«جیمز وب» و هزارویک پیچ‌وخم آن

حسن فتاحی:آنچه پیش‌روی شما خواننده عزیز قرار دارد، گفت‌وگو با یکی از دانشمندان سرشناس انستیتو دانشی تلسکوپ فضایی است. «کرول کریستین» بانویی با هوش بسیار و پشتکار فراوان در کارهای پژوهشی و مدیریتی است. کم‌گو و گزیده‌گو است. آشنایی من با او از کتاب مشترکی که با پروفسور «ژان-رونه روآ» نوشته، آغاز شد. از او درس‌های زیادی آموخته‌ام و با همکاری گروه علم روزنامه «شرق»، گفت‌وگویی با او داشتم تا خوانندگان ایرانی هم از او بیاموزند. آنچه می‌خوانید چکیده پُروپیمانی از گفت‌وگو با اخترفیزیک‌دان انستیتو تلسکوپ فضایی، «کرول کریستین» عزیز است. او پرسش‌ها را کوتاه و پَرسون (با‌دقت) پاسخ داده و در دل هر پرسشی، نکته‌ای نهفته است. از پاسخ‌های او می‌توان نکات ظریفی را دریافت؛ اینکه چرا و چگونه سازمان ناسا با فاصله‌ای معنادار از دیگر آژانس‌های فضایی جهان جلوتر است. مدیریت چه نقشی در قدرتمندی دانشی آنها ایفا می‌کند و چگونه بودجه را مدیریت می‌کنند. اینکه پشت پرده جیمز وب چه سازوکار انسانی‌ای نهفته است که می‌تواند چنین خیره‌کننده عمل کند و اینکه از خودمان همان سؤالی را بپرسیم که «عباس‌میرزا نایب‌السلطنه» پرسید: چرا غرب پیش رفت و ما جا ماندیم. محور اصلی این گفت‌وگو درباره تلسکوپ فضایی جیمز وب است که پس از سه دهه تلاش با موفقیت پرتاب شد و حالا در یک‌ و نیم میلیون کیلومتری زمین چشمان کنجکاو و جست‌وجوگر انسان خردمند است. اما در دل این گفت‌وگو درس‌هایی از توسعه هم وجود دارد؛ چیزی که دغدغه من است.

 ‌برای آشنایی خوانندگان ایرانی و برای آغاز گفت‌وگو لطفا کمی درباره خودتان بگویید؛ روند دانش‌آموختگی‌تان و زمینه پژوهشی‌تان، همچنین از انستیتویی که در آن به کارهای پژوهشی می‌پردازید.

خیلی زود و از همان ابتدا، دانش و دانشورزی را به‌عنوان موضوعاتی مورد علاقه خودم، دوست داشتم. دانش راه‌های جدیدی را برای مشاهده دنیای اطراف ما باز می‌کند. در آن زمان و در دوره نوجوانی و جوانی من، در محیط دانشگاهی حضور در علم (به‌ویژه برای دختران) مسیری معمولی نبود و اغلب فردی را که قدم در این راه می‌گذاشت، متمایز می‌کرد. با وجود این، به من آموختند که روش‌های تحلیلی و انتقادی بیشتری برای اندیشیدن برگزینم و در وجودم نهادینه کنم. تمرکز حرفه‌ای من در دانش‌های طبیعی، به‌ویژه فیزیک، در دبیرستان به اوج پختگی خود رسید؛ اگرچه به زیست‌شناسی علاقه داشتم. در دوره دانش‌آموختگی دانشگاهی‌ام، شیفته اخترفیزیک شدم، اما رقیب دومی هم داشتم که برایم شورانگیزی و جذابیت داشت؛ من به بیوفیزیک هم اشتیاق و کشش داشتم. باید انتخاب می‌کردم. مسیر من در نهایت به پژوهش‌های کیهانی ختم شد. من همچنین به کارهای محاسباتی و بعدها فناوری اطلاعات هم علاقه‌مند شدم. من به سمت مسائلی کشیده می‌شوم که از یک ‌سو می‌توانند مجموعه‌ای از فناوری‌ها را تحریک کنند و از سوی دیگر امکاناتی را که فناوری نوآورانه برای دانش به ارمغان می‌آورد. بعد از دکترا، در رصدخانه ملی کیت‌پیک در توسان، آریزونا و سپس تلسکوپ کانادا-فرانسه- هاوایی در هاوایی که به تلسکوپ سی‌اف‌اچ‌تی معروف است، کار کردم. داخل پرانتز بگویم که سی‌اف‌اچ‌تی همان نپاهشگاه یا رصدخانه‌ای است که من «پیر بلی» و «ژان رونه روآ» (دوست قدیمی من و دوست مشترک من و حسن) را ملاقات کردم که سال‌ها بعد با آنها همکار و هم‌پیمان شدم تا کتاب 250 پرسش و پاسخ اخترشناسی- راهنمای علاقه‌مندان را بنویسم. کمی بعد این کتاب که نسخه اولیه‌اش به زبان فرانسوی بود، به انگلیسی ترجمه شد و بعد هم چند سال پیش انتشارات دانشگاه کمبریج ویرایش دوم را به چاپ دوم رساند. برای خوانندگان ایرانی این خبر خوب را بدهم که آخرین ویراست این کتاب را دو دوست جوان ایرانی ما، «حسن فتاحی» و «صفورا تنباکویی» ترجمه کرده‌اند و امیدوارم خیلی زود نسخه فارسی آن را دست بگیریم. با ترک نپاهشگاه‌هایی با تلسکوپ‌های زمینی (تلسکوپ‌های زمین-پایه)، به دانشگاه برکلی در کالیفرنیا نقل‌مکان کردم تا در مأموریت کاوشگر فرابنفش فرینِ ناسا کار کنم. به این کاوشگر به کوتاهی «ایی‌یو‌وی‌ایی» می‌گویند. در آنجا در جایگاه رئیس یا مدیر برنامه نپاهشگران یا رصدگران میهمان کار کردم. چندین سال بعد، با پایان‌یافتن مأموریت، من در جایگاه رئیس انستیتو دانشی تلسکوپ فضایی (که به آن اس‌تی‌اس‌سی‌آی می‌گویند و در فارسی به مؤسسه علوم تلسکوپ فضایی معروف است) و دفتر اطلاع‌رسانی عمومی برای ساخت و گسترش و پشتیبانی از مواد درسی دانشی و نیز اطلاعات عمومی بر اساس اکتشافات و دستاوردهای تلسکوپ فضایی هابل موسوم به اچ‌اس‌تی نقل‌مکان کردم. در آنجا به مجموعه‌ای از تلاش‌های فنی پرداختم و اکنون به‌عنوان دانشمند پروژه‌های تلسکوپ فضایی هابل و توسعه آن خدمت می‌کنم. انستیتو دانشی تلسکوپ فضایی برای پشتیبانی از تلسکوپ هابل ساخته شد؛ همچنین برای پشتیبانی از مأموریت‌های اضافی و بایگانی داده‌های اخترشناسی گسترش یافت. مأموریت‌های اصلی ما اکنون تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ فضایی جیمز وب و تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ (که به تلسکوپ فضایی رومی نانسی گریس یا رومن هم شناخته می‌شود) است که من نیز از آنها پشتیبانی می‌کنم.

 اجازه دهید نخستین پرسش را درباره جیمز وب بپرسم. اندیشه تلسکوپ جیمز وب کجا و چه زمانی زاده شد؟

حتی قبل از پرتاب تلسکوپ فضایی هابل در آوریل 1990م، ستاره‌شناسان در مورد تلسکوپ بزرگ بعدی فکر می‌کردند. بیش از 30 سال پیش، مدیر انستیتو دانشی تلسکوپ فضایی، «ریکاردو جیاکونی»، کارکنان خود و جامعه دانشی را به چالش کشید تا به تلاش بعدی و تلسکوپ بعد از هابل فکر کنند. در سال 1989، اخترشناسان رویدادی را در انستیتوی ما برگزار کردند تا دانشمندان را درگیر اندیشیدن درباره تلسکوپ‌های جانشین کنند. رویداد در کارگاهی به نام تلسکوپ‌های 10متری نسل بعدی فرابنفش -نور دیدگانی- فروسرخ برگزار شد که بنا بود جانشین هابل باشند. تلسکوپ‌هایی که در آن پژوهش‌ها تا به امروز و فرصت‌های دانشی جدید در نظر گرفته شده است. چالش‌های فناورانه چنین مأموریت‌هایی مورد بحث قرار گرفت. از آنجا، این انگاره‌ها به پختگی رسید، سپس برای دریافت بودجه به کنگره ایالات‌ متحده آمریکا پیشنهاد داده شد و به این ‌ترتیب پروژه روی غلتک افتاد.

 جیمز وب را شاهکار مهندسی نامیده‌اند. برایمان از فرارَوَند ساخت آن، از دشواری‌هایی که پیش‌روی مهندسان بود و از چالش‌هایی که به هنگام پرتاب آن پدید آمد، بگویید؟

در سال 1993 کمیته‌ای برای مطالعه مأموریت‌های جدید تعیین شد و دو سال بعد به سال 1995 یک تلسکوپ چهار‌متری پیشنهاد شد. اگرچه این تلسکوپ کوچک‌تر از تلسکوپ هشت تا 10متری بود که در ابتدا پیشنهاد شده بود، اما آنچه مهم بود هدایت آن به سمت باند فروسرخ بود. چالش‌های فنی با طراحی اصلی آغاز شد. از یک‌ سو نپاهشگاه فضایی یا همان تلسکوپ برای پرتاب باید فشرده و جمع می‌شد و از سوی دیگر برای کارایی هرچه بیشتر باید بسیار بزرگ باشد. درحالی‌که قرار بود تلسکوپ یک آینه اصلی بزرگ داشته باشد، چنین جسمی نمی‌توانست به‌طور کامل پرتاب شود؛ بنابراین باید چندتکه ساخته می‌شد تا در یک پیکربندی معین مستقر شود. همچنین، برای خنک نگه‌داشتن تلسکوپ و برای اینکه ابزارها در فروسرخ کار کنند، ساختار تلسکوپ باید از نور خورشید محافظت می‌شد تا گرم نشود. خود این ابزارها باید تنظیم دمای بسیار دقیقی داشته باشند تا بتوان مقدار اندکی از نوری را که از دوردست گیتی می‌‌رسد تشخیص داد، نه اینکه توسط گرمای خود تلسکوپ فضایی غرق شود. با توجه به محدودیت‌های طراحی، آینه باید در قسمت‌هایی قرار می‌گرفت و تا می‌شد. دومین آینه (که به آینه ثانویه هم شناخته می‌شود)، نور را از پشت اصلی به ابزارها می‌فرستد. ابزارها نمی‌توانند در نقطه کانونی اصلی آینه باشند؛ زیرا نور ورودی را مسدود می‌کنند و تمام اینها باید در هنگام پرتاب درون ساختار تلسکوپ فشرده و تا می‌شد. وزن محموله پرتاب یک مسئله اساسی است و وسیله‌ای که از ساختار تلسکوپ در برابر نور خورشید محافظت می‌کند باید وزن بسیار سبکی داشته باشد و همچنین به میزان کم‌گُنجی تا شود؛ بنابراین، سایبان تاشو مبتکرانه بسیار سبک کاپتون، آینه چینش‌بندی ‌شده و تا‌ شده که باید در هنگام استقرار یک سطح صاف را تشکیل دهد. بسته‌بندی فشرده تلسکوپ ترکیبی از موانعی بودند که دانشمندان قبلا هرگز با آن مواجه نشده بودند. تصمیم برای ارسال تلسکوپ به مدار نقطه لاگرانژی ال-2 این است که کل سازه را از نور زمین و ماه دور می‌کند، اما همچنان ارسال فرمان و ارتباطات را نسبتا آسان می‌کند. با توجه به پیچیدگی همه سازوکارها و ظرافت ابزارها، آینه‌ها و سایبان‌ها، ساخت‌وساز زمان زیادی طول کشید و آزمایش‌های زیادی باید انجام می‌شد؛ تکرار، تجزیه‌وتحلیل و دوباره تکرار می‌شد. مهندسی سخت‌گیرانه در پرتاب، استقرار و قرار‌گرفتن در مدار نهایی به ثمر نشست. پیچیدگی انسان، گروه بزرگی که با هم کار می‌کنند، جدایی از خانواده و دوستان، گذر از آب‌وهوای نامساعد ازجمله توفان‌ها و تحمل قرنطینه ناشی از کرونا، گواهی بر فداکاری کل گروه است.

 جیمز وب بناست چه چیزهایی را در گیتی مشاهده کند و چرا دانشمندان آن را به چنان نقطه دوردستی فرستادند؟

نخستین نپاهش یا رصدی که باید با جیمز وب انجام شود، انتخاب شده است. پس از راه‌اندازی کامل تلسکوپ جیمز وب، مشاهدات اخترشناسی به سوی دیسش یا شکل‌گیری کهکشان‌های دوردست نشانه خواهد رفت؛ کهکشان‌هایی که به اولین زمان‌های گیتی بازمی‌گردند. جیمز وب فرگشت یا تحول آنها را در گذر زمان خواهد کاوید؛ ناحیه‌هایی از فضا که در آن ستارگان جدید زاده می‌شوند و شکل می‌گیرند. شکل، ساختار و جزئیات ویژگی‌های سامانه‌های سیاره‌ای و همچنین راژمان یا سامانه خورشیدی خودمان را. نقطه مداری L2 از خورشید، زمین و ماه دور است و به تلسکوپ اجازه می‌دهد تا به ژرفای فضا چشم بدوزد. همچنین برای نپاهش یا رصدهای بهینه بسیار سرد بماند. این مدار همچنین به تلسکوپ اجازه می‌دهد تا همیشه در یک خط نسبت به زمین باقی بماند و به دور خورشید حرکت کند.

 ‌مهم‌ترین ابزارهایی که روی جیمز وب نصب ‌شده‌اند، کدم‌اند و بناست هرکدام چه ‌کاری انجام دهد؟

وب دارای چهار ابزار علمی است که نور فروسرخ را تشخیص می‌دهد: 

1- دوربین فروسرخ نزدیک که ابزار پرکاربرد جیمز وب است که برای تشخیص نور از کهکشان‌های نخستی، دیسش یا شکل‌گیری ستارگان، ستارگان جوان همسایه و دوردست‌تر سامانه خورشیدی به کار خواهد رفت و همچنین برای ردیابی مسیرهای مداری سیارات فراخورشیدی به دور ستارگان مادرشان. 2- طیف‌نگار فروسرخ نزدیک چندین هدف را در یک زمان مشاهده می‌کند و طیف‌نگاری است که نور هر جرم اخترشناسی را برای جزئیات بیشتر در پژوهش‌ها به رنگ‌ها تقسیم می‌کند. این ابزار برای کاوش در مورد اخترشیمی ستارگان و کهکشان‌ها استفاده خواهد شد. 3- تصویرگر فروسرخ نزدیک و طیف‌نگاری بدون شکاف یک دوربین راهنماست که تصاویر و همچنین تولید طیف برای مشاهده اجرام روشن و کم‌نور، به‌ویژه برای مطالعات سیارات فراخورشیدی مفید است. 4- ابزار فروسرخ میانی نیز یک دوربین با کرونوگراف یا تاج‌نگار است که نور اجسام درخشان را مسدود می‌کند تا بتوان محیط کم‌نور آنها را مطالعه کرد و ساختارهای‌شان را شناخت. همچنین همراهان و سیارات را آشکار کرد.

 گفته‌ شده که جیمز وب بناست از رازهای ستارگان نخستی (که به ستارگان اولیه هم معروف هستند) پرده بردارد. برایمان کمی از ستارگان نخستی بگویید. چه زمانی پدید آمده‌اند؟ تمایز ستارگان نخستی با ستارگان کنونی گیتی در چیست؟ جیمز وب بناست به چه پرسش مهمی دراین‌باره پاسخ دهد؟

اگر می‌دانستیم ستارگان نخستی چه بودند، برای مطالعه آنها به تلسکوپ نیاز نداشتیم. ما ستارگان نخستی را رصد نکرده‌ایم و نمی‌دانیم اخترشیمی آنها چه بوده، جزئیات شکل‌گیری آنها، چقدر بزرگ بوده‌اند، چقدر درخشان بوده‌اند، چقدر داغ بوده‌اند و در چه محیط‌هایی تشکیل شده‌اند (منزوی، در خوشه‌ها، به ‌صورت جفت؟) و بسیاری از سؤالات دیگر. ستاره‌شناسان تصور می‌کنند که ستارگان احتمالا از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده‌اند؛ زیرا این ستارگان تنها عناصری بودند که وجود داشتند، طیف وسیعی از اندازه‌ها و جرم‌ها داشتند و مدت‌هاست سوخت هسته‌ای خود را تمام کرده‌اند و به بذرهای سرد، ستاره‌های نوترونی یا سیاهچاله ختم می‌شوند.

 ‌جیمز وب همچنین قصد دارد کلید رازهای ناگشوده خاستگاه کهکشان‌ها و چگونگی شکل‌گیری (دیسش) آنها را به‌ویژه کهکشان‌های نخستی کیهان را به دست‌مان بدهد. پرسش ناگشوده این بخش از اخترشناسی چیست؟

پرسش‌هایی که بر پژوهش‌ها در مورد کهکشان‌های نخستی غالب است، شامل این است که بفهمیم کهکشان‌ها پرسونانه یا دقیقا چه زمانی شکل گرفتند، احتمالا حدود 400 میلیون سال پس از آغاز گیتی و مهبانگ. دیدن شکل و اندازه آنها و اینکه چه نوع ستاره‌زایی، سحابی‌زایی، هسته‌های درخشان، سیاهچاله‌ها و مواد عجیب‌وغریب آنها را تشکیل داده‌اند، جالب خواهد بود.

 جیمز وب چگونه به کشف سیاره‌های فراخورشیدی (واژه فنی‌تر آن سیاره‌های اُسترخورشیدی است) کمک خواهد کرد و چگونه کاوش‌های آن به کشف زیست فرازمینی منجر خواهد شد؟

جیمز وب برای کشف سیارات تازه تشکیل‌شده در قرص‌های غبارآلود و گازهای اطراف ستارگان به ناحیه‌هایی از فضا نگاه می‌کند. نور فروسرخ به گردوغبار نفوذ می‌کند تا ابزار دقیق جیمز وب بتواند آن را تشخیص دهد. جیمز وب قادر خواهد بود طیف وسیعی از اندازه‌ها و انواع سیاره‌های فراخورشیدی را شناسایی کند. طیف‌سنجی سیارات فراخورشیدی برای کشف شیمی جو آنها و دمای سطحی استفاده می‌شود. ترکیبی از ویژگی‌های شیمی، دما و مداری یک سیاره فراخورشیدی برای استنباط اینکه آیا جسم برای شکل‌گیری، بقا و پایداری زیست (آن‌طور که ما می‌شناسیم) مناسب است یا خیر، استفاده می‌شود.

  مهم‌ترین نهادها، سازمان‌ها و انستیتوهایی که مسئول ساخت جیمز وب هستند و مهم‌ترین کشورهای مسئول در ساخت جیمز وب کدام‌اند؟

جیمز وب نتیجه یک همکاری بین‌المللی، در درجه اول ناسا (سازمان هوانوردی و فضانوردی ایالات ‌متحده آمریکا)، آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) بود. هزاران نفر از صدها دانشگاه، شرکت‌های تجاری و سازمان‌های دیگر درگیر هستند. نسل جوان باید بدانند امروزه کارهای بزرگ جز در سایه مشارکت‌های بین‌المللی امکان‌پذیر نیست و باید چگونه کار‌کردن در ساختارهای بین‌المللی را بیاموزند.

 بودجه چند میلیارد دلاری جیمز وب چگونه تأمین شده است؟ تا اینجای کار هزینه نهایی پروژه چقدر شده و مدیریت مالی پروژه چگونه است؟

ناسا مسئول مدیریت پروژه جیمز وب است و توسط ایالات‌ متحده تأمین مالی می‌شود. سایر سازمان‌ها توسط ناسا تأمین مالی می‌شوند. آژانس فضایی اروپا و نیز آژانس فضایی کانادا هم از مشارکت‌کنندگان بخش مالی پروژه است؛ بنابراین آژانس‌ها بودجه نپاهشگاه فضایی جیمز وب را تأمین می‌کنند. هزینه ساخت این رصدخانه تقریبا 10 میلیارد دلار است.

 آیا پروژه جیمز وب در جامعه دانشی مخالفانی داشت؟ دلایل مخالفت آنها چه بود؟

انجمن اخترفیزیک‌دانان و اخترشناسان هر 10 سال یک‌ بار نشستی را برای نوشتن «گزارش 10‌ساله» تشکیل می‌دهد که یک سند عمومی است و وضعیت اخترفیزیک، دانش پیش‌روی آینده و انواع مأموریت‌های مورد نیاز برای دستیابی به اهداف دانشی را مشخص می‌کند. از کل جامعه دعوت می‌شود تا مشارکت کنند و استدلال‌های علمی و فنی ارائه دهند. برای چندین دهه جیمز وب یک اولویت بوده است. درحالی‌که مشکلات فنی، موانع مالی و تأخیرهای دیگر (ازجمله کووید19) وجود داشت، به‌طور کلی، جامعه از تصمیم خود برای ساخت مأموریت پرچم‌دار بعدی حمایت کرد. بودجه این تلسکوپ از طریق تخصیص ویژه تأمین شد. این پول برای سایر پژوهش‌های اخترفیزیک در دسترس نبود. پولی که برای جیمز وب هزینه شده، تنها بخشی از بودجه ناسا است. بودجه خود ناسا هم کسر بسیار کوچکی از ایالات ‌متحده است. به‌طور کلی علم و فناوری اکثریت بودجه ایالات‌ متحده را تشکیل نمی‌دهد. مخالفت‌ها در بیشتر موارد ناشی از بدفهمی و کج‌فهمی در مورد چگونگی تعیین اولویت‌ها توسط جامعه و کل تصویر بودجه ایالات‌ متحده است که درباره پروژه جیمز وب هم شامل می‌شد.

 مدیریت جیمز وب چگونه است و تصمیم‌ها برای برگزیدن پروژه‌های اخترشناسی چگونه گرفته می‌شود؟

ناسا مأموریت کلی را با همکاری آژانس فضایی اروپا و کانادا مدیریت می‌کند، اما ناسا اختیار نهایی را دارد. نپاهشگاه جیمز وب خود به مرکز پرواز فضایی گُدارد ناسا واگذار شده است. انستیتو دانشی تلسکوپ فضایی، یعنی همین‌جایی که من در آن مشغول به کار هستم، مرکز دانشی جیمز وب است و هر سال پروژه‌های تحقیقاتی پیشنهادی (تعداد بیش از هزار) را بررسی می‌کند، زمان را بر اساس تصمیم بررسی همتایان جامعه علمی اختصاص می‌دهد و بودجه را در اختیار پژوهشگران دانشگاه‌ها و سازمان‌های تحقیقاتی قرار می‌دهد.

  بعد از جاگیری جیمز وب در نقطه لاگرانژی ال-2 چه مشکلاتی ممکن است پیش آید؟ چه راه‌حل‌هایی برای مشکلات احتمالی پیش‌رو اندیشیده شده است؟

هر یک از بخش‌های مختلف جیمز وب ممکن است از کار بیفتد. برخی از قطعات مانند موتورهای گرداننده و حسگرها جایگزین اضافی دارند، اما برخی دیگر چنین نیستند. تاکنون تلسکوپ همان‌طور که انتظار می‌رود، کار می‌کند. خرابی‌های تلسکوپ در آزمایشگاه با کامپیوترها، آزمایش‌های شبیه‌سازی‌شده و با سخت‌افزار واقعی آزمایش شده است. رویه‌هایی برای مهندسان، کاربران فنی و دانشمندان وجود دارد که در صورت بروز مشکل می‌توانند در مورد آنها بحث و دستورات و کنش‌های لازم را اجرا کنند. نکته مهمی وجود دارد. در هر سازوکار پیچیده تیم و کارگروه صرفا دنبال علامت‌های مشکل نیست، بلکه دنبال دلایل پیش‌آمدن مشکل هستند. یک استراتژی یا راهکار اضافی است که در صورت امکان، به آخرین وضعیت کاری برگردید و مراحل بعدی را که باعث ایجاد مشکل شده‌اند، قدم‌به‌قدم طی کنید. این دقیقا همان کاری است که با فضاپیماهای دیگر ازجمله تلسکوپ هابل و حتی وسایل نقلیه پیچیده متعدد دیگر انجام شده است.

 برنامه‌های نپاهشی (رصدی) جیمز وب چگونه طراحی و اجرا خواهد شد؟ نخستین برنامه مشاهده‌ای آن چه خواهد بود؟

بخش‌های آینه تلسکوپ باید به‌دقت تراز شوند تا نخستین نپاهش یا رصد یک هدف مهندسی باشد. احتمالا ستاره HD 84406 برای تنظیم آینه‌ها استفاده خواهد شد. نپاهش‌های اخترشناسی در تابستان 2022 آغاز می‌شود و روند آن درست مانند هابل، تلسکوپ فضایی پرتو ایکس چاندرا و دیگر رصدخانه‌های اخترشناسی فضایی و زمین‌پایه انتخاب می‌شود. چرخه‌های نپاهشی معمولا در حدود یک سال طول می‌کشد. رصدخانه فراخوانی برای دریافت پیشنهادها برای مشاهده منتشر می‌کند. رصدخانه (برای جیمز وب و تلسکوپ هابل انستیتو دانشی تلسکوپ فضایی) حجم زیادی از اطلاعات فنی، نرم‌افزار، نمونه‌ها و کمک‌های انسانی را در طول دوره ارائه می‌دهد. پس از ارائه طرح‌های اولیه یا اصطلاحا پروپوزال‌ها در تاریخ مشخص‌شده، توسط گروه‌هایی از دانشمندانی که در هر زمینه از اخترفیزیک تخصص دارند، مورد بررسی قرار می‌گیرند. این فرایند، بر اساس شایستگی تحقیق پیشنهادی، یک بررسی دوسو-کور است؛ به این معنا که بازبینان نمی‌دانند پیشنهاددهندگان چه کسانی هستند و پیشنهادکنندگان نمی‌دانند چه کسی پیشنهادهای آنها را بررسی کرده است. این روش بارها به‌طور مستقل مورد ارزیابی قرار گرفته و ثابت شده است که با هزار مقاله علمی در سال که به‌عنوان گواهی برای هابل منتشر می‌شود، قوی، منصفانه و هوشمندانه است. جیمز وب احتمالا رکورد خواهد زد که با موفقیت چشمگیر پژوهش‌ها و با کیفیت مطابقت دارد و از هابل هم بسیار فراتر می‌رود.

  کشورهای توسعه‌نیافته‌ای که هیچ نقشی در ساخت جیمز وب نداشتند، چگونه می‌توانند از دستاوردها و داده‌های آن بهره‌مند شوند؟

همه دانشمندان می‌توانند برای زمان نپاهشی یا زمان رصدی جیمز وب درخواست دهند. بودجه این پژوهش‌ها که از سوی ناسا تأمین می‌شود، فقط برای پژوهشگران مؤسسات و نهادهای دانشی در ایالات ‌متحده در دسترس است. به نقل از این اطلاعیه شرکت در این برنامه برای تمامی گروه‌های سازمان اعم از داخلی و خارجی ازجمله مؤسسات آموزشی، سازمان‌های انتفاعی و غیرانتفاعی، مراکز ناسا و سایر سازمان‌های دولتی آزاد است. آرشیو داده‌ها، برای تلسکوپ‌های فضایی، به روی تمام پژوهشگران و دانشمندان باز است.

 نقش و حضور زنان دانشمند را در پروژه جیمز وب چگونه ارزیابی می‌کنید؟ آیا زنان متناسب با توانایی‌شان در چنین پروژه سترگی مشارکت برابر دارند؟

ناسا، آژانس فضایی اروپا و کانادا و همچنین انستیتوی ما با پشتکار کار کرده‌اند تا دانشمندان، مهندسان و سایر افراد مرتبط با مأموریت‌های فضایی بر اساس شایستگی استخدام شوند. درحالی‌که این همیشه آسان نبوده و معیارها در گذشته شاید ناقص بوده‌اند، ما پیشرفت کرده‌ایم و به این کار ادامه می‌دهیم. ما فرایندهای خاصی را برای اندازه‌گیری فرصت‌ها، استخدام کارکنان و ارتقا و همچنین چشم‌اندازهایی که به کارمندان و دانشمندانی که به آنها خدمت می‌کنیم، ارائه می‌کنیم. با این روند زنان و دختران پژوهشگر و دانشمند بسیاری توانسته‌اند به جایگاهی که شایسته‌شان است، دست یابند. فرایندهایی که در حال حاضر استفاده می‌کنیم و همچنان به بهبود ادامه می‌دهند، مانند بررسی «دوگانه‌ ناشناس» که در بالا ذکر شد، در تمام فعالیت‌های ما، حتی کارهای داخلی انستیتوی ما، نفوذ کرده است. از افراد انتظار می‌رود که بدون توجه به مأموریتی که روی آن کار می‌کنند، در مشاغل حرفه‌ای شوند و در آنها برتری و توانایی هرچه بیشتر به دست آورند. کارکنان در مأموریت‌های ما، بسته به تخصص و فرصت، پیشرفت می‌کنند یا از گردونه خارج می‌شوند و از حرکت بازمی‌مانند. به‌دست‌آوردن فرصت‌ها یا از‌دست‌دادن آن برای افراد مستقل از جنسیت است. پشتیبانی از نسل جوان پژوهشگر، مستقل از جنسیت و نژاد و دیگر پارامترهای این چنینی در دستور کار ما قرار دارد.

 تأثیرات جیمز وب را خارج از اجتماع اخترشناسی چگونه می‌بینید؟

هابل، نمونه‌ای از تلاش‌های دانشی درجه یک و‌ رده‌بالا است که تاکنون انجام گرفته؛ جیمز وب هم از همین روند هابل پیروی خواهد کرد. حمایت‌ها هم کمک مالی و کمک کارشناسان نپاهشگاه و کمک انستیتو را شامل می‌شود که منجر به جامعه پژوهشی و یکپارچگی عملیات دانشی ما بوده است. ما شهرت داریم که چالش‌ها را به‌‌صورت خلاقانه و با همکاری، هرچقدر هم که سخت باشد، حل می‌کنیم. ما علاوه بر این، بر اساس هابل، به اشتراک‌گذاری اطلاعات، اکتشافات و داده‌ها به‌طور گسترده با مردم هم شهرت داریم. جیمز وب همین‌طور خواهد بود. ما بر این باوریم که استانداردی هستیم که دیگران پروژه‌های خود را بر اساس آن می‌سنجند و همواره به برخی استانداردها و اصول پایبند هستیم.

 ‌برای بسیاری از مردم جهان این پرسش وجود دارد که چرا باید میلیاردها دلار را صرف اخترشناسی کرد. پاسخ شما به این انتقاد چیست؟

پاسخ سریع این است: «زیرا ما دو دهه را صرف ساختن و آزمایش هر قطعه به یک‌ میلیون راه مختلف کرده‌ایم تا مطمئن شویم که مشکلی ندارد». این تلسکوپ یک ماشین منحصربه‌فرد، نوآورانه و از نظر فنی پیچیده است که طراحی شده برای پاسخ‌گویی به چالش‌های پژوهش‌های دانشی مورد نظر. هیچ تلسکوپ یا ابزار علمی با کیفیت بالا در خط مونتاژ به‌صورت انبوه تولید نمی‌شود. این تلسکوپ اکنون در فضا است و همان‌طور که انتظار می‌رود، تا اینجا دور از زمین به‌خوبی کار می‌کند؛ بنابراین می‌تواند اطلاعات را از کیهان جمع‌آوری کند، بدون اینکه تداخل زمین یا ماه مانع آن شود. تنها ارتباط بین جامعه علمی و تلسکوپ، فرمان‌های از راه دور هستند و آنها باید همان‌طور که در محیط سخت فضا طراحی شده‌اند، کار کنند. توضیحات بالا را ارائه دادم تا بگویم چرا هزینه ساخت جیمز وب به نظر زیاد می‌آید. علاوه بر این، باید چشم‌اندازی را در نظر گرفت. بودجه ناسا کسر ناچیزی از بودجه ایالات ‌متحده است. از بودجه «بخش اختیاری»، به این معنی که بیشتر (بیش از 99 درصد) از بودجه ایالات ‌متحده به روش‌های دیگر به شهروندان خدمت می‌کند. از سوی دیگر حتی پروژه جیمز وب صرفا بخشی از بودجه ناسا را شامل می‌شود. این نکته را از یاد نبریم که بودجه هزینه‌شده در اخترشناسی و به‌طور کلی در دانش، درواقع به شیوه‌های گوناگون و با سود بیشتر به جامعه بازمی‌گردد.

 ‌پیام شما برای دانش‌آموزان، دانشجویان و پژوهشگران ایرانی که گفت‌وگوی شما را می‌خوانند، چیست؟

همان‌طور که دیگران قبل از من گفته‌اند، علاقه خود را دنبال کنید و راه‌های خلاقانه‌ای برای غلبه بر موانع پیدا کنید. موفقیت‌های خود را سخاوتمندانه به اشتراک بگذارید. اگر راه شما علم است، آن را به هر طریقی که می‌توانید دنبال کنید. با افرادی که می‌توانند اهداف شما را فعال کنند، شبکه‌سازی کنید. ایران کشوری با پیشینه تمدنی زیاد است و ایرانی‌ها می‌توانند در جایگاهی که شایسته آنهاست، بدرخشند. امیدوار باشید و خودتان را با دنیای دانش در تماس مداوم نگه دارید.

 اگر نکته‌ای باقی ‌مانده است، لطفا بفرمایید.

همه ما که در هابل و جیمز وب و همچنین سایر مأموریت‌های فضایی کار می‌کنیم، مشتاق کار خود هستیم و به کاری که انجام می‌دهیم، افتخار می‌کنیم. این به آن معنا نیست که در مسیر ما چالش‌ها، موانع بوروکراتیک و افراد سرسخت و بدقلق وجود ندارد، اما از آنجایی ‌که ما عاشق تلسکوپ‌ها و دانش هستیم و در حال پژوهش، در هنگام مواجهه با چالش‌ها، آن را با همراهی یکدیگر مدیریت و حل می‌کنیم. در پایان برای خوانندگان ایرانی این گفت‌وگو سال نو ایرانی را شادباش می‌گویم و امیدوارم سال نو ایرانی برای همه شما سرشار از دانش و شادی باشد. از شما هم ممنونم که میان من و خوانندگان ایرانی پل ارتباطی برقرار کردید.