ارسال دیدگاه
امروز: چهارشنبه , ۱۲ شهریور , ۱۴۰۴
X
از زمانی که گالیله تلسکوپ را کامل‌تر کرد و از آن برای رصد ستارگان بهره برد، ما در این مسیر جهشی عظیم داشته‌ایم. جنس مواد، ابعاد و ساختارها تغییر یافته‌اند، اما در نهایت، تلسکوپ‌ها همچنان به شکلی عمدتاً دایره‌ای طراحی می‌شوند که در آن عدسی‌ها و آینه‌ها نور را بزرگ‌نمایی کرده و روی آشکارسازها متمرکز می‌کنند. یک پژوهش جدید استدلال می‌کند که این ساختار سنتی الزاماً بهترین راه برای کشف سیارات فراخورشیدی که توانایی میزبانی حیات را دارند نیست. در مقابل، آن‌ها راهکاری نوین ارائه می‌دهند: تلسکوپی با طراحی فوق‌العاده مستطیلی.
تلسکوپ‌های پیشرفته دستاوردهایی شگفت‌انگیز در حوزه مهندسی به شمار می‌روند. کافی است به تلسکوپ هابل، تلسکوپ جیمز وب (JWST)، تلسکوپ VLT یا رصدخانه تازه‌تأسیس Vera Rubin بیندیشیم. این‌ها ابزارهایی بی‌نظیرند، اما هر ساخته انسانی محدودیت‌های خاص خود را دارد و به نظر می‌رسد امید اصلی ما برای یافتن سیاره‌ای شبیه به زمین، فراتر از آن چیزی است که در اختیار داریم.
یک سیاره شبیه به زمین باید آب مایع داشته باشد، بنابراین لازم است که آن را در طیف فروسرخ و به‌ویژه در بخش فروسرخ میانی بررسی کنیم، زیرا آب بیشترین تابش خود را در طول موج ۱۰ میکرون منتشر می‌کند. تلسکوپ جیمز وب هم‌اکنون این توانایی را دارد. مسئله دیگر اما جدا کردن نور سیاره از ستاره میزبان است، چراکه ستاره طبیعتاً درخشش بیشتری دارد و سیاره کوچک را تحت‌الشعاع قرار می‌دهد.
اگرچه جیمز وب می‌تواند آن طول موج را رصد کند، اما ابعاد آن برای تفکیک سیاره‌ای مشابه زمین در فاصله‌ای مشابه فاصله زمین-خورشید کافی نیست. برای جست‌وجوی چنین سیاراتی در فاصله‌ای تا ۳۰ سال نوری، باید تلسکوپی با دهانه‌ای به قطر ۲۰ متر ساخته شود. در حالی‌که آینه جیمز وب ۶.۵ متر قطر دارد و بزرگ‌ترین تلسکوپی بوده که تاکنون به فضا فرستاده شده است. روند گسترش و راه‌اندازی آن نیز بسیار پرخطر و پیچیده بود، صدها مرحله دقیق باید طی می‌شد و هیچ خطایی نمی‌توانست رخ دهد. ساخت مجدد تلسکوپی با ابعادی بزرگ‌تر از این، خارج از توان فناوری کنونی است. یک آینه ۲۰ متری تقریباً ۱۵ برابر بزرگ‌تر از جیمز وب خواهد بود، چیزی که فعلاً بیش از حد غول‌پیکر است.
گزینه دیگر استفاده از طول موج‌های کوتاه‌تر، مانند نور مرئی است. در این حوزه مشکل اصلی، حذف نور ستاره میزبان است. خورشید در این طول موج‌ها ۱۰ میلیارد برابر درخشان‌تر از زمین است و بنابراین فرآیند مسدودسازی باید با دقتی فوق‌العاده صورت گیرد. نمی‌توان به سادگی چیزی را روی عدسی چسباند، چراکه پرتوهای شدید ستاره همچنان نفوذ خواهند کرد.
یک راهکار جسورانه، به‌کارگیری یک سامانه دوگانه فضایی است: یک فضاپیمای سایه‌افکن در جلوی تلسکوپ قرار می‌گیرد و نور ستاره را مسدود می‌کند. این همان اصل مأموریت موفق Proba-3 است که در آن دو فضاپیما با پرواز در آرایشی دقیق، همانند یک کسوف مصنوعی، نور خورشید را سد می‌کنند. با این حال، اجزای Proba-3 تنها ۱۵۰ متر از یکدیگر فاصله دارند، در حالی‌که سایه‌افکن پیشنهادی باید در فاصله ده‌ها هزار متر جای گیرد.
برای غلبه بر این مشکلات، گروهی به سرپرستی پروفسور هیدی نیوبرگ در مؤسسه پلی‌تکنیک رنسلر، طرحی با آینه مستطیلی و نسبت ابعاد بسیار بالا پیشنهاد داده‌اند که ابعادی برابر با ۱ متر در ۲۰ متر دارد. چنین ساختاری مزایای آینه‌ای بسیار بزرگ را ارائه می‌دهد، در حالی‌که سطح کلی آن از جیمز وب نیز کوچک‌تر خواهد بود. البته موانع فنی بسیاری باید برطرف شوند، اما این طرح بالقوه می‌تواند موفقیت‌آمیز باشد. بر اساس برآورد این تیم، چنین تلسکوپی توانایی ثبت تصویر از ۲۷ سیاره هم‌اندازه زمین در فاصله‌ای تا ۳۰ سال نوری از زمین را خواهد داشت.
جزئیات کامل این پیشنهاد در مقاله‌ای که در نشریه Frontiers in Astronomy and Space Sciences منتشر شده، تشریح گردیده است.
دانلود آهنگ
طراحی و اجرا :
وین تم
هر گونه کپی برداری از طرح قالب یا مطالب پیگرد قانونی خواهد داشت ، کلیه حقوق این وب سایت متعلق به وب سایت تک فان است
دیدگاهتان را بنویسید