Nasa James Webb Space Telescope : ఓ టెలిస్కోపు ఫొటోల కోసం ఎందుకింత ఆసక్తి - సృష్టి రహస్యం తేలిపోతుందా?

జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ కు ఓ పెద్ద అద్దం ఉంటుంది. వచ్చే లైట్ ను అద్దం మరింతగా ప్రభావవంతం చూపించగలుగుతుంది. సో ఎంత ఎక్కువగా లైట్ వస్తే...అంత డీటైల్డ్ ఇమేజెస్ తీసుకోవచ్చు అన్నమాట.

ప్రతీకాత్మక చిత్రం

జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ ప్రత్యేకతలేంటో చూద్దాం. నాసా ప్రయోగించిన ఈ వెబ్ టెలిస్కోప్... హబుల్ టెలిస్కోప్ కంటే 100 రెట్లు మోర్ ఫవర్ పుల్. ఒక్కసారి హబుల్ టెలిస్కోప్, జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ మిర్రర్స్ చూసినా కూడా హబుల్ మిర్రర్ కంటే జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ మిర్రర్ ఎంత పెద్దదో అర్థం అవుతుంది. కానీ హబుల్ టెలిస్కోప్ మిర్రర్ కంటే జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ మిర్రర్ 113 కిలోల తక్కువ బరువు అంటే మీకు ఆశ్చర్యం కలుగుతుందేమో.

జేమ్స్ టెలిస్కోప్ ఇన్ ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రం ఆధారంగా పనిచేస్తుంది. ఇన్ ఫ్రా రెడ్ వేవ్స్ కు ఉండే ప్రత్యేకత ఏంటంటే అవి డస్ట్ క్లౌడ్స్ నుంచి చొచ్చుకుని వెళ్లిపోగలవు. సో ఆ ధూళి మేఘాల వెనుకనున్న స్టార్స్ ను కూడా మనం చూడగలుగుతాం. ఇక్కడే మనం ఓ విషయం గుర్తు చేసుకోవాలి. ఐన్ స్టైన్ థియరీ ఆఫ్ రిలేటివిటీ ప్రకారం స్పేస్ లో ఏ రెండు వస్తువుల మధ్యనైనా దూరం విస్తరిస్తూ ఉంటుంది. విస్తరిస్తూ ఉండటం విశ్వానికి ఉన్న లక్షణం. సో ఫస్ట్ లో ఏర్పడిన గెలాక్సీ ల నుంచి  మన భూమి దిశగా దూసుకువచ్చే లైట్ కూడా వేవ్ లెంగ్త్ పెరిగి ఇన్ ఫ్రా రెడ్ లైట్ గా మారిపోతుంది. దీన్ని ఐన్ స్టైన్ రెడ్ షిఫ్ట్ అన్నారు. నైట్ టైం ఆకాశంలోకి చూసినప్పుడు చాలా నక్షత్రాలున్నా మనకు కొన్నే ఎందుకు కనిపిస్తాయి అంటే మిగిలిన వాటి లైట్ స్ట్రెచ్ అయిపోవటమే. మరి అలాంటి లైట్ ను కూడా జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ గుర్తించగలదా..? ఎస్ అందుకోసమే ఈ టెలిస్కోప్ లో ప్రత్యేకమైన వ్యవస్థే ఉంది  

జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ కు ఓ పెద్ద అద్దం ఉంటుంది. వచ్చే లైట్ ను అద్దం మరింతగా ప్రభావవంతం చూపించగలుగుతుంది. సో ఎంత ఎక్కువగా లైట్ వస్తే...అంత డీటైల్డ్ ఇమేజెస్ తీసుకోవచ్చు అన్నమాట. జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ మిర్రర్ లో 18 హెక్సాగనల్ సెగ్మెంట్స్ ఉంటాయి. ప్రతీదీ కూడా 1.32 మీటర్లు సుమారుగా నాలుగు అడుగులు ఉంటుంది అన్నమాట. వాస్తవానికి ఈ మిర్రర్ ను భూమిపై మడతపెట్టేసి స్పేస్ లోకి పంపించారు. స్పేస్ లోకి వెళ్లాక మిర్రర్ మొత్తం విచ్చుకునేలా ఏర్పాట్లు చేశారు. మిర్రర్ ఫోకస్ కూడా దానంతట అదే క్యాలిబరేట్ చేసుకునేలా రూపొందించారు. వేర్వేరు సెగ్మెంట్లలన్నీ వాటంతంతట అవే సర్దుకుని ఓ పెద్ద అద్దంలా తయారయ్యాయి. ఇవి ఎంతలా అడ్జస్ట్ అవుతాయంటే మనిషి వెంట్రుక మందంలో వెయ్యోశాతం గ్యాప్ కూడా ఉండదు అన్నమాట వాటి మధ్య. పైకి ఒకే అద్దంలా కనిపించినా ఇవి మొత్తం నాలుగు లేయర్ల అద్దాలు. ప్రైమరీ మిర్రర్, సెకండరీ మిర్రర్, ఫైన్ స్టీరింగ్ మిర్రర్, ఇన్ ఫ్రా రెడ్ డిటెక్టర్ అంటారు. ఇప్పుడు జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ తీసుకునే లైట్ మొదటి లేయర్ అద్దం నుంచి రెండో లేయర్ అద్దం లోకి వస్తుంది. అక్కడ నుంచి మరింత ఫిల్టర్ అయి ఫైన్ స్టీరింగ్ మిర్రర్ లోకి అక్కడి నుంచి చివరగా కాంతి ఇన్ ఫ్రా రెడ్ డిటెక్టర్ కు చేరుకుంటుంది. ఇక్కడ ఫోటాన్లు ఎలక్ట్రికల్ వోల్టేజ్ గా కన్వర్ట్ అవుతాయి.

ఇప్పుడు ఇన్ ఫ్రా రెడ్ లైట్ తీసుకున్నాక టెలిస్కోప్ అసలు పని మొదలవుతుంది. ప్రధానంగా నాలుగు టూల్స్ ఉంటాయి టెలిస్కోప్ లో 1. నిర్‌క్యామ్2. నిర్‌స్పెక్‌ 3. ఫైన్‌ గైడెన్స్‌ సెన్సార్‌ 4.మిరి

1.నిర్‌క్యామ్‌(NIRCAM):
         నిర్ క్యామ్ అనేది ఈ టెలిస్కోప్ ప్రైమరీ ఇమేజర్ అన్నమాట. టెలిస్కోప్ లో ఉన్న పది ఇన్ ఫ్రారెడ్ డిటెక్టర్స్ దగ్గర్లో ఉన్న స్టార్స్, గెలాక్సీల నుంచి వస్తున్న ఇన్ ఫ్రా రెడ్ లైట్ తీసుకుంటూనే ఉంటాయి. వీటి నుంచి క్రోమోగ్రాఫ్స్ తయారు చేసుకోవటం ఈ నిర్ క్యామ్ పని. అసలేంటీ క్రోమోగ్రాఫ్స్ అంటే...ఇప్పుడు మంచి ఎండలో ఉన్నాం అనుకోండి ఎదురుగా ఏం ఉందో కనపించను కూడా కనిపించదు మరి అలాంటప్పుడు....మీ చేతిని తీసి సూర్యుడికి అడ్డు పెట్టారనుకోండి....ముందున్న రోడ్ కనిపిస్తుంది కదా. సేమ్ ఇక్కడ కూడా అంతే. ఏదైతే ఎదురుగా ఉండి డిస్టర్బ్ చేస్తున్న లైట్ సోర్స్ ఉందో దాన్ని కవర్ చేసుకుంటూ  ఆ చుట్టూ ఉన్న స్టార్స్ ని, గెలాక్సీలను ఫోటోలు తీసుకుంటుంది. అంతే కాదు ఆ నక్షత్రాల చుట్టూ ఉండే గ్రహాలను ఫోటోలు తీయగలుగుతుంది. ఇది నిజంగా అద్భుతం కానీ ఈ ఫోటోలు తీయటంతోనే మన పనైపోదు. ఎందుకంటే ఆ నక్షత్రాలో లేదా గ్రహాలో ఫిజికల్ ప్రోపర్టీస్ ను నిర్ క్యామ్ గుర్తించలేదు అందుకే మనం నెక్ట్స్ లెవల్ కి వెళ్లాలి.

2.నిర్‌స్పెక్‌(NIRSPEC)
      నిర్ క్యామ్ రేంజ్ లోనే పనిచేస్తూ ...ఈ నిర్ స్పెక్ స్పెక్ట్రమ్స్ మీద వర్క్ చేస్తుంది. ప్రతీ ఆబ్జెక్ట్ నుంచి లైట్ ఎమిట్ అవుతూ ఉంటుంది. ఆ లైట్ ను గుర్తించటం ద్వారా ఆ ఆబ్జెక్ట్ మాస్ ఎంత...దాని కెమికల్ కాంపోజిషన్ ఏంటీ...ఉష్ణోగ్రత ఎంత..... ఇలా ఆ నక్షత్రం గురించో లేదా గెలాక్సీ గురించో అన్ని విషయాలను రాబట్టేయగలదు నిర్ స్పెక్. స్పెక్ట్రంలో బ్లాక్ లైన్స్ రూపంలో Molecules, Atoms తమ గుర్తులేంటో చెప్పేస్తాయి. కానీ ఫెయింట్ లైట్స్ ని అనలైజ్ చేయటానికి టెలిస్కోప్ ను కొన్ని వందల గంటల పాటు అదే ఆబ్జెక్ట్ మీద స్టడీ చేస్తూ ఉండాలి. టెలిస్కోపు ఉన్న టైం లైన్ లో వంద గంటలంటే భూమి మీద మనకు పదేళ్లు కావచ్చు. అందుకే  సైంటిస్టులు ఈ ప్రాబ్లం ఎదురుకాకుండా ఓ అద్భుతమైన టెక్నాలజీని జేమ్స్ వెబ్ లో అందుబాటులో ఉంచారు. దానిపేరే మైక్రో షట్టర్ సిస్టం. ఈ సిస్టంలో రెండులక్షల యాభై వేల షట్టర్స్ ఓపెన్, క్లోజ్ అవుతూ టెలిస్కోప్ పరిధిలో ఉన్న స్పేస్ లో నుంచి వందలాది స్పెక్ట్రంలను ఏకకాలంలో అనలైజ్ చేస్తూ ఉంటుంది. మీరెప్పుడైనా ఓ పట్టణంలో ఆకాశానికి, పల్లెలో ఉండే ఆకాశానికి తేడా గమనించారు. సిటీల్లో ఉండే అధిక కాంతి, లైట్ పొల్యూషన్ వల్ల ఆకాశం మసకమసకగా ఉంటుంది. కానీ పల్లెటూర్లలో, నిర్మానుష్య ప్రదేశాల్లో ఆకాశం చాలా నిర్మలంగా కనిపిస్తుంది కదా. ఈ మైక్రో షట్టర్ సిస్టం ద్వారా కూడా జరిగేది ఇదే. లైట్ పొల్యూషన్ తగ్గి.....మనకు కావాల్సిన ఆబ్జెక్ట్ మీద దృష్టి కేంద్రీకరించటానికి అవకాశం కలుగుతుంది.

3. ఫైన్‌ గైడెన్స్‌ సెన్సార్‌ (Fine Guidance Sensor)
స్పేస్‌లో ఎంత లైట్ ఉంటుంది. మనం భరించలేనంత...మనం ఎనలైజ్ చేయలేనంత. అందుకే టెలిస్కోప్ ఒకే టైంలో డిఫరెంట్ డైరెక్షన్స్ లో తన లక్ష్యాన్ని మార్చుకుంటూ ఉంటుంది. టెలిస్కోప్ లోని ఫైన్ గైడెన్స్ సెన్సార్ తో ఇది సాధ్యమౌతుంది.  ఇదే కాకుండా కెనడియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ సైంటిస్టులు దగ్గర్లో ఉండే ఇన్ ఫ్రా రెడ్ లైట్ ను డిటెక్ట్ చేసి వేర్వేరు స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్ లు తీసేలా టెలిస్కోప్లో ఏర్పాట్లు చేశారు. కానీ డస్ట్ క్లౌడ్స్ ఉంటే వాటి వెనుక ఉన్న గెలాక్సీలు, స్టార్స్ ను ఐడెంటిఫై చేయటం ఎలా సాధ్యమౌతుంది...? ఎంత ఇన్ ఫ్రా రెడ్ అయినా వాటి నుంచి చొచ్చుకు వెళ్లటం కొంచెం కష్టం. అందుకే టెలిస్కోప్ లోని నాలుగో స్టేజ్ లో చేసిన ఏర్పాట్లు దీనికి సహకరిస్తాయి

4. మిరి(MIRI)
     మిరిలో కెమెరాతో పాటు స్పెక్ట్రోగ్రాఫ్ లను తీసే టెక్నాలజీ కూడా పెట్టారు. సో చాలా దూరంలో ఉన్న గెలాక్సీల నుంచి వచ్చే రెడ్ షిఫ్టెడ్ లైట్ ను గుర్తించి వాటి నుంచి స్పెక్ట్రో గ్రాఫ్స్ ను సిద్ధం చేయగలదు మిరీ. కానీ మిరీ తో ఒకే ఒక ప్రాబ్లం ఏంటంటే.... ఇదెప్పుడూ -226.5 డిగ్రీ సెల్సియస్ కూలింగ్ టెంపరేచర్ ను  మెయింటెన్ చేయాలి లేదంటే ఓన్ హీట్ నే ఇన్ ఫ్రా రెడ్ లైట్ అనుకుని క్యాప్చర్ చేసుకుంటుంది మిరీ.  అందుకే సైంటిస్టులు ఈ ప్రాబ్లం రాకుండా క్రయో కూలర్ ఒక దాన్ని టెలిస్కోప్ మిర్రర్ కింద ఏర్పాటు చేశారు. ఇందులోని హీలియం పైపుల ద్వారా సప్లై అవుతూ ఎప్పుడూ కావాల్సిన కూలింగ్ ఉండేలా చూసుకుంటూ ఉంటుంది.

సో ఇదీ ఈ నాలుగింటి పనులు. ఇవి కాకుండా ఇంకా కొన్ని సవాళ్లు ఉంటాయి జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ కి అవేంటంటే...

సూర్యుడు, భూమి, చంద్రుడు ఇలా ఏది తీసుకున్నా వాటికంటూ ఓన్ రేడియేషన్ హీట్ ఉంటూ ఉంటుంది. మరి దాన్ని టెలిస్కోప్ క్యాప్చర్ చేసుకుంటే ఇబ్బంది కదా... అందుకే సైంటిస్టులు, ఇంజినీర్లు ఇంకో ఏర్పాటు చేశారు జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ లో అదే సన్ షీల్డ్. 69 అడుగుల పొడవు...45 అడుగుల వెడల్పు ఉంటుంది ఈ సన్ షీల్డ్. ఈ షీల్డ్ లో కూడా ఐదు లేయర్లు ఉంటాయి. ఐదు లేయర్ల మధ్య గ్యాప్ ఉండటం వల్ల లేయర్ టూ లేయర్ టెంపరేచర్ అనేది తగ్గుతూ ఉంటుంది. ప్రతీ లేయర్ కి కూడా హై టెంపరేచర్స్ ని కూడా తట్టుకోగలిగేలా కాప్టాన్ అనే మెటిరీయల్ తో కోటింగ్ ఇచ్చారు. ఇంకా ప్రతీ లేయర్ కి అల్యూనిమియం కోటింగ్ ఇచ్చారు. ఇంకా ఫస్ట్ రెండు లేయర్లకు అదనంగా డోప్ సిలికాన్ కోటింగ్ కూడా ఇచ్చారు. సో అత్యంత ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల్లో కూడా జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ తన పని తాను చేసుకోగలదు. అదీ కాకుండా సూర్యుడు, చంద్రుడు, భూమి ఉష్ణోగ్రతల ప్రభావం ఎక్కువగా లేకుండా ఉండేలా ఈ టెలిస్కోప్ ను భూమి నుంచి పదిహేను లక్షల కిలోమీటర్ల దూరం పంపించారు. అదే హబుల్ టెలిస్కోప్ అయితే భూమి నుంచి 547 కిలోమీటర్ల దూరంలోనే ఉంది. అదీ కాకుండా జేమ్స్ వెబ్ ఉన్న కక్ష్యను లరాంజే పాయింట్ అంటారు. దీన్ని స్పెషాలిటీ ఏంటంటే ఈ మన సౌరకుటుంబంలో ఐదు ప్రదేశాలు మాత్రమే ఉన్నాయి. అక్కడ ఏంటంటే మిగిలిన గ్రహాల గురుత్వాకర్షణ ప్రభావం వీటిపై ఉండదు. సో ఇది కూడా ఓ గ్రహంలా చక్కగా సూర్యుడి చుట్టూ తిరుగుతూ పనిచేసుకుంటుంది.

మిర్రర్స్ ఎలా అయితే ఫోల్డ్ అయి ఓపెన్ అయ్యాయి అని చెప్పకున్నామో...సన్ షీల్డూ అంతెందుకు మొత్తం టెలిస్కోప్ మొత్తం ఫోల్డ్ చేసి పంపించారు. అరియాన్ 5 రాకెట్ ద్వారా 2021 డిసెంబర్ 25 న అంతరిక్షంలోకి వెబ్ టెలిస్కోప్ ను ప్రవేశపెట్టారు

జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ వల్ల లాభాలేంటీ..?

ఎన్నో వందల వేల కోట్ల సంవత్సరాల నాటి గెలాక్సీలు, నక్షత్రాల నుంచి ఫెయింట్ ఇన్ ఫ్రా రెడ్ లైట్ ను కూడా జేమ్స్ వెబ్ క్యాప్చర్ చేయగలదు అని ఆల్రేడీ మనం చెప్పుకున్నాం. ఇంకా ఇది కాకుండా ఏం లాభాలున్నాయి అంటే....జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ చందమామను ఎనాలసిస్ చేస్తుంటే దాని మీద మిణుపురుగు ఉందంటే ఆ వేడిని కూడా క్యాప్చర్ చేసి అక్కడ మిణుగురు పురుగు ఉందని చెప్పగలదు. అంతే కాదు శని గ్రహం చుట్టూ రింగులు ఉంటాయని మనకి తెలుసు కదా కేవలం శనికే కాదు యురేనస్, నెప్ట్యూన్, జ్యూపిటర్ కు కూడా రింగులు ఉన్నాయి..ఉంటాయి. కానీ మన కంటికి కనపడవు. జేమ్స్ వెబ్ ఆ రింగ్స్ ను ఎనలైజ్ చేయగలదు. ఆ కెమికల్ కంపోజిషన్ ద్వారా ఆ రింగులు ఎలా ఏర్పడ్డాయో చెప్పేస్తుంది. అంతే కాదు కొన్ని కోట్ల కాంతిసంవత్సరాల దూరంలో తొలి తరం పాలపుంతలు, నక్షత్రాల లైట్ ను ఎనలైజ్ చేసి అక్కడ వాతావరణం ఏంటీ....అక్కడ ఎలాంటి జీవం ఉండేందుకు ఆస్కారం ఉందనే వాస్తవాలను బయటపెట్టగలదు.

ఈ విశ్వం ఎన్నో వింతలను దాచుకుంది. ఏలియన్ సివిలైజేషన్ అంటే మనషులు లాంటి జీవజాతి ఏదో గ్రహంపై ఉండి ఉంటుందని ఆ ఆవిర్భావం మనకంటే అడ్వాన్స్డ్ వెర్షన్ లో ఉండిఉండొచ్చని...భవిష్యత్తులో మనిషికి అవసరమయ్యేలా సరికొత్త ఆవాసాలు ఏర్పాటు చేసుకునే సౌకర్యాలు ఎక్కడున్నాయో కూడా వివరాలను తేల్చి చెప్పగల సత్తా జేమ్స్ వెబ్ టెలిస్కోప్ సొంతం. అందుకే విజ్ఞాన శాస్త్రప్రపంచం ఈ టెలిస్కోప్ పంపించే ఫోటోల కోసం ఆసక్తిగా ఎదురు చూస్తోంది. నాసా, కెనడియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ ఇంకా చాలా మంది శాస్త్రవేత్తలు ఇరవై సంవత్సరాల పాటు కష్టపడి తయారు చేసిన టెలిస్కోప్ మానవ విజ్ఞాన ప్రపంచపు ఆవిష్కరణల్లో ఓ గొప్ప ప్రయోగంగా మిగిలి మానవజాతిని మరో అడుగు ముందుకు తీసుకెళుతుందని ప్రతీ ఒక్కరి నమ్మకం.