس کے علاوہ، گہری جگہ کے ناقابل یقین ماحول کے خلاف حفاظت کے لئے اہم احتیاط سے لے لیا گیا ہے. یہاں کے بارے میں فکر کرنے والے چیزوں میں سے ایک چھوٹی چھوٹی کڑھائیوں، ریت کا اناج، دھول ذرات اور اس سے بھی کم ہے، بین الاقوامی سطح پر لسانی رفتار یا فی گھنٹہ لاکھ میل فی گھنٹہ تک. یہ micrometeorites ان سب کا سامنا کرنے میں چھوٹے، خوردبین سوراخ کرنے کے قابل ہیں: خلائی گاڑیاں، کاسمونٹ سوٹ، دوربین عکس اور بہت کچھ. اگر آئینے صرف دروازے یا سوراخ حاصل ہوتے ہیں، جو دستیاب "اچھی روشنی" کی مقدار کو تھوڑا سا کم کردے گی، شمسی توانائی کی ڈھال کنارے سے کنارے سے پھیل سکتا ہے، جو پوری پرت بیکار کرے گی. اس رجحان سے لڑنے کے لئے ایک شاندار خیال کیا جاتا تھا.

پورے شمسی توانائی کی ڈھال اس طرح کے حصوں میں تقسیم کیا گیا تھا، اگر ان میں سے ایک، دو یا اس میں سے تین بھی ایک چھوٹا سا فرق ہے تو، پرت کی گاڑی کے ونڈشیلڈ میں ایک ٹوکری کی طرح مزید توڑ نہیں کرے گا. سیکشن پورے کے پورے ڈھانچے کو محفوظ کرے گا، جس میں تباہی کو روکنے کے لئے ضروری ہے.

خلائی جہاز: اسمبلی اور کنٹرول سسٹم

یہ سب سے زیادہ عام جزو ہے، جیسا کہ تمام خلائی دوربین اور سائنسی مشن ہیں. JWST میں یہ منفرد ہے، لیکن مکمل طور پر بھی تیار ہے. شمالی امریکہ کے گرومین پروجیکٹ کے جنرل ٹھیکیدار نے جو کام باقی کیا ہے وہ ڈھال کو ختم کرنے کے لئے، دوربین کو جمع کرنے اور اس کی جانچ کرنا ہے. آلہ 2 سال میں شروع کرنے کے لئے تیار ہو جائے گا.

دریافتوں کے 10 سال

اگر سب کچھ صحیح ہو جاتا ہے تو، انسانیت بڑی سائنسی دریافتوں کی کشتی پر ہوگی. غیر جانبدار گیس کا پردہ، جس نے اب تک ابتدائی ستاروں اور کہکشاںوں کا جائزہ لیا ہے، ان کو "ویببا" اور اس کی زبردست یپرچر کی طرف سے ختم کیا جائے گا. یہ سب سے بڑا، سب سے حساس دوربین ہو جائے گا جس میں بہت سے طول و عرض کی حد 0.6 سے 28 مائکرون (انسانی آنکھ سے 0.4 سے 0.7 مائکروس تک ہوتی ہے). یہ امید ہے کہ یہ ایک دہائی کا مشاہدہ فراہم کرے گا.

ناسا کے مطابق، "ویببا" مشن کی اصطلاح 5.5 سے 10 سال تک ہوگی. یہ ایندھن کی مقدار کی طرف سے محدود ہے جو مدار کو برقرار رکھنے کے لئے ضروری ہے، اور جگہ کی سخت حالتوں میں الیکٹرانکس اور سامان کی زندگی بھر ہے. جیمز ویب کے آبائی ٹیلسکپ پورے 10 سالہ دور کے لئے ایک ایندھن ریزرو لے جائیں گے اور 6 ماہ کے آغاز کے بعد، پرواز کی معاونت کی جانچ کی جائے گی جس میں 5 سال سائنسی کام کی ضمانت ہوتی ہے.

غلط کیا ہو سکتا ہے؟

اہم محدود عنصر بورڈ پر ایندھن کی مقدار ہے. جب یہ ختم ہوجاتا ہے تو، سیٹلائٹ لینجینج پوائنٹ L2 سے بڑھ جاتا ہے، زمین کی فوری طور پر اس علاقے میں غیر معمولی مدار میں آ رہا ہے.

اس کا کوما، دیگر مشکلات ہوسکتی ہیں:

• آئینے کی تباہی، جو روشنی کی مقدار کو جمع کرے گی اور تصویر کی نمائشیں پیدا کرے گی، لیکن دوربین کے مزید آپریشن کو نقصان پہنچے گا؛
• حصہ یا تمام شمسی اسکرین کی ناکامی، جو خلائی جہاز کے درجہ حرارت میں اضافہ کی جائے گی اور بہت ہی اورکت اورکت (2-3 میگا میٹر) تک استعمال کیا جاتا ہے.
• درمیانی IR-رینج آلہ کی ٹھنڈک نظام کی خرابی، جو اسے غیر فعال بنائے گا، لیکن دیگر آلات (0.6 سے 6 مائکروس) پر اثر انداز نہیں ہوگا.

جیمز ویب کے دوربین کی توقع سب سے مشکل آزمائش ایک دیئے گئے مدار میں شروع اور شروع کر رہا ہے. یہ ایسی صورتحال تھی جو آزمائشی اور کامیاب ہوگئے تھے.

سائنس میں انقلاب

اگر جیمز ویب بیلسکوپ اپنی عام حالت میں کام کرتا ہے، تو اس کے آپریشن کو 2018 سے 2028 تک یقینی بنانے کے لئے کافی ایندھن ہوگا. اس کے علاوہ، ابھرنے کا امکان ہے، جس سے دوسرے دہائی کے لئے دوربین کی عمر میں اضافہ ہوسکتا ہے. جیسا کہ ہبل 25 سالوں سے استحصال کیا گیا تھا، جے ڈبلیو ایس ٹی نے انقلابی سائنس پیدا کردی. اکتوبر 2018 میں، ایرانی 5 لانچ کی گاڑی کو کھودنے کے مستقبل کو مدنظر رکھا جائے گا، جس کے بعد 10 سے زائد سال سخت محنت کے بعد پھل برداشت کرنے کے لئے تیار ہے. خلائی دوربینوں کا مستقبل تقریبا آ گیا ہے.