في الآونة الأخيرة ، في حدث أقيم في مركز جودارد لرحلات الفضاء ، شاركت ناسا الدفعة الأولى من الصور كاملة الألوان التي التقطتها تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). أكبر وأقوى مرصد فضائي بشري تم تشغيله على الإطلاق ، JWST هو في طليعة البراعة البشرية. ومع ذلك ، على الرغم من هذه البراعة ، سوف يضحك عشاق الكمبيوتر على المقدار المتاح من ذاكرة التلسكوب لحفظ الصور التي يلتقطها - 68 جيجا بايت فقط.
بصراحة ، إنه ليس مجرد SSD. في الواقع ، يطلق عليه مسجل الحالة الصلبة. يجب أن يخضع أي جزء إلكتروني مستخدم في مشروع مثل JWST لعملية اعتماد مرهقة. هناك معايير للموثوقية والسرعة والتكرار ومقاومة الإشعاع يجب أن يفي بها مجموع أجزائها. يمكن لأفضل محركات أقراص الحالة الثابتة (SSD) في العالم تخزين بيانات أكثر عدة مرات وتشغيل أسرع بآلاف المرات ، لكنها تفشل جميعًا إذا كان بإمكانك طرحها عالياً بدرجة كافية.
لنكن واضحين: الصور نفسها مذهلة ومذهلة للعقل ، ولكن هناك مليون نقطة تفتيش يجب اتباعها بين اللحظة التي تلتقط فيها JWST إحدى هذه الصور الشبيهة بأوبرا الفضاء واللحظة التي يمكننا فيها عرضها فعليًا على الشاشة.
تم تصميم بصريات JWST الضخمة التي تبلغ مساحتها 25 مترًا مربعًا لالتقاط ضوء الأشعة تحت الحمراء بطول موجي يصل إلى 28 ميكرون. وكلما زاد الطول الموجي الذي يمكن أن يلتقطه المستشعر ، زادت البيانات التي سينتجها لكل صورة. هذا صحيح لكل من صورة الهاتف الخلوي و JWST. كل شيء ، بما في ذلك الألوان ، معطى. نظرًا لمدى حساسية JWST ، يمكنه إنتاج ما يصل إلى 58,8 جيجابايت من بيانات الصور كل يوم ، تاركًا هابل التاريخي وخرجه اليومي الأقصى البالغ 2 جيجابايت في حالة احتراق متوترة في الزاوية. يتم التعامل مع تسجيل البيانات نفسه بواسطة النظام الفرعي JWST ISIM للأوامر ومعالجة البيانات (ICDH) ، والذي يمكن أن يدعم معدل نقل أقصى يبلغ حوالي 48 ميجابت في الثانية. هذا يكفي لـ JWST لحفظ حوالي ستة ملفات صور بدقة 2048 × 2048 كل 10,7 ثانية.
هذا يمكن أن يكون مشكلة. يمكن ملء محرك الحالة الصلبة المقاوم للإشعاع سعة 68 جيجا بايت JWST بالكامل في يوم واحد. ولكن في الواقع ، اعتمادًا على الجدول الزمني ، يمكن ملء JWST SSD في 120 دقيقة فقط. هذا يعني أنه يجب تنظيف البيانات باستمرار على محركات أقراص الحالة الصلبة ، عبور 1,5 مليون كيلومتر من الفضاء الذي يفصل JWST عن النقطة الزرقاء الباهتة للأرض ، حيث يمكن تخزينها بأمان على خوادم ناسا.
لم يتم اختيار هذه المسافة بالصدفة ، لأن JWST متوقفة عند نقطة لاغرانج 2 ، وهي إحدى النقاط التي تلغي فيها تفاعلات الجاذبية بين الأجرام السماوية المختلفة بعضها البعض ، مما يسمح للصور بالاستقرار قدر الإمكان في نسيج الفضاء. وبالتالي ، يجب ألا يستقبل JWST الصور فحسب ، بل يجب أن يرسلها أيضًا بشكل متكرر نحو الأرض.
ينقل نظام الاتصالات الأساسي لـ JWST ، استنادًا إلى ترددات النطاق Ka ، البيانات إلى الأرض على قناة 25,9 جيجاهرتز بسرعات تصل إلى 28 ميجابت في الثانية. لتجديد قواعد بياناتها ، تنقل JWST البيانات العلمية في نافذتي اتصال لمدة 4 ساعات كل يوم ، مع السماح لكل جهة اتصال بنقل 28,6 جيجابايت على الأقل من البيانات العلمية المسجلة إلى الأرض.
يوفر زوج من قنوات الراديو ذات النطاق S أبطأ احتياجات أخرى. ترسل الوصلة الصاعدة عند 2,09 جيجاهرتز جداول التلسكوب المستقبلية للإرسال والرصدات العلمية بسرعة 16 كيلو بت في الثانية ، والتي تم التخطيط لها قبل 12 إلى 20 أسبوعًا. القناة الثانية ، 2,27 جيجا هرتز ، 40 كيلوبت في الثانية ، تنقل بيانات هندسة التلسكوبات والقياس عن بعد ، بما في ذلك حالة التشغيل وحالة الأنظمة.
يقدر المهندسون أنه بحلول نهاية عمر JWST البالغ 10 سنوات ، ستبقى 60 غيغابايت فقط من الذاكرة بسبب تلف الخلايا من مصادر مختلفة ، بما في ذلك التسجيلات والنشاط الإشعاعي. سيكون هذا كافيًا لجمع البيانات اليومية بحد أقصى 57 جيجا بايت.
يمكنك مساعدة أوكرانيا في محاربة الغزاة الروس. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع بالأموال للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
اشترك في صفحاتنا في Twitter و Facebook.
اقرأ أيضا:
- اكتشفت مركبة الفضاء التابعة لناسا أن سطح الكويكب بينو "رقيق"
- عرضت وكالة ناسا أول صورة ملونة كاملة للكون تم التقاطها بواسطة تلسكوب ويب