ما مقدار الذهب في تلسكوب جيمس ويب؟

يتكون التلسكوب من 18 مرآة رئيسية سداسية الشكل مطلية بالذهب تتراكب معا مثل خلايا النحل (رويترز)
يتكون التلسكوب من 18 مرآة رئيسية سداسية الشكل مطلية بالذهب تتراكب معا مثل خلايا النحل (رويترز)
تخطط إدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) لإطلاق تلسكوب جديد إلى الفضاء في أكتوبر/تشرين الأول 2018 ليحل مكان التلسكوب "هابل". ويحمل التلسكوب الجديد اسم "جيمس ويب"، وأبرز ما يميزه لون مراياه الذهبي، فما مقدار الذهب المستخدم فيه؟

يتألف تلسكوب جيمس ويب من 18 مرآة سداسية الشكل، قطر كل واحدة منها 1.32م، ستنفرد بعد الإطلاق لتشكل مرآة واحدة ضخمة تشبه خلية النحل ويبلغ قطرها 6.5م، وتتمتع بقدرة على جمع الضوء تزيد بسبع مرات عن قدرة التلسكوب هابل.

ومرايا هذا التلسكوب الذهبية ليست مصنوعة من الذهب، فالذهب من أكثر المواد العالية التوصيل (إلى جانب الفضة والنحاس)، فهو يتمدد ويتقلص بشكل كبير وفقا لتغير درجات الحرارة. ولأن سطح المرايا الثماني عشرة التي ستصطف معا بدقة بالغة، يجب أن يكون أملس بدقة تتراوح بين 20 إلى 22 نانومترا، فالمرايا بحاجة إلى مادة لا تتأثر تقريبا بتغيرات الحرارة.

ولذلك تم اختيار "البريليوم"، فكل مرآة عبارة عن صفيحة بريليوم عملاقة كانت دائرية في الأصل قبل أن تتحول إلى مرآة سداسية، ثم أزيل نحو 92% من كتلتها الخلفية. وبعد أن كان وزن كل صفيحة أول الأمر 250 كلغ انتهى بها المطاف بوزن 21 كلغ، ووزن التلسكوب بأكمله يبلغ 55% من وزن تلسكوب هابل.

وهذه المرايا تم صقلها على مراحل متعددة تبدأ بالصقل الخام ثم تعرض لتبريد شديد ثم ترسل مرة أخرى إلى الصقل، وبعد انتهاء كافة مراحل الصقل يتم طلاء مرايا البريليوم بالذهب.

مرايا التلسكوب الـ18 مصنوعة من مادة البريليوم، تم تحويلها إلى شكل سداسي وتطبيق عمليات صقل متعدد عليها (رويترز)

واختير الذهب لأنه يزيد بشكل كبير من انعكاسية التلسكوب في ضوء الأشعة تحت الحمراء. ويجب أن يكون الطلاء سميكا بدرجة كافية لتغطية المرآة بالكامل، وفي الوقت ذاته رقيقا بما يكفي ليمنع التأثير على المرآة من حيث التمدد والتقلص والتشوه عند تغير درجات الحرارة.

ويتم تطبيق طلاء الذهب داخل غرفة مفرغة من الهواء توضع فيها المرايا، ويتم بخ مقدار ضئيل من الذهب وحقنه في الغرفة، وتستمر العملية حتى يكون سمك الذهب بمقدار مئة نانومتر (أي ما يعادل 600 ذرة ذهب، إذا علمنا أن قطرة ذرة الذهب يعادل 0.166 نانومتر)

وفي المحصلة يتم استخدام ما يعادل 2.5 سم3 من الذهب لطلاء 25م2 هي مساحة مرايا التلسكوب. وبالإجمال فإن ما يستخدم في الطلاء يزيد قليلا عن 48غ من الذهب.

ولأن الذهب أملس جدا وطيّع فتوضع فوقه طبقة شفافة من الزجاج لحماية الحبيبات والسطح العاكس.

ويتضمن تلسكوب جيمس ويب العديد من المكونات التي يجب أن تتراكب معا لتجعل المرايا تركز الضوء على المعدات بشكل ملائم. وتغطية مرايا البريليوم بطبقة رقيقة جدا من الذهب خطوة ضئيلة في هذه العملية، ولكنه مع ذلك أكثر سمات التلسكوب وضوحا، فبأقل من أونصتين من الذهب تكلفان نحو ألفي دولار، أمكن طلاء أقوى تلسكوب فضائي حتى الآن.

المصدر : مواقع إلكترونية
كلمات مفتاحية: