نگاهی به رقبای تلسکوپ فضایی "جیمز وب" در آینده

ایران اکونومیست-تلسکوپ فضایی جیمز وب پس از گذشت بیش از یک دهه تاخیر و صرف بودجه‌ای بیش از ۱۰ میلیارد دلار انجام شد، اما سرانجام به فضا پرتاب شد. اکنون که تلسکوپ در فضا است، ناسا در آینده‌ چه برنامه‌ای برای کاوش در فضا دارد؟ در این گزارش پنج ماموریت که در آینده برای کاوش در هستی انجام خواهند شد را معرفی کرده‌ایم.

کد خبر: ۳۹۹۸۲۰

تاریخ: ۰۸ دی ۱۴۰۰ - ۱۰:۵۹

روز شنبه تلسکوپ فضایی "جیمز وب" سوار بر موشک آریان ۵ به فضا پرتاب شد تا نسل جدیدی از مطالعات فضایی را رقم بزند. این تلسکوپ فضایی پیشرفته، چهارم دی ماه در ساعت ۷:۲۰ صبح به وقت منطقه زمانی شرقی(۱۵:۵۰ به وقت تهران) از پایگاه فضایی اروپا در گویان فرانسه به فضا پرتاب شد. جیمز وب در مدار خورشید و در فاصله‌ی ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین قرار خواهد گرفت. اما جیمز وب پایان جاه‌طلبی ناسا برای کاوش جهان نیست چرا که این سازمان قصد دارد طی چند سال آینده نیز چند ماموریت دیگر را انجام دهد.

۱. تلسکوپ "نانسی گریس رومن"

این تلسکوپ که به افتخار "نانسی گریس رومن"(Nancy Grace Roman)، اولین ستاره شناس ارشد ناسا نامگذاری شده است در ابتدا "تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ"(WFIRST) نامیده می‌شد اما چندی پیش "جیم برایدنستاین"(Jim Bridenstine) مدیر سابق ناسا در بیانیه‌ای گفت: به خاطر رهبری و دید "نانسی رومن" بود که ناسا توانست در حوزه اخترفیزیک پیشگام شود و تلسکوپ هابل را به عنوان قدرتمندترین و پربارترین تلسکوپ فضایی جهان به فضا ارسال کند. برای نامگذاری تلسکوپ "WFIRST" هیچ نامی بهتر از نام رومن، به ذهنم نمی‌رسد.

هدف اصلی این تلسکوپ، نقشه‌برداری بخش‌های گسترده‌ای از جهان به منظور مطالعه انرژی تاریک است. در کیهان‌شناسی، انرژی تاریک شکل ناشناخته‌ای از انرژی است که همه فضا گیتی را به صورت فرضی در بر می‌گیرد و سرعت انبساط جهان را می‌افزاید. این تلسکوپ که انتظار می‌رود در سال ۲۰۲۷ پرتاب شود، میلیون‌ها کهکشان را بررسی خواهد کرد و نقشه‌ای از بخش‌هایی از کیهان ما خواهد ساخت. ستاره شناسان امیدوارند که بتوانند با بررسی توزیع کهکشان‌ها چگونگی تکامل انرژی تاریک را کشف کنند. این تلسکوپ همچنین از ریزهمگرایی گرانشی برای کشف میلیون‌ها سیاره فراخورشیدی استفاده خواهد کرد. ریزهمگرایی گرانشی(Gravitational microlensing) پدیده‌ای نجومی بر اساس همگرایی گرانشی است که با آن می‌توان اجرام نجومی را، مستقل از نوری که از آن‌ها تابیده می‌شود، شناسایی کرد.

این تلسکوپ نه‌ تنها سیاره‌های فراخورشیدی دور و کوچک را کشف می‌کند، بلکه انواع گسترده‌ای از اجرام کیهانی مانند کوتوله‌های قهوه‌ای و سیاه‌چاله‌ها را نیز در بر می‌گیرد. نانسی گریس رومن، نخستین زنی بود که موفق شد به سمت مدیریت ناسا برسد. او در سال ۱۹۴۹، مدرک دکتری ستاره‌شناسی خود را از دانشگاه شیکاگو دریافت کرد و در سال ۱۹۶۰ میلادی به سمت ریاست ستاره‌شناسی در اداره علوم فضایی ناسا رسید و این سمت را به مدت ۲۰ سال حفظ کرد. رومن در سال ۱۹۷۹ سال‌ها پیش از زمانی‌ که حتی پروژه ساخت "WFIRST" پیشنهاد شود، بازنشسته شد. او در برنامه‌های قابل‌ توجهی از جمله ماموریت تلسکوپ فضایی "کاوشگر زمینه کیهان" یا "کوبی"(COBE) و "تلسکوپ فضایی هابل"(Hubble Space Telescope) شرکت داشت. این زن دانشمند در نهایت در سال ۲۰۱۸ میلادی در سن ۹۵ سالگی درگذشت.

۲. تلسکوپ فضایی "نقشه بردار بزرگ فرابنفش / نوری / مادون قرمز"

تلسکوپ فضایی جیمز وب مانند نسخه‌ای ارتقا یافته از تلسکوپ فضایی هابل است و از نظر اندازه نیز بسیار بزرگ است. "نقشه‌بردار بزرگ فرابنفش/نوری/مادون قرمز" (LUVOIR) حتی بزرگ‌تر است و قطر آینه آن حدود ۵۰ فوت(بیش از ۱۵ متر) است. اخترشناسان امیدوارند که این تلسکوپ همه کاره بتواند کارهای متنوعی مانند رصد ابرهای مشتری با وضوح ۱۵ مایلی(۲۵ کیلومتر) و شناسایی رد پای زیستی در جو سیارات دیگر بپردازد. زیست‌نشانزد یا رد پای زیستی (Biosignature) به هر ماده‌ای مانند عنصر، ایزوتوپ یا پدیده‌ای که مدرک علمی از وجود یا پیشینه و حال زیست در محلی را فراهم کند، نامند. "نقشه‌بردار بزرگ فرابنفش/نوری/مادون قرمز" اکنون در مرحله طراحی است و با رصدخانه‌های دیگر از نظر تامین بودجه رقابت می‌کند. اگر این کارها انجام شود، این مگا تلسکوپ فضایی زمانی در دهه ۲۰۳۰ پرتاب خواهد شد.

۳. تلسکوپ فضایی "هابکس"

یکی از موضوعاتی که اخیرا در اخترشناسی بسیار محبوب است، یافتن سیارات قابل سکونت است. کشف زمین۲(Earth ۲.۰) همانند یک معدن طلا خواهد بود و به ما کمک می‌کند تا بفهمیم که زندگی در کیهان چقدر جریان دارد و حتی شاید این کار نویدبخش این کشف باشد که ما تنها نیستیم. برای انجام این کار، اخترشناسان به دنبال نسخه‌های نزدیک زمین می‌گردند. ماموریت تصویربرداری از سیارات فراخورشیدی قابل سکونت(HabEx) امکان انجام این کار را فراهم خواهد کرد. اگرچه آن نیز برای تامین بودجه رقابت می‌کند، اما برخی امیدوارند که ماموریت تصویربرداری از سیارات فراخورشیدی قابل سکونت در سال ۲۰۳۵ پرتاب شود. چیزی که ماموریت تصویربرداری از سیارات فراخورشیدی قابل سکونت را متفاوت می‌سازد سایه ستاره(star shade) آن است چرا که این یک دیسک پرنده‌ای عظیم(massive flying disc) است که نور ستارگان را مسدود می کند و به تلسکوپ اجازه می‌دهد مستقیما از سیارات فراخورشیدی تصویربرداری کنند.

۴. ماموریت "آنتن فضایی تداخل‌سنج لیزری"

آنتن فضایی تداخل سنج لیزری(LISA) یک رصدخانه امواج گرانشی مبتنی بر فضا است که آژانس فضایی اروپا رهبری آن را برعهده دارد. این آنتن فضایی تداخل سنج لیزری منابع امواج گرانشی مانند برخورد سیاهچاله‌های کلان جرم و ادغام اجرام فشرده در کهکشان خودمان که آشکارسازهای زمینی قادر به انجام آن نیستند را مورد هدف قرار می‌دهد. ماموریت "آنتن فضایی تداخل‌سنج لیزری" متشکل از سه ماهواره است که همه با هم به دور خورشید می‌چرخند و در عین حال فاصله‌ای در حدود ۱.۵ مایل(۲.۵ میلیون کیلومتر) را از هم حفظ می‌کنند. با پرتاب مداوم لیزرها، ماهواره‌ها می‌توانند هرگونه تغییر جزئی آن میان را اندازه گیری کنند، به خصوص اگر امواج گرانشی از آن عبور کنند. این رصدخانه قرار است در سال ۲۰۳۴ پرتاب شود.

۵. کاوشگر رادیویی عصر تاریکی

ماموریت کاوشگر رادیویی عصر تاریکی(DARE) یک مدارگرد مفهومی پیشنهادی است که برای شناسایی تابش‌های انتقال به سرخ از اتم‌های هیدروژن اولیه و درست زمانی که اولین ستاره‌ها شروع به انتشار نور کردند، طراحی شده است. ماموریت کاوشگر رادیویی عصر تاریکی در حال حاضر در مرحله طراحی است و امید است که در چند سال آینده آن را پرتاب کنند. این رصدخانه نسبتا ساده، اساسا همانند یک آنتن ماشین در فضا است اما مکان آن منحصر به فرد خواهد بود و به دور ماه خواهد چرخید.