આપણે નાસાના અંતરિક્ષ ટેલિસ્કોપ જેમ્સ વેબ્બ અંતરિક્ષ ટેલિસ્કોપ, ટૂંકમાં JWST વિષે ચર્ચા કરી રહ્યા છીએ. આગળ ભાગ-1માં JWST મીશનની પૃષ્ઠભૂમિ તથા ભાગ-2માં તેની રચના વિષે ચર્ચા કરી. હવે વાત આગળ ચલાવીએ
JWSTની જટીલ ડિઝાઈનને કારણે તેને બનાવતા સમયે ઇજનેરોને અનેક સમસ્યાનો સામનો કરવો પડ્યો. એકાદ વખત તો શિલ્ડના પાતળાં પડ ફાટી પણ ગયાં. છેવટે, જે ટેલિસ્કોપને વર્ષ 2011માં લોન્ચ કરવાની યોજના હતી તે, 6.2 ટન વજનનું JWST, દસ વર્ષના વિલંબ બાદ, વર્ષ 2021ના અંતે, નાતાલના દિવસે, એરિયાન-5 રોકેટ પર સવાર થઈ, અંતરિક્ષમાં રવાના થયું. લૉન્ચની આશરે 30 મિનિટ બાદ, યાનને ધક્કો મારી, તેને L2 પોઇન્ટના પથ પર મૂકી, રોકેટ JWSTથી અલગ પણ થઈ ગયું. હવે સૌથી અગત્યનું કાર્ય, અત્યાર સુધી બૅટરી પર કામ કરી રહેલા યાન માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રિક ઊર્જા ઉત્પન્ન કરવાનું હતું. રોકેટથી અલગ થવાની ૩ મિનિટમાં જ JWSTએ લૉન્ચ સમયે સંકેલીને રાખેલી 2 કિલોવોટ ક્ષમતાની સોલાર પેનલ ખોલી નાખી, અને તે સાથે, લૉન્ચ સમયે સંકેલીને મૂકેલાં ભાગોને એક પછી એક ખોલવાનો ક્રમ શરૂ થયો. ઊર્જા મેળવ્યા બાદ બીજી તાકીદની જરૂર હતી, નિરંતર દૂર સરી જતી પૃથ્વી સાથે સંદેશા વ્યવહાર જાળવી રાખવા માટે એન્ટેના ખોલવાની. લૉન્ચના એક દિવસ બાદ એન્ટેના પણ ખુલી ગઈ અને એક ટેનિસ કોર્ટ જેટલા મોટા શિલ્ડને ખોલવાનો ક્રમ શરૂ થયો, જેથી ટેલિસ્કોપનું ઉષ્ણતામાન ઘટવાનું શરૂ થઈ શકે. આ ક્રમ પોતે ત્રણ દિવસ ચાલ્યો. ઉષ્ણતામન ઘટીને પોતાના આખરી સ્તરે પહોંચવામાં હજુ બીજા 19 દિવસ લાગવાના હતાં! આ દરમ્યાન ઇજનેરોએ અંતરિક્ષમાં JWSTનું સ્થાન તથા ગતિનું અનુમાન મેળવી, બે વખત તેના પર બેસાડેલા નાનાં રોકેટ, જેને થ્રસ્ટર (thruster) કહે છે, તે વાપરી, તેના પથમાં સુઘારો કર્યો, હવે સમય હતો મૂળ ટેલિસ્કોપના ભાગોને ખોલી. તેમને ચકાસી જોવાનો. શિલ્ડ પૂરેપૂરો ખૂલી ગયો તે બાદ સૌ પ્રથમ ટેલિસ્કોપના ગૌણ અરીસાને પકડી રાખતાં ત્રણ ભાગ ખોલવામાં આવ્યાં. લૉન્ચ પછીના દસમા દિવસે સંકેલીને રાખેલાં મુખ્ય અરિસાના ભાગ પણ પણ ખુલી ગયાં. છેવટે, 14મા દિવસે ગૌણ અરીસાના ખૂલવાની સાથે, પોતાના 50 ભાગને ખોલવાનો JWST મિશનનો સૌથી નાજુક તબક્કો સફળતા પૂર્વક પાર પડ્યો.
એક તરફ JWSTના વિવિધ ભાગ તેમની જગાએ ગોઠવાઈ રહ્યાં હતાં, તો બીજી તરફ તેની પોતાના લક્ષ, L2 લાગ્રાન્જ પોઇન્ટ તરફની યાત્રા લગાતાર ચાલી રહી હતી. છેવટે, લોન્ચના એક માસ બાદ ઇજનેરોએ JWSTના થ્રસ્ટરને પાંચ મિનિટ માટે પેટાવીને તેની ગતિમાં થોડો ફેરફાર કર્યો, અને JWSTને પોતાની કક્ષામાં મૂકી દીધું. JWSTની કક્ષા L2 પોઇન્ટ પર છે તેમ કહેવું તદ્દન સાચું નથી. ખરેખર તો JWST, L2 પોઇન્ટની આસપાસ એક કક્ષામાં ઘુમી રહ્યું છે, જેનું સમતલ (plane- પ્લેઇન), પૃથ્વીની કક્ષા, જેને ક્રાંતિવૃત્ત (Ecliptic- ઇક્લીપ્ટિક) પણ કહે છે, તેના સમતલને (લગભગ) લંબ છે. આ કક્ષામાં JWSTનું L2 પોઇન્ટથી સૌથી નજીકનું અંતર 2,50,00 કિલોમીટર તો સૌથી વધુ અંતર 8,32,000 કિલોમીટર રહે છે. કક્ષામાં તે પોતાનું એક પરિભ્રમણ આશરે છ માસમાં પુરું કરે છે. L2 પોઇન્ટની આસપાસ JWSTની કક્ષા આટલે દૂર રાખવાના બે મુખ્ય કારણ છે. પ્રથમ તો, બરાબર L2 પોઇન્ટ પર રાખેલા પદાર્થની કક્ષા સ્થિર, સમતુલિત નથી. ત્યાં રહેલા પદાર્થનું સંતુલન, પોતાની અણી પર ઊભી રાખેલી પેન્સિલ જેવું અસ્થિર છે. સૂર્ય-પ્રકાશનું નાનું શું દબાણ પણ તેને અસર કરી શકે ચે. L2ની આસપાસની મોટી કક્ષામાં પરિસ્થિતી થોડી સારી છે. તેવી કક્ષામાં ફેરફાર થોડો ધીમો થાય છે. તેમ છતાં આ ફેરફાર એટલો મોટો છે કે, JWSTને તેની મૂળ કક્ષામાં ટકાવી રાખવા, દરેક માસે એક વખત થ્રસ્ટર પેટાવીને તેનામાં સુધારો કરવો પડશે. આ ઉપરાંત JWSTને L2 પોઇન્ટની બહુ નજીક ન રાખવા માટેનું એક બીજું, ખૂબ મહત્વનું કારણ પણ છે. JWST પોતાના કાર્ય માટે જરૂરી ઇલેક્ટ્રિસિટી સોલર પેનલથી ઉત્પન્ન કરે છે. પરંતુ L2 પોઇન્ટ સૂર્ય તથા પૃથ્વીને જોડતી રેખા પર જ આવેલું છે. તેથી ત્યાંથી સૂર્ય તરફ જોતાં વચ્ચે પૃથ્વી નડે છે. ત્યાં પૃથ્વીનો પડછાયો હંમેશા પડે છે, હંમેશા સૂર્ય ગ્રહણ રચાયેલું રહે છે. તેથી સોલાર પેનલ માટે જરૂરી સૂર્ય-પ્રકાશ ત્યાં મળી શકે તેમ નથી. તેથી JWSTને તેની સોલાર પેનલ પર સૂર્ય-પ્રકાશ કાયમ પડતો રહે તેટલું, L2 પોઇન્ટથી દૂર રાખવું જરૂરી છે.
JWST પોતાની કક્ષામાં ગોઠવાઈ ગયું ત્યાર બાદ, ફેબ્રુઆરી 2022માં તેના ટેલિસ્કોપ તથા બીજા ઉપકરણની ચકાસણી શરૂ થઈ. મુખ્ય અને ગૌણ અરીસાને ખોલ્યા બાદ, સપ્તર્ષિ તારા-મંડળમાં દેખાતા એક તારાની છબી લેવામાં આવી. તે વખતે મુખ્ય અરીસાના ભાગ અસ્તવ્યસ્ત રીતે ગોઠવાયા હોવાથી, અરીસાના દરેક ભાગે પોતાની રીતે તારાની છબી લીધી અને ઇજનેરોને એક જ તારાની અઢાર, વાંકી-ચૂકી છબી જોવા મળી. ધીર-ધીરે, એક્ટ્યુએટર્સ વાપરી, મુખ્ય અરીસાના અઢાર તથા ગૌણ અરીસાને ઇજનેરોએ પોતાની સાચી જગાએ ગોઠવી દીધાં અને છેવટે તેમને તારાની એક ચમકતી છબી મળી.
હવે JWST પોતાનું મુખ્ય કાર્ય કરવા તૈયાર હતું. પૃથ્વી પરના કોઈ પણ સ્થળેથી આખું આકાશ જોઈ શકવું શક્ય નથી, કેમ કે પૃથ્વીનો ગોળાકાર વચ્ચે આવે છે. પૃથ્વીની કક્ષામાં પરિભ્રમણ કરતાં ટેલિસ્કોપ માટે પૃથ્વી તથા સૂર્ય તરફની સીધી દિશા સિવાયની બધી દિશા અવલોકન માટે ખુલ્લી છે. પરંતુ ટેલિસ્કોપને ઠંડુ રાખવાની જરૂરતને કારણે JWST કોઈ એક સમયે, આકાશના એક મોટા ભાગને જોવા માટે અસમર્થ છે. L2 પોઇન્ટ પોતે, અને તેથી JWSTની સૂર્યની અસપાસની કક્ષા, ક્રાંતિવૃત્તના સમતલમાં જ છે (આ ચર્ચા પૂરતું આપણે JWST L2 પોઇન્ટ પર જ છે તેમ માની શકીએ). અને સૂર્ય-પ્રકાશથી JWSTની રક્ષા કરતો શિલ્ડ સામાન્ય રીતે આ સમતલને લંબ રાખવામાં આવે છે. JWSTનું ટેલિસ્કોપ પણ શિલ્ડને સમાંતર, ક્રાંતિવૃત્તને લંબ રહે છે. અલબત્ત, આખું JWST , તેને સૂર્ય સાથે જોડતી ધરી- માનો કક્ષાની ત્રિજ્યા- પર 360o ફરી શકે તેમ છે, તેથી તે પોતાની કક્ષાના કોઈ પણ બિંદુ પરથી JWST, આકાશમાં વીંટી આકારની એક પાતળી પટ્ટીને જોઈ શકે. JWST પોતાની કક્ષામાં આગળ વધે. તે પ્રમાણે, આકાશમાં આ વીંટી ખસતી રહે અને સૈદ્ધાંતિક રીતે આશરે છ માસમાં JWST આખા આકાશની છબી ઝડપી શકે. પરંતુ ખરેખર, એક સમયે આકાશના આટલા નાના ભાગને જ જોઈ શકવું, JWST માટે મોટી મર્યાદા બની રહે. તેથી, JWSTના શિલ્ડનું માપ એટલું મોટું રાખવામાં આવ્યું છે, કે આખું ટેલિસ્કોપ સૂર્ય તરફ 5o અને સૂર્યથી દૂર 45o જેટલું ઝૂકે તો પણ સૂર્યનો સીધો પ્રકાશ ટેલિસ્કોપ પર ન પડે. તેથી, JWST પોતાની કક્ષાની ત્રિજ્યાની ધરી પર 50o ના પટ્ટાને જોઈ શકે છે, અને છ માસમાં આખા આકાશને આવરી શકે છે. (આ સાથેનું વિડિયો એનિમેશન આખા વર્ષ દરમ્યાન JWSTનું અવલોકન-ક્ષેત્ર (Field of Regard- ફિલ્ડ ઓફ રીગાર્ડ) દર્શાવે છે.) અલબત્ત, JWSTનું ટેલિસ્કોપ કદી પણ પોતાના શિલ્ડની પાછળ રહેલાં પૃથ્વી, સૂર્ય તથા સૂર્ય-મંડળના અંદરના ગ્રહ બુધ અને શુક્ર તરફ કદાપિ તાકી શકે તેમ નથી. આ ગ્રહ JWSTની નજરથી હંમેશા બચતા રહેશે.
લેખ-માળાના છેલ્લા ભાગમાં આપણે JWSTના અત્યાર સુધીના અવલોકન અને તેની સામેના પડકારોની ચર્ચા કરીશું.
સૂચન અને ટિપ્પણી હંમેશ માફક આવકાર્ય.