1397/11/20

تلسکوپ‌های غول پیکر زمینی، ابزاری برای اکتشافات آینده در اخترشناسی

در شرایطی که پرتاب تلسکوپ‌های فضایی چون جیمزوب با تاخیر مواجه شده و تلسکوپ هابل به پایان عمر خود نزدیک است، اخترشناسان در نشست زمستانی انجمن ملی نجوم آمریکا (AAS) که اوایل ژانویه در سیاتل تشکیل شد درباره تلسکوپ‌های غول پیکر زمینی که می‌توانند بجای تلسکوپ‌های فضایی، آینده اخترشناسی را متحول کنند بحث کردند....
تلسکوپ‌های غول پیکر زمینی، ابزاری برای اکتشافات آینده در اخترشناسی

در شرایطی که پرتاب تلسکوپ‌های فضایی چون جیمزوب با تاخیر مواجه شده و تلسکوپ هابل به پایان عمر خود نزدیک است، اخترشناسان در نشست زمستانی انجمن ملی نجوم آمریکا (AAS) که اوایل ژانویه در سیاتل تشکیل شد درباره تلسکوپ‌های غول پیکر زمینی که می‌توانند بجای تلسکوپ‌های فضایی، آینده اخترشناسی را متحول کنند بحث کردند. در این نشست که محققان، مهندسان و دانشمندان برجسته اخترشناسی و فضا شرکت داشتند، اما کارمندان رسمی ناسا چون مدیران پروژه جیمزوب به علت تعطیلی بخش‌های دولتی آمریکا که در 22 دسامبر آغاز شد، از حضور در این کنفراس بزرگ بازماندند. 

تلسکوپ فضایی جیمز وب در حالی برای یک ماموریت پنج ساله طراح شده که اخترشناسان انتظار دارند که به مدت حداقل یک دهه کار کند. جیمزوب در فاصله‌ای قرار خواهد گرفت که هیچ گونه امکان برای تعمیر یا تعویض قطعات آن وجود ندارد و همین موضوع یکی از چالش‌های پیش روی این تلسکوپ است. بسیاری از ستاره‌شناسان به دو علت پتانسیل علمی و افزایش هزینه‌های آن که منجر به تاخیر در پرتاب شده، درباره ماموریت جیمزوب با تردید و نگرانی صحبت می‌کنند. 

از سوی دیگر، منجمان نگرانند که جیمزوب تا پیش از پایان عمر تلسکوپ فضایی هابل نتواند پرتاب شود. هابل در سال 1990 پرتاب و در سال 2009 برای آخرین بار تعمیر شد. اخیرا نیز ژیروسکوپ هابل از کار افتاده بود که این مشکل برطرف شد. اگرچه بروز مشکلاتی از این دست هرازگاهی رخ می‌دهد، اما مدیران هابل، خوشبین هستند که این تلسکوپ دوست داشتنی حتی پس از عملیاتی شدن جیمزوب نیر به اکتشافات خود ادامه دهد.  تام براون، مدیر ماموریت هابل در کنفرانس AAS گفت که بررسی‌های دقیق مهندسان از ابزارها و سیستم‌های اصلی هابل، نشان می‌دهد که این تلسکوپ قادر است حداقل تا سال 2025 به کار خود ادامه دهد.

جلوگیری از وقفه در ماموریت‌های تلسکوپ‌های فضایی 

اما در این میان، بزرگترین نگرانی اخترشناسان درباره آینده بلند مدت دانش اخترشناسی مبتنی بر فضا است. بزرگترین ماموریت اخترفیزیک پس از تلسکوپ جیمزوب (JWST)، تلسکوپ نقشه‌برداری میدان گسترده فروسرخ (WFIRST) است که در اواسط دهه 2020، فقط چند سال بعد از JWST، عملیاتی می شود. اما WFIRST بیشتر از اینکه مکملی برای جیمزوب باشد، دارای قابلیت‌های متفاوتی برای جانشینی است.

 تلسکوپ نقشه‌برداری میدان گسترده فروسرخ

تلسکوپ‌های غول پیکر زمینی، ابزاری برای اکتشافات آینده در اخترشناسی
این تلسکوپ که یک جانشین واقعی برای جیمزوب است، در دهه آینده  فعال و گزارش نهایی آن در اواخر سال ۲۰۲۰ منتشر خواهد شد.
چهار طرح برای رصدخانه‌های فضایی بزرگ مورد بررسی قرار گرفته‌اند که سه مورد آن شامل تلسکوپ‌های بزرگ نوری یا فروسرخ، و مورد چهارم تلسکوپ اشعه‌ایکس (The Lynx X-ray Observatory) است که می تواند جانشین رصدخانه فضایی اشعه ایکس چاندرا شود.
حتی اگر کمیته تحقیقات دهه‌ای - این کمیته هر ده سال یک بار با توجه به نظرات محققان و دانشمندان، گزارشی برای ناسا تهیه و برنامه‌های آینده ناسا را اولویت‌بندی می‌کند- ، یکی از تلسکوپ‌های فضایی پیشنهادی را توصیه کند، و ناسا هم موافق باشد، با توجه به بودجه محدود، انتظار نمی‌رود که هیچ یک از این چهار طرح قبل از اواسط دهه 2030 در لیست برنامه‌های ناسا قرار گیرد. علاوه بر این، تردیدهایی وجود دارد که ماموریت انتخاب شده بتواند تا اواسط دهه 2030 آماده شود، چرا که مشکلات اجتناب‌ناپذیر می‌توانند پرتاب را به تاخیر اندازند. 

راه حل نجات:تلسکوپ‌های بزرگ زمینی
شاید تلسکوپ‌های بزرگ زمینی، راه حلی برای پر کردن این شکاف باشند. نسل جدیدی از تلسکوپ‌ها که با عنوان تلسکوپ‌های بسیار بزرگ (ELTs)  شناخته می‌شوند در حال توسعه هستند و انتظار می‌رود که در دهه 2020 عملیاتی شوند. این تلسکوپ‌های عظیم، با آینه‌ای که ۲۵ تا ۴۰ متر قطر دارند بسیار بزرگ‌تر از چیزی هستند که برای تلسکوپ‌های فضایی پیشبینی شده.
حتی با وجود محدودیت‌هایی همانند اعوجاج جو زمین، این تلسکوپ‌ها دارای قابلیت‌هایی هستند که آن‌ها را برای سال‌ها بی‌همتا خواهد کرد.

طرح هنری از (Giant Magellan Telescope) معروف به GMT

 تلسکوپ‌های غول پیکر زمینی، ابزاری برای اکتشافات آینده در اخترشناسی
کویین کنوپاکی (Quinn Konopacky)، استادیار فیزیک دانشگاه کاليفرنيا سن ديگو که تشکیل ستاره‌ها و سيارات را مطالعه می‌کند، گفت: «اگر می‌خواهید در دو دهه آینده رهبری اکتشاف سیارات فراخورشیدی را بر عهده داشته باشید، به تلسکوپ‌های ماژلان در شیلی و سی متری در هاوایی نیاز دارید، چون ابزاری فضایی که برای دستیابی به این علم طراحی شده باشد تا دهه 2040 بهره‌برداری نخواهد شد.»
تلسکوپ غول پیکر ماژلان شامل هفت آینه بزرگ است که با هم ترکیب شده و آینه اصلی با قطر 24.5 متر را تشکیل می‌دهد. TMT از حدود 500 آینه کوچک برای ایجاد یک آینه اصلی تشکیل شده و قدرت آن 9 برابر تلسکوپ کک خواهد بود. تلسکوپ‌های کِک (W. M. Keck Observatory) دو تلسکوپ از بزرگترین و قوی‌ترین تلسکوپ‌های نوری جهان هستند که در رصدخانه مونوکی در هاوایی قرار گرفته‌اند.
یکی از اصلی‌ترین چالش‌ها برای ساخت تلسکوپ TMT  هزینه بسیار بالا و تأمین نشدن بودجه کافی است. همچنین کار بر روی TMT به علت اختلافات حقوقی در مورد محل احداث این تلسکوپ در مائوناکیای هاوایی متوقف شده بود. سازندگان تلسکوپ بعد از پیروزی در دادگاهی که پاییز تشکیل شد، اعلام کردند که امیدوارند در بهار آینده بتوانند احداث تلسکوپ را در همان محل آغاز کنند. 
اما مشکل بزرگ برای بسیاری از اخترشناسان این است که GMT و TMT توسط سازمان‌های دولتی احداث نمی‌شوند، بلکه توسط کنسرسیوم‌های دانشگاهی و سازمان‌های غیردولتی توسعه می‌یابند، بنابراین پژوهشگرانی که بخشی از کنسرسیوم نیستند نمی‌توانند از آن‌ها استفاده کنند.

طرح هنری از (Thirty Meter Telescope)  معروف به TMT
تلسکوپ‌های غول پیکر زمینی، ابزاری برای اکتشافات آینده در اخترشناسی

به همین دلیل، در نشست انجمن ملی نجوم آمریکا، پیشنهاد شد همانند تلسکوپ‌های فضایی ناسا، دربرابر دسترسی آزاد ستاره‌شناسان آمریکایی به رصدخانه های GMT و TMT ، کمک مالی 1میلیارد دلاری دولت فدرال توسط بنیاد ملی علوم به احداث این دو رصدخانه تعلق گیرد.
اگر چه تهیه این مبلغ می‌تواند چندین سال طول کشد اما انتظار می‌رود بنیاد ملی علوم بتواند یک میلیارد دلار را تامین کند. با این حال، برخی از اخترشناسان حاضر در نشست معتقد بودند که ناسا نیز می‌تواند در این کار مشارکت کند. 
به گفته حاضران، اگرچه معمولا ناسا با ماموریت‌های فضایی همکاری دارد، اما این سازمان از ساخت تلسکوپ‌های زمینی نیز پشتیبانی می‌کند، از جمله در ساخت رصدخانه کک و تلسکوپ فروسرخ در مائوناکیا. بنابراین اگر ناسا فکر می‌کند با تلسکوپ‌های زمینی نیز منافع علمی‌اش تامین می‌شود باید در ساخت آن‌ها مشارکت کند.
در این نشست همچنین گفته شدکه ناسا می‌تواند ابزارهای هر یک از این رصدخانه‌ها یا هر دو آن‌ها را تأمین کند، همانطور که چند سال پیش ابزارهای رصدخانه‌ای در آریزونا را تامین کرد. 
طرفداران برنامه تلسکوپ‌های بسیار بزرگ موسوم به ELTs هیچ مشکلی با حضور ناسا در هیئت مدیره این برنامه‌ها ندارند. وقتی که در نشست انجمن ملی نجوم آمریکا،در مورد همکاری ناسا در در برنامه ELT ایالات متحده سوال شد، دیوید سیلوا (David Silva) مدیر رصدخانه اپتیکی ملی آمریکا  گفت: «از سرمایه‌گذاری ناسا در ابزارهای غول پیکر استقبال می‌کنیم.» او افزود:«اما به لطف تعطیلی دولت، هیچکدام از مسئولان ناسا در این نشست حضور ندارند، بنابراین فعلا نمی‌توانند نظری درباره این ایده‌ها ارائه دهند.»

با توجه به تأخیر در ساخت دو تلسکوپ سی متری و بزرگ ماژلانی و نیز زمان نامشخص ساخت و تکمیل تلسکوپ فضایی جیمزوب کارشناسان اعلام کرده‌اند در صورت بازنشستگی پیش از موعد تلسکوپ فضایی هابل، ابزار رصدی قوی در فضا ندارند و این می‌تواند سبب تأخیر در اکتشافات فضایی شود. بنابراین ساخت تلسکوپ‌های قدرتمند زمینی باید سرعت بیشتری  گیرد.

منبع: Spacenews

نجوم | فناوری‌های نوین | ایستگاه‌های زمینی |

نظر شما
اخبار مرتبط

تعطیلی موقت ناسا در آستانه سال نو میلادی و دو ماموریت مهم

1397/10/11
دو فضاپیمای ناسا قرار است شب سال نو میلادی طی دو ماموریت مجزا به سنگ‌های فضایی مقصدشان برسند. پیش از این قرار بود ناسا این دو ماموریت را به صورت زنده پوشش دهد و علاقه‌مندان ستاره‌شناسی بتوانند...

تلسکوپ هابل، کار خود را تا پایان هفته آغاز می‌کند

1397/10/30
مهندسان ناسا اعلام کردند که مشکل دوربین اصلی تلسکوپ فضایی هابل در حال برطرف شدن است و این تلسکوپ می‌تواند کار خود را دوباره آغاز کند. به نظر می‌رسد که قرار است تلسکوپ فضایی هابل (Hubble)...

پربازدیدکننده ترین خبر

پرتاب ماهواره‌بر جدید چین با سه ماهواره به فضا

ماهواره‌بر جدید چین با نام اسمارت دراگون-۱ (Smart Dragon-1) در ساعت ۱۲:۱۱ بعد از ظهر (به وقت پکن) روز ۱۷ اوت (۲۶ مرداد) از مرکز پرتاب جیکوان (Jiuquan) واقع در شمال غربی چین با موفقیت به فضا پرتاب شد. اسمارت دراگون-۱ در این پرواز سه ماهواره را با خود به فضا برد. این ماهواره‌بر توسط آکادمی فناوری پرتابگر چین (CALVT) و برای کاربردهای تجاری طراحی و ساخته شده است.