ساخت بزرگ‌ترین تلسکوپ زمینی دنیا

۲۳ خرداد ۱۳۹۷ خبری جمال

کوه‌های شیلی محل قرارگیری بزرگترین تلکسکوپ نوری جهان خواهند بود.

 

تلکسوپ فوق‌العاده بزرگ با نام ELT (برگرفته شده از Extremely Large Telescope) دارای آینه‌ی اولیه‌ای است که از حدود هشتصد قطعه جداگانه تشکیل شده است و قادر به جمع‌آوری نور بسیار بیشتری نسبت به تمام تلسکوپ‌های ۸ تا ۱۰ متری موجود روی کره‌ی زمین خواهد بود. نام اصلی تلکسوپ E-ELT (بر گرفته از European Extremely Large Telescope) بود که در سال ۲۰۱۷ تغییر کرد. عنوان جدیدش یعنی ELT یا همان تلسکوپ فوق‌العاده بزرگ، نشان‌دهنده‌ی افزایش روزافزون تعداد شرکای بین‌المللی رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO) و نیز مکان قرارگیری آن در شیلی، است.

تیم دزیو، مدیر ESO در بیانیه‌ای گفت:

    ELT می‌تواند اکتشافاتی داشته باشد که ما امروزه به‌سادگی قادر به تصور آن نیستیم و موجب می‌شود که همه‌ی مردم جهان در مورد علم، تکنولوژی و جایگاه بشر در جهان به اندیشه فرو روند.

 

 

نمایی از بالای مدل سه‌بعدی تلسکوپ فوق‌العاده بزرگ اروپایی و محفظه‌ی آن

 

 

برنامه‌ریزی و اجرا

تلکسوپ‌ها از آینه‌های اولیه و ثانویه ساخته می‌شوند. تا همین چند دهه‌ی گذشته این آینه‌ها از یک قطعه‌ی سخت شیشه‌ای ساخته می‌شدند. بزرگ‌ترین آینه‌های یکپارچه یا تک قطعه‌ای که اکنون در حال استفاده هستند، در تلسکوپ دوچشمی بزرگ LBT (Large Binocular Telescope) یافت می‌شود که هر کدام دارای قطری برابر ۸/۴ متر می‌باشند.

 

 

نمایی از تلسکوپ LBT

 

 

اما تکنولوژی نحوه‌ی ساخت یک آینه‌ی تک قطعه‌ای را محدود می‌کند. ساخت حتی آینه‌های بزرگتر نیازمند استفاده از قطعاتی است که بتوانند به هم به‌عنوان یک واحد جمع‌آوری نور عمل کنند. تلسکوپ کک در هاوایی و تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) دو نمونه از تلسکوپ‌هایی هستند که از آینه‌های قطعه قطعه استفاده می‌کنند.

 

 

تلسکوپ کک در هاوایی

 

 

تلسکوپ ELT متشکل از یک آینه‌ی ۳۹ متری اصلی خواهد بود که خود از ۷۹۸ قطعه‌ی شش وجهی منفرد ساخته شده خواهد شد. اندازه‌ی هر قطعه ۱/۴ متر و ضخامت آن ۵ سانتی متر خواهد بود. در مجموع تمام قطعات ده‌ها میلیون برابر نوری که چشم انسان می‌تواند جمع کند، را جمع‌آوری می‌کنند. طرح‌های اولیه از ELT شامل یک آینه قطعه قطعه با اندازه‌ی ۴۲ متر و یک آینه ثانویه‌ی ۵/۹ متری بود. در سال ۲۰۱۱ رصدخانه جنوب اروپا به منظور کاهش هزینه و سریع‌تر تمام شدن کار آماده سازی تلسکوپ تصمیم گرفت که اندازه‌ها را به ۳۹/۳ متر برای آینه اولیه و ۴/۲ برای آینه‌ی ثانویه کاهش دهد.

تیم دزیو گفت:

    اگرچه ما ستاره‌شناسان همیشه به‌دنبال تلسکوپ‌های بزرگ تر هستیم، هدف اصلی چنین پروژه‌ی انقلابی مانند ELT یافتن توازن درستی بین توانایی علمی و بهره‌وری مالی است. ESO همیشه در خط مقدم نجوم مبتنی بر زمین بوده است و به لطف این رویکرد در ساخت تلسکوپ‌های اینچنینی پیش‌قدم شده است. با طرح جدید ELT ما هنوز قادر به برآورده ساختن اهداف علمی هستیم و در کنار آن اطمینان می‌دهیم که این ساختار طی ۱۰ تا ۱۱ سال تکمیل خواهد شد. بر این اساس ELT می‌تواند همزمان با تلسکوپ فضایی جیمز وب آغاز به کار کند.

 

 

نمایی نزدیک از مدل آینه اولیه تلسکوپ فضایی جیمز وب

 

 

 

دانشمندان در حال بررسی و آزمون آینه‌های تلسکوپ جیمز وب

 

 

ELT در کوه سرو آرمازونیس در شیلی جای خواهد گرفت، جایی که به‌علت ارتفاع بالا و رطوبت پایین، مکانی مناسب برای تلسکوپ است. این موقعیت در سال ۲۰۱۰ انتخاب شد و در سال ۲۰۱۱ دولت شیلی زمینی برای این کار در اختیار دانشمندان گذاشت و نیز قول داد که منطقه‌ای با وسعت ۳۶۲ کیلومتر مربع در اطراف آن را خالی از ساختمان‌هایی که در کار مشاهدات تلسکوپ اختلال ایجاد کنند، نگه دارد.

آلفردو مورینو، وزیر امور خارجه‌ی شیلی در بیانیه‌ای اعلام کرد:

    شیلی دارای صاف‌ترین آسمان‌ها روی زمین است و میزبان مهم‌ترین مراکز مشاهدات نجومی است. این بخشی از داشته‌های ما و نیز بخشی از مشارکت ما در بشریت است.

در سال ۲۰۱۵، ابزارهای اولیه‌ی تلسکوپ عظیم مورد تایید قرار گرفت. این‌ها شامل یک تصویرگر مادون قرمز نزدیک، یک واحد نوری تطبیقی، یک واحد میدان یکپارچه و یک تصویرگر مادون قرمز میانه و طیف‌نگار است.

ESO تصویر زنده‌ای از کوه سرو آرمازونیس دارد که طی هر ساعت آپدیت می‌شود، شما می‌توانید این سازه‌ها را از اینجا مشاهده کنید. در سال ۲۰۱۸ شش قطعه‌ی شش وجهی نخست آینه اولیه ELT در آلمان قالب‌ریزی شد. بیش از ۹۰۰ قطعه باید در نهایت قالب‌ریزی شوند؛ ۷۹۸ تا برای آینه‌ی اصلی به علاوه یک مجموعه‌ی ۱۳۳ تایی. اگر این کار با نهایت سرعت انجام شود، در هر روز یک قطعه ساخته خواهد شد.

مارک مایرل یک مهندس ESO، گفت:

    احساس شگفت‌انگیزی بود که دیدم قطعات اولی با موفقیت قالب ریزی شدند. این نقطه‌ی عطفی برای ELT است.

نخستین نور در سال ۲۰۲۴، مورد هدف قرار خواهد گرفت.

 

 

مقایسه اندازه تلسکوپ و مجسمه آزادی

 

 

دانش پشت ELT

آینه اولیه‌ی بزرگ این تلسکوپ، این امکان را می‌دهد که این تلسکوپ علم پیشگامانه را رهبری کند، سیارات فراخورشیدی و نورهای درخشان سایر کهکشان‌ها را مورد بررسی قرار دهد و درک قوانین بنیادی فیزیک را بهبود بخشد. یکی از جنبه‌های هیجان‌انگیز برنامه‌ی علمی ELT، کشف و تعیین خصوصیات سیارات و سیستم‌های پیش سیار‌ه‌ای اطراف ستارگان است. ELT باید بتواند توده‌های زمین‌مانند را کشف کند و نیز به‌طور مستقیم از سیارات بزرگ‌تر تصویر تهیه کند و بتواند ویژگی اتمسفر آن‌ها را نیز مشخص کند. این تلسکوپ سیاره‌های غول پیکر اطراف ستاره‌های جوان را قابل مشاهده خواهد کرد و در مناطق تشکیل ستارگان، تکامل آن‌ها در طول زمان را دنبال خواهد کرد.

ESO در سایت خود می‌گوید:

 

    ELT به پرسش‌های اساسی در مورد تشکیل و تکامل سیارات، محیط پیرامون دیگر ستاره‌ها، ویژگی‌های منحصر‌به‌فرد یا عمومی منظومه‌ی شمسی و زمین پاسخ خواهد داد.

ELT همچنین می‌تواند به اعماق کهکشان‌ها نفوذ کرده و ستاره‌های آن را شمارش کند. در حال حاضر ستاره‌شناسان فقط می‌توانند ستارگان را به‌صورت انفرادی در کهکشان خودمان و نیز نزدیک‌ترین همسایه ها بررسی کنند که هیچ‌کدام از این کهکشان‌ها بیضوی نیستند.

ESO می‌گوید:

    جمعیت ستاره‌ای یک کهکشان، خاطره‌ای از تاریخ شکل‌گیری کل مجموعه است و رمزگشایی از این اطلاعات جزئیاتی را درمورد گذشته‌ی کهکشان برملا می‌سازد.

ELT قادر خواهد بود به دقت جمعیت‌های ستاره‌ای کهکشان‌های دورتر شامل کهکشان‌های بیضوی موجود در خوشه سنبله را مورد بررسی قرار دهد و اطلاعات دقیقی را در مورد تشکیل ستاره‌ها، غنای فلزی، و تاریخچه‌ی حرکت کهکشان‌های نزدیک فراهم کند.ELT همچنین قادر خواهد بود کهکشان‌های دورتر را نیز ببیند و صدها کهکشان بزرگ را در دورترین فاصله‌ها مورد بررسی قرار دهد. با فراهم شدن اطلاعات مربوط به سن آن‌ها، توده‌های ستاره‌ای، سرعت‌های تشکیل ستاره، خاصیت‌های فلزی و مسائل دیگر، ELT ما را به سمت درک بهتری از تشکیل کهکشان‌ها خواهد برد. تلکسوپ همچنین به پایان دوران تاریک  (Dark Ages) نیز می‌رسد، دوران تاریک زمانی است که پس از بیگ بنگ کهکشان‌ها آغاز به شکل گرفتن کردند و از این طریق می‌توان برخی از نخستین کهکشان‌ها و ویژگی‌های آن ا را شناخت.

این ابزار عظیم همچنین کمک خواهد کرد که نوری بر جهان در حال گسترش بتابانیم. با کمک کردن در جهت کشف و شناسایی انواع دور‌افتاده‌ی ابرنواختر، شمع‌های استاندارد جهانی، تلسکوپELT به نقشه‌یابی و تاریخ گسترش جهان کمک خواهد کرد. همچنین بینشی در زمینه انرژی تاریک فراهم خواهد شد.

ESO می گوید:

    برای نخستین بار ELT تلاش خواهد کرد که انرژی تاریک را با مشاهده مستقیم دینامیک جهان بررسی کند. این اندازه‌گیری روشی منحصر به فرد و مستقل برای کشف تاریخ جهان خواهد بود.

تلکسوپ‌های نسل بعدی

رصدخانه جنوب اروپا می‌گوید:

    تلسکوپ‌های بسیار بزرگ به‌عنوان یکی از بالاترین اولویت‌ها در ستاره‌شناسی مبتنی بر زمین، در نظر گرفته می‌شوند. آن‌ها به میزان زیادی دانش نجوم را بهبود خواهند بخشید و امکان انجام مطالعات دقیق از اجسامی همچون سیاره‌های اطراف دیگر ستاره‌ها، نخستین اجسام جهانی، سیاه چاله‌های بسیار عظیم و طبیعت و انتشار مواد تاریک و انرژی تاریک که در جهان غالبیت دارد، را فراهم خواهند آورد.

این ELTی خاص، تنها ELT ساخته شده نیست. تلسکوپ سی متری (TMT) در هاوایی آماده ساخته شدن بود ولی مشکلاتی در مورد اجازه ساخت آن پیش آمد. اکنون پروژه‌ی TMT موقتا متوقف شده است و موسسان آن در حال یافتن جای دیگری برای آن در لی پالمای جزایز قناری هستند.

 

 

مدلی از تلسکوپ سی متری در هاوایی

 

 

یک ELT دیگر در حال ساخت نیز تلسکوپ غول پیکر ماژلان (GMT) است که آن هم در شیلی قرار خواهد گرفت. در تلسکوپ GMT هفت آینه ی ۸/۴ متری با هم ترکیب خواهند شد تا یک دیافراگم موثر ۲۴/۵ متری ایجاد شود. انتظار است این تلسکوپ در سال ۲۰۲۵ آغاز به کار کند.

 

 

مدل تلسکوپ غول پیکر ماژلان که در شیلی راه‌اندازی خواهد شد

 

دانلود آهنگ مسعود صادقلو ما به هم میایم