जेम्स वेब: अवकाश दुर्बीण (Space Telescope)

     नमस्कार मित्रांनो. आजचा हा माझा पहिलाच ब्लॉग. आज मी तुम्हाला जेम्स वेब या अत्याधुनिक स्पेस टेलिस्कोपबद्दल सांगणार आहे. 

    

    अमेरिकेच्या नासाची जेम्स वेब टेलिस्कोप ही  नासाच्याच हबल स्पेस टेलिस्कोपची उत्तराधिकारी म्हणता येईल. कार्य आणि क्षमतेच्या बाबतीत आणि तंत्रज्ञानाच्या बाबतीत मात्र जेम्स वेब खूपच प्रगत आहे. 

जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप

   जेम्स  वेब या साठच्या दशकात नासाचे प्रशासक असलेल्या व्यक्तीचे  नाव या टेलिस्कोपला दिले आहे. JWST(जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप) ही दुर्बीण नासा, युरोपियन स्पेस एजन्सी आणि कॅनेडियन स्पेस एजन्सी यांनी संयुक्तपणे तयार केलीय. २५ डिसेंबर २०२१ रोजी या तेलीस्कोप्ने अवकाशात झेप घेतली आणि काही दिवसांतच या दुर्बिणीने अवकाशातील टिपलेली काही छायाचित्रे नासाने प्रकाशित केली.

      जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ही एक इन्फ्रारेड वेधशाळा आहे जी Ariane 5 रॉकेटने 25 डिसेंबर 2021 रोजी फ्रेंच गयाना येथील कौरो येथून प्रक्षेपित केली आहे. ही जगातील सर्वात शक्तिशाली 'टेलिस्कोप' आहे. 25 जानेवारी, 2022 रोजी, जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप पृथ्वी आणि सूर्य यांच्यातील दुसरा लॅग्रेंज पॉइंट (L2) म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या बिंदूवर पोहोचला. हा बिंदू पृथ्वीपासून 15,00,000 किलोमीटर दूर आहे - चंद्रापेक्षा चार पट जास्त. दुर्बिणीने या कक्षेत एक-दोन दशके काम करणे, आपल्या विश्वाचा जन्म पाहणे अपेक्षित आहे.

विलंब आणि व्यत्यय

जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप 2007 मध्ये उड्डाण करण्याचे ठरले होते परंतु काही कारणांमुळे प्रक्षेपण लांबणीवर पडले. अभियांत्रिकी समस्या, राजकीय संकोच आणि प्रकल्प व्यवस्थापनाच्या समस्यांमुळे बहुप्रतिक्षित JWST लाँच होण्यास विलंब झाला.

यूएस राजकारण्यांनी जुलै 2011 मध्ये जेम्स वेब टेलिस्कोपसाठीचा निधी परत घेण्याची धमकी दिली. सुदैवाने, नोव्हेंबर 2011 मध्ये, अंतराळयान यांच्या तावडीतून वाचले.

अखेरीस, मार्च 2018 मध्ये दुर्बिणीचे प्रक्षेपण झाल्याचे घोषित केल्यावर खगोलशास्त्रज्ञांना आनंद झाला. तथापि, दुर्दैवाने अंतराळ यानाच्या तांत्रिक समस्यांमुळे प्रक्षेपण पुन्हा एकदा विलंबाने झाले. या अडचणी नंतर अभियंत्यांनी दुरुस्त केल्या.

जून 2018 मध्ये, एका स्वतंत्र पुनरावलोकन मंडळाने चर्चे अंती जाहीर  केले की प्रक्षेपण मार्च 2021 पर्यंत पुढे ढकलले  जाऊ शकते, जेव्हा परिस्थिती आणि दुर्बिणी अधिक स्थिर होती.

2020 मधील जागतिक कोरोनाव्हायरस (COVID-19) महामारीचा JWST च्या अवकाशात जाण्याच्या प्रगतीवरही परिणाम झाला. यामुळे आणखी एक विलंब झाला आणि NASA ने जुलै 2020 मध्ये नवीन प्रक्षेपण तारीख जाहीर केली. या ऐतिहासिक प्रक्षेपणाची नवीन तारीख 31 ऑक्टोबर 2021 असण्याची शक्यता वर्तविली गेली.

या वेधशाळेच्या प्रक्षेपणासाठीच्या त्यांच्या चिकाटी आणि दृढनिश्चयाबद्दल JWST ची टीम कौतुकास पात्र आहे. त्यांनी कठीण प्रसंग आणि संकटांचा सामना केला परंतु तरीही त्यांनी पुढे ढकलले. मात्र, विलंब आणि व्यत्यय येतच राहिला.

जून 2021 मध्ये, टीमला Ariane 5 लॉन्च व्हेईकलमध्ये समस्या असल्याचे दिसून आले. या समस्यांमुळे प्रक्षेपणाची तारीख नोव्हेंबरपर्यंत किंवा शक्यतो डिसेंबर २०२१ च्या सुरुवातीला ढकलली गेली. सप्टेंबर २०२१ मध्ये, NASA आणि ESA ने प्रक्षेपणासाठी आणखी एक विलंब जाहीर केला. वेधशाळेला वेळेवर न पाठवल्याने हा विलंब झाला. वेधशाळेचे मूळ स्थान कॅलिफोर्नियामध्ये होते आणि फ्रेंच गयानामधील कौरो येथे ईएसएच्या प्रक्षेपण साइटवर पाठवले जाणार होते. यामुळे दोन एजन्सींनी नवीन प्रक्षेपण तारीख दिली - 18 डिसेंबर 2021. तथापि, खराब हवामानामुळे प्रक्षेपण थांबले.

शेवटी, सर्वांना दिलासा आणि आनंद देणारा, जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप २५ डिसेंबर २०२१ रोजी ESA च्या कौरौ येथील प्रक्षेपण साइटवरून लॉन्च झाला. प्रक्षेपण सकाळी 7:30 वाजता EST (1220 GMT; Kourou मधील स्थानिक वेळेनुसार 9:20 am), Ariane 5 रॉकेटवर झाले.

JWST ची प्रमुख वैशिष्ट्ये

    १) नासाची सर्वात शक्तिशाली इन्फ्रारेड दुर्बीण 

    २) वेब नवीन आणि अनपेक्षित शोध उघड करू शकेल आणि मानवतेला विश्वाची उत्पत्ती आणि त्यातील आपले स्थान समजून घेण्यास मदत करेल.

    ३)ही दुर्बीण एक्सोप्लॅनेटच्या विविधतेच्या वातावरणाचा अभ्यास करेल.

    ४)हे पृथ्वीसारखेच वातावरण आणि मिथेन, पाणी, ऑक्सिजन, कार्बन डायऑक्साइड आणि जटिल सेंद्रिय रेणू यांसारख्या महत्त्वाच्या पदार्थांच्या अस्तित्वाचा देखील जीवनाचे बिल्डिंग ब्लॉक्स शोधण्याच्या आशेने शोध घेईल. 

    ५)बिग बँग नंतर निर्माण झालेल्या पहिल्या आकाशगंगा शोधणे, आकाशगंगा त्यांच्या पूर्वीच्या निर्मितीपासून आतापर्यंत कशा विकसित झाल्या हे निर्धारित करणे, पहिल्या टप्प्यापासून ग्रहांच्या प्रणालींच्या निर्मितीपर्यंत ताऱ्यांच्या निर्मितीचे निरीक्षण करणे, ग्रह प्रणालींचे भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्म मोजण्यासाठी आणि अशा प्रणालींमध्ये जीवनाच्या संभाव्यतेची तपासणी करणे इत्यादी महत्वाची कार्ये हा टेलिस्कोप करणार आहे.

तांत्रिक बाजू:

मिशन कालावधी 5 - 10 वर्षे

एकूण पेलोड वस्तुमान: अंदाजे 6200 किलो (वेधशाळा, ऑन-ऑर्बिट उपभोग्य वस्तू आणि प्रक्षेपण वाहन अडॅप्टर)

प्राथमिक मिररचा व्यास: अंदाजे 6.5 मीटर (21.3 फूट)

प्राथमिक मिररचे छिद्र  (clear apperture of primary mirror): 25 sq. m.

प्राथमिक मिरर सामग्री: सोन्याने लेपित बेरिलियम (beryllium coated with gold)

प्राथमिक मिररचे वस्तुमान: 705 किलो

एका प्राथमिक मिरर सेगमेंटचे वस्तुमान: एका बेरिलियम मिररसाठी 20.1 किलो, एका संपूर्ण प्राथमिक मिरर सेगमेंट असेंबलीसाठी (PMSA) 39.48 किलो.

फोकल लांबी: 131.4 मीटर

प्राथमिक मिरर विभागांची संख्या: 18

ऑप्टिकल रिझोल्यूशन: ~0.1 आर्क-सेकंद

तरंगलांबी कव्हरेज: 0.6 - 28.5 मायक्रॉन

सन शील्डचा आकार: 21.197 मी x 14.162 मी (69.5 फूट x 46.5 फूट)

सूर्य ढाल स्तरांचे तापमान: स्तर 1: कमाल तापमान 383K = अंदाजे 231F

कक्षा: L2 पॉइंट भोवती फिरत असलेल्या पृथ्वीपासून 1.5 दशलक्ष किमी

ऑपरेटिंग तापमान: 50 K (-370 °F) पेक्षा कमी

सोन्याचा लेप: सोन्याच्या कोटिंगची जाडी = 100 nanometer (1000 अँग्स्ट्रॉम्स). पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ = 25 वर्ग मीटर. खोलीच्या तपमानावर सोन्याची घनता (19.3 g/cm3) या आकड्यांचा वापर करून, कोटिंगची गणना 48.25g सोने वापरण्यासाठी केली जाते, जे गोल्फ बॉलच्या वस्तुमानाच्या बरोबरीचे असते. (गोल्फ बॉलचे वस्तुमान 45.9 ग्रॅम असते. नोट वस्तुमान समान आकाराचे नसते!)

जसजशी JWST अवकाशात पुढे पुढे जात राहील, या विश्वाची नवीनवी रहस्ये आपल्यासमोर ती आणत राहणार आहे. सदर टेलिस्कोप चे कार्य कालावधी पाच वर्षेच अंदाजित केला असला तरी काही वैज्ञानिकांनी ही दुर्बीण पुढील दहा वर्षे उत्तमपणे कार्यरत राहील अशी आशा व्यक्त केली आहे.