۱۰ تلسکوپ قدرتمند که دید ما را به دنیا تغییر خواهند داد

به گزارش سرویس تازه های دنیای فناوری مجله تک تایمز ،

با وجود ابرتلسکوپ‌ها که باعث درک بیشتر ما از کیهان می‌شود، ما شاهد دوران بسیار هیجان‌انگیزی خواهیم بود. ما خواهیم توانست تشکیل سیاره‌ها در اطراف ستاره‌های جوان را تماشا کنیم، نگاهی به اولین دوران شکل‌گیری جهان هستی داشته باشیم، با جست‌و‌جو در جو سیارات خارج از منظومه‌ی خورشیدی به‌دنبال علایم حیات بگردیم و ممکن است در نهایت بتوانیم رمز ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک را کشف کنیم و به نقش آن‌ها در جهان هستی پی ببریم. به احتمال زیاد در این مسیر مشاهدات و اکتشافات پیش‌بینی‌نشده ما را غافل‌گیر خواهند کرد. 

ابرتلسکوپ‌ها شاهکارهای فناوری هستند و بدون دسترسی به سطوحی از فناوری که امروزه در جهان موجود است، ساخت این ابزارها امکان‌پذیر نبود؛ درواقع توسعه‌ی ابرتلسکوپ‌ها باعث پیشرفت فناوری شده است. ظهور این ابزارها در مشاهده‌های ساده‌ی گالیله با استفاده از تلسکوپ دو اینچی و کنجکاوی او درباره‌ی طبیعت ریشه دارد. گرچه گالیله مخترع تلسکوپ نیست اما نام او با اولین تلسکوپ‌ها گره خورده است و اولین کسی بود که از تلسکوپ برای دیدن آسمان شب استفاده و به این ترتیب راه شیری را کشف کرد.

در دنیا چندین نوع تلسکوپ مختلف وجود دارد که برای مشاهده‌ی انواع مختلفی از تشعشع‌های الکترومغناطیسی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به‌عنوان نمونه، تلسکوپ‌های نوری، رادیویی و اشعه‌ی ایکس همگی به‌نوبه‌ی خود برای پیشرفت علم مفید بوده‌اند. تلسکوپ‌های فضایی به انسان کمک می‌کنند تا ستاره‌ها و کهکشان‌ها را از فاصله‌ای نزدیک‌‍تر مشاهده و مطالعه کند. این اختراع بشر، نور مرئی را از اشیای دوردست دریافت و از آن نور برای ایجاد تصویر استفاده می‌کند. این عملکرد دقیقا همان چیزی است که باعث شده است تلسکوپ‌ها برای دانشمندان و ستاره‌شناسان بسیار مفید باشند. 

کهکشان‌های بزرگ، ناشناخته و مرموز همواره ذهن انسان‌ها را به خود مشغول کرده‌اند و بشر توانسته است با پیشرفت علم و ساخت تجهیزات بیشتر، بسیاری از این رمز و رازها را کشف کند. هر روز علم پیشرفته‌تر می‌شود درنتیجه کشفیات جدیدی دراین‌زمینه رخ می‌دهد. در ادامه به ۱۰ مورد از این تلسکوپ‌ها اشاره خواهیم کرد. همراه تک تایمز باشید.

۱. تلسکوپ کروی با دیافراگم پانصد متری (FAST)

رادیو تلسکوپ فست / FAST Radio Telescope

تلسکوپ رادیویی FAST، بزرگ‌ترین رادیوتلسکوپ تک‌دیش جهان، در حال اتمام مراحل آزمایشی خود است. همچون تلسکوپ‌های بصری که نور مرئی را جذب و در نقطه‌ای متمرکز می‌کنند تا امکان تحلیل تصاویر دریافتی وجود داشته باشد، رادیوتلسکوپ‌ها هم امواج ضعیف رادیویی را جمع‌آوری و متمرکز می‌کنند تا بتوان آن‌ها را تحلیل کرد. دانشمندان از رادیوتلسکوپ‌ها برای بررسی ستاره‌ها، کهکشان‌ها، سیاه‌چاله‌ها و دیگر اجرام و پدیده‌های کیهانی استفاده می‌کنند.

تلویزیون چین، پیش از این اعلام کرده بود که تلسکوپ FAST تاکنون ۹۹ ستاره‌ی نوترونی چرخان را که موسوم به تپ‌اختر هستند، شناسایی کرده است. انفجارهای رادیویی سریع (FRB) پالس‌های کوتاه اما قدرتمندی از انرژی هستند که ریشه در مناطق دوردست کیهان دارند. اولین مورد آن‌ها در سال ۲۰۰۷ شناسایی شد و از آن زمان به بعد سیگنال‌های بیشتری کشف شده است. اگرچه اخترشناسان در ردیابی انفجارهای رادیویی سریع در سال‌های گذشته به پیشرفت‌های هیجان‌انگیزی دست یافتند، اما درواقع از ماهیت این انفجارها اطلاع چندانی نداریم.

شاید سیاه‌چاله‌ها یا ستاره‌های نوترونی موسوم به مگنتارها در تولید آن‌ها نقش اصلی داشته باشند. گیرنده‌ی قوی روی تلسکوپ فست، حساسیت بالایی به سیگنال‌های رادیویی دارد و دامنه فرکانسی ۱.۰۵ تا ۱.۴۵ گیگاهرتزی را تحت پوشش قرار می‌دهد.

تلسکوپ FAST، بزرگ‌ترین رادیوتلسکوپ تک‌دیش جهان است

هر چقدر بیشتر این انفجارهای رادیویی سریع را مشاهده می‌کنیم، شانس‌مان برای تشخیص ماهیت و سرچشمه‌ی واقعی آن‌ها افزایش پیدا می‌کند. برخی اینطور گمانه‌زنی می‌کنند که انفجارهای رادیویی سریع در اثر تجزیه‌ی پوسته‌ی انواع مشخصی از ستاره‌های نوترونی پدید می‌آیند. به‌گفته‌ی مک‌لالین، تلسکوپ فست در زمینه‌ی همکاری بین‌المللی برای کشف امواج گرانشی نیز به‌کار گرفته خواهد شد.

آرایه‌ی بین‌المللی زمان‌سنجی تپ‌اخترها از رادیوتلسکوپ‌های سراسر جهان استفاده می‌کند تا تابش‌های منظم از تپ‌اخترها را مشاهده کنند و به‌هم‌ریختگی‌های موجود در این امواج گرانشی گذرا را با فرکانس پایین، کشف کنند. برخلاف تلسکوپ آرسیبو (Arecibo) که دارای یک انحنای کروی ثابت است، رادیو تلسکوپ فست قادر به تشکیل یک آینه‌‌ی سهموی (شلجمی) است. چنین ویژگی باعث می‌شود تا پژوهشگران به درجه‌های بیشتری تسلط داشته باشند.

اگرچه قطر جدید دیش بزرگ‌ترین رادیو تلسکوپ جهان ۵۰۰ متر است، اما تلسکوپ فست می‌تواند با یک اندازه‌ی مؤثر ۳۰۰ متری از دیش با تلاطم زاویه‌ای ±۴۰ درجه‌ای، آسمان بالای سر خود را رصد کند، حساسیت این دیش، ۱۰ برابر تلسکوپ آرسیبو در پورتوریکو است. این تلسکوپ ۱۸۰ میلیون دلاری برای تحقیق در زمینه‌ی موج‌های گرانشی، پالس‌ها و نشانه‌های وجود زندگی در فضا به‌کار برده خواهد شد. ساخت تلسکوپ فست بدون بحث و جدال نبود و دولت چین برای ایجاد شرایط مناسب برای کارکرد تلسکوپ، ۹ هزار نفر از ساکنان محل تلسکوپ را جابه‌جا و به ساکنان تقریبا ۱۸۰۰ دلار کمک‌هزینه برای خانه‌های جدید اهدا کرد.

مقاله‌ی مرتبط:

اولین‌بار طرح ساخت رادیوتلسکوپ فست، در سال ۱۹۹۴ ارائه شد تا اینکه در سال ۲۰۰۷، کمیسیون ملی توسعه و اصلاحات چین طرح نهایی پروژه را تأیید کرد. در‌حال‌ حاضر، تلسکوپ ۶۵ متری پارکس در استرالیا ازجمله تلسکوپ‌هایی است که برای جست‌وجوی حیات فرازمینی به‌کار می‌رود و می‌تواند سیگنال‌هایی را تا مسافت ۴.۵ سال نوری کشف کند. آرسیبو نیز حداکثر می‌تواند سیگنال‌هایی تا مسافت ۱۸ سال نوری را کشف کند، اما این رقم برای فست به ۲۸ سال نوری می‌رسد. پژوهش‌های گسترده درباره‌ی هیدروژن خنثی و آرایه‌ی زمان‌سنجی تپ‌اخترها و کشف مولکول‌های بین‌ستاره‌ای نیز از دیگر اهداف پژوهشی فست هستند.

۲. تلسکوپ بزرگ نقشه‌برداری سینوپتیک (LSST)

تلسکوپ بزرگ نقشه‌ برداری سینوپتیک  /LSST

تلسکوپ LSST که مجهز به یک دوربین ۳۲۰۰ مگاپیکسلی است و بعد از ساخته شدن بزرگ‌ترین دوربین دیجیتالی دنیا لقب خواهد گرفت و دانشمندان ‌می‌توانند به لطف آن به بخش‌های مرموز هستی دست پیدا کنند. گفته شده که این دوربین می‌تواند انرژی تاریک را که باعث سرعت بخشیدن بر فرایند توسعه‌ی دنیا شده است، شناسایی کند. تلسکوپ ال‌اس‌اس‌تی قرار است که به مدت ده سال، هفته‌ای چند مرتبه، برای اسکن کل آسمان شب بهره گرفته شود.

تلسکوپ ال‌اس‌اس‌تی علاوه بر تصویربرداری از ابرنواختر از فاصله‌ای بسیار دور، قادر خواهد بود که شبه‌ستاره‌ها را در نزدیکی سیاره‌ی زمین نیز شناسایی کند. این تلسکوپ که حاصل همکاری سازمان‌های دولتی و خصوصی آمریکایی و شیلیایی است، جزئیات بی‌سابقه‌ای را درباره‌ی جهان آشکارسازی می‌کند و به پرده‌برداری از معماهای بزرگ کمک خواهد کرد. ال‌اس‌اس‌تی ثابت می‌کند که آینه‌های بزرگ، تنها عامل ساخت تلسکوپی قدرتمند نیستند.

تلسکوپ ال‌اس‌اس‌تی قطری در حدود ۸.۴ متر دارد که هنوزهم بسیار بزرگ است، اما این اندازه‌ی بزرگ با میدان دید و سرعت آن جبران می‌شود. به‌عنوان تلسکوپ پیمایشی، تلسکوپ ال‌اس‌اس‌تی به‌جای تمرکز روی اهداف منفرد برای اسکن‌کردن کل آسمان شب طراحی شده است و با استفاده از بزرگ‌ترین دوربین دیجیتال زمین هر چند شب یک‌بار فیلم‌های رنگی و تایم‌لپس از آسمان شب تهیه می‌کند.

دوربین تلسکوپ LSST به اندازه یک خودروی کوچک است و بیش از سه تن وزن دارد

تلسکوپ ال‌اس‌اس‌تی در قله‌ی ۲۶۸۲ متری سرو پاچون در شمال شیلی، همان جایی که اکنون تلسکوپ جیمینی جنوبی قرار دارد، ساخته خواهد شد. براساس گفته‌ی شركت سازنده، وزارت انرژی آمریكا و بنیاد ملی علوم این کشور روی این تلسکوپ کار می‌کنند. دوربین تلسکوپ LSST قابلیت‌های جدیدی به کیفیت عکس‌برداری‌های حوزه‌ی ستاره‌شناسی اضافه می‌کند.

تلسکوپ ال‌اس‌اس‌تی نقشه‌های سه‌بعدی بی‌سابقه‌ای از آسمان شب فراهم می‌کند که می‌توانند ما را در مطالعه‌ی انرژی تاریک یاری دهند. بهره‌برداری از این تلسکوپ برای سال ۲۰۲۲ برنامه‌ریزی شده و این اولین‌بار است که یک تلسکوپ تعداد کهکشان‌های بیشتری از تعداد انسان‌های روی زمین رصد خواهد کرد. گفته می‌شود این فناوری ده‌ها میلیارد جسم آسمانی را شناسایی می‌کند؛ دوربین تلسکوپ ال‌اس‌اس‌تی به اندازه یک خودروی کوچک است و بیش از سه تن وزن دارد.

دوربین ال‌اس‌اس‌تی، تصاویر کامل را در چنان وضوحی ارائه می‌دهد که ۱۵۰۰ صفحه تلویزیون با تفکیک‌پذیری بالا برای نمایش‌دادن فقط یکی از آن‌ها لازم است. این تلسکوپ پرقدرت‌ترین ابزار نقشه‌برداری از آسمان محسوب می‌شود که می‌تواند پهنای گسترده‌ای از آسمان را بررسی کند.

مقاله‌ی مرتبط:

چالز سیمونی، مدیراجرایی سابق مایکروسافت که به‌عنوان گردشگر فضایی دوبار به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) سفر کرده بود، مبلغ ۲۰ میلیون دلار و بیل گیتس نیز مبلغ ۱۰ میلیون دلار را برای ساخت آینه به این پروژه اهدا کرده‌اند. میدان دید باز بی‌نظیر این تلسکوپ در زمان‌های کوتاه می‌تواند بخش وسیعی از آسمان را بررسی کند و هرشب بیش از ۸۰۰ تصویر پانوراما بگیرد. این دوربین هر هفته دو بار کل آسمان را پوشش می‌دهد که با قدرت و دقت بالای این تلسکوپ جدید می‌توان با سرعت بالایی، سیارک‌هایی با ۱۴۰ متر پهنا را در کمربند سیارک‌ها یافت. یکی از اهداف این تلسکوپ بررسی و دسته‌بندی سیارک‌ها در کمربند کمربند کویپر، کمربند سیارک‌ها و بررسی احتمال برخورد آن‌ها با زمین است.

۳. تلسکوپ سی متری (TMT)

تلسکوپ سی متری / TMT

پس از مدت‌ها بحث و جدال بین ساکنان بومی جزیره‌ی هاوایی و مقامات سازمان بین‌المللی، درباره‌ی موقعیت مکانی محل احداث یک تلسکوپ فوق‌العاده بزرگ، سرانجام دادگاه رای به ساخت تلسکوپ فضایی داد. جزیره هاوایی منطقه‌ای فوق‌العاده جذاب برای ستاره‌شناسان است، ولی ساخت و ساز بی‌رویه انواع تلسکوپ‌های فضایی سبب خشم و ناراحتی اهالی بومی این جزیره اقیانوسی شده است. به‌گفته‌ی کارشناسان این تلسکوپ بزرگ‌ترین تلسکوپ زمینی در نیمکره‌ی شمالی کره‌ی زمین خواهد بود. ساخت رصدخانه‌ی سی متری که یکی از بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های دهه‌ی ۲۰۲۰ خواهد بود، پروژه‌ای پرهزینه و ۱.۴ میلیارد دلاری و قطر آینه‌ی اولیه این تلسکوپ، ۳۰ متر است. 

مقاله‌ی مرتبط:

تلسکوپ TMT، می‌تواند در طول‌ موج‌های فرابنفش، مرئی و فروسرخ از آسمان تصویربرداری کند و به‌گفته‌ی مسئولان این پروژه تفکیک‌پذیری تلسکوپ سی متری ۱۲ برابر تلسکوپ فضایی هابل خواهد بود. با این حال تلسکوپ TMT و دیگر تلسکوپ‌های زمینی غول‌پیکر نمی‌توانند جانشین تلسکوپ‌های فضایی مانند هابل یا جایگزین آن یعنی تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا شوند. تلسکوپ‌های فضایی اهداف را پیدا خواهند کرد و تلسکوپ‌های زمینی به بررسی جزئیات آن‌ها خواهند پرداخت.

تلسکوپ تی‌ام‌تی بین سال‌های ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۰ به تلسکوپ‌های دوقلوی Keck ملحق خواهد شد. دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا و مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا شروع به طراحی این تلسکوپ کردند که در نهایت منجر به طراحی و توسعه‌ی تلسکوپ سی متری شد که از ۴۹۲ قطعه آینه تشکیل شده است و قدرت آن ۹ برابر تلسکوپ کک خواهد بود.

تفکیک‌پذیری تلسکوپ سی متری ۱۲ برابر تلسکوپ فضایی هابل خواهد بود

باتوجه به قدرت بسیار زیاد جمع‌آوری نور و بهینه‌سازی شرایط رصدی که در نقاط مرتفع مائوناکیا وجود دارد، تلسکوپ تی‌ام‌تی دانشمندان را قادر می‌سازد تا پژوهش‌هایی را که با ابزارهای امروزی ناممکن است، به انجام برسانند. این تلسکوپ برای رصد پرتو فرابنفش و فروسرخ میانی (۰/۳۱ تا ۲۸ میکرون از طول موج) طراحی شده است. تلسکوپ تی‌ام‌تی در بالاترین ارتفاع نسبت به همه‌ی تلسکوپ‌های بسیار بزرگ خواهد بود و کمک‌های دولتی را از کشورهایی مانند چین، ژاپن، هند و کانادا دریافت خواهد کرد.

ساخت تلسکوپ تی‌ام‌تی با همکاری تیم‌هایی پژوهشی از کشور‌های مختلف دنیا از جمله سازمان بین‌المللی رصدخانه‌ی تی‌ام‌تی به رهبری دانشگاه کالیفرنیا، مؤسسه فناوری کالیفرنیا و کشور‌های ژاپن، چین، هند و کانادا ساخته خواهد شد.  مهندسان سازمان بین‌المللی این رصدخانه اعلام کرده‌اند درصورت عملیاتی نشدن طرح ساخت این تلسکوپ در هاوایی تی‌ام‌تی را در مجموعه‌ی جزایر قناری احداث خواهند کرد. پژوهشگران امیدوار هستند با راه‌اندازی این تلسکوپ فوق‌پیشرفته بتوانند به اطلاعات منحصربه‌فردی درباره‌ی فضا دست یابند.

با استفاده از تلسکوپ و آینه‌ی منحصربه‌فرد آن اخترشناسان می‌توانند به‌نوعی در زمان سفر کنند و فضا را در حدود ۱۳ میلیارد سال گذشته مورد بررسی و مطالعه قرار دهند و به اطلاعات جدیدی درباره شکل‌گیری جهان و تشکیل منظومه‌ی شمسی و کهکشان راه شیری دست یابند. ساکنان بومی با اعتراض به آسیب زیست‌محیطی به جزیره‌ی هاوایی درنظر دارند طرحی را برای برچیده شدن پنج تلسکوپ زمینی که پیش‌تر در مناطق ارزشمند جزیره ساخته شده است اجرایی کنند و پس از تخریب تلسکوپ‌ها پوشش زیستی منطقه را به وضعیت اولیه خود بازگردانند.

۴. تلسکوپ بسیار بزرگ (ELT)

تلسکوپ بسیار بزرگ / ELT

مکان ساخت این تلسکوپ به دلیل درصد بالای شب‌های بی‌ابر و آلودگی نوری اندک انتخاب شده و در سال ۲۰۱۴ میلادی به احداث آن چراغ سبز داده شد. انتظار می‌رود از آن زمان بنای این تلسکوپ بزرگ نزدیک به یک دهه به طول بیانجامد و تلسکوپ ELT در سال ۲۰۲۴ هنوز هم مشغول تکمیل این طرح باشد. تلسکوپ ای‌ال‌تی در کوه‌های شیلی ساخته می‌شود، زیرا ارتفاع بالا و رطوبت کم آن را به انتخابی مناسب برای ساخت تلسکوپ تبدیل کرده است.

کوه های شیلی در سال ۲۰۱۰ برگزیده شد و در سال ۲۰۱۱ دولت شیلی زمین را برای ساخت این پایگاه اهدا کرد، درحالی‌که متعهد شد تا فاصله‌ی ۳۶۲ کیلومتر مربعی آن، ساختمانی نسازد تا با مشاهدات تلسکوپ تداخل نداشته باشد. به‌گفته‌ی آلفردو مورنو، وزیر امور خارجه شیلی، شیلی دارای شفاف‌ترین آسمان در زمین و میزبان مهم‌ترین مراکز برای مشاهدات نجومی است. تلسکوپ ELT در هنگام شروع به کار بزرگ‌ترین تلسکوپ اپتیکال و فروسرخ جهان خواهد بود.

تلسکوپ ای‌ال‌تی از یک آینه‌ی ۳۹ متری اصلی تشکیل خواهد شد که خود از ۷۹۸ قطعه‌ی شش وجهی منفرد ساخته شده است. اندازه‌ی هر قطعه ۱.۴ متر و ضخامت آن پنج سانتی‌متر خواهد بود. در مجموع تمام قطعات ده‌ها میلیون برابر نوری را که چشم انسان می‌تواند جمع کند، جمع‌آوری می‌کنند. طرح‌های اولیه از تلسکوپ ای‌ال‌تی شامل یک آینه قطعه‌قطعه با اندازه‌ی ۴۲ متر و یک آینه ثانویه‌ی ۵.۹ متری بود.

مقاله‌ی مرتبط:

در سال ۲۰۱۱ رصدخانه جنوب اروپا به منظور کاهش هزینه و سریع‌تر تمام شدن کار آماده‌سازی تلسکوپ تصمیم گرفت که اندازه‌ها را به ۳۹.۳ متر برای آینه اولیه و ۴.۲ متر برای آینه‌ی ثانویه کاهش دهد. آینه اصلی این تلسکوپ غول‌پیکر به آن امکان می‌دهد تا علم را پیشگامانه به جلو ببرد، سیاره‌های خارج از منظومه‌ی شمسی را رصد کند، کهکشان‌های دیگر را به ما بشناساند و درک مفاهیم فیزیک بنیادین را بهبود بخشد. 

تلسکوپ‌ ای‌ال‌تی سیاره‌های غول‌پیکر را در اطراف ستارگان جوان و در مناطق تشکیل‌دهنده‌ی ستاره که در طی زمان تکامل یافته‌اند، رصد می‌کند. ای‌ال‌تی به سؤال‌های بنیادی ما درباره‌ی تشکیل سیارات و تکامل آن‌ها و شرایط سیاره‌های دیگر ستارگان پاسخ خواهد داد و همچنین قادر خواهد بود به قلب کهکشان‌ها نگاه کند و ستاره‌هایشان را بشمارد.

تلسکوپ ELT، بزرگ‌ترین تلسکوپ اپتیکال و فروسرخ جهان خواهد بود

در حال حاضر ستاره‌شناسان تنها می‌توانند ستاره‌های فردی را در کهکشان خود و نزدیکترین همسایگان خود رصد کنند که هیچ کدام از آن‌ها کهکشان‌های بیضوی نیستند. جمعیت ستاره‌ای کهکشان، نشان‌دهنده کل تاریخ شکل‌گیری ستاره‌ی آن کهکشان است و رمزگشایی از این اطلاعات، بینش دقیقی را در مورد گذشته کهکشان ارائه می‌دهد.

تلسکوپ ای‌ال‌تی همچنین به پایان دوره «عصر تاریکی» بازمی‌گردد، زمانی‌که کهکشان‌ها پس از انفجار بزرگ شکل گرفتند تا برخی از کهکشان‌های اولیه و مشخصات آن‌ها را شناسایی کند. به‌گفته‌ی وب‌سایت ESO، تلسکوپ بسیار بزرگ در سراسر جهان به‌عنوان یکی از بالاترین اولویت‌ها در زمینه‌ی نجوم شناخته می‌شود.

تلسکوپ بسیار بزرگ، به‌شدت دانش اخترفیزیک را توسعه می‌دهد و امکان انجام مطالعات دقیقی از موضوعاتی مانند سیارات در اطراف ستاره‌های دیگر، اولین اجرام در جهان، سیاه‌چاله‌های فوق‌العاده عظیم، طبیعت و توزیع ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک که در جهان غالب است، فراهم می‌کند. این تلسکوپ همچنین قادر به دیدن کهکشان‌های دورتر خواهد بود و صدها کهکشان عظیم در دورافتاده‌ترین نقاط را بررسی خواهد کرد و به دانشمندان اطلاعاتی را در مورد سن آن‌ها، توده‌های ستاره‌ای، میزان تشعشع ستاره، فلزات و موارد دیگر ارائه خواهد داد.

یکی از جنبه‌های هیجان‌انگیز برنامه‌ی علمی تلسکوپ بسیار بزرگ، کشف و تعیین خصوصیات سیارات و سیستم‌های پیش‌سیار‌ه‌ای اطراف ستارگان است. تلسکوپ ای‌ال‌تی باید بتواند توده‌های زمین‌مانند را کشف کند و نیز به‌طور مستقیم از سیارات بزرگ‌تر تصویر تهیه کند و بتواند ویژگی اتمسفر آن‌ها را نیز مشخص کند. این تلسکوپ سیاره‌های غول‌پیکر اطراف ستاره‌های جوان را قابل مشاهده خواهد کرد و در مناطق تشکیل ستارگان، تکامل آن‌ها را در طول زمان دنبال خواهد کرد. هامنطور که گفته شد، ای‌ال‌تی در کوه سرو آرمازونیس در شیلی جای خواهد گرفت؛ جایی که به‌علت ارتفاع بالا و رطوبت پایین، مکانی مناسب برای تلسکوپ است.

۵. تلسکوپ کِک (Keck)

تلسکوپ کک / Keck

تلسکوپ Keck در رصدخانه‌ی مائونا کیا در هاوایی ایالات متحده قرار گرفته و ساخت آن در سال ۱۹۹۳ به‌پایان رسید. امروزه رصدخانه‌ی کِک به‌وسیله‌ی منابع مالی عمومی و کمک‌های بشردوستانه حمایت می‌شود. این مجموعه را انجمن کالیفرنیا برای پژوهش در اخترفیزیک اداره می‌کند و هیئت‌مدیره‌ی آن شامل نمایندگانی از مؤسسه‌ی فناوری و دانشگاه کالیفرنیا با رابطه‌هایی از ناسا و بنیاد کک هستند.

تلسکوپ‌های کک ۱ و کک ۲  به ترتیب در سال‌های ۱۹۹۳ و ۱۹۹۶ افتتاح شده‌اند و هر دو تلسکوپ، دارای قطر ۱۰ متری هستند. آینه‌ی هر کدام از تلسکوپ‌ها از اتصال ۳۶ بخش اپتیکی شش‌ضلعی تشکیل شده است که در کنار هم به‌عنوان یک آینه‌ی بزرگ ۱۰ متری کار می‌کنند. دانشگاه کالیفرنیا و آزمایشگاه لارنس برکلی از سال ۱۹۷۷ شروع به طراحی این دو تلسکوپ کردند، اما این هوارد بی‌کک (Howard B. Keck) بود که ۷۰ میلیون دلار هزینه‌ی مورد نیاز ساخت و توسعه را به صاحبان پروژه اهدا و به این ترتیب نام خود را نیز در تاریخ علوم فضایی جاودانه کرد.

ساخت کک ۱ در سال ۱۹۸۵ آغاز شد، اما محبوبیت پروژه به سرعت افزایش یافت و کمک‌های مالی بیشتری دریافت شد که در نهایت امکان ساخت کک ۲ را هم فراهم کرد. دانشگاه کالیفرنیا، کالتک و ناسا با همکاری یکدیگر، پیشنهادهای پژوهشی را می‌پذیرند و زمان استفاده از تلسکوپ را به آن‌ها اختصاص می‌دهند. انجمن تحقیقات نجوم کالیفرنیا هم این رصدخانه را اداره می‌کند. مکان استقرار تلسکوپ‌های کک جزو بهترین سایت‌های رصدی دنیا است.

سامانه‌های خنک‌کننده‌ی داخلی تلسکوپ‌های کک، از خمیده‌شدن آینه‌ها جلوگیری می‌کند

هوای پایداری که پس از طی هزاران کیلومتر بر فراز اقیانوس به قله‌ی ۴۲۰۰ متری ماناکیا می‌رسد آسمانی شفاف و دید عالی را در این سایت رصدی ایجاد می‌کند. تلسکوپ‌های Keck از سیستم اپتیک سازگار نیز بهره می‌برند که باعث حذف اثر مخرب جو روی تصاویر نجومی می‌شود. آینه‌های عظیم کک که نور را گردآوری و کانونی می‌کنند، مانند آینه‌های تلسکوپ SALT، مجموعه‌ای از آینه‌های کوچک‌تر هستند که منحنی کاملی را شکل می‌دهند.

تلسکوپ‌های کک سامانه‌های خنک‌کننده‌ی داخلی دارند که از خمیده‌شدن آینه‌ها بر اثر تأثیرات حرارتی جلوگیری می‌کنند، اما یکی از مهم‌ترین بخش‌های این سامانه، آینه‌ای کوچک است که اتفاقا قرار است خمیده شود. حتی بر فراز قله‌ی ماناکیا، تلسکوپ‌های کک مجبورند با آشفتگی حاصل از جو گازی زمین که بزرگ‌ترین دشمن تلسکوپ‌های زمینی است، سروکله بزنند. در هرکدام از این تلسکوپ‌ها آینه‌ای ۱۵ سانتی‌متری وجود دارد که ۶۷۰ بار در هر ثانیه شکل خود را عوض می‌کند تا اثر جو زمین بر نور رسیده را خنثی کند.

سامانه‌ی جبران اثر آشفتگی جوی را سامانه‌ی اپتیک سازگار می‌نامند. تلسکوپ‌های کک از نوع تلسکوپ‌های بازتابی هستند، که هرکدام قطری در حدود ۱۰ متر دارند و نوع استقرار این تلسکوپ‌ها از نوع سمت-ارتفاعی است که تعادل لازم را به تلسکوپ می‌دهد.

مقاله‌ی مرتبط:

کامپیوترهای بزرگ با آنالیز پیشرفته، دقیقا مشخص کرده‌اند که بیشترین استحکام و سفتی لازم برای استفاده از کمترین میزان فولاد در حدود ۲۷۰ تن برای هر تلسکوپ است. این کار نه فقط به دلیل اقتصادی بلکه برای جلوگیری از تغییرشکل تلسکوپ‌ها هم بسیار حائز اهمیت است، زیرا یک تلسکوپ بزرگ درحالی‌که مسیر یک ستاره را در آسمان شب دنبال می‌کند، باید در برابر تغییر شکل ناشی از گرانش مقاومت کند.

نوع گنبد هر دو تلسکوپ کک، کروی شکل و حجم هرکدام از گنبدها بیش از ۷۰۰ هزار فوت مکعب است. یک خنک‌کننده‌ی داخلی از گنبد عایق‌بندی‌شده در برابر تغییرات دمایی که می‌تواند باعث دفورم کردن آینه‌ها یا فولاد شود، حفاظت می‌کند و هچنین یک تهویه‌ی غول‌آسا به‌طور مداوم کار می‌کند تا دمای گنبد را در نقطه صفر یا پایین‌تر از آن نگه دارد.

۶. تلسکوپ بزرگ ماژلان (GMT)

تلسکوپ بزرگ ماژلان /GMT

نسل بعدی تلسکوپ‌های زمینی کم‌کم از راه می‌رسند و قرار است در اواسط دهه‌ی ۲۰۲۰ چند تلسکوپ غول‌پیکر برای اولین‌بار به آسمان خیره شوند. تلسکوپ Magellan، یکی از این تلسکوپ‌ها محسوب می‌شود که مراحل آماده‌سازی محل آن در شیلی در حال انجام است. تلسکوپ ماژلان از هفت آینه‌ی اصلی تشکیل خواهد شد که در کنار هم آینه‌ای به قطر ۲۴.۵ متر را شکل خواهند داد. قطر آینه‌ی بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های فعلی حدود ده متر است و تاکنون تنها یک آینه‌ی این تلسکوپ به‌طور کامل آماده شده است.

آینه‌های تلسکوپ ماژلان در دانشگاه آریزونا ساخته می‌شوند و برای انتقال آینه‌ها به شیلی راهی به جز استفاده از کشتی وجود ندارد. تلسکوپ ماژلان در زمینه‌های مختلف علم اخترشناسی به کمک دانشمندان خواهد آمد؛ از بررسی جو سیارات فراخورشیدی نزدیک و جست‌وجو برای یافتن نشانه‌های حیات در آن‌ها تا بررسی چگونگی شکل‌گیری اولین کهکشان‌ها و جمع‌آوری اطلاعاتی که شاید به حل معمای ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک کمک کند.

احتمالا تلسکوپ ماژلان در سال ۲۰۲۸ با چهار یا پنج آینه کار خود را آغاز خواهد کرد. طبق گفته‌ی مسئولان پروژه، با آماده شدن چهار یا پنج آینه، مقر، گنبد و تعدادی از ابزارهای علمی رصدخانه‌ی Magellan شروع به فعالیت خواهد کرد. این کار باعث خواهد شد تا مطالعات مهندسی و آزمایش‌های مورد نیاز نیز پیش از آغاز به کار اصلی تلسکوپ انجام شود، در نهایت تلسکوپ احتمالا در سال ۲۰۲۸ با تمام توان آسمان را رصد خواهد کرد.

تلسکوپ ماژلان در سال ۲۰۲۸ با چهار یا پنج آینه کار خود را آغاز خواهد کرد

تلسکوپ ماژلان یک پروژه‌ی خصوصی است و به همین دلیل تأمین هزینه‌های آن کار آسانی نیست. دانشگاه‌ها و مؤسسه‌های علمی بخشی از هزینه‌های پروژه‌ی این تلسکوپ را تأمین می‌کنند تا به زمان رصد و داده‌های پروژه دسترسی پیدا کنند. گرفتن بودجه در زمان پیش‌بینی‌شده یکی از چالش‌های اصلی تیم پروژه‌ی تلسکوپ ماژلان است. 

آینه‌ی بهترین تلسکوپ‌های کنونی در برابر آینه‌ی این تلسکوپ کوتوله به‌نظر خواهند رسید. تلسکوپ ماژلان قادر خواهد بود تصاویری تا ۱۰ برابر واضح‌تر از تلسکوپ فضایی هابل را دریافت کند، زیرا سطح هریک از آینه‌های ثانویه صدها بازوی محرک وجود دارد که به‌طور مداوم آینه‌ها را برای مقابله با تلاطم جوی تنظیم می‌کنند. بازوهای محرک را کامپیوترهای پیشرفته کنترل و ستاره‌های چشمک‌زن را به نقاط روشن و پایدار نور تبدیل می‌کنند. 

به جز ماژلان، دو تلکسوپ بسیار بزرگ دیگر که در طیف‌های مرئی و فروسرخ کار می‌کنند در مراحل مختلف طراحی و ساخت هستند. تلسکوپ ELT که آن هم در شیلی ساخته می‌شود و تلسکوپ سی‌ متری که در هاوائی ساخته خواهد شد دو تلسکوپ دیگر هستند که پس از تکمیل از ماژلان بزرگتر خواهند بود؛ قطر آینه‌های این دو تلسکوپ به ترتیب ۳۹ متر و ۳۰ متر است. این دو تلسکوپ دارای معماری بسیار متفاوتی خواهند بود، چون سطوح اصلی انعکاسی آن‌ها حاوی صدها آینه کوچک خواهد بود.

مقاله‌ی مرتبط:

به‌گفته‌ی یکی از مسئولان ساخت ماژلان، ساختار این تلسکوپ از هزار تن فولاد تشکیل شده  است که درون یک محفظه‌ی در حال گردش با ارتفاع ۲۲ متر و پهنای ۵۶ متر قرار دارد. همچنین، برای فراهم کردن امکان دید بهتر، ماژلان به آینه‌هایی مجهز است که هرکدام نزدیک به ۲۰  تن وزن دارند. آینه‌های ماژلان، نسبت به تلسکوپ‌های دیگری که تاکنون ساخته شده‌اند، نور بیشتری جمع می‌کند. براساس وب‌سایت رسمی تلسکوپ بزرگ ماژلان، این نگاه پیشرفته از کیهان می‌تواند در پاسخگویی به برخی از مهم‌ترین سوا‌ل‌ها در اخترشناسی مدرن نقش کلیدی ایفا کند.

برخی از مهم‌ترین سؤال‌ها می‌توان به چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها، ماهیت ماده‌ی تاریک، انرژی تاریک و چگونگی ایجاد ستاره‌ها پس از بیگ‌بنگ اشاره کرد. شاید این تلسکوپ به اخترشناسان کمک کند تا به سؤال‌های عموم افراد که با نگاه کردن به پهنه‌ی آسمان به ذهن‌شان خطور می‌کند، پاسخ بدهند: آیا ما در این جهان تنها هستیم؟ گستره‌ی کیهان چقدر است؟

۷. تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ (WFIRST)

تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ / WFIRST

تلسکوپ WFIRST بررسی‌های اولیه را با موفقیت پشت سر گذاشته است، یعنی تلسکوپ از نظر کارایی، برنامه‌ریزی و بودجه تأیید شده است. این تلسکوپ اولین‌بار سال ۲۰۱۰ در آکادمی‌ ملی علوم،‌ مهندسی و پزشکی از طرف ستاره‌شناسان به‌عنوان یک اولویت معرفی شد. با این حال پیشبرد پرو‌ژه‌ی آن به دلیل هزینه‌های سرسام‌‌آور تلسکوپ فضایی جیمز وب خیلی کند پیش رفت که البته این تأخیر یک جنبه‌ی خوب هم داشت.

در سال ۲۰۱۲ دفتر ملی شناسایی آمریکا (NRO) به ناسا یک جفت آینه‌ی ۲.۴ متری که برای ماهواره‌های جاسوسی ساخته شده بودند، داد. این آینه‌ها بزرگتر از آن‌چه بودند که قبلا برای دابلیوفرست طراحی شده بود ولی مطالعات روی طراحی نشان داد که دیگر لازم نیست آینه‌ی جدیدی تراش داده شود و می‌توان بدون هزینه‌ی اضافی رصدخانه‌ی بزرگتری ساخت. اندازه‌ی آینه‌ی اولیه‌‌ی این تلسکوپ با اندازه‌ی هابل برابری می‌کند، اما قدرت تصویربرداری آن ۱۰۰ برابر بیشتر از هابل است.

این تلسکوپ مانند تلسکوپ‌های فضایی اسپیتزر و جیمز وب در بخش فروسرخ طیف الکترومغناطیس کار خواهد کرد که برای چشم انسان قابل تشخیص نیست. جو زمین هم این نور را جذب می‌کند و تلسکوپ‌های مستقر روی زمین نمی‌توانند این بخش طیف را ببینند. نور از این آینه به ابزارهای سنجشی فضاپیما منتقل می‌شود که یکی از این ابزارها دوربین بزرگی است که تصاویری با میدان دید باز تهیه می‌کند. این دوربین به ستاره‌شناس‌ها امکان می‌دهد که بتوانند نقشه‌ی ماده‌ی تاریک موجود در عالم را تهیه کنند.

مقاله‌ی مرتبط:

ماده‌ی تاریک فقط از طریق آثار گرانشی که بر ماده‌ی قابل‌مشاهده‌ی عالم می‌گذارد قابل شناسایی است. همچنین این دوربین به اخترشناس‌ها برای مطالعه انرژی تاریک نیز کمک خواهد کرد. این دوربین می‌تواند برای کشف سیاره‌های فراخورشیدی جدید به کار بیاید زیرا قادر است سیاره‌های کوچک‌تر و دورتری را حس کند و در نهایت خواهیم فهمید که آیا منظومه‌ی شمسی ما در کهکشان معمول یا نایاب است.

ابزار دیگر WFIRST، تاجنگار است که با پوشاندن نور ستاره به‌طور مستقیم به‌مشاهده‌ی سیاره‌ای که به دور ستاره می‌چرخد، خواهد پرداخت. نتایج حاصل از این تاجنگار برای رصد و تعیین مشخصه‌های سیارات فراخورشیدی بسیار مفید بوده است و سیاراتی را که در فاصله‌ی ۳ تا ۱۰ برابر زمین از خورشید به دور ستاره‌ی مادر خود می‌چرخند، به دقت بررسی خواهد کرد.

تلسکوپ WFIRST، با روش ریزهمگرایی گرانشی به جستجوی کیهان خواهد پرداخت

تلسکوپ دابلیوفرست، با روشی به‌نام ریزهمگرایی گرانشی به جستجوی این دنیاهای دوردست خواهد پرداخت؛ در این روش، تلسکوپ به بررسی خمیدگی یا بزرگنمایی نور یک ستاره‌ی دوردست می‌پردازد. این خمیدگی یا بزرگنمایی حاصل تأثیر گرانشی یک سیاره‌ی فراخورشیدی در حال چرخش بین ستاره‌ی مرکزی و تلسکوپ ناظر است. طبق گفته‌ی کارشناسان آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا (JPL)، کشف ماهیت انرژی تاریک یکی از دلایل اصلی ساخت  تلسکوپ دابلیوفرست است.

بشر با فهم بهتر انرژی تاریک، درک بهتری از گذشته و تحولات آینده‌ی جهان خواهد داشت. طراحی اولیه‌ی این رصدخانه برای مطالعه درباره‌ی انرژی تاریک انجام شده بود، ولی اپتیک جدید اجازه می‌دهد که تلسکوپ از سیارات فراخورشیدی به‌طور مستقیم عکس بگیرد.  البته تلسکوپ این کار را با استفاده از یک کرونوگراف، یعنی ماسکی که جلوی نور ستاره را می‌گیرد تا بتوان سیارات دور آن را دید، انجام می‌دهد. علاوه بر این، تلسکوپ به دلیل میدان دید خیلی بازی که دارد (۱۰۰ برابر بازتر از هابل) می‌تواند شکل،‌ مکان و فاصله‌ی میلیون‌ها کهکشان را برای به‌دست آوردن فهم بهتر از ماده‌ و انرژی تاریک اندازه بگیرد. تا چندی پیش مسئولان ناسا انتظار نداشتند که پروژه‌ی دابلیوفرست به این زودی‌ها راه بیافتد.

بعدها کنگره‌ی آمریکا با اختصاص بودجه‌ی بیشتر به ناسا، پیشرفت پروژه را تسریع کرد. در سال‌های گذشته کنگره اختصاص ۹۰ میلیون دلار به دابلیوفرست را تصویب کرد و قرار شد که این پروژه در اوایل ۲۰۱۶ با سرعت زیادی پیش گرفته شود. مدیریت برنامه‌ی ناسا در ۱۷ فوریه برنامه‌ای برای پرتاب رصدخانه در اواسط سال ۲۰۲۰ ارائه داد. گام بعدی ارائه‌ی یک برنامه‌ی رسمی و تخمین هزینه‌های دابلیوفرست است که به‌نظر می‌رسد برای این برنامه به بیش از دو میلیارد دلار برسد.

۸. تلسکوپ بزرگ دوچشمی (LBT)

تلسکوپ بزرگ دوچشمی / LBT

برخلاف اکثر تلسکوپ‌های امروزی که حاوی یک آینه برای جمع‌آوری نور هستند، تلسکوپ بزرگ دوچشمی متشکل از دو آینه‌‌ی ۸.۴ متری است که به ستاره‌شناسان و پژوهشگران دیگر کمک می‌کند تا آسمان شب را از رصدخانه کوه گراهام در آریزونای ایالات متحده مشاهده کنند. متأسفانه، محل استقرار این تلسکوپ مورد بحث و جدل شدیدی بوده و قبیله‌ی سان کارلوس آپاچی نسبت به استفاده از آن در کوه گراهام به‌شدت اعتراض داشته است.

درواقع، بومیان منطقه به کوه‌ها به‌عنوان یک مکان مقدس احترام می‌گذارند و همین مسئله باعث به‌وجود آمدن اختلافاتی شده بود. البته قبیله‌ی سان کارلوس آپاچی تنها کسانی نبودند که به ساخت تلسکوپ LBT اعتراض داشتند، بلکه متخصصان محیط زیست نیز نگران تخریب زیستگاه بومی سنجاب قرمز کوه گراهام بودند. حتی کار به جایی رسید که کنگره‌ی ایالات متحده نیز طرحی را تصویب کرد که اجازه‌ی تخریب این تلسکوپ را می‌داد.

تلسکوپ ال‌بی‌تی نتیجه‌ی یک تلاش مشترک بین انیستیتوی ملی اخترشناسی ایتالیا، دانشگاه آریزونا، دانشگاه نوتردام، دانشگاه میسوری، دانشگاه ویرجینیا، انستیتوی نجوم ماکس پلانک آلمان و غیره  بود. تلسکوپ ال‌بی‌تی دارای یک تلسکوپ دوچشمی است که به اخترشناسان امکان خواهد داد تا کیهان را با جزئیات بیشتر و در اعماق ژرف‌تری جست‌وجو کنند. قدرت تصویربرداری تلسکوپ ال‌بی‌تی در حدود ۱۰ برابر بهتر و واضح‌تر از تصاویر ارسالی از تلسکوپ فضایی هابل است. برای ساخت تلسکوپ ال‌بی‌تی حدود ۱۲۰ میلیون دلار آمریکا هزینه شده و عملی شدن طرح آن به دلیل مشکلات خاص در طراحی قطعات اپتیکی و ساخت آن، حدود ۲۰ سال طول کشیده‌ است؛ دانشگاه آریزونا اداره‌ی این تلسکوپ را بر عهده دارد.

۹. آرایه‌ی میلی‌متری بزرگ آتاکاما (ALMA)

آرایه‌ی میلی‌متری بزرگ آتاکاما / ALMA

آرایه‌ی تلسکوپی ALMA، جهان را با طول موج‌های رادیویی مشخصی مطالعه می‌کند و می‌تواند بسیاری از موارد را که دیدن‌شان در طول موج‌های مرئی دشوار است، بررسی کند. از جمله‌ی این موارد می‌توان به منظومه‌های سیاره‌ای که در حال ایجاد هستند، اشاره کرد. آلما همچنین این توانایی را دارد که برخی از دورترین و قدیمی‌ترین کهکشان‌ها را در کیهان مشاهده کند. تلسکوپ آلما با بهره‌گیری از چندین دیش گیرنده می‌تواند با کیفیت بالا، اجرام آسمانی را آشکار کند. این تلسکوپ در طول موج‌های رادیویی از رزولوشن بالایی برخوردار است، این توانایی در گذشته باعث مشهور شدن تلسکوپ فضایی هابل شد.

مقاله‌ی مرتبط:

به‌گفته‌ی وب‌سایت آلما، هر ۵۰ آنتن آرایه‌ی تلسکوپ آلما، ۱۲ متر شعاع دارد. تلسکوپ آلما آرایه‌ی فشرده دیگری هم دارد که شامل چهار آنتن با ۱۲ متر و ۱۲ آنتن با شعاع هفت متر است. آلما با شراکت رصدخانه‌ی جنوبی اروپا، رصدخانه ملی اخترشناسی رادیویی آمریکا و رصدخانه ملی اخترشناسی ژاپن با همکاری جمهوری شیلی ساخته شده است. محل قرارگیری تلسکوپ ALMA کمک زیادی به انجام مشاهدات می‌کند؛ برخی از بلندترین گیرنده‌های آن در ارتفاع ۵ هزار متری از سطح دریا قرار دارند.

اخترشناسان در ارتفاع ۲۹۰۰ متری مشغول به کار هستند و اگر قرار باشد برای مدتی در این ارتفاع بمانند، اکسیژن مکمل دریافت می‌کنند. ۶۶ آنتن آلما می‌توانند در پیکربندی‌های بسیار متفاوتی گنجانده شوند و در کنار همدیگر یا با فاصله‌ی خیلی زیاد نسبت به هم قرار داشته باشند.

آلما در طول موج‌های رادیویی از رزولوشن بسیار بالایی برخوردار است

هر تلسکوپ اطلاعات را به‌صورت تکی دریافت و سپس آن‌ها را به ابررایانه‌ای که اطلاعات را برای شناسایی سیگنال بررسی می‌کند، می‌فرستد. این فناوری به اخترشناسان فرصت می‌دهد تا سه پرسش اساسی را مورد بررسی قرار دهند: ماهیت نخستین ستاره‌ها و کهکشان‌های کیهان، چگونگی قرار گرفتن سیاره‌ها و ستاره‌ها در کنار هم و خاصیت‌های شیمیایی گاز و ابرهای گردوغباری که سرانجام برای تشکیل سیاره‌ها و ستاره‌ها از هم فرو می‌پاشند.

 آلما یک رصدخانه علمی پربازده است که نتایج مهم و بسیار زیادی را به بار آورده است. اولین عکس حاصل از آلما، نشان‌دهنده‌ی نمایی ترکیبی از کهکشان‌های برخوردی آنتن است که تقریبا ۷۵ میلیون سال نوری با زمین فاصله دارند. در سال ۲۰۱۴، آلما بقایای یک ابرنواختر (۱۹۸۷A) را مورد بررسی قرار داد و شاهد بیرون پرتاب شدن گرد و غبار در ناحیه‌ی آن شد. در سال ۲۰۱۶ نیز این تلسکوپ موفق شد جرم یک کهکشان غول‌پیکر را با بالاترین میزان دقت اندازه‌گیری کند.

این سیاه‌چاله که در مرکز کهکشان “NGC 1332” قرار گرفته است، جرمی معادل ۶۶ میلیون برابر جرم خورشید دارد. تیم اخترشناسی با اندازه‌گیری سرعت گردش موادی که در اطراف این سیاه‌چاله جولان می‌دادند، این کشف را انجام دادند. 

۱۰. تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST)

تلسکوپ جیمز وب / james webb

 توسعه‌ و ساخت تلسکوپ فضایی JWST، از زمان شروع پروژه در سال ۱۹۹۶ با تأخیرهایی مواجه شد، اما به‌تازگی یک نقطه‌ی عطف ما را به‌مرحله‌ی نهایی نزدیک‌تر کرده است؛ این دستگاه باشکوه در حال حاضر برای اولین‌بار کاملا مونتاژ شده است. کارشناسان اعلام کرده‌اند تلسکوپ فضایی جیمز وب در آستانه‌ی تکمیل نهایی و ارسال به فضا است.

این تلسکوپ فضایی که ساخت آن یکی از چالش‌برانگیز‌ترین پروژه‌های فضایی بوده توانسته است مقاومت خوبی را در برابر نوسان‌های شدید دمایی و تحمل وضعیت خلا در فضا از خود نشان دهد و دانشمندان امیدوار هستند مطابق برنامه‌ریزی‌ها این تلسکوپ در سال ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شود.

در ساخت تلسکوپ جیمز وب از پیشرفته‌ترین فناوری‌ها استفاده شده و دارای آینه‌هایی متصل به هم است که در نهایت یک آینه‌ی بزرگ را تشکیل می‌دهند. به‌دلیل ظاهر ویژه و خاص این تلسکوپ، قرار دادن آن در یک موشک فضایی مناسب که بتواند تلسکوپ را حمل کند یکی از چالش‌های پیش روی دانشمندان است به همین دلیل آن‌ها نوعی طراحی برای تلسکوپ در نظر گرفتند که در فضا از نظر ظاهری دگرگون شود و در نهایت شکل نهایی خود را به‌دست آورد.

تلسکوپ جیمز وب در طول‌ موج‌ها کمی متفاوت و بلندتر کیهان را رصد خواهد کرد؛ از طول‌موج مرئی گرفته تا طول‌موج فروسرخ. قابلیت‌های هابل از فروبنفش تا فروسرخ متغیر است، بنابراین جیمز وب می‌تواند مسافت‌های دورتری را رصد کند تا اجرام را در انتقال به سرخ (سرخگرایی) مشاهده کند، مثل مشاهده‌ی کهکشان‌هایی در اوایل شکل‌گیری جهان که برای تلسکوپ هابل دشوار بود.

تلسکوپ فضایی جیمز وب آسمان را در طول موج فروسرخ رصد خواهد کرد

باتوجه به اهمیت تلسکوپ فضایی جیمز وب از نظر علمی تلاش‌ها و هزینه‌های صورت‌گرفته را می‌توان کاملا ارزشمند دانست. تلسکوپ فضایی جیمز وب آسمان را در طول موج فروسرخ رصد خواهد کرد و این فرصت را برای اخترشناسان فراهم می‌کند تا پاسخ برخی از سوالات بسیار بزرگ در علم اخترشناسی را بیابند. تلسکوپ فضایی جیمز وب در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین مستقر خواهد شد.

بررسی جو سیارات فراخورشیدی و جست‌وجو برای یافتن نشانه‌های حیات در آن‌ها و مطالعه‌ی شکل‌گیری اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها در عالم از اهداف اصلی مأموریت تلسکوپ فضایی جیمز وب است؛ تلسکوپی که می‌تواند باعث جهشی بزرگ در علم اخترشناسی شود و مرزهای دانش بشر را گسترده‌تر کند. تیم سازنده‌ی تلسکوپ جیمز وب اعلام کرده‌اند هنوز آزمایش‌های تکمیلی برای اطمینان از عملکرد مناسب تلسکوپ باقی مانده است.

یکی از این آزمایش‌ها قرار گرفتن در معرض حرکت و تکان‌های شدید و شبیه‌سازی فضا از نظر اشعه‌های کیهانی است تا دانشمندان اطمینان حاصل کنند که تلسکوپ در زمان پرتاب دچار آسیب نشود. فرایند آزمایش تلسکوپ فضایی جیمز وب در آزمایشگاهی در هوستون در دست اجرا است. در این آزمایشگاه، تلسکوپ در معرض آزمایش شبیه‌سازی خلا و قرار گرفتن در معرض گرما و ضربه در زمان پرتاب، قرار خواهد گرفت. پس از موفقیت در تمامی آزمایش‌ها تلسکوپ فضایی جیمز وب برای پرتاب به “Guiana” در فرانسه منتقل خواهد شد و از آنجا با استفاده از موشک Ariane 5 به فضا فرستاده می‌شود.

مقاله‌ی مرتبط:

جیمز وب مأموریت خود را در دمای عملیاتی بسیار سرد انجام می‌دهد تا طول‌موج‌های فروسرخ را رصد کند، بنابراین پوشش و نگه‌داری از تجهیزات تلسکوپ بسیار مهم است، زیرا تابش فروسرخ حرارتی می‌تواند با سیگنال تداخل پیدا کند، به همین دلیل از سپر خورشیدی پنج لایه‌ای پیچیده، استفاده می‌شود. مرحله‌ی بعدی برای تیم این است که این سپر خورشیدی را به‌طور کامل مستقر کنند. این بخش در سال ۲۰۱۷ با مشکل مواجه شد؛ چندین پارگی در ورقه‌های پلی‌آمید روکش‌شده با سیلیکون و آلومینیوم مشاهده شد که مربوط به خطای کاری بود.

سپر خورشیدی از سال ۲۰۱۷، تاکنون دقیقا مثل تمام اجزای دیگر، به‌طور جداگانه مورد آزمایش قرار گرفت. اکنون هدف مهندسان این است که ببینند اجزا همان‌طور که انتظار می‌رود روی تلسکوپ مونتاژ‌شده، عمل می‌کنند یا خیر. به‌گفته‌ی مدیر برنامه‌‌ی وب، گرگوری رابینسون، این یک زمان حیرت‌آور برای مشاهده‌‌ی نتیجه‌ی کار است؛ اجزای وب در نهایت برای اولین‌بار به هم متصل و مونتاژ شدند، تیم مهندسی گام بزرگی برداشتند و به‌زودی می‌توان شاهد مناظر جدیدی از جهان حیرت‌آورمان باشیم.

بمنظور اطلاع از دیگر خبرها به صفحه اخبار فناوری مراجعه کنید.
منبع

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن