نگاهی به تاریخچه و آینده تلسکوپ قمری

به گزارش مجله سرگرمی، برای اخترشناسان رادیویی، زمین جایی بسیار پر سر و صدا است. بسیاری از دیوایس های الکترونیکی مدرن با طول موج های بلند نوری که در رصدخانه های رادیویی روی آن ها پژوهش می گردد تداخل دارند. و برای چندین دهه، این آلودگی نوری نامریی باعث شده رصدخانه های رادیویی بیشتری به سمت مناطقی که سکوت رادیویی دارند کشیده شوند. در واقع این آلودگی اخترشناسان رادیویی را مجبور نموده که به نقاطی دور از دسترس مردم بروند، جاهایی نظیر صحرای آتاکاما در شیلی.

نگاهی به تاریخچه و آینده تلسکوپ قمری

اما این فقط دیوایس های ساخته دست بشر نیستند که با سیگنال های رادیویی تداخل می نمایند. پدیده های طبیعی زمین و خورشید هم می توانند عامل اختلال باشند. برای اینکه چالش ها از این هم بیشتر گردد، یونوسفر زمین -جایی که پرتوهای خورشیدی، مولکول های اتمسفر بالایی کره ما را یونیزه می نمایند- باعث می گردد طولانی ترین طول موج های رادیویی اصلا به سطح سیاره نرسند.

محققان برای مدت هایی طولانی چشم شان به راه حلی برای این مشکل بوده است: نیمه دوردست کره ماه. از آن جایی که این نیمه ماه هیچوقت رویش به سمت زمین نیست، یک تلسکوپ رادیویی در این نقطه می تواند به صورت تمام و کمال از نویز رادیویی زمینی در امان باشد. از آن جا، اخترشناسان می توانند گستره وسیعی از پدیده هایی را مشاهده نمایند که از زمین یا حتی از تلسکوپ های فضایی درون مدار زمین قابل رصد نیستند.

تلسکوپی در ماه می تواند به ما نشان دهد که قبل از اینکه نخستین ستاره ها و کهکشان های دنیا شکل بگیرند، دقیقا چه اتفاقی افتاده. از سوی دیگر، قادر به مشاهده میدان های الکترومغناطیسی پیرامون سیارات فراخورشیدی نیز خواهیم بود و در این صورت درکی مهم از پتانسیل های حقیقی دنیا برای شکل گیری حیات خواهیم داشت.

استیو اسکوایرس، محققی که روی سیارات مطالعه نموده و اکنون محقق ارشد پروازهای فضایی شرکت بلو اوریجین است می گوید: شما در آن سوی کره ماه محیطی کاملا ساکت از لحاظ رادیویی دارید که اجازه می دهد دست به اندازه گیری های بسیار دقیق بزنید که در جای دیگری امکان پذیر نیستند. آن محیط، واقعا برای کشف های تازه علمی سودمند است.

تلسکوپ آپولو 16

نخستین تلسکوپی که به ماه رفت یک تلسکوپ رادیویی نبود، اما دریچه ای به کیهان باز کرد که پیشتر از سطح کره زمین قابل دسترسی نبود. این دستگاه که طیف سنج/دوربین فرابنفش دوردست (Far Ultraviolet Camera/Spectrograph) یا به اختصار UVC نام داشت، توسط جرج کاروترز، محققی جوان در آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی آمریکا، ساخته شد که از پیش به یکی از سردمداران حوزه رصد با طیف فرابنفش تبدیل شده بود.

نور فرابنفش عمدتا با اتمسفر زمین فیلتر می گردد - بنابراین مانند بسیاری از بخش های دیگر طیف رادیویی، باید از فضا مورد پژوهش قرار گیرد. بعد از اینکه آپولو 11 در روز 20 جولای 1969 با موفقیت بر سطح کره ماه فرود آمد، ناسا به سراغ جامعه آکادمیک رفت و به دنبال آزمایش هایی علمی بود که امکان انجام آن ها در ماموریت قمری بعدی وجود داشت.

کاروترز یک تلسکوپ فرابنفش را به ناسا پیشنهاد داد و تا ماه آپریل 1972، همان تلسکوپ همراه با آپولو 16 در راه کره ماه بود. فضانوردان از این دستگاه که لایه ای از طلا داشت برای ثبت 178 تصویر از کیهان استفاده نموده و تصاویری از ابرهای ستاره ای دوردست، سحابی و حتی اتمسفر بیرونی زمین با خود به زمین آوردند. اما با اینکه این تلسکوپ فرابنفش (که عملا نوعی اثبات مفهوم بود) توانست به اهدافش برسد، 41 سال طول کشید تا یک تلسکوپ دیگر به ماه فرستاده گردد.

تلسکوپ قمری چین

بعد از یک وقفه بسیار طولانی، سازمان فضایی ملی چین در سال 2013 بالاخره تلسکوپی دیگر به قمر زمین فرستاد. اما این بار دیگر احتیاجی به ارسال فضانوردان هم نبود. نخستین تلسکوپ قمریِ کنترل از راه دور دنیا، به شکل یک افزونه ساخته شده بود که همراه با فرودگر Change-3 در راستا خود حرکت می کرد.

با ضخامتی معادل تنها 6 اینچ، تلسکوپ فرابنفش قمری - Lunar-based Ultraviolet Telescope یا به اختصار (LUT) همچنان تفاوت های زیادی با تلسکوپی دارد که اخترشناسان رویای ارسالش به ماه را در سر می پرورانند. اما حتی با این ابعاد، آنچه با LUT رصد می گردد مکاشفات جدیدی راجع به کیهان برایمان به ارمغان می آورد و همه این ها بدون ذره ای تداخل از سوی کره زمین.

محققان چینی از LUT برای جمع آوری اطلاعاتی بالغ بر هزاران ساعت، پایش ستاره ها و حتی کهکشان ها استفاده نموده اند. و احتمالا مهم تر از همه این ها، عملکرد باثبات تلسکوپ باشد که نشان می دهد برای ماموریت های آینده به چه تکنولوژی هایی دسترسی خواهیم داشت.

طی سال گذشته میلادی، سازمان فضایی چین با ارسال یک تلسکوپ رادیویی کوچک به کره ماه، کاری که با LUT آغاز شده بود را ادامه داد. اوایل ماه ژانویه 2019، طیف سنج رادیویی کم فرکانس همراه با فرودگر Change-4 در نیمه دورتر ماه فرود آمد.

محققان چینی از آن موقع با استفاده از این تلسکوپ، آغاز به پژوهش دنیا به وسیله طول موج های رادیویی ای نموده اند که پیشتر آن ها را رصد ننموده ایم. با این همه، به خاطر توانایی های متوسط تلسکوپ، رصدها عمدتا محدود به کائنات نزدیک مان بوده است.

ایده هایی برای تلسکوپ های قمری بعدی

پایش طول موج های رادیویی تازه ای که پیشتر در دسترس نبوده اند، برای چندین دهه ذهن اخترشناسان را به خود مشغول نموده است. حدودا 40 سال پیش، اخترشناسان به صورت جدی به تفکر در این زمینه پرداختند که تلسکوپ های قمری گوناگون قادر به کشف چه چیزهایی هستند و هرکدام چگونه باید ساخته شوند.

حتی در آن موقع، براساس آنچه در مستندات مشاهدات اخترشناسی آینده در کره ماه ناسا آمده، محققان دریافتند که این سیاره می تواند یک لوکیشن ایده آل باشد که آخرین پنجره را به روی طیف الکترومغناطیس با فرکانس های بسیار پایین باز می نماید.

تا اوایل دهه 1980 میلادی، بیش از 10 سال از ماموریت های آپولو گذشته بود و برنامه شاتل هم به نظر موفقیت آمیز می رسید. همین باعث شد که دوباره مباحثاتی راجع به بازگشت به کره ماه مطرح گردد. محققان امیدوار بودند پیشرفت های حاصل شده منجر به ساخت مقرهایی در کره ماه گردد که زیرساخت لازم برای پژوهش های علمی عمیق را فراهم می آورند.

جک او. برنز، اخترشناس دانشگاه کلرادو بولدر که مدیر شبکه اکتششاف و علوم فضایی (سازمانی با حمایت ناسا) و چندین دهه در ساخت تلسکوپ های قمری پیشرو بوده می گوید: تنها اخترشناسان هستند که می توانند راهی برای تعبیه تجهیزات علمی در کره ماه بیابند.

حالا برای نخستین بار -به لطف پیشرفت های علم رباتیک و از راه رسیدن کمپانی های فضایی خصوصی- برنز عقیده دارد که این ایده دیوانه وار بالاخره می تواند تبدیل به واقعیت گردد. دانشجویان او حالا به صورت مداوم با ربات های کنترل از راه دور و الگوریتم های یادگیری ماشینی سر و کله می زنند - چیزهایی که به عقیده خود برنز، حتی تصورشان هم در دهه 1980 میلادی غیرممکن بود. تکنولوژی بالاخره به نقطه لازم رسیده و شاید این همان چیزی باشد که احتیاج داشتیم.

به خاطر این پیشرفت های تکنولوژیک، تلسکوپ های قمری دیگر احتیاجمند خدمه های فضانوردی برای ساخت و ساز و برنامه های فضایی با بودجه 100 میلیارد دلاری نیستند. در عوض، این تلسکوپ ها را می توان با ماه نورد هایی که همراه با موشک های چندبار مصرف خصوصی به ماه می فرایند، ساخت.

تلسکوپ FARSIDE

برنز و همکارانش اخیرا با بودجه ناسا به پژوهش روی یک تلسکوپ قمری که با ماه نورد ساخته می گردد و با 128 آنتن و طولی معادل 6 مایل، شکلی شبیه به گل می یابد پرداختند. آن ها این پروژه را Farside Array for Radio Science Investigations of the Dark ages and Exoplanets نامیده اند که به اختصار FARSIDE خوانده می گردد.

FARSIDE می تواند میدان های مغناطیسی سیاره های پیرامون ستاره های دوردست را رصد و به اخترشناسان یاری کند که درکی بهتر از زیست پذیری سیارات فراخورشیدی داشته باشند. این تلسکوپ در ضمن می تواند شانسی واقعی به اخترشناسان بدهد تا روی برهه ای مهم در تاریخ کیهان شناسی که عصر تاریک نامیده می گردد تحقیق نمایند. در این برهه، ستاره ها و کهکشان ها هنوز شکل نگرفته بودند و بنابراین نمی توانیم هیچ یک از موادی که در آن دوران وجود داشتند را رصد کنیم.

ناسا بودجه یک پژوهش دیگر را هم تامین نموده که روی یک تلسکوپ شبیه به رصدخانه آرسیبو درون یک چاله قمری تمرکز دارد. این پروژه توسط ساپتارشی باندیوپادهی، متخصص رباتیک در آزمایشگاه Jet Propulstion راهنمایی می گردد. او سه سال از وقتش را صرف آنالیز طراحی های مختلف تلسکوپ نموده و سپس به سراغ انستیتوی طرح های مفهومی پیشرفته ناسا رفته تا بودجه لازم برای ادامه کار را دریافت کند.

او می گوید اگرچه همین حالا طرح هایی پیشنهادی داریم که پا را بسیار فراتر از پژوهش های چند دهه اخیر گذاشته اند، اما همچنان راستای بسیار طولانی پیش رویمان است.

اما برنز خوش بین است. او حالا برای بلو اوریجین، شرکت فضایی زیر نظر جف بزوس کار می نماید و این شرکت توانسته فرودگری برای کره ماه بسازد که قادر به حمل 5 تن محموله است. چنین ظرفیتی، به مراتب از ظرفیت مورد احتیاج تلسکوپ FARSIDE بیشتر خواهد بود. حالا آن ها تنها 1 میلیارد دلار بودجه لازم دارند تا همه رویاهایشان را تبدیل به واقعیت نمایند.

برنز در نهایت می گوید: سی سال پیش، تمام این ها غیر ممکن بود. امروز اما این نوعی تکنولوژی دم دستی است.

منبع : دیجیاتو

shop98ia.ir: مجله فروشگاهی: آخرین اخبار و مقالات تجارت الکترونیک

samitm.ir: مجله سامی: وبلاگ نقد و بررسی کالاها و اخبار تولیدات صنایع

منبع: آی تابناک
انتشار: 17 اردیبهشت 1401 بروزرسانی: 17 اردیبهشت 1401 گردآورنده: kurdeblog.ir شناسه مطلب: 94254

به "نگاهی به تاریخچه و آینده تلسکوپ قمری" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "نگاهی به تاریخچه و آینده تلسکوپ قمری"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید