Artikel oleh : Mohd Rizuan Bin Ali
http://astromas2020.blogspot.com
Rajah 1
Gambaran artis terhadap Teleskop Angkasa James Webb.
Gambaran artis terhadap Teleskop Angkasa James Webb.
Teleskop Angkasa James Webb (James Webb Space Telescope, JWST) boleh dikatakan sebagai teleskop pengganti kepada teleskop angkasa Hubble. Namun ianya akan mencerap dalam julat gelombang inframerah, iaitu tidak seperti teleskop Hubble yang mencerap dalam gelombang cahaya dan sinar ultra-ungu. Seperti teleskop Hubble, JWST juga akan ditempatkan di ruang angkasa lepas tetapi ianya lebih jauh iaitu pada jarak 1.5 juta kilometer dari bumi iaitu pada titik Lagrange ke-2 (L2) berbanding teleskop Hubble pada jarak 570 kilometer sahaja dari permukaan bumi. JWST adalah hasil kerjasama antara NASA, Agensi Angkasa Eropah dan Agensi Angkasa Lepas Kanada. JWST dahulunya dikenali sebagai Teleskop Angkasa Generasi Seterusnya (Next Generation Space Telescope, NGST) namun telah diubah namanya dengan mengambil nama pengarah kedua NASA, James E. Webb sebagai nama kepada teleskop ini. Dengan panjang 22 meter dan diameter 12 meter, JWST adalah lebih hampir dua kali ganda lebih besar dari sebuah bas sekolah. JWST dirancang untuk dilancarkan tidak awal dari bulan Jun 2013.
MISI
Misi saintifik JWST melibatkan empat komponen utama iaitu; mengkaji cahaya dari bintang dan galaksi pertama yang terbina selepas kejadian Big Bang; untuk mengkaji pembentukan dan evolusi galaksi, untuk memahami proses pembentukan bintang dan sistem protoplanetari; dan untuk mengkaji sistem planetari dan kejadian asal kehidupan. Untuk membolehkan kajian ini dibuat, JWST akan beroperasi dalam mod gelombang inframerah yang mana tidak akan menghasilkan gambar secantik yang dihasilkan oleh Teleskop Angkasa Hubble. JWST akan beroperasi dengan julat gelombang antara 0.6 ke 28 micrometer yang membolehkan pencerapan tidak terganggu oleh gelombang inframerah yang dihasilkan oleh teleskop itu sendiri. Oleh itu badan teleskop perlu dipastikan sentiasa berkeadaan sejuk dan terlindung dari matahari untuk mengekalkan suhu sekitar -233.15 darjah selsius. Misi pelancaran JWST dijangkakan tidak awal dari bulan Jun 2013 dan bakal di lancarkan oleh roket Ariane 5 di Pusat Angkasa Lepas Kourou Guiana, di French Guina. JWST bakal di letakkan di titik orbit L2 yang mana merupakan kawasan yang sesuai untuk memberi perlindungan dari radiasi inframerah dari matahari dan juga dari bumi dan bulan. JWST akan hanya mula beroperasi menjalanlkan misi sainsnya selepas enam bulan dilancarkan.
MISI
Misi saintifik JWST melibatkan empat komponen utama iaitu; mengkaji cahaya dari bintang dan galaksi pertama yang terbina selepas kejadian Big Bang; untuk mengkaji pembentukan dan evolusi galaksi, untuk memahami proses pembentukan bintang dan sistem protoplanetari; dan untuk mengkaji sistem planetari dan kejadian asal kehidupan. Untuk membolehkan kajian ini dibuat, JWST akan beroperasi dalam mod gelombang inframerah yang mana tidak akan menghasilkan gambar secantik yang dihasilkan oleh Teleskop Angkasa Hubble. JWST akan beroperasi dengan julat gelombang antara 0.6 ke 28 micrometer yang membolehkan pencerapan tidak terganggu oleh gelombang inframerah yang dihasilkan oleh teleskop itu sendiri. Oleh itu badan teleskop perlu dipastikan sentiasa berkeadaan sejuk dan terlindung dari matahari untuk mengekalkan suhu sekitar -233.15 darjah selsius. Misi pelancaran JWST dijangkakan tidak awal dari bulan Jun 2013 dan bakal di lancarkan oleh roket Ariane 5 di Pusat Angkasa Lepas Kourou Guiana, di French Guina. JWST bakal di letakkan di titik orbit L2 yang mana merupakan kawasan yang sesuai untuk memberi perlindungan dari radiasi inframerah dari matahari dan juga dari bumi dan bulan. JWST akan hanya mula beroperasi menjalanlkan misi sainsnya selepas enam bulan dilancarkan.
OPTIK
Cermin utama JWST (cermin pembalikan berilium berdiameter 6.5 meter) mempunyai keupayaan 6 kali lebih besar mengumpul dari Hubble. Oleh sebab diameter ini adalah terlalu besar untuk diangkut oleh mana-mana pesawat pelancar, maka cermin JWST adalah terdiri dari 18 segmen cermin hexagonal, yang akan dilipat semasa teleskop ini dilancarkan. Mikromotor sensitif dan sensor wavefront akan memastikan kedudukan segmen cemin ini berada di kedudukan yang tepat yang mana tidak seperti cermin teleskop Keck di Hawaii yang senantiasa perlu dikawal menggunakan optik aktif untuk mengatasi kesan angin dan graviti di bumi.
Rajah 2
Kedudukan JWST di titik L2 adalah sejauh 1.5 juta kilometer iaitu hampir 4 kali ganda lebih jauh dari jarak bulan-bumi.
STATUS TERKINI
JWST kini menghampiri fasa C perekaannya. Pada Januari 2007, 9 dari 10 teknologi yang dibangunkan untuk JWST telah melepasi penilaian yang ketat yang bertujuan untuk mengelakkan risiko terhadap program ini seperti yang pernah berlaku terhadap teleskop Hubble yang tidak dapat berfungsi selepas perlancarannya kerana kesilapan pada cermin utama. Dijangkakan kos pembangunan, perlancaran dan penyelenggaraan JWST akan mencecah US Dolar 4.5 bilion yang mana 1 bilion adalah kos penyelenggaraan selama 10 tahun.
JWST kini menghampiri fasa C perekaannya. Pada Januari 2007, 9 dari 10 teknologi yang dibangunkan untuk JWST telah melepasi penilaian yang ketat yang bertujuan untuk mengelakkan risiko terhadap program ini seperti yang pernah berlaku terhadap teleskop Hubble yang tidak dapat berfungsi selepas perlancarannya kerana kesilapan pada cermin utama. Dijangkakan kos pembangunan, perlancaran dan penyelenggaraan JWST akan mencecah US Dolar 4.5 bilion yang mana 1 bilion adalah kos penyelenggaraan selama 10 tahun.
PEMBINAAN JWST
Pusat Penerbangan Angkasa Goddard milik Nasa di Greenbelt, Maryland merupakan pusat pengurusan utama misi JWST. Pusat ini juga bertanggung jawab untuk pembangunan Modul Peralatan Sains Integrasi (Integrated Science Instrument Module, ISIM) yang merupakan jantung kepada JWST. ISIM terdiri dari empat peralatan sains. Satu darinya ialah NIRCam (Near InfraRed Camera). NIRCam adalah peralatan pengimejan gelombang inframerah yang berupaya mencerap gelombang dari 0.6 micrometer (hampir kepada gelombang cahaya) hingga ke 5 micrometer (hampir kepada gelombang inframerah). NIRCam akan turut bertindak sebagai sensor wavefront dan pengawalan aktiviti teleskop.
Sebagai tambahan terhadap keupayaan pengimejan hampir inframerah yang dimiliki oleh NIRCam, JWST juga akan melakukan spektroskopi melalui julat gelombang yang dicerap oleh NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph). NIRSpec kini sedang dibina oleh Agensi Angkasa Lepas Eropah di ESTEC, Noordwijk, Belanda. Pembinaan NIRSpec melibatkan 3 mod pencerapan; mod resolusi rendah menggunakan prisma, mod pelbagai-objek R~1000, dan mod R~3000 unit penglihatan integrasi. Mekanisma dan elemen optikal ini kini sedang direka, dibangunkan dan diuji oleh Carl Zeiss Optronics GmbH di Oberkochen, German.
Gelombang pertengahan inframerah pula akan dicerap oleh oleh MIRI (Mid InfraRed Instrument) yang terdiri dari kamera pertengahan inframerah dan spektrometer yang mempunyai julat spektral gelombang dari 5 ke 27 micrometer. Ciri-ciri mekanisma roda pada MIRI adalah hampir sama dengan NIRSPec yang juga turut dibangunkan oleh Carl Zeiss Optronics GmbH.
Instrumen ke-empat dikenali sebagai FGS (Fine Guidance Sensor) yang diketuai pembangunnanya oleh Agensi Angkasa Kanada di bawah projek kajian Dr. John Hutchings dari Balaicerap Astrofizikal Dominion, Victoria. FGS digunakan untuk menstabilkan arah pandangan teleskop sewaktu pencerapan dilakukan dengan menggunakan penunjuk tepat dan bintang sebagai titik panduan. Sensor FGS merangkumi julat gelombang 1 hinga 5 micrometer. Turut dimuatkan dengan FGS ialah kamera penapis boleh-ubah yang menghasilkan imej pada julat gelombang 1.6 hingga 4.9 micrometer, dengan jurang antara 2.6 hingga 3.1 micrometer yang dikawal oleh Farby-Perot etalon boleh ubah.
Sebagai tambahan terhadap keupayaan pengimejan hampir inframerah yang dimiliki oleh NIRCam, JWST juga akan melakukan spektroskopi melalui julat gelombang yang dicerap oleh NIRSpec (Near InfraRed Spectrograph). NIRSpec kini sedang dibina oleh Agensi Angkasa Lepas Eropah di ESTEC, Noordwijk, Belanda. Pembinaan NIRSpec melibatkan 3 mod pencerapan; mod resolusi rendah menggunakan prisma, mod pelbagai-objek R~1000, dan mod R~3000 unit penglihatan integrasi. Mekanisma dan elemen optikal ini kini sedang direka, dibangunkan dan diuji oleh Carl Zeiss Optronics GmbH di Oberkochen, German.
Gelombang pertengahan inframerah pula akan dicerap oleh oleh MIRI (Mid InfraRed Instrument) yang terdiri dari kamera pertengahan inframerah dan spektrometer yang mempunyai julat spektral gelombang dari 5 ke 27 micrometer. Ciri-ciri mekanisma roda pada MIRI adalah hampir sama dengan NIRSPec yang juga turut dibangunkan oleh Carl Zeiss Optronics GmbH.
Instrumen ke-empat dikenali sebagai FGS (Fine Guidance Sensor) yang diketuai pembangunnanya oleh Agensi Angkasa Kanada di bawah projek kajian Dr. John Hutchings dari Balaicerap Astrofizikal Dominion, Victoria. FGS digunakan untuk menstabilkan arah pandangan teleskop sewaktu pencerapan dilakukan dengan menggunakan penunjuk tepat dan bintang sebagai titik panduan. Sensor FGS merangkumi julat gelombang 1 hinga 5 micrometer. Turut dimuatkan dengan FGS ialah kamera penapis boleh-ubah yang menghasilkan imej pada julat gelombang 1.6 hingga 4.9 micrometer, dengan jurang antara 2.6 hingga 3.1 micrometer yang dikawal oleh Farby-Perot etalon boleh ubah.
Rajah 3
Rajah menunjukkan satu kawasan langit yang sama diambil menggunakan teleskop yang mencerap pada gelombang yang berbeza.
Rajah menunjukkan satu kawasan langit yang sama diambil menggunakan teleskop yang mencerap pada gelombang yang berbeza.
Berbanding teleskop Hubble, JWST menggunakan teknologi terbaru yang membolehkannya tidak perlu diperbaiki langsung. Namun baru-baru ini, pihak Nasa bercadang untuk menambah peralatan tambahan supaya pesawat angkasa seterusnya dapat melawat teleskop ini untuk memperbaiki masalah-masalah yang mungkin timbul secara tidak disangka. Tambahan lagi dengan adanya kapal angkasa Orion yang baru yang berupaya untuk mengambil angkasawan pergi ke bulan dan balik semula.
Adalah sangat penting untuk pencerapan dilakukan dalam julat gelombang yang berbeza seperti sinar cahaya, sinar UV, sinar inframerah dan lain-lain kerana kombinasi hasil pelbagai mod pencerapan akan mendatangkan kefahaman yang lebih terhadap sesuatu objek yang ada langit. Pelbagai halangan dan kelemahan setiap pencerapan seperti persembunyian objek di debu-debu angkasa pasti dapat diatasi dengan hadirnya pelbagai jenis teleskop seperti yang dilakukan oleh teleskop Hubble dalam gelombang cahaya, teleskop Chandra dalam gelombang sinar X, teleskop Spitzer dalam gelombang inframerah dan kini bakal ditambah oleh JWST yang bakal menjadi teleskop utama untuk dekad seterusnya.
Salam hormat,
ASTROMAS,
013-2180412
ibnu_ali_87@yahoo.c
