James Webb Space Telescope Mission

25 दिसंबर  मानव के अंतरिक्ष मिशन इतिहास का एक महत्वपूर्ण दिन होने वाला है, इस दिन बाहरी अंतरिक्ष को नई आंख मिलने वाली है। जी हाँ दोस्तों, 25 दिसंबर 2021 को JWST एरियन 5 रॉकेट पर कौरौ, फ्रेंच गयाना में गुयाना स्पेस सेंटर से सुबह 7:20 EST (12:20 GMT) पर लॉन्च होने वाला है। JWST मानव इतिहास का सबसे शक्तिशाली अंतरिक्ष विज्ञान टेलीस्कोप है, जिसे पृथ्वी से लगभग 1.5 मिलियन किलोमीटर दूर अंतरिक्ष में स्थापित किया जाने वाला है। आज के इस लेख में हम JWST यानि James Webb Space Telescope Mission के बारे में बात करेंगे।

James Webb Space Telescope Mission (JWST)

• ब्रह्माण्ड के विषय में जानकारी के लिए अभी तक केवल बिगबैंग थ्योरी ही प्रामाणिक आधार है, इसके अनुसार एक महाविस्फोट के बाद आकाशीय पिंडों का निर्माण हुआ है, जैसे आकाशगंगा, तारे, ब्लैकहोल्स आदि। इसी जानकारी को आधार मानकर आकाशगंगा की उत्पत्ति, विकास और ब्लैकहोल्स से इसके सम्बन्ध और अन्य खगोलीय जानकारी के लिए NASA के नेतृत्व में James Webb Space Telescope मिशन को लांच किया जा रहा है।
• जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप 2021 में लॉन्च होने पर दुनिया का प्रमुख अंतरिक्ष विज्ञान वेधशाला होगा। JWST हमारे सौर मंडल के रहस्यों को सुलझाएगा, अन्य सितारों के आसपास की दूर की दुनिया को देखेगा, और हमारे ब्रह्मांड और हमारे स्थान की रहस्यमय संरचनाओं और उत्पत्ति की जांच करेगा। JWST नासा , ईएसए (यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी) और कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी के साथ नासा के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय कार्यक्रम है।
• नासा के अनुसार, JWST हबल टेलीस्कोप से 100 गुना अधिक शक्तिशाली है। वैज्ञानिक हमारे सौर मंडल में ग्रहों और अन्य पिंडों का अध्ययन करने के लिए, उनकी उत्पत्ति और विकास का निर्धारण करने के लिए और अन्य सितारों की परिक्रमा करने वाले एक्सोप्लैनेट, ग्रहों के साथ उनकी तुलना करने के लिए टेलीस्कोप का उपयोग करेंगे।
• JWST 5 अरब साल पहले ब्रह्मांडीय इतिहास में एक ऐसे समय में शामिल होगा जब पहली चमकदार वस्तुएं विकसित हो रही थीं। यह पहली वेधशाला है जो सबसे शुरुआती आकाशगंगाओं की खोज करने में सक्षम है, और ब्रह्मांड की हमारी समझ को बदल सकती है। वेब अन्य सितारों की परिक्रमा करने वाले ग्रहों के वातावरण का भी अध्ययन करेगा, और हमारे अपने सौर मंडल के भीतर चंद्रमा, ग्रह, धूमकेतु और अन्य वस्तुओं का निरीक्षण करेगा। यह डेटा उन अणुओं और तत्वों को प्रकट करेगा जो दूर के ग्रहों पर मौजूद हैं, और कर सकते हैं।
• अंतरिक्ष विज्ञानी पैकहम के अनुसार- हर एक आकाशगंगा के मध्य में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल होता है, और यही ब्लैक होल आकाशगंगा की उत्पत्ति का स्रोत होता है। ब्लैक होल केवल पिंडों को अपनी ओर खींचने का ही काम नहीं करता है बल्कि उससे बहुत सी अंतरिक्ष सामग्री बाहर भी निकलती हैं। सामग्री के इस निष्कासन का बहुत महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है कि आकाशगंगाएँ कैसे बनती हैं और वे कैसे विकसित होती हैं। JWST इस सम्बन्ध में खोज के लिए बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है।
• नासा का अनुमान है कि JWST को अंतरिक्ष में अपने गंतव्य तक पहुंचकर और उपयोग के लिए तैयार होने के लिए लिफ्टऑफ के छह महीने लगेंगे। टेलीस्कोप अपने दर्पणों, सनशील्ड और अन्य छोटी प्रणालियों को खोलने, ठंडा करने, संरेखित करने और कैलिब्रेट करने की एक जटिल प्रक्रिया से गुजरेगा।
• यह हबल पर बेहतर इन्फ्रारेड रिज़ॉल्यूशन और संवेदनशीलता प्रदान करेगा, और खगोल विज्ञान के क्षेत्रों में व्यापक जांच को सक्षम करेगा।

JWST के बारे में | About the JWST

• JWST के प्राथमिक दर्पण, ऑप्टिकल टेलीस्कोप एलिमेंट में 18 हेक्सागोनल दर्पण खंड हैं, जो बेरिलियम से बना हुआ ह तथा इस पर सोना-चढ़ाया हुआ है। इसके प्राथमिक दर्पण का व्यास 5 मीटर (21 फीट) है।  JWST कम आवृत्ति रेंज में, लंबी-तरंग दैर्ध्य दृश्य प्रकाश से मध्य-अवरक्त (0.6 से 28.3 माइक्रोन) के माध्यम से निरीक्षण करेगा।
• JWST चार विश्व स्तरीय विज्ञान उपकरणों से लैस है , जो इसे दृश्यमान, निकट-अवरक्त और मध्य-अवरक्त (0.6 से 28.5 माइक्रोमीटर) तरंग दैर्ध्य में अवलोकन को सक्षम करेगा।
• JWST के विकास कार्यों का प्रबंधन गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर (जीएसएफसी) द्वारा किया जा रहा है, और स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट लॉन्च के बाद इसका संचालन करेगा।
• JWST का निर्माण Northrop Grumman और Ball Aerospace & Technologies ने मिलकर किया है। इसका नाम पूर्व नासा प्रशासक जेम्स ई. वेब के नाम पर रखा गया है।
• JWST की निर्माण लागत 10 बिलियन अमेरिकी डॉलर रही है। इसे अपने स्थायी घर तक लगभग एक मिलियन मील (1.5 मिलियन किलोमीटर) की यात्रा करने में लगभग 30 दिन लगेंगे।
• जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप दूसरे लैग्रेंज बिंदु (L2) पर सूर्य की परिक्रमा करेगा। L2 पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष में एक स्थान है जो सूर्य के विपरीत स्थित है; यह कक्षा दूरबीन को पृथ्वी के अनुरूप रहने देगी क्योंकि यह सूर्य की परिक्रमा करती है। यह कई अन्य अंतरिक्ष दूरबीनों के लिए एक लोकप्रिय स्थान रहा है।
• नासा के अनुसार, जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप चार मुख्य क्षेत्रों पर ध्यान केंद्रित करेगा: ब्रह्मांड में पहला प्रकाश, प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं का संयोजन, सितारों और प्रोटोप्लानेटरी सिस्टम का जन्म, और ग्रह (जीवन की उत्पत्ति सहित)।
• जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप नासा, यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) और कनाडाई अंतरिक्ष एजेंसी के बीच एक प्रभावशाली अंतरराष्ट्रीय सहयोग का उत्पाद है। नासा के अनुसार, JWST में 29 अमेरिकी राज्यों और 14 देशों के 300 से अधिक विश्वविद्यालय, संगठन और कंपनियां शामिल हैं। ईएसए के अनुसार जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप की अवधि 10 वर्ष है।

JWST के अनुसंधान उद्देश्य | Research Objectives of JWST

• पहला प्रकाश और पुनर्आयनीकरण

यह ब्रह्मांड के शुरुआती चरणों को संदर्भित करता है जब बिग बैंग ने ब्रह्मांड को शुरू किया था जैसा कि हम आज जानते हैं। बिग बैंग के बाद के पहले चरणों में, ब्रह्मांड कणों (जैसे इलेक्ट्रॉनों, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) का एक समुद्र था, और प्रकाश तब तक दिखाई नहीं दे रहा था जब तक कि इन कणों के संयोजन के लिए ब्रह्मांड पर्याप्त रूप से ठंडा न हो जाए। JWST एक और बात का अध्ययन करेगा कि पहले सितारों के बनने के बाद क्या हुआ।

• आकाशगंगाओं का समायोजन

आकाशगंगाओं को देखना यह देखने का एक उपयोगी तरीका है कि कैसे विशाल पैमाने पर पदार्थ व्यवस्थित होता है, जो बदले में हमें संकेत देता है कि ब्रह्मांड कैसे विकसित हुआ। आज हम जो सर्पिल और अण्डाकार आकाशगंगाएँ देखते हैं, वे वास्तव में अरबों वर्षों में विभिन्न आकृतियों से विकसित हुई हैं, और JWST का एक लक्ष्य उस विकास को बेहतर ढंग से समझने के लिए प्रारंभिक आकाशगंगाओं को देखना है। वैज्ञानिक यह भी पता लगाने की कोशिश कर रहे हैं कि हमें आज दिखाई देने वाली आकाशगंगाओं की विविधता और वर्तमान में कैसे मिली? 

• सितारों और प्रोटोप्लानेटरी सिस्टम का जन्म

ईगल नेबुला के “निर्माण के स्तंभ” सितारों के लिए सबसे प्रसिद्ध जन्मस्थानों में से कुछ हैं। तारे गैस के बादलों में आ जाते हैं, और जैसे-जैसे तारे बढ़ते हैं, वे जो विकिरण दबाव डालते हैं, वह कोकूनिंग गैस को उड़ा देता है (जिसे अन्य सितारों के लिए फिर से इस्तेमाल किया जा सकता है, अगर बहुत व्यापक रूप से नहीं फैला है।) हालांकि, अंदर देखना मुश्किल है। गैस। JWST की इन्फ्रारेड आंखें इन कोकूनों में पैदा होने वाले सितारों सहित गर्मी के स्रोतों को देखने में सक्षम होंगी।

• ग्रह और जीवन की उत्पत्ति

पिछले दशक में बड़ी संख्या में एक्सोप्लैनेट की खोज की गई है, जिसमें नासा के ग्रह-खोज केप्लर स्पेस टेलीस्कॉप भी शामिल है। JWST के शक्तिशाली सेंसर इन ग्रहों को अधिक गहराई से देखने में सक्षम होंगे, जिसमें (कुछ मामलों में) उनके वायुमंडल की इमेजिंग भी शामिल है। वायुमंडल और ग्रहों के निर्माण की स्थिति को समझने से वैज्ञानिकों को यह अनुमान लगाने में मदद मिल सकती है कि कुछ ग्रह रहने योग्य हैं या नहीं।

Hubble और JWST में मुख्य अंतर

• जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप को हबल स्पेस टेलीस्कोप के उत्तराधिकारी के रूप में जाना जाता है। वैज्ञानिक प्रगति “दिग्गजों के कंधों पर खड़े होने” के बारे में है और JWST ऐसा ही करेगा, क्योंकि इसके वैज्ञानिक लक्ष्य हबल के परिणामों से प्रेरित थे।
• हबल स्पेस टेलीस्कोप के प्राथमिक मिरर का व्यास 24 मीटर है, जबकि जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के प्राथमिक मिरर का व्यास 65 मीटर है।
• दो अंतरिक्ष दूरबीनों में अलग-अलग क्षमताएं हैं, जबकि हबल ने मुख्य रूप से ऑप्टिकल और पराबैंगनी तरंग दैर्ध्य (कुछ अवरक्त क्षमताओं के साथ) में ब्रह्मांड का अवलोकन किया। JWST मुख्य रूप से ब्रह्मांड को अवरक्त में देखेगा। ब्रह्मांड के विस्तार के कारण, दूर की वस्तुओं से प्रकाश स्पेक्ट्रम के लाल छोर पर लंबी तरंग दैर्ध्य में स्थानांतरित हो जाता है – जिसे ईएसए के अनुसार रेडशिफ्ट के रूप में जाना जाता है। JWST इस इन्फ्रारेड लाइट का बहुत विस्तार से निरीक्षण करेगा और कुछ सबसे पुराने सितारों पर प्रकाश डालेगा
• जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप और हबल स्पेस टेलीस्कोप के बीच एक और बड़ा अंतर यह है कि JWST सूर्य की परिक्रमा करेगा, जबकि हबल पृथ्वी की परिक्रमा करेगा। JWST सेवित होने के लिए बहुत दूर होगा, हबल के विपरीत जिसे अंतरिक्ष शटल मिशन द्वारा एक्सेस और सर्विस किया गया था।

JWST का लॉन्चिंग सफर

• साल 2007 में पहली बार JWST के प्रक्षेपण की योजना बनायीं गयी , किन्तु इंजीनियरिंग समस्याओं, राजनीतिक हिचकिचाहट और परियोजना प्रबंधन के मुद्दों के कारण इसे ताल दिया गया।
• साल 2011, जुलाई में अमेरिकी राजनेताओं ने JWST के लिए बजट देने से इंकार कर दिया था। इसके बाद इस परियोजना को मार्च 2018 में स्थान्तरित कर दिया गया था तब अंतरिक्ष यान के साथ तकनीकी मुद्दों के कारण JWST प्रक्षेपित नहीं हो पाया था।
• साल 2018 वर्ष जून में, एक स्वतंत्र समीक्षा बोर्ड ने लॉन्च को मार्च 2021 में स्थानांतरित करने की सिफारिश की थी।
• जून 2021 में, एरियन 5 लॉन्च वाहन के साथ समस्याओं के चलते ने लॉन्च की तारीख को नवंबर या संभवतः दिसंबर 2021 की शुरुआत में स्थानांतरित कर दिया गया।
• सितम्बर 2021 को JWST के पूरी तरह से तैयार न होने के कारण इसकी लॉन्चिंग १८ दिसम्बर को शिफ्ट कर दी गयी थी , किन्तु मौसम साफ़ न होने के कारण इस दिन इसको लांच नहीं किया जा सका था।
• अब 25 दिसंबर, 2021 को JWST एरियन 5 रॉकेट पर कौरौ, फ्रेंच गयाना में गुयाना स्पेस सेंटर से सुबह 7:20 EST (1220 GMT) पर लॉन्च होने वाला है। 

JWST का विकास 

1990 के दशक के अंत में, नासा को एक औपचारिक सिफारिश मिली कि हबल स्पेस टेलीस्कोप का अनुसरण करने के लिए एक टेलीस्कोप को अवरक्त तरंग दैर्ध्य पर संचालित किया जाना चाहिए और चार मीटर से बड़े दर्पण से लैस होना चाहिए। उसके बाद, एम्स में इंजीनियरों और खगोलविदों की एक टीम ने JWST की उपन्यास डिटेक्टर तकनीक का मार्गदर्शन, परिभाषित, विकास और परीक्षण करने के लिए मिलकर काम किया। वेब के सभी ऑनबोर्ड विज्ञान उपकरण एम्स के योगदान से लाभान्वित होते हैं। इसको डिजाइन करते समय, इंजीनियरों को पहले निर्मित किसी भी दूरबीन के विपरीत एक दूरबीन की कल्पना करनी पड़ी।

JWST के दर्पण प्रकाश एकत्र करते हैं और इसे विज्ञान के उपकरणों की ओर निर्देशित करते हैं, जो डिटेक्टरों पर ध्यान केंद्रित करने से पहले उस प्रकाश को फ़िल्टर करते हैं। JWST के चार उपकरणों में से प्रत्येक में डिटेक्टरों का अपना सेट होता है, जो फोटॉन को अवशोषित करता है और उन्हें इलेक्ट्रॉनिक वोल्टेज में परिवर्तित करता है जिसे मापा जा सकता है।

दूर की आकाशगंगाओं, नीहारिकाओं, तारों और ग्रहों से कमजोर प्रकाश को रिकॉर्ड करने के लिए इन नए संसूचकों को असाधारण रूप से संवेदनशील होने की आवश्यकता है। JWST को प्रभावी ढंग से आकाश का सर्वेक्षण करने के लिए डिटेक्टरों के बड़े क्षेत्र के सरणियों की आवश्यकता होती है। एम्स ने डिटेक्टर सरणियों के विकास का मार्गदर्शन करके इन्फ्रारेड डिटेक्टरों के लिए कला की स्थिति का विस्तार किया है जो शोर में कम हैं, प्रारूप में बड़े हैं, और अपने पूर्ववर्तियों की तुलना में लंबे समय तक चलने वाले हैं।

एम्स के खगोलभौतिकीविद् और वैज्ञानिक वेब का उपयोग भूरे रंग के बौनों, युवा सितारों, विकसित सितारों, आस-पास की आकाशगंगाओं और हमारे सौर मंडल से परे की दुनिया का अध्ययन जारी रखने के लिए करेंगे, जिन्हें एक्सोप्लैनेट कहा जाता है। वे पॉलीसाइक्लिक एरोमैटिक हाइड्रोकार्बन, या पीएएच, बड़े, चिकन तार के आकार के अणुओं के एक वर्ग के संकेतों की भी तलाश करेंगे, जो वैज्ञानिकों का मानना है कि पृथ्वी पर और ब्रह्मांड में कहीं और जीवन की उत्पत्ति में भूमिका निभा सकते हैं। सामूहिक रूप से, एम्स के शोधकर्ता एफ . में 400 घंटे से अधिक के अवलोकन का नेतृत्व करेंगे।

चलते चलते

JWST पृथ्वी से इतनी दूरी पर स्थित है की इसकी मेंटेनेंस के लिए यहाँ से वहां जाना संभव नहीं है। अतः इसकी डिज़ाइनिंग में वैज्ञानिकों ने इसका पूरा ध्यान रखा है, किसी ख़राबी के आने पर JWST खुद से खुद को ठीक करने में सक्षम है। इसके अतिरिक्त JWST खुद को अंतरिक्ष में सौर तूफानों से भी बचाने में सक्षम है। अंतरिक्ष के तापमान को सहन करने तथा उससे बचाव के लिए इसमें  Passive, and cryocooler कूलिंग सिस्टम लगाया गया है। अंतरिक्ष के सन्दर्भ में यह मानव की अबतक की सबसे बड़ी उपलब्धियों में से एक है। हम आशा करते हैं कि JWSTअपने लॉन्चिंग उद्देश्यों में सफल हो और निकट भविष्य में हम इसकी सहायता से ब्रह्माण्ड की उत्पत्ति तथा उससे सम्बंधित अन्य रहस्यों के बारे में अधिक जानकारी जुटा सकें। इसी आशा के साथ हम अपना यह लेख यहीं समाप्त करते हैं, जय हिन्द।