James Webb Telescope:జేమ్స్‌ వెబ్‌ టెలిస్కోపు..ప్రత్యేకతలెన్నో

ఖగోళ పరిశోధనలను కొత్త పుంతలు తొక్కించగల సామర్థ్యం ‘జేమ్స్‌ వెబ్‌ స్పేస్‌ టెలిస్కోపు (జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ)’ సొంతం. దీని తయారీ కోసం శాస్త్రవేత్తలు అనేక కొత్త పరిజ్ఞానాలను అభివృద్ధి చేశారు. అత్యాధునిక ఆప్టిక్‌ వ్యవస్థతోపాటు పలు శక్తిమంతమైన సైన్స్‌ పరికరాలను అందులో పొందుపరిచారు. భూమికి దాదాపు 15 లక్షల కిలోమీటర్ల దూరాన సూర్యుడు-భూమి వ్యవస్థకు సంబంధించిన లాంగ్‌రేంజ్‌ పాయింట్‌-2 (ఎల్‌2) ప్రదేశంలో.. అత్యంత శీతల వాతావరణంలో పనిచేసేలా దాన్ని తీర్చిదిద్దారు. సంబంధిత విశేషాలివీ..

మాయా కవచం 

సూర్యకాంతిని అడ్డుకోవడానికి జేడబ్ల్యూఎస్‌టీలో ఐదు పొరలతో సన్‌షీల్డ్‌ అమర్చారు. అది ప్లాస్టిక్‌ను పోలిన కాప్టాన్‌ అనే పదార్థంతో తయారైంది. దానికి అల్యూమినియం, డోప్డ్‌ సిలికాన్‌ పూతపూశారు. పొరల మధ్య శూన్యం ఉంటుంది. ఆ శూన్యత కూడా ఇన్సులేటర్‌గా పనిచేస్తుంది. ప్రతి పొరనూ భిన్నంగా తయారుచేశారు. దాని మందం కూడా విభిన్నంగానే ఉంటుంది. సూక్ష్మ ఉల్కలు ఢీ కొట్టినా ఈ కవచంలో సామర్థ్యంలో ఎలాంటి ఇబ్బంది లేకుండా రూపొందించారు. వెలుపల ఉండే మొదటి పొరపై సూర్యకాంతి నేరుగా పడుతుంది. ఫలితంగా 85 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ వేడిని ఎదుర్కొంటుంది. అయితే ఐదో పొరకు చేరేసరికి ఆ వేడికి అడ్డుకట్ట పడి, అంతరిక్షంలో సహజసిద్ధంగా ఉండే శీతల వాతావరణం ఉంటుంది. ఫలితంగా టెలిస్కోపు దర్పణాలు మైనస్‌ 233 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ ఉష్ణోగ్రతలో కొనసాగుతాయి. సూర్యుడి వైపు ఉండే పొర.. 2లక్షల వాట్‌ల మేర సౌర రేడియోధార్మికత తాకుతుంది. అంతిమంగా అవతలి వైపునకు చేరేది 0.02 వాట్‌ల మాత్రమే. ఈ సన్‌షీల్డ్‌ 22 మీటర్ల పొడవు, 12 మీటర్ల వెడల్పు కలిగి ఉంటుంది. అంటే దాదాపు టెన్నిస్‌ కోర్టు పరిమాణమన్నమాట.

కుదిపేసి చూస్తారు

ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్‌ సాధనం పనిచేయకపోతే దాన్ని అటూఇటు ఊపడం, తట్టిచూడటం వంటివి చేస్తుంటాం. అదే సూత్రాన్ని  జేడబ్ల్యూఎస్‌టీలో పాటిస్తున్నారు. ఇందులో ఏదైనా ఇబ్బంది వస్తే దాన్ని నిర్దేశిత రీతిలో కుదిపేసేలా అల్గోరిథమ్‌లను తయారుచేశారు. అప్పటికీ పనిచేయకపోతే.. టెలిస్కోపును పలుమార్లు సవ్య దిశలో, ఆ తర్వాత అపసవ్య దిశలో భ్రమణానికి గురిచేసి చూస్తారు.

అత్యాధునిక పరికరాలు

జేడబ్ల్యూఎస్‌టీలో దర్పణాలతో కూడిన ఆప్టిక్‌ వ్యవస్థకు తోడు నాలుగు సైన్స్‌ పరికరాలు ప్రధానమైనవి. అవి..

నియర్‌ ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌ కెమెరా: ఇది అత్యంత సున్నితమైంది.

నియర్‌ ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌ స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్‌: ఇది నక్షత్రాలు లేదా గెలాక్సీల కాంతిని నిర్దేశిత సెక్ట్రమ్‌లోకి మారుస్తుంది. దీనికోసం మైక్రోషట్టర్‌ అరేను ప్రత్యేకంగా రూపొందించారు. ఒకేసారి వంద గెలాక్సీలను పరిశీలించేలా దీన్ని తీర్చిదిద్దారు.

మిడ్‌ ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌ ఇమేజర్‌: కొన్ని మూలకాల సంకేతాలను పట్టుకుంటుంది. ఇప్పుడిప్పుడే ఏర్పడుతున్న నక్షత్రాలను స్పష్టంగా చూపుతుంది.

నియర్‌ ఇన్‌ఫ్రారెడ్‌ ఇమేజింగ్‌ స్లిట్‌లెస్‌ స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్‌: నక్షత్రాల వద్ద ఉండే గ్రహ వ్యవస్థలను అధ్యయనం చేయడానికి ఇది ఉపయోగపడుతుంది. గ్రహాంతర జీవం ఆనవాళ్లను పసిగడుతుంది.

ప్రయోజనాలివీ..

> 1,380 కోట్ల ఏళ్ల కిందట బిగ్‌బ్యాంగ్‌ అనే విస్ఫోటంతో విశ్వం ఏర్పడిందని శాస్త్రవేత్తలు నమ్ముతున్నారు. ఆ సిద్ధాంతాన్ని జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ పరిశీలిస్తుంది. బిగ్‌బ్యాంగ్‌ అనంతరం తొలి 20 కోట్ల సంవత్సరాలపాటు చీకటి రాజ్యమేలింది. అప్పుడు గ్యాస్, కృష్ణపదార్థం (డార్క్‌మ్యాటర్‌) ఆవరించింది. తర్వాత ఒక్కసారిగా నక్షత్రాలు పుట్టుకురావడం మొదలైంది. ఆపై కొన్ని కోట్ల ఏళ్లకు అవి గెలాక్సీలుగా ఏర్పడ్డాయి. తొలితరం తారలు, నక్షత్ర మండలాలను జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ పరిశీలిస్తుంది. సుదూర గెలాక్సీలపై సునిశిత పరిశీలనలు సాగించొచ్చు.

> నక్షత్రాలు, గ్రహ వ్యవస్థలు పుట్టుకొస్తున్న తీరును చూపుతుంది.

> మన పాలపుంత గెలాక్సీలోని నక్షత్రాల వద్ద ఉన్న గ్రహాలను పరిశీలిస్తుంది. ఆవాసయోగ్య పరిస్థితులను గుర్తిస్తుంది.

> ఇతర నక్షత్రాల చుట్టూ ఉన్న గ్రహాల్లోని రసాయన తీరుతెన్నుల గురించి తెలుసుకోవచ్చు. నీరు, కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్, మిథేన్‌ వంటివాటిని బాగా గుర్తించొచ్చు.

> భూవాతావరణంలోని నిర్దిష్టమైన రసాయన తీరుతెన్నులు జీవం మనుగడకు దోహదపడుతున్నాయి. సహజ చర్యల ద్వారా అటు కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్‌తోపాటు ఇటు మిథేన్‌ ఉత్పత్తి అవుతుంటుంది. అయితే జీవుల ద్వారా వంద రెట్లు ఎక్కువ మిథేన్‌ ఉత్పత్తవుతుంది. భూమి మీద ఈ వాయువు చాలా ఎక్కువగా ఉండటానికి జీవం ఉనికే కారణం. ఇతర గ్రహాల్లో కార్బన్‌ డైఆక్సైడ్, మిథేన్‌కు మధ్య ఉన్న సున్నితమైన సమతౌల్యాన్ని నిశితంగా పరిశీలిస్తే అక్కడి జీవం ఉనికికి సంబంధించిన ఆనవాళ్లను పట్టుకోవచ్చు. జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ ఇందుకు సాయపడుతుంది. తద్వారా.. విశ్వంలో మనం ఏకాకులమా అన్న ప్రశ్నకు జవాబులు కనుగొనవచ్చు.

> భూమి పరిమాణంలో ఉండి, ఆవాసయోగ్యత కలిగిన గ్రహాలు మన గెలాక్సీలోనే 1200 కోట్లు ఉండొచ్చని విశ్లేషిస్తున్నారు. జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ.. మనకు 40 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలోని ట్రాపిస్ట్‌-1 వ్యవస్థను వీక్షించనుంది. ఆ నక్షత్రం.. చాలా చిన్నగా గురు గ్రహం పరిమాణంలో ఉంది. దాని చుట్టూ ఏడు గ్రహాలు తిరుగుతున్నాయి. అందులో మూడింటిపై జీవం మనుగడకు అనువైన పరిస్థితులు ఉండొచ్చని అంచనా.

> మన సౌర కుటుంబంలోని గ్రహాలు, వాటి చందమామలపైనా జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ అధ్యయనం చేయగలదు. తోకచుక్కలు, గ్రహశకలాలు, చిన్నపాటి గ్రహాలనూ శోధిస్తుంది.

ఏమిటీ ఎల్‌2? అక్కడికే ఎందుకు?

ఆకాశంలో మసకమసకగా ఉన్న నక్షత్రాలను నగరాల నుంచి మనం చూడలేం. విద్యుత్‌ దీపాల ప్రకాశత్వమే అందుకు కారణం. వాటిని చూడాలంటే గ్రామాలకు వెళ్లాల్సిందే. జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ.. మసకమసకగా ఉన్న గెలాక్సీలను చూడాలి. అయితే భూమి.. పరారుణ కాంతిలో చాలా ప్రకాశవంతంగా ఉంటుంది. అందువల్ల అది భూమి, చంద్రుడి నుంచి దూరం జరగాలి. అదే సమయంలో జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ దర్పణాలు మైనస్‌ 233 డిగ్రీల సెల్సియస్‌ చల్లదనాన్ని కలిగి ఉండాలి. అందుకే జేడబ్ల్యూఎస్‌టీని లాంగ్‌రేంజ్‌ పాయింట్‌-2 (ఎల్‌2) అనేక ప్రత్యేక ప్రదేశంలోకి పంపుతున్నారు. అది భూమికి దాదాపు 15 లక్షల కిలోమీటర్ల దూరంలో ఉంటుంది. ఎల్‌2 వద్ద సూర్యుడి, భూమి గురుత్వాకర్షణ శక్తులు కలిసి స్థిరమైన పరిస్థితులను ఏర్పరుస్తాయి. ఆ ప్రాంతంలో ఒక భారీ గొడుగు లాంటి కవచాన్ని ఏర్పాటు చేస్తే.. సూర్యకాంతి, భూమి, చంద్రుడి నుంచి వచ్చే వెలుగులను ఏకకాలంలో అడ్డుకోవచ్చు. ఫలితంగా ఈ షీల్డ్‌కు రెండో పక్క ఉన్న టెలిస్కోపు భాగంలో శీతల పరిస్థితులు నెలకొంటాయి. అక్కడి నుంచి స్థిరంగా విశ్వవీక్షణ చేయవచ్చు. ఎల్‌2 ప్రదేశంలోకి జేడబ్ల్యూఎస్‌టీ రెండు వారాల్లో చేరుకుంటుంది. అక్కడ.. భూమి వెంటే ఉంటూ 365 రోజులకోసారి సూర్యుడిని చుట్టి వస్తుంది.

టైమ్‌ మెషీన్‌ తరహాలో..

టెలిస్కోపులు టైమ్‌ మెషీన్‌ల వంటివి. కాంతి సెకనకు 3 లక్షల కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రయాణిస్తున్నప్పటికీ.. సుదూర విశ్వంలోని కొన్ని ప్రాంతాల నుంచి అది మనల్ని చేరడానికి వందల కోట్ల ఏళ్లు పడుతుంది. ఆ పురాతన కాంతిని ఒడిసిపట్టడం ద్వారా మునుపటి పరిస్థితులను తెలుసుకోవచ్చు. కాంతిలో బోలెడు సమాచారం ఉంటుంది. ఒక ప్రదేశానికి సంబంధించిన రసాయన తీరుతెన్నులను.. అక్కడి నుంచి వచ్చే కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాలను పరిశీలించడం ద్వారా తెలుసుకోవచ్చు. సౌర కుటుంబానికి అత్యంత సమీపంలోని ఆల్ఫా సెంచోరి నుంచి కాంతి రావడానికే 4 ఏళ్లు పడుతుంది.

- ఈనాడు ప్రత్యేక విభాగం