প্রতিটি অতিরিক্ত সেন্টিমিটার অ্যাপারচার, প্রতি অতিরিক্ত সেকেন্ড পর্যবেক্ষণের সময় এবং টেলিস্কোপের দৃশ্য ক্ষেত্র থেকে বায়ুমণ্ডলীয় বিশৃঙ্খলার প্রতিটি অতিরিক্ত পরমাণু সরানো হলে, মহাবিশ্বকে আরও ভাল, গভীর এবং পরিষ্কার দেখা যাবে।
হাবলের ২৫ বছর
যখন হাবল টেলিস্কোপ 1990 সালে কাজ করা শুরু করে, তখন এটি জ্যোতির্বিদ্যা - মহাকাশে একটি নতুন যুগের সূচনা করে। বায়ুমণ্ডলের সাথে আর কোন লড়াই ছিল না, মেঘ বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফ্লিকার নিয়ে আর কোন উদ্বেগ ছিল না। যা প্রয়োজন ছিল তা হল স্যাটেলাইটটিকে লক্ষ্যে স্থাপন করা, এটিকে স্থিতিশীল করা এবং ফোটন সংগ্রহ করা। 25 বছরের মধ্যে, মহাকাশ টেলিস্কোপগুলি সমগ্র ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রামকে কভার করতে শুরু করে, প্রথমবারের মতো আলোর প্রতিটি তরঙ্গদৈর্ঘ্যে মহাবিশ্বকে দেখার অনুমতি দেয়৷
কিন্তু আমাদের জ্ঞান যেমন বেড়েছে, তেমনি আমাদের অজানাকে বোঝার পরিমাণও বেড়েছে। আমরা মহাবিশ্বের দিকে যতদূর তাকাই, অতীতের আরও গভীরে আমরা দেখতে পাই: বিগ ব্যাং থেকে সীমিত সময়, আলোর সসীম গতির সাথে মিলিত, আমরা যা পর্যবেক্ষণ করতে পারি তার একটি সীমা প্রদান করে। তদুপরি, মহাকাশের প্রসারণ নিজেই তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রসারিত করে আমাদের বিরুদ্ধে কাজ করেতারার আলো যখন মহাবিশ্বের মধ্য দিয়ে আমাদের চোখের কাছে যায়। এমনকি হাবল স্পেস টেলিস্কোপ, যা আমাদের আবিষ্কার করা মহাবিশ্বের গভীরতম, সবচেয়ে শ্বাসরুদ্ধকর চিত্র দেয়, এই ক্ষেত্রে সীমিত৷
হাবলের অসুবিধা
হাবল একটি আশ্চর্যজনক টেলিস্কোপ, তবে এর কিছু মৌলিক সীমাবদ্ধতা রয়েছে:
- মাত্র ২.৪মি ব্যাস, এর রেজোলিউশন সীমিত।
- প্রতিফলিত পদার্থ দ্বারা আবৃত থাকা সত্ত্বেও, এটি ক্রমাগত সরাসরি সূর্যালোকের সংস্পর্শে আসে, যা এটিকে উত্তপ্ত করে। এর মানে হল যে তাপীয় প্রভাবের কারণে, এটি 1.6 µm এর বেশি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য পর্যবেক্ষণ করতে পারে না।
- সীমিত অ্যাপারচার এবং এটি যে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সংবেদনশীল তার সংমিশ্রণ মানে টেলিস্কোপ 500 মিলিয়ন বছরের বেশি পুরানো ছায়াপথ দেখতে পারে না।
এই ছায়াপথগুলি সুন্দর, দূরবর্তী এবং বিদ্যমান ছিল যখন মহাবিশ্ব তার বর্তমান বয়সের মাত্র 4% ছিল। কিন্তু এটা জানা যায় যে নক্ষত্র এবং গ্যালাক্সির অস্তিত্ব আরও আগে ছিল।
এটি দেখতে টেলিস্কোপের উচ্চতর সংবেদনশীলতা থাকতে হবে। এর মানে দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং হাবলের চেয়ে কম তাপমাত্রায় চলে যাওয়া। সেজন্য জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ তৈরি করা হচ্ছে।
বিজ্ঞানের সম্ভাবনা
James Webb Space Telescope (JWST) সঠিকভাবে এই সীমাবদ্ধতাগুলি অতিক্রম করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে: 6.5 মিটার ব্যাস সহ, টেলিস্কোপটি হাবলের চেয়ে 7 গুণ বেশি আলো সংগ্রহ করে। সে খোলে600 nm থেকে 6 µm পর্যন্ত উচ্চ রেজোলিউশনের আল্ট্রা-স্পেকট্রোস্কোপি (হাবল যে তরঙ্গদৈর্ঘ্য দেখতে পারে তার 4 গুণ), স্পেকট্রামের মধ্য-ইনফ্রারেড অঞ্চলে আগের চেয়ে বেশি সংবেদনশীলতার সাথে পর্যবেক্ষণ করতে। JWST প্লুটোর পৃষ্ঠের তাপমাত্রায় প্যাসিভ কুলিং ব্যবহার করে এবং মধ্য-ইনফ্রারেড যন্ত্রগুলিকে সক্রিয়ভাবে 7K পর্যন্ত ঠান্ডা করতে সক্ষম।
তিনি অনুমতি দেবেন:
- এখন পর্যন্ত গঠিত প্রাচীনতম ছায়াপথগুলি পর্যবেক্ষণ করুন;
- নিরপেক্ষ গ্যাসের মাধ্যমে দেখুন এবং প্রথম তারা এবং মহাবিশ্বের পুনর্মিলন অনুসন্ধান করুন;
- বিগ ব্যাং-এর পরে গঠিত প্রথম নক্ষত্রের (জনসংখ্যা III) বর্ণালী বিশ্লেষণ করে;
- মহাবিশ্বের প্রাচীনতম সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল এবং কোয়াসারের আবিষ্কারের মতো আশ্চর্যজনক চমক পান৷
JWST-এর বৈজ্ঞানিক গবেষণার মাত্রা অতীতের যেকোনো কিছুর মত নয়, যে কারণে টেলিস্কোপটিকে 2010-এর দশকের NASA-এর ফ্ল্যাগশিপ মিশন হিসেবে বেছে নেওয়া হয়েছিল৷
বৈজ্ঞানিক মাস্টারপিস
একটি প্রযুক্তিগত দৃষ্টিকোণ থেকে, নতুন জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ শিল্পের একটি সত্যিকারের কাজ। প্রকল্পটি একটি দীর্ঘ পথ অতিক্রম করেছে: বাজেটের অতিরিক্ত বৃদ্ধি, সময়সূচী বিলম্ব এবং প্রকল্প বাতিল হওয়ার আশঙ্কা রয়েছে। নতুন নেতৃত্বের হস্তক্ষেপের পর সবকিছু পাল্টে যায়। প্রকল্পটি হঠাৎ ঘড়ির কাঁটার মতো কাজ করেছিল, তহবিল বরাদ্দ করা হয়েছিল, ত্রুটি, ব্যর্থতা এবং সমস্যাগুলিকে বিবেচনায় নেওয়া হয়েছিল এবং JWST টিম এতে ফিট হতে শুরু করেছিলসমস্ত সময়সীমা, সময়সূচী এবং বাজেটের কাঠামো। আরিয়ান-5 রকেটে ডিভাইসটির লঞ্চ অক্টোবর 2018 এর জন্য নির্ধারিত হয়েছে। দলটি কেবল সময়সূচীতে আটকে থাকে না, সমস্ত কিছু প্যাক করা এবং সেই তারিখের জন্য প্রস্তুত তা নিশ্চিত করার জন্য তাদের কাছে নয় মাস বাকি রয়েছে।
জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ ৪টি প্রধান অংশ নিয়ে গঠিত।
অপটিক্যাল ব্লক
সমস্ত আয়না অন্তর্ভুক্ত, যার মধ্যে আঠারোটি প্রাথমিক সেগমেন্টেড সোনার-ধাতুপট্টাবৃত আয়না সবচেয়ে কার্যকর। তারা দূরবর্তী তারার আলো সংগ্রহ করতে এবং বিশ্লেষণের জন্য যন্ত্রগুলিতে ফোকাস করতে ব্যবহার করা হবে। এই সমস্ত আয়না এখন প্রস্তুত এবং ত্রুটিহীন, সঠিক সময়সূচীতে তৈরি। একবার একত্রিত হলে, সেগুলিকে একটি কম্প্যাক্ট কাঠামোতে ভাঁজ করা হবে পৃথিবী থেকে L2 ল্যাগ্রেঞ্জ পয়েন্টে 1 মিলিয়ন কিলোমিটারেরও বেশি দূরত্বে চালু করা হবে, এবং তারপর স্বয়ংক্রিয়ভাবে একটি মৌচাক কাঠামো তৈরি করতে স্থাপন করা হবে যা আগামী বছরের জন্য অতি-দীর্ঘ-পাল্লার আলো সংগ্রহ করবে। এটি সত্যিই একটি সুন্দর জিনিস এবং অনেক বিশেষজ্ঞের টাইটানিক প্রচেষ্টার সফল ফলাফল৷
ইনফ্রারেড ক্যামেরার কাছে
Webb চারটি বৈজ্ঞানিক যন্ত্র দিয়ে সজ্জিত যা 100% সম্পূর্ণ। টেলিস্কোপের প্রধান ক্যামেরাটি দৃশ্যমান কমলা আলো থেকে গভীর ইনফ্রারেড পর্যন্ত একটি কাছাকাছি-আইআর ক্যামেরা। এটি প্রাচীনতম নক্ষত্রের অভূতপূর্ব চিত্র প্রদান করবে, সবচেয়ে কনিষ্ঠ ছায়াপথগুলি এখনও গঠনের প্রক্রিয়ায় রয়েছে, মিল্কিওয়ের তরুণ নক্ষত্র এবং নিকটবর্তী ছায়াপথ, কুইপার বেল্টের শত শত নতুন বস্তু। সেঅন্যান্য নক্ষত্রের চারপাশে গ্রহের সরাসরি ইমেজ করার জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়েছে। এটি বেশিরভাগ পর্যবেক্ষকদের দ্বারা ব্যবহৃত প্রধান ক্যামেরা হবে৷
ইনফ্রারেড স্পেকট্রোগ্রাফের কাছে
এই টুলটি শুধুমাত্র আলোকে পৃথক তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিভক্ত করে না, একই সময়ে 100 টিরও বেশি পৃথক বস্তুর জন্য এটি করতে সক্ষম! এই যন্ত্রটি একটি সর্বজনীন ওয়েববা স্পেকট্রোগ্রাফ হবে যা 3টি ভিন্ন স্পেকট্রোস্কোপি মোডে কাজ করতে সক্ষম। এটি ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সি দ্বারা নির্মিত হয়েছিল, তবে ডিটেক্টর এবং একটি মাল্টি-গেট ব্যাটারি সহ অনেকগুলি উপাদান স্পেস ফ্লাইট সেন্টার দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছিল। গডার্ড (নাসা)। এই যন্ত্রটি পরীক্ষা করা হয়েছে এবং ইনস্টল করার জন্য প্রস্তুত৷
মিড-ইনফ্রারেড যন্ত্র
যন্ত্রটি ব্রডব্যান্ড ইমেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হবে, অর্থাৎ এটি সমস্ত ওয়েব ইন্সট্রুমেন্ট থেকে সবচেয়ে চিত্তাকর্ষক ছবি তৈরি করবে। একটি বৈজ্ঞানিক দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি তরুণ নক্ষত্রের চারপাশে প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্ক পরিমাপ করতে, কুইপার বেল্টের বস্তুর পরিমাপ এবং ইমেজিং এবং নজিরবিহীন নির্ভুলতার সাথে তারার আলো দ্বারা উত্তপ্ত ধূলিকণার জন্য সবচেয়ে কার্যকর হবে। এটিই একমাত্র যন্ত্র যা ক্রায়োজেনিকভাবে 7 K-এ শীতল করা হবে। স্পিটজার স্পেস টেলিস্কোপের তুলনায়, এটি 100 ফ্যাক্টর দ্বারা ফলাফল উন্নত করবে।
স্লিটলেস নিয়ার-আইআর স্পেকট্রোগ্রাফ (NIRISS)
যন্ত্রটি আপনাকে উৎপাদন করতে দেবে:
নিকটবর্তী ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যে
এই যন্ত্রটি কানাডিয়ান স্পেস এজেন্সি তৈরি করেছে। ক্রায়োজেনিক পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হওয়ার পর, এটি টেলিস্কোপের যন্ত্রের বগিতে একীভূত হওয়ার জন্যও প্রস্তুত হবে৷
সান শিল্ড
স্পেস টেলিস্কোপ এখনও তাদের দিয়ে সজ্জিত করা হয়নি। প্রতিটি লঞ্চের সবচেয়ে ভীতিকর দিকগুলির মধ্যে একটি হল সম্পূর্ণ নতুন উপাদানের ব্যবহার। সক্রিয়ভাবে পুরো মহাকাশযানটিকে এক-বার ব্যবহারযোগ্য কুল্যান্ট দিয়ে ঠান্ডা করার পরিবর্তে, জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ একটি সম্পূর্ণ নতুন প্রযুক্তি ব্যবহার করে, একটি 5-স্তর সানশিল্ড যা টেলিস্কোপ থেকে সৌর বিকিরণ প্রতিফলিত করার জন্য স্থাপন করা হবে। পাঁচটি 25-মিটার শীট টাইটানিয়াম রডের সাথে সংযুক্ত করা হবে এবং টেলিস্কোপ স্থাপনের পরে ইনস্টল করা হবে। 2008 এবং 2009 সালে সুরক্ষা পরীক্ষা করা হয়েছিল। পরীক্ষাগার পরীক্ষায় অংশগ্রহণকারী পূর্ণ-স্কেল মডেলগুলি এখানে পৃথিবীতে যা করার কথা ছিল তা করেছে। এটি একটি সুন্দর উদ্ভাবন।
এটিও একটি অবিশ্বাস্য ধারণা: শুধু সূর্যের আলোকে আটকানো এবং টেলিস্কোপটিকে ছায়ায় স্থাপন করা নয়, এটি এমনভাবে করা যাতে সমস্ত তাপ টেলিস্কোপের অভিযোজনের বিপরীত দিকে বিকিরণ হয়। মহাকাশের শূন্যস্থানের পাঁচটি স্তরের প্রত্যেকটি বাইরের থেকে দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে ঠান্ডা হয়ে যাবে, যা তাপমাত্রার চেয়ে সামান্য উষ্ণ হবে।পৃথিবীর পৃষ্ঠ - প্রায় 350-360 K. শেষ স্তরের তাপমাত্রা 37-40 K-এ নেমে যাওয়া উচিত, যা প্লুটোর পৃষ্ঠে রাতের তুলনায় শীতল।
এছাড়া, গভীর স্থানের কঠোর পরিবেশ থেকে রক্ষা করার জন্য উল্লেখযোগ্য সতর্কতা নেওয়া হয়েছে। এখানে উদ্বেগের বিষয়গুলির মধ্যে একটি হল ছোট নুড়ি-আকারের নুড়ি, বালির দানা, ধুলোর দানা এবং এমনকি আরও ছোটগুলি আন্তঃগ্রহের মধ্য দিয়ে প্রতি ঘন্টায় দশ বা এমনকি কয়েক হাজার কিলোমিটার বেগে উড়ে যায়। এই মাইক্রোমেটিওরাইটগুলি তাদের মুখোমুখি হওয়া সমস্ত কিছুতে ক্ষুদ্র, মাইক্রোস্কোপিক গর্ত তৈরি করতে সক্ষম: মহাকাশযান, মহাকাশচারী স্যুট, টেলিস্কোপ আয়না এবং আরও অনেক কিছু। যদি আয়নাগুলি শুধুমাত্র গর্ত বা গর্ত পায়, যা "ভাল আলো" উপলব্ধ পরিমাণকে কিছুটা কমিয়ে দেয়, তাহলে সৌর ঢালটি প্রান্ত থেকে প্রান্তে ছিঁড়ে যেতে পারে, পুরো স্তরটিকে অকেজো করে দেয়। এই ঘটনাটি মোকাবেলা করার জন্য একটি উজ্জ্বল ধারণা ব্যবহার করা হয়েছিল৷
পুরো সৌর ঢালটিকে এমনভাবে ভাগে ভাগ করা হয়েছে যে তাদের মধ্যে একটি, দুটি বা এমনকি তিনটির মধ্যে যদি সামান্য ফাঁক থাকে তবে স্তরটি আরও ছিঁড়ে যাবে না, যেমন একটি উইন্ডশিল্ডে ফাটল। গাড়ী বিভাজন সম্পূর্ণ কাঠামোকে অক্ষত রাখবে, যা অবক্ষয় রোধে গুরুত্বপূর্ণ।
মহাকাশযান: সমাবেশ এবং নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা
এটি সবচেয়ে সাধারণ উপাদান, যেমন সমস্ত মহাকাশ টেলিস্কোপ এবং বিজ্ঞান মিশন রয়েছে৷ JWST-এ, এটি অনন্য, তবে সম্পূর্ণ প্রস্তুত। প্রকল্পের সাধারণ ঠিকাদার, নর্থরপ গ্রুমম্যানের জন্য যা বাকি ছিল তা হল ঢালটি সম্পূর্ণ করা, টেলিস্কোপ একত্রিত করা এবং এটি পরীক্ষা করা। মেশিনের জন্য প্রস্তুত হবে2 বছরের মধ্যে চালু হবে৷
আবিষ্কারের ১০ বছর
সবকিছু ঠিকঠাক থাকলে, মানবতা মহান বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারের দ্বারপ্রান্তে থাকবে। নিরপেক্ষ গ্যাসের আবরণ যা এখন পর্যন্ত প্রাচীনতম নক্ষত্র এবং ছায়াপথের দৃশ্যকে অস্পষ্ট করে রেখেছে ওয়েবের ইনফ্রারেড ক্ষমতা এবং এর বিশাল উজ্জ্বলতা দ্বারা মুছে ফেলা হবে। 0.6 থেকে 28 মাইক্রন (মানুষের চোখ 0.4 থেকে 0.7 মাইক্রন দেখতে পায়) এর বিশাল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসীমা সহ এটি এখন পর্যন্ত নির্মিত বৃহত্তম, সবচেয়ে সংবেদনশীল টেলিস্কোপ হবে। এটি এক দশকের পর্যবেক্ষণ প্রদান করবে বলে আশা করা হচ্ছে।
নাসা অনুসারে, ওয়েব মিশনের জীবনকাল 5.5 থেকে 10 বছর হবে। এটি কক্ষপথ বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় প্রপেলান্টের পরিমাণ এবং মহাকাশের কঠোর পরিবেশে ইলেকট্রনিক্স এবং সরঞ্জামের জীবনকাল দ্বারা সীমিত। জেমস ওয়েব অরবিটাল টেলিস্কোপ পুরো 10 বছরের জন্য জ্বালানি বহন করবে এবং উৎক্ষেপণের 6 মাস পরে, ফ্লাইট সমর্থন পরীক্ষা করা হবে, যা 5 বছরের বৈজ্ঞানিক কাজের গ্যারান্টি দেয়৷
কী ভুল হতে পারে?
প্রধান সীমিত ফ্যাক্টর হল বোর্ডে জ্বালানীর পরিমাণ। যখন এটি শেষ হবে, স্যাটেলাইটটি L2 Lagrange পয়েন্ট থেকে দূরে সরে যাবে, পৃথিবীর আশেপাশে একটি বিশৃঙ্খল কক্ষপথে প্রবেশ করবে৷
এটা দিয়ে আসুন, অন্যান্য ঝামেলা হতে পারে:
- আয়নার অবক্ষয়, যা সংগৃহীত আলোর পরিমাণকে প্রভাবিত করবে এবং চিত্রের নিদর্শন তৈরি করবে, কিন্তু টেলিস্কোপের পরবর্তী অপারেশনের ক্ষতি করবে না;
- আংশিক বা সমস্ত সৌর পর্দার ব্যর্থতা, যা বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করবেমহাকাশযানের তাপমাত্রা এবং ব্যবহারযোগ্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরকে খুব কাছাকাছি ইনফ্রারেড (2-3 µm);
- মিড-আইআর ইন্সট্রুমেন্ট কুলিং সিস্টেমের ব্যর্থতা, এটিকে অব্যবহারযোগ্য করে দিচ্ছে কিন্তু অন্যান্য যন্ত্রকে প্রভাবিত করছে না (0.6 থেকে 6 µm)।
জেমস ওয়েব টেলিস্কোপের জন্য অপেক্ষা করা সবচেয়ে কঠিন পরীক্ষা হল একটি প্রদত্ত কক্ষপথে উৎক্ষেপণ এবং সন্নিবেশ। এই পরিস্থিতিগুলি পরীক্ষা করা হয়েছে এবং সফলভাবে সম্পন্ন হয়েছে৷
বিজ্ঞানে বিপ্লব
যদি জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ চালু থাকে, তাহলে 2018 থেকে 2028 পর্যন্ত এটিকে পাওয়ার জন্য যথেষ্ট জ্বালানি থাকবে। উপরন্তু, রিফুয়েলিংয়ের সম্ভাবনা রয়েছে, যা টেলিস্কোপের জীবনকাল আরও এক দশক বাড়িয়ে দিতে পারে। হাবল যেমন 25 বছর ধরে কাজ করছে, তেমনি JWST একটি প্রজন্মের বিপ্লবী বিজ্ঞান প্রদান করতে পারে। অক্টোবর 2018-এ, Ariane 5 লঞ্চ ভেহিকেল জ্যোতির্বিদ্যার ভবিষ্যৎ কক্ষপথে লঞ্চ করবে, যা 10 বছরেরও বেশি পরিশ্রমের পরে, ফল দিতে শুরু করতে প্রস্তুত। মহাকাশ টেলিস্কোপের ভবিষ্যত প্রায় এখানে।
