تلسکوپ‌های میلیارد دلاری که بودجه ناسا را می‌بلعند!

جزئیات جهان با کیفیت بسیار خوبی با نسل کنونی تلسکوپ‌های نوری بزرگ که به مه‌بانگ نزدیک می‌شوند، آشکار می‌شود. این امید وجود دارد که رازهای ماده تاریک و انرژی تاریک حل شود. هزاران سیاره فراخورشیدی کشف شده‌اند و ستاره‌شناسان ممکن است به اولین کشف حیات فرازمینی نزدیک شده باشند اما هزینه‌ی این مشاهدات بسیار بالاست.

کد خبر: ۷۰۲۸۷۶

تاریخ: ۰۸ خرداد ۱۴۰۳ - ۰۶:۰۲

به گزارش ایران اکونومیست،  مشاهدات در مرز کیهانی شامل اهداف بسیار کم نوری است و ستاره‌شناسان همیشه تشنه نور بیشتر هستند. برای ادامه نگاه کردن به نقاط ناشناخته جهان، نسل بعدی تلسکوپ‌های غول‌پیکر روی زمین و در مدار باید توسعه یابد که هر کدام میلیاردها دلار هزینه خواهند داشت. این قیمت منجر به تضاد بین آرزوهای علمی و واقعیت‌های مالی می‌شود.

هزینه آینه بزرگ

به نقل از اسپیس، در بیشتر تاریخ نجوم تا سال ۱۹۸۰، مقیاس تقریبی هزینه تلسکوپ و قطر آینه وجود داشت که در آن هزینه برابر با قطر تلسکوپ ضرب‌ در توان ۲.۸ بود. این بدان معناست که اگر اندازه دو برابر شود، هزینه به میزان هفت برابر افزایش می‌یابد و اگر اندازه سه برابر شود، هزینه‌ها تا ضریب بیست و دو افزایش می‌یابد. بسیاری از مردم تردید داشتند که هرگز تلسکوپی بزرگتر از تلسکوپ پنج متری پالومار ساخته شود.

با این حال، در چهار دهه اخیر، هزینه‌های ساخت تلسکوپ با سرعت کمتری نسبت به اندازه افزایش یافته است و منحنی هزینه قبلی شکسته شده است. نوآوری‌هایی که منجر به این تغییر شدند شامل آینه‌های نازک‌تر و سبک‌تر، تمرین ایجاد یک منطقه جمع‌آوری بزرگ از موزاییکی از آینه‌های کوچکتر، استفاده از اپتیک سریع برای ایجاد طرح‌های فشرده‌تر تلسکوپ و کوچک شدن اندازه محفظه‌های تلسکوپ بود. به لطف این نوآوری‌ها، شانزده تلسکوپ با قطر بین ۶ متر تا ۱۲ متر بین سال‌های ۱۹۹۳ تا ۲۰۰۶ ساخته شد.

تلاش برای ساخت تلسکوپ‌های غول پیکر

نسل بعدی تلسکوپ‌های بسیار بزرگ ۱۰۰ برابر قدرت جمع‌آوری نور و ۱۰ برابر کیفیت تصویر تلسکوپ فضایی هابل را خواهند داشت. با این حال، آنها با مشکلات مالی جدی مواجه هستند. دو پروژه تحت رهبری آمریکا با شرکای بین‌المللی وجود دارد. پروژه تلسکوپ سی متری(TMT) از طرحی با ۴۹۲ بخش آینه استفاده می‌کند که با مخالفت بومیان هاوایی با ساخت تلسکوپ بزرگ دیگری در مائونا کیا(Mauna Kea) که به نظر آنها مکانی مقدس است روبرو است. پروژه دیگری به نام تلسکوپ غول پیکر ماژلان(GMT) در حال ترکیب هفت آینه ۸.۴ متری برای ایجاد دیافراگم موثر ۲۵ متری است.

پروژه تلسکوپ سی متری متوقف شده است زیرا مذاکراتی در جهت یافتن راهی برای شروع ساخت و ساز در هاوایی در حال انجام است. تلسکوپ ماژلان و تلسکوپ بزرگ دیگری به نام رصدخانه روبین که در شیلی ساخته می‌شود نیز با هزینه‌های فزاینده‌ای روبرو هستند. همه‌گیری، تورم و مشکلات زنجیره تامین مقصر این مشکلات به حساب می‌آیند. تلسکوپ بزرگ سی متری و تلسکوپ ماژلان هر کدام حدود سه میلیارد دلار هزینه خواهند داشت. هر دو از حمایت‌های بشردوستانه برخوردارند، اما به بودجه فدرال نیز متکی هستند. برای مدتی، بنیاد ملی علوم (NSF) از هر دو پروژه حمایت کرد. اما به تازگی، هیئت ملی علوم یک سقف ۱.۶ میلیارد دلاری برای حمایت فدرال از تلسکوپ‌های بزرگ تعیین کرد و تا ماه مه به بنیاد ملی علوم فرصت داد تا تصمیم بگیرد از کدام پروژه حمایت می‌کند. یک تلسکوپ بزرگ کنار گذاشته خواهد شد.

در همین حال، اروپایی‌ها در موقعیت بهتری هستند. تلسکوپ بسیار بزرگ(ELT) سومین تلسکوپ غول پیکری است که در حال حاضر در شیلی در حال ساخت است. این تلسکوپ از آنجایی که توسط رصدخانه جنوبی اروپا ساخته شده و توسط یک معاهده بین دولتی تامین می‌شود، با موانع مالی روبرو نیست. تلسکوپ بسیار بزرگ با ۳۹ متر قطر آینه، بزرگترین تلسکوپ از این سه تلسکوپ است و در سال ۲۰۲۸ تکمیل خواهد شد.

تلسکوپی که نجوم را خورد

هزینه ساخت هر کیلوگرم از تلسکوپ‌های فضایی هزار برابر بیشتر از تلسکوپ‌های زمینی است، اما صرف قیمت بالا برای آنها ارزش خود را دارد. این تلسکوپ‌ها از تاریکی کامل یک محیط فضایی بهره می‌برند و بسیاری از اشکال تشعشعی که این تلسکوپ‌ها می‌توانند مشاهده کنند مانند پرتوهای گاما، نور فرابنفش و اشعه مادون قرمز نمی‌توانند به جو زمین نفوذ کنند تا به تلسکوپ‌های زمینی برسند.

یکی از این ابزارها، تلسکوپ فضایی هابل است که از زمانی که کنگره ایالات متحده مأموریت آن را در سال ۱۹۷۷ تصویب کرد، مجموعا ۱۶ میلیارد دلار هزینه داشته است. دیگری، تلسکوپ جیمز وب ناسا است که با تاخیر و چالش‌های فنی مواجه شد و بودجه آن به پنج میلیارد دلار رسید. برچسب قیمت به آن کمک کرد تا لقب «تلسکوپی که نجوم را می‌خورد» به دست آورد و این در سال ۲۰۱۰ بود. در زمان پرتاب آن در سال ۲۰۲۱، قیمت آن دو برابر شده بود و به ۱۰ میلیارد دلار رسیده بود.

ناسا ماموریت‌های هیجان انگیز دیگری نیز در راه دارد. تلسکوپ فضایی رومی، با آینه ‌۲.۴ متری اما با میدان دید ۱۰۰ برابری نسبت به هابل، احتمالا بیش از سه میلیارد دلار هزینه دارد و رصدخانه جهان‌های قابل سکونت که برای «بو کشیدن» اتمسفر سیارات مشابه زمین برای یافتن آثار زیست‌شناسی طراحی شده حدود ۱۱ میلیارد دلار هزینه خواهد داشت.

این مأموریت‌های تلسکوپ‌های فضایی سهم بزرگی از بودجه ناسا که بیست سال است در حال کاهش بوده است را در بر می‌گیرند. درست مانند سقف بودجه بنیاد ملی علوم، پروژه‌هایی با نیاز به سرمایه‌های بزرگ پول کمتری را برای سایر اشکال تحقیقاتی باقی می‌گذارند. اما بخش خصوصی ممکن است به کمک بیاید. از استارشیپ اسپیس‌ایکس می‌توان برای پرتاب یک آینه ۶.۵ متری به صورت یکپارچه استفاده کرد و از آینه‌های تاشو پیچیده و گرانقیمت استفاده شده توسط جیمز وب اجتناب کرد. همان ابداعات مورد استفاده در تلسکوپ‌های زمینی می‌تواند هزینه تلسکوپ‌ها را در فضا کاهش دهد.

ستاره‌شناسان و دانشمندان سیاره‌شناس با هزینه‌های مشاهده جهان‌های دور و بازگرداندن سنگ‌ها از یک سیاره مجاور مواجه می‌شوند و در حالی که به نظر می‌رسد عصر طلایی برای نجوم فرا رسیده، زرق و برق آن به دلیل هزینه‌ها کمرنگ شده است.