هنوز هم می‌شود روی «هابل» حساب کرد

این رصدخانه‌های ۳۳ ساله ناسا هنوز کارهای علمی زیادی برای انجام دادن دارد و ستاره‌شناسان می‌خواهند عمر آن را افزایش دهند.

کد خبر: ۵۷۵۳۸۴

تاریخ: ۰۳ بهمن ۱۴۰۱ - ۰۸:۳۱

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از نیچر، هنگامی که تلسکوپ فضایی جیمز وب در سال گذشته عملیات خود را آغاز کرد، مقایسه‌ی این دو تلسکوپ قدرتمند نیز آغاز شد. اخترشناسان و سایر افراد تصاویر مشابه ثبت شده از این دو تلسکوپ فضایی را در کنار هم قرار می‌دادند و اشاره می‌کردند که تصاویر جیمز وب چقدر واضح‌تر و دقیق‌تر هستند.

اما هنوز می‌توان روی هابل حساب کرد. این تلسکوپ که متعلق به ناسا و آژانس فضایی اروپا است، پس از نزدیک به ۳۳ سال فعالیت پر قدرت، هنوز در حال انجام اکتشافات بزرگ است.

بث بیلر(Beth Biller)، اخترشناس دانشگاه ادینبورگ در بریتانیا، که ریاست کمیته‌ای را به نمایندگی از دانشمندانی که از هابل استفاده می‌کنند بر عهده دارد، می‌گوید: هنوز هزاران فعالیت علمی باید با هابل انجام شود.

تام براون(Tom Brown)، رئیس دفتر ماموریت هابل در موسسه علمی تلسکوپ فضایی(STScI) در بالتیمور، مریلند، می‌گوید: مردم می‌پرسند، آیا اکنون هابل بی‌فایده است؟ اینطور نیست، زیرا هابل قابلیت‌های منحصربه‌فردی دارد.

در حالی که جیمز وب طول موج‌های فروسرخ را تشخیص می‌دهد و این ویژگی، آن را برای رصد کهکشان‌های دور ایده‌آل می‌کند، هابل جهان را بیشتر در طول موج‌های دیگر، از جمله نور فرابنفش پر انرژی ساطع شده از پدیده‌های شگفت‌آوری مانند ستاره‌های در حال انفجار، مطالعه می‌کند. این تلسکوپ همچنین دید واضحی در طول موج‌های مرئی دارد که به آن اجازه می‌دهد تصاویر بی‌سابقه‌ای از ستاره‌ها، کهکشان‌ها و پدیده‌های کیهانی نزدیک‌تر به زمین بگیرد. از آنجایی که هیچ رصدخانه دیگری نمی‌تواند این فعالیت‌ها را به طور گسترده انجام دهد، هابل هنوز هم تقاضای رصدی بالایی دارد و محققان درخواست‌های زیادی برای استفاده از آن دارند که فراتر از زمان قابل دسترس تلسکوپ است.

ستاره‌شناسان می‌خواهند بهره‌وری هابل را که هنوز کاربردی و مفید است به حداکثر برسانند. مهندسان تخمین می‌زنند که این تلسکوپ ۱۶ میلیارد دلاری تا پایان این دهه و شاید تا دهه ۲۰۳۰ به کار خود ادامه دهد و مسابقه برای به دست آوردن هرچه بیشتر داده‌های علمی در سال‌های باقی مانده از عمر هابل و بهره‌برداری از همپوشانی عملیاتی آن با جیمز وب همچنان ادامه دارد.

تنها بازیکن در شهر

بسیاری از ستاره‌شناسان در مورد توانایی هابل برای تشخیص طول موج‌های فرابنفش هیجان زده هستند. این طول موج‌ها را نمی‌توان به خوبی از روی زمین مطالعه کرد زیرا جو زمین بیشتر این نور را فیلتر می‌کند. ناسا تا دهه ۲۰۴۰ قصد ندارد تلسکوپ فرابنفش قدرتمند دیگری در فضا داشته باشد. براون می‌گوید: در این میان، هابل تقریباً تنها بازیکن بخش عظیمی از اخترفیزیک است.

اشعه فرابنفش از ستارگان جوانی منتشر می‌شود که با جذب گاز و غبار می‌درخشند. دو سال قبل اخترشناسان موسسه علمی تلسکوپ فضایی بررسی حدود ۲۰۰ ستاره از این قبیل را آغاز کردند که بزرگترین برنامه رصدی است که با استفاده از هابل انجام می‌شود. هدف از این بررسی، ایجاد کتابخانه‌ای از داده‌های فرابنفش از این ستارگان است که ستاره‌شناسان در آینده بتوانند از آن برای درک تکامل ستاره‌ها استفاده کنند. این بررسی تاکنون ۹۶ درصد کامل شده است.

علاوه بر این هابل هنگام مطالعه پدیده‌های «گذرا»، مانند ستارگان در حال انفجار، که بدون هشدار قبلی در آسمان شب ظاهر می‌شوند و قبل از محو شدن نیاز به مطالعه دارند، قدرت‌نمایی می‌کند. طی چندین بررسی فعلی و برنامه‌ریزی شده، بسیاری از این پدیده‌ها شناسایی خواهد شد و هابل به طور منحصربه‌فردی برای مشاهده جزئیات این پدیده‌ها در طول موج‌های فرابنفش یا مرئی به محض کشف، کارآمد است. اپراتورهای ماموریت‌های هابل حتی «پنجشنبه‌های انعطاف پذیر» را در برنامه هابل معرفی کرده‌اند. یک پنجشنبه در هر ماه به برنامه‌ریزی مشاهدات لحظه آخری اختصاص دارد.

اخترشناسان همچنین در حال آموزش ترفندهای جدید به هابل هستند. اپراتورها به تازگی نحوه استفاده از یکی از ابزارهای آن یعنی دوربین پیشرفته کاوش را برای ترکیب اطلاعات در مورد طیف و قطبش نور از اجرام آسمانی را بررسی کرده‌اند که بینش جدیدی از ماهیت اجرام آسمانی فراهم می‌کند.

بیشتر تمرکز در سال‌های آینده بر هماهنگ کردن رصدهای هابل و جیمز وب برای به دست آوردن تصویر کامل‌تری از پدیده‌های کیهانی خواهد بود. به عنوان مثال، ممکن است از هابل برای رصد کهکشان‌هایی شبیه به کهکشان‌هایی که توسط جیمز وب در کیهان دور رصد شده است، استفاده شود تا یک جدول زمانی از تکامل کهکشان‌ها ایجاد شود. این دو حتی ممکن است به مطالعه مشترک جو سیارات فراخورشیدی بپردازند که هابل میراثی طولانی در کاوش آن‌ها دارد.

جنیفر وایزمن(Jennifer Wiseman)، اخترفیزیکدان مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا در گرین‌بلت، مریلند و دانشمند ارشد پروژه هابل، می‌گوید: قدرتی که به کار گیری هر دوی این رصدخانه‌ها به ما می‌دهد توانایی ما را برای درک همه‌ی حوزه‌های اخترفیزیک به شدت افزایش می‌دهد. اکنون زمان آن است که از این امکانات، نهایت استفاده را ببریم.

هابل تا چه زمانی زنده است؟

به طور دقیق مشخص نیست که چه مدت از عمر هابل باقی مانده است. جیم جلتیک(Jim Jeletic)، معاون مدیر برنامه هابل در مرکز گادرد می‌گوید: اگر از شما بپرسم که خودروی شما چه زمانی خراب می‌شود، هیچ ایده‌ای نخواهید داشت و این تا حدودی شبیه به دنیایی است که ما در آن زندگی می‌کنیم.

هابل که در سال ۱۹۹۰ توسط فضانوردان شاتل فضایی دیسکاوری به فضا پرتاب شد، در طول سال‌ها به ارتقاء نیاز داشته است. فضانوردان بین سال‌های ۱۹۹۳ تا ۲۰۰۹ پنج بار از آن بازدید کردند. نخست آن‌ها برای رفع نقصی در آینه‌ که باعث تاری دید آن شده بود به سمت هابل رفتند و سپس ابزارهای علمی آن را بهبود بخشیدند. وایزمن می‌گوید: این کارها هابل را مانند یک رصدخانه جدید حفظ کرده است.

ناسا شاتل فضایی را در سال ۲۰۱۱ بازنشسته کرد و اکنون هیچ برنامه‌ای برای سرویس‌دهی مجدد به این تلسکوپ ندارد.

سیستم‌های پایه‌ای که تلسکوپ را فعال نگه می‌دارند مانند پنل‌های خورشیدی و باتری‌هایی که به آن نیرو می‌بخشند و ژیروسکوپ‌هایی که جهت آن را در فضا تعیین می‌کنند در حال کار اما قدیمی هستند. گاهی اوقات، برخی سیستم‌ها بدون هشدار قبلی خراب می‌شوند. برای مثال در سال ۲۰۲۱ رایانه محموله هابل به مدت یک ماه خاموش شد. مهندسان در نهایت توانستند دوباره آن را راه‌اندازی کنند، البته با به کار گیری یک سیستم پشتیبان. آن‌ها همچنان در تلاش هستند تا سیستم اولیه را مجدداً راه‌اندازی کنند تا در صورت شکست نسخه پشتیبان، هابل از آن استفاده کند.

اپراتورها همچنین به دنبال راه‌های هوشمندانه‌تری برای به کارگیری این تلسکوپ برای افزایش طول عمر آن هستند. به عنوان مثال، مهندسان نحوه ارتباط هابل با ماهواره‌ها را برای انتقال داده‌ها به زمین تغییر داده‌اند. آن‌ها به‌ جای استفاده از فرستنده‌های روی تلسکوپ در ارتباط‌های کوتاه، داده‌های بیشتری را قبل از ارسال جمع‌آوری و سپس مجموعه‌ای از آنها را به یک باره ارسال می‌کنند. روشن و خاموش کردن کمتر فرستنده‌ها عمر آنها را افزایش می‌دهد.

سوال دیگر در مورد هابل این است که این تلسکوپ تا چه زمانی می‌تواند به اندازه کافی از جو زمین دور بماند تا از کشش جوی که آن را پایین می‌کشد و در نهایت نابود می‌کند در امان باشد. در گذشته، این تلسکوپ تا ارتفاع ۶۱۵ کیلومتری از سطح سیاره ما فاصله داشت. در حال حاضر در فاصله ۵۳۵ کیلومتری قرار دارد که انتظار می‌رود تا اواسط  دهه ۲۰۳۰ در همین ارتفاع باقی بماند.

هابل و کپسول اسپیس‌ایکس

اما اگر خورشید به حداکثر فعالیت پیش‌بینی شده خود در سال ۲۰۲۵ برسد، طوفان‌های خورشیدی می‌توانند مرگ هابل را تسریع کنند. بنابراین ناسا و شرکت هوافضای اسپیس‌ایکس، در حال مطالعه این موضوع هستند که آیا می‌توانند یک کپسول اسپیس‌ایکس را به هابل متصل کنند و آن را به مداری بالاتر ببرند یا خیر. این کار به ناسا زمان بیشتری می‌دهد تا در پایان کار تلسکوپ، با هدایت آن به سمت اقیانوس، به زندگی آن پایان دهد.

جلتیک می‌گوید: ما معتقدیم که می‌توانیم اکتشافات و مشاهدات علمی منحصربه‌فرد و بزرگ هابل را تا پایان این دهه و حتی در دهه بعد ادامه دهیم.

در این بین، کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد. اگرچه هابل در طول عمر خود بیش از ۱.۵ میلیون رصد انجام داده است، اما به کمتر از یک دهم درصد از آسمان نگاه کرده است.

جلتیک می‌گوید: این عدد برای من شگفت‌انگیز است. چیزهای زیادی وجود دارد که ما به آنها نگاه نکرده‌ایم.