در میان بیش از 8000 اجرام پرنده ساخته دست بشر که بر فراز ما شناور هستند، تلسکوپ هابل احتمالاً افسانه ای ترین و شناخته شده ترین آنهاست.
ایده تلسکوپ هابل را می توان به سال 1946 ردیابی کرد. اخترشناس لیمن اسپیتزر پیشنهاد کرد که یک رصدخانه ساخته شده در فضا می تواند پرتوهای فروسرخ و فرابنفش بیشتری را که توسط جو جذب می شوند مشاهده کند و محدودیت رصد بیشتر است.
پس از نزدیک به نیم قرن طراحی و ساخت، سرانجام تلسکوپ هابل در 600 کیلومتری زمین توسط شاتل فضایی دیسکاوری در 24 آوریل 1990 در مدار قرار گرفت و از آن زمان تاکنون فعال بوده است.
▲ "ستون های آفرینش"، یکی از معروف ترین عکس های گرفته شده توسط تلسکوپ هابل
در 31 سال گذشته، بیش از 17000 مقاله بر اساس اطلاعات بر اساس مشاهدات هابل تولید شده است. هابل از انرژی تاریک گرفته تا سیارات بیرونی گرفته تا سیاهچاله ها، به ستاره شناسان کمک کرده تا اسرار جهان را یکی پس از دیگری کشف کنند و به عنوان چشم عمل کنند. از انسانها.شخصیت از.
از زمان خدمت، تلسکوپ هابل 5 مورد تعمیر و نگهداری دستی را پشت سر گذاشته است و خرابی های نرم افزاری بزرگ و کوچک بی شماری وجود دارد.
در ژوئن سال جاری، تلسکوپ هابل به دلیل نقص سیستم معلق شد و به سیستم پشتیبان سوئیچ شد؛ در 26 اکتبر، تلسکوپ هابل به دلیل مشکلات ارتباطی داخلی وارد حالت ایمن شد.
این «چشم در فضا» که در ابتدا قرار بود تا سال 2013 کار کند چقدر می تواند دوام بیاورد؟ ستاره شناسان هنوز قادر به پاسخ قطعی نیستند، اما آنچه مسلم است این است که هابل مسن در آستانه استراحت است.
دانشمندان بر این باورند که برای دیدن یک جهان گسترده تر، لازم است هر چه زودتر یک "جانشین" برای هابل پیدا شود.
"زمین" بعدی کجاست؟
آیا حیات دیگری در جهان هستی وجود دارد؟ سیاره بعدی برای سکونت انسان کجاست؟ این سوالاتی را که در کودکی در «صد هزار چرا» خواندم، جامعه علمی هنوز پاسخی برای آن پیدا نکرده است.
خبر خوب این است که این موضوعات احتمالاً در 10 سال آینده تمرکز کار نجوم ناسا خواهد بود.
آکادمی ملی علوم، مهندسی و علوم پزشکی هفته گذشته یک گزارش نظرسنجی با عنوان "بررسی دهه نجوم و اخترفیزیک 2020" (Astro2020) منتشر کرد که در آن سه موضوع اصلی تحقیقاتی که نجوم آمریکایی در 10 سال آینده در اولویت قرار خواهند گرفت، ذکر شده است: جستجو برای سیارات فراخورشیدی قابل سکونت، درک اسرار سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی، و مطالعه شکل گیری و تکامل کهکشان ها.
با تکیه بر تجهیزات رصدی موجود، دستیابی به این اهداف آسان نیست، به عنوان مثال، هنگامی که به دنبال سیارات فراخورشیدی بالقوه قابل سکونت می گردیم، زیرا ستارگان نزدیک معمولاً ده ها میلیارد بار درخشان تر از سیارات هستند، سیارات کم نور به راحتی با نور آنها پنهان می شوند. مشاهده
بنابراین، برای دستیابی به چنین هدف تحقیقاتی بزرگ، اولین وظیفه اخترشناسان «ارتقای تجهیزات» است.
این طرح اشاره می کند که ناسا بودجه و تلسکوپ جدیدی را خواهد ساخت که بسیار بزرگتر از تلسکوپ هابل است و به آشکارسازهای فرابنفش، مرئی و مادون قرمز به طور همزمان مجهز است. برآورد می شود که هزینه آن 11 میلیارد دلار آمریکا باشد. در حالت ایده آل، این تلسکوپ خواهد بود. در اوایل دهه 1940 سرمایه گذاری شد.
تلسکوپ جدید مجهز به تاج‌نگار و سایر تجهیزات خواهد بود تا در هنگام رصد سیارات فراخورشیدی، بتواند تداخل نوری ستارگان مجاور را برای رصد بیشتر کاهش دهد.
در مصاحبه ای با Axios، دانشمند ارشد جان اومرا از رصدخانه Keck به طور خلاصه این برنامه بزرگ اکتشاف سیاره ای را معرفی کرد.
در 10 سال آینده، دانشمندان باید 100 یا بیشتر ستاره شبیه به خورشید را جستجو کنند و سیارات بالقوه قابل سکونت را بر اساس مدار سیارات اطراف آنها بررسی کنند.
سپس، اخترشناسان برای بررسی ترکیب جوی آنها و اینکه آیا نشانه‌هایی از حیات وجود دارد یا خیر، تجزیه و تحلیل طیفی را بر روی 25 سیاره انجام دادند.
نوع جدید تلسکوپ در این زمان نقش مهمی ایفا خواهد کرد.دانشمندان از طریق نور منعکس شده توسط سیاره فراخورشیدی می توانند ترکیب شیمیایی جو آن را محاسبه کنند. اگر اجزایی مانند اکسیژن، متان و آب در اتمسفر وجود داشته باشد، این سیاره احتمالاً قادر به تولید حیات خواهد بود.
جان اومرا در مصاحبه ای تاکید کرد: زمانی که اولین نشانه های حیات را در کیهان به غیر از انسان مشاهده کنیم و آثار حیات را در جهان دور ببینیم، جایگاه انسان در جهان اساسا تغییر خواهد کرد.
از سوی دیگر، وی همچنین اضافه کرد که اگر انسان 25، 50 یا حتی 100 سیاره فراخورشیدی را بدون هیچ کشفی رصد کند، این نیز اساساً دیدگاه جهان را تغییر خواهد داد.
از آنجایی که این کار رصدی نیاز به تجزیه و تحلیل مشترک طیف های متعدد از جمله فرابنفش، مرئی و فروسرخ دارد، ساخت یک تلسکوپ بزرگ جدید بسیار ضروری است. با این حال، با قضاوت از تجربیات مختلف گذشته، احتمال زیادی وجود دارد که این برنامه جدید اکتشاف فضایی روان نباشد.
ساختن «هابل» دوم آسان نیست
▲ تلسکوپ پرتو گامای کامپتون
بین سال‌های 1990 تا 2003، ناسا با موفقیت 4 تلسکوپ فضایی بزرگ، یعنی تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ پرتو گامای کامپتون (که در سال 2000 سقوط کرد)، تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا و تلسکوپ فضایی استراتژیک اسپی را با موفقیت توسعه داد و به فضا پرتاب کرد. به عنوان برنامه رصدخانه مداری در مقیاس بزرگ شناخته می شود.
▲ تلسکوپ اشعه ایکس چاندرا
پروژه رصدخانه مداری در مقیاس بزرگ، تحقیقات نجومی را در یک دوره پیشرفته کرده است.از آنجایی که پرتوهای فروسرخ، اشعه ایکس و گاما در نفوذ به جو زمین مشکل دارند، رصد تنها از طریق تلسکوپ های فضایی واقع در فضا انجام می شود و هر تلسکوپ به خود اختصاص داده شده است. سهم مهمی داشت.
در سال 1996، ناسا، آژانس فضایی اروپا (ESA) و آژانس فضایی کانادا (CSA) شروع به همکاری در توسعه نسل بعدی تلسکوپ های فضایی، به نام دومین مدیر ناسا، جیمز وب، با بودجه 500 میلیون دلاری کردند. برای سال 2007 برنامه ریزی شده است.
با این حال، دشواری ساخت تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) بسیار فراتر از انتظارات ناسا بود. به دلیل تأخیرهای مهندسی زیاد پروژه و هزینه‌های بیش از حد، JWST در سال 2005 تحت یک طراحی مجدد بزرگ قرار گرفت و زمان پرتاب به تعویق افتاد، تا سال 2021 در نهایت امکان راه اندازی وجود دارد.
JWST که در ابتدا قرار بود در 31 اکتبر 2021 راه اندازی شود، به دلیل مشکلاتی که در وسیله نقلیه پرتاب آریان 5 وجود داشت، به 18 دسامبر 2021 موکول شد. اگر حادثه ای رخ نداد، یک ماه بعد، این پروژه بزرگ 24 ساله آغاز خواهد شد. یک پیشرفت تاریخی
JWST اغلب توسط دنیای خارج به عنوان جانشین هابل در نظر گرفته می شود، اما کار این دو در واقع دقیقاً یکسان نیست. وظیفه اصلی JWST مشاهده پرتوهای مادون قرمز باقیمانده نظریه بیگ بنگ است، یعنی مشاهده وضعیت جهان اولیه، بنابراین شکل و محیط کاری آن با تلسکوپ هابل بسیار متفاوت است.
اولی ارتفاع است. در مقایسه با ارتفاع مداری 600 کیلومتری تلسکوپ هابل، JWST بسیار دورتر است، 374000 کیلومتر زمانی که به زمین نزدیک است (نزدیک به نقطه قوسی)، و 1.5 میلیارد کیلومتر در زمانی که دورتر است (نقطه قوس دور) .
این به این دلیل است که لنز JWST باید زیر 50K (220- درجه سانتیگراد) نگه داشته شود. به منظور حفظ دمای پایین، JWST 5 لایه هود طراحی کرده است که می تواند حدود 300 درجه سانتیگراد را تحمل کند تا نور منعکس شده توسط خورشید را مسدود کند. زمین . .
از نظر ظاهری، JWST تقریباً از این عدسی و هود بزرگ تشکیل شده است، آینه اصلی آن 8 متر قطر دارد و مساحت آینه بیش از 5 برابر تلسکوپ هابل است، در حالی که مساحت تلسکوپ هابل آفتابگیر معادل زمین تنیس است.
رها شدن و باز شدن دقیق و ایمن چنین ساختار عظیمی در فضا مشکل بزرگی است. مهندس ناسا مایک منزل در کنفرانس مطبوعاتی اشاره کرد که استقرار سپر خورشیدی JWST با بیش از 300 شکست احتمالی، پیچیده ترین کار استقرار خواهد بود.
طبق آمار، JWST تخمین می زند که هزینه آن تا 9.66 میلیارد دلار آمریکا بسیار بیشتر از بودجه برنامه ریزی شده است. بسیاری از اخترشناسان نگران هستند که به دلیل تأخیر طولانی JWST و بودجه بیش از حد جدی، ساخت تلسکوپ جدید ممکن است برای به دست آوردن حمایت مالی دشوار باشد.
اما از دیدگاهی دیگر، JWST مشکل دار نیز تجربیات با ارزش توسعه زیادی از خود به جای گذاشته است.
در گزارش Astro2020، بسیاری از درس‌های توسعه JWST خلاصه شد و چهار مفهوم دقیق‌تر مأموریت ارائه شد. طرح توسعه تلسکوپ جدید کامل‌تر از JWST اصلی است.
اگر این طرح به آرامی اجرا شود، درک بشر از جهان جهشی دیگر را به همراه خواهد داشت. آیا حیات بیگانه در کیهان وجود دارد؟ پاسخ به این سوال احتمالاً در این قرن آشکار خواهد شد.
#به دنبال کردن حساب رسمی وی چت Aifaner خوش آمدید: Aifaner (شناسه WeChat: ifanr)، در اسرع وقت محتوای هیجان انگیزتری در اختیار شما قرار خواهد گرفت.
