טלסקופ החלל ג'יימס ווב: הטלסקופ שיכול לגלות דבורה על הירח

מבין משימות המחקר הרבות של נאס״א, לא רבות נהנות מהתהילה הציבורית הנרחבת אשר לה זוכה טלסקופ החלל האבל, בשל תצלומיו המרהיבים של גלקסיות, ערפיליות וגופים שמימיים אחרים. האבל אחראי לשורת תגליות פורצות דרך ואף מהפכניות בחקר היקום, והוא עדיין ממשיך בעבודתו במסלול סביב כדור-הארץ. עם זאת, הטכנולוגיות שלו הולכות ומתיישנות; הוא שוגר לחלל ב-1990, לפני יותר מרבע מאה. 

 

לפני כמעט עשרים שנה החלו מהנדסים ומדענים לפתח את את טלסקופ החלל שישמש יורשו וממשיך דרכו של האבל. זהו טלסקופ החלל ג׳יימס ווב הקרוי על שם המנהל השני של נאס"א שהוביל את משימות אפולו: מיזם שאפתני בהשתתפות 17 מדינות בהובלת נאס"א וסוכנויות החלל האירופית והקנדית. החודש, לאחר עיכוב של שנים בלוחות הזמנים ועלויות נוסקות שכמעט הובילו לביטול הפרויקט ב-2011, הסתיימה בנייתו של הטלסקופ בעלות כוללת ב-8.8 מיליארד דולר. בשנתיים הקרובות יבחנו אותו מדענים ומהנדסים מכל כיוון כדי לוודא שהוא מוכן לשיגור בתוך שנתיים, בסוף 2018.

 

מדובר בטלסקופ עוצמתי שיעניק מבט חסר תקדים לעומק היקום, למרחק של 13 מיליארד שנות אור. כידוע, כיוון שמהירות האור מוגבלת, הצצה למרחקים אדירים שכאלה היא למעשה מבט ביקום המוקדם, מאות בודדות של מיליוני שנים לאחר המפץ הגדול. אמנם כלי מחקר אחרים סיפקו תצפיות מתקופה מוקדמת יותר ביקום, אך ג׳יימס ווב יאפשר לבחון לראשונה תקופה שנותרה עד כה באפלה מחקרית, תקופה שבה היקום התקרר והחלו להיווצר הגופים השמימיים הראשונים המוכרים לנו. בכך, אפשר לומר, הוא עומד להיות אחד מ"מכונות הזמן" העצמתיות ביותר שעומדות לרשותנו. 

 

התעלומות העומדות לפתחו של ג'יימס ווב הן רבות. בין השאר, צפוי טלסקופ החלל לבחון את תהליך היווצרותן של מערכות שמש, לחקור את פוטנציאל התפתחות החיים שבהן ואולי גם לספק עדויות למה לחומר האפל והאנרגיה האפלה, שמדענים משערים שהם מהווים 95% מכל האנרגיה והמסה ביקום אך עד כה לא נמדדו באופן ישיר. ולכל אלה אפשר כמובן גם להוסיף את השאלות שעדיין לא נשאלו, התעלומות שככל הנראה עוד יתעוררו בזכות המבט חסר התקדים שג'יימס ווב יספק. ״השקענו שני עשורים בפיתוח חידושים ובעבודה קשה, וזו התוצאה – אנחנו פותחים מרחב שלם חדש של אסטרונומיה״, אמר במסיבת עיתונאים שנערך בתחילת החודש מנהל הפרויקט ג׳ון מאת׳ר, מדען נאס״א ממובילי משימת המחקר של הטלסקופ.

 

 

 

 

הצורך בטלסקופ ג׳יימס ווב הוא במידה רבה גם תולדה של הצלחתו מרחיקת הלכת של האבל, שתגליותיו הרבות העלו שאלות מחקר חדשות המחייבות כלי תצפית חדשים ועוצמתיים יותר. ההבדל המשמעותי ביותר הניכר לעין בין שני הטלסקופים הוא הגודל: בעוד האבל דומה בממדיו למשאית, ג׳יימס ווב, שיהיה הגדול ביותר שישוגר לחלל עד כה, יכול להתפרש לאורכו של מגרש טניס. יחד עם זאת, בשל שכלולים הנדסיים מהשנים האחרונות, משקלו יגיע רק לחצי ממשקלו של האבל. סיבה מרכזית לממדי הטלסקופ היא מגן שמש בקוטר 22 מטר שנועד לייצב את טמפרטורת המכשירים סביב מינוס 220 מעלות צלזיוס (לשם השוואה, המראות של האבל נשמרות בטמפרטורת חדר).

 

אבל המקום שבו הגודל באמת קובע הוא המראה המרכזית העצומה של ג׳יימס ווב, הבנויה מ- 18 מראות משושות קטנות מצופות זהב ואמורה לקלוט את הקרינה הנפלטת מהגופים שבהם הטלסקופ יצפה. עם קוטר של 6.5 מטרים, המראה של ג׳יימס ווב היא בעלת שטח פנים גדול פי 6 ביחס למראה של האבל. המשמעות היא שמדענים יוכלו לראות גופים שבהירותם קטנה פי 10 מיליארד בהשוואה לכוכבים שאנו בקושי יכולים לראות בעינינו ללא טלסקופ, כלומר פי 10 עד פי 100 בהשוואה להאבל. למעשה, לדברי מאת׳ר, הטלסקופ יהיה רגיש מספיק לזהות את חום הגוף של דבורה על הירח. 

 

גם טווח האינפורמציה שג׳יימס ווב יצליח לקלוט מהיקום היא חסרת תקדים. גופים שונים עשויים לפלוט קרינה החל מאורכי גל קצרים מאוד, כמו אולטרה-סגול, ועד אורכי גל ארוכים כקרינת רדיו או אינפרה-אדומה. ג'יימס ווב יפעל כמובן בתחום רחב מאוד של אורכי גל אך ההתמחות שלו בקרינה אינפרה-אדומה - ציפוי הזהב של המראה ממקסם יכולת זו - משלימה את יכולותיו של האבל, שבעיקר צופה בגופים באורכי הגל הקצרים יותר של אולטרה סגול והאור הנראה. 

 

 

 

אחת התקוות הגדולות שמדענים תולים ברגישותו של טלסקופ החלל ג'יימס ווב לקרינה אינפרה אדומה, נוגעת לתעלומה עתיקה: האם ישנן (או היו בעבר) פלנטות ביקום המסוגלות לקיים חיים כשלנו? יכולותיו המוגברות של הטלסקופ יאפשרו תצפיות מבעד למסכי האבק והגז של ערפיליות, שבתוכן נוצרים כוכבים ומערכות פלנטריות הדומות למערכת השמש שלנו. זאת מאחר שקרינה אינפרה-אדומה נחסמת במידה פחותה על ידי האבק, בניגוד לקרינה באורכי גל קצרים יותר. כך יוכל הטלסקופ לזהות כוכבי לכת כל עוד הם אינם קטנים מכוכב הלכת צדק. הטלסקופ יזהה את החום שהם פולטים, על אף שהם מקיפים כוכבי אם שבהירים מהם בסדר גודל של מיליוני פעמים. ג׳יימס ווב אמנם לא יוכל לזהות פרטים ספציפיים על פני כוכבי הלכת, אבל הוא יוכל לקלוט מרכיבים כימיים באטמוספרות שלהם, לקבוע אם קיימת שכבת אוזון, להבין איזה סוגי עננים מרחפים באטמוספרה ואם הם ממטירים גשם של מים.

 

ג׳יימס ווב ימוקם בנקודה מיוחדת בחלל המכונה נקודת לגראנז'. הוא לא יקיף את כדור-הארץ כמו האבל, אלא יוצב הרחק ממנו, במסלול הקפה סביב השמש בעודו בסנכרון עם כדור-הארץ. במלים אחרות, הוא יקיף את השמש יחד עם כדור-הארץ, מבלי לשנות את מרחקו מכדור-הארץ או מהשמש. הצבתו של הטלסקופ בנקודה זו, במרחק רב מכדור-הארץ – 1.5 מיליון קילומטר מפני השטח של כוכב הלכת שלנו, פי ארבעה ממרחק הירח - לא תאפשר לשלוח אליו משימות שיפוץ, שדרוג ותיקון כפי שנשלחו מעבורות החלל להאבל, שמקיף את כדור-הארץ בגובה של כ-600 קילומטר בלבד. המשמעות היא שאין כל מקום לטעויות בבניית הטלסקופ ובשיגורו.

 

מובילי המשימה מקווים להימנע מהמצב המביך אליו נקלעה משימת האבל שבועות ספורים לאחר שיגור הטלסקופ, כשהתגלה פגם משמעותי במראה הראשית. כדי להימנע מתקלות כאלה, בשנתיים הקרובות יבחנו מדענים ומהנדסים את יכולתו של הציוד הרגיש של הטלסקופ לעמוד בתנאי השיגור הקשים ובתנאים השוררים בחלל.

 

לאחר שיגורו לחלל, יחל הטלסקופ ג׳יימס ווב לפעול באופן מלא בתוך שישה חודשים. משימת המחקר שלו מוגדרת לתקופה של לפחות 5 שנים, אך מובילי הפרויקט מקווים שהוא יוכל לפעול גם לאורך כעשור. הטלסקופ יישא מספיק דלק רק לתקופה זו. בחלון הזדמנויות זה – עשר שנים של חסד –  אנחנו צפויים להיחשף לעולם חדש ומרתק, יקום שקשה לדעת אילו עוד הפתעות הוא צופן.