اخترشناسان رویای بزرگی در سر دارند، معرفی چهار تلسکوپ فضایی آینده!! قسمت دوم

انتشار بررسی ده‌ساله آسترو 2020 قریب‌الوقوع است که در آن چهار مفهوم برای تبدیل شدن به ماموریت پرچم‌دار بعدی ناسا با هم رقابت می‌کنند. از زمین‌ فراخورشیدی گرفته تا اشعه ایکس، آینده چه چیزی را رقم خواهد زد؟

آیا روزی اقیانوس‌ها را در زمینی دیگر به تصویر خواهیم کشید؟ آیا ما هرگز امضای اولین سیاهچاله‌ها را خواهیم دید یا از شبکه کیهانی تقریباً نامرئی نقشه‌برداری خواهیم کرد؟ آیا منشا سیارات و خود حیات را تشخیص خواهیم داد؟ اینها یکی از فوری‌ترین سؤالات نجوم امروزی هستند – و پاسخ آنها در دسترس ما است.

در چند هفته آینده، یک گروه پرقدرت از ستاره‌شناسان که طیف وسیعی از رشته‌ها را در بر می‌گیرند، دستورالعمل‌هایی را منتشر خواهند کرد که اولویت‌های دهه آینده نجوم را تعیین می‌کند. این گروه که توسط آکادمی ملی علوم انتخاب شده است، در حال بررسی چهار مأموریت تلسکوپ فضایی شاخص – که هر یک می‌تواند چهره نجوم را تغییر دهد – و همچنین 10 ماموریت کاوشگر کوچکتر را در نظر دارد. اخترشناسان چشم‌انداز آینده را در گزارشی به نام بررسی ده ساله ارائه خواهند کرد.

2ـ LUVOIR: بزرگتر، گسترده‌تر و بمب‌افکن

آینه 15 متری LUVOIR پس از پرتاب به سبک JWST باز می‌شود. این تیم همچنین در حال ارائه یک پیکربندی جایگزین با یک آینه 8 متری کوچکتر اما بی‌سابقه است.

این تصویر مفهومی اولیه برای تلسکوپ 15 متری LUVOIR است که در گزارش موقت منتشر شده است. محافظ آفتاب به گونه‌ای شفاف می‌شود که فضاپیما قابل مشاهده باشد. نمای جلو آینهی اولیه و ساختار تکیه‌گاه ثانویه را نشان می‌دهد، در حالی که قسمت داخلی نمای عقب را نشان می‌دهد و قاب پشتیبانی را مشخص می‌کند که چهار ابزار را نگه می‌دارد.

LUVOIR / ناسا

مانند سایر مفاهیم ماموریت بزرگ – و مانند Webb و Roman – LUVOIR در نقطه L2  لاگرانژی در 1.5 میلیون کیلومتری ضد خورشید زمین، به دور خورشید می‌چرخد.

اهداف علمی LUVOIR. این تصویر از گزارش موقت مطالعه ماموریت، قابلیت‌های LUVOIR را در مقایسه با سایر رصدخانه‌ها نشان می‌دهد. LUVOIR-A آینه اولیه 15 متری را نشان می‌دهد، در حالی که LUVOIR-B یک آینه اولیه 8 متری دارد.

NASA / New Horizons / J. Friedlander & T. B.

Griswold (NASA GSFC)

هدف LUVOIR این است که مستقیماً از زمین‌های فراخورشیدی- نه تنها دهها مانند HabEx، بلکه صدها مورد از آنها تصویربرداری کند. بر خلاف HabEx، سپر ستاره‌ای با LUVOIR همراه نخواهد بود. با این حال، آینه بزرگ آن، پایداری دقیق در سطح پیکومتر برای اپتیک تلسکوپ و یک تاج‌نگار نسل بعدی آن را همراهی خواهد کرد که باید حساسیت مورد نیاز برای پاسخ به این سوال را ایجاد کند: آیا سیارات قابل سکونت – و خود حیات – در جهان ما رایج هستند؟

او مرئا می‌گوید: “من می‌توانم دو سناریو را تصور کنم که بسیار سخت هستند.” یکی از آنها این است که 100 سیاره زمین‌مانند را در اطراف ستاره‌های خورشید مانند در منطقه قابل سکونت بررسی می‌کنیم و چیزی پیدا نمی‌کنیم و دیگری این است که ما سیارات را در منطقه قابل سکونت بررسی می‌کنیم و متوجه می‌شویم که حیات فراوان است.

آکی روبرژ عضو تیم ناسا گوددارد توضیح می‌دهد که حجم نمونه بزرگ برای ایجاد تمایز بسیار مهم است. همانطور که آنها به خوبی اذعان می‌کنند، HabEx نمی‌تواند این کار را انجام دهد، زیرا حجم نمونه آنها بسیار کوچک است. دیافراگم تلسکوپ بزرگتر LUVOIR اندازه نمونه بزرگتر ما را امکان‌پذیر می‌کند.

گائودی تا حدی موافق است: «HabEx اولین قدم در تلاش برای درک این سؤال است. LUVOIR «جهش عظیم» است که نه تنها به این سؤال پاسخ می‌دهد، بلکه پاسخ عددی قوی به آن ارائه می‌کند.»

گائودی می‌افزاید: «نکته بزرگ در مورد HabEx و LUVOIR این است که ما مجموعه‌ای از گزینه‌ها را در اختیار جامعه قرار داده‌ایم که می‌توانند به هر موقعیت ریسکی پاسخ دهد که ما (به عنوان یک جامعه) مایل به اتخاذ آن هستیم.»

LUVOIR در مقابل هابل: کهکشان دوردست و کم جرم در سمت چپ، هابل از کهکشانی کم جرم تصویربرداری کرد که نور آن قبل از رسیدن به تلسکوپ بیش از 10 بیلیون سال سفر کرده است. یک شبیه‌سازی جزئیاتی را نشان می‌دهد که LUVOIR در همان کهکشان می‌بیند. طول تصاویر 5.84 ثانیه قوسی است.

جی. اسنایدر (STScI)

کاوش در این سطوح احتمالاً کهکشان‌های کوتوله را در سراسر جهان نشان می‌دهد که تلسکوپ‌های کنونی نمی‌توانند آن‌ها را شناسایی کنند. او مرئا خاطرنشان می‌کند: “با چیزی مانند LUVOIR، ما می‌توانیم یک کهکشان کوتوله 100 خورشیدی را در فاصله 10 بیلیون سال نوری ببینیم.” چنین تلسکوپ قدرتمندی همچنین می‌تواند برای اولین بار از گاز داغ اطراف کهکشان‌هایی نقشه‌برداری کند که می‌دانیم وجود دارد اما هنوز نمی‌توانیم مستقیماً تصویربرداری کنیم.

اما با قدرت زیاد، قیمت بسیار خوبی نیز به همراه دارد. او مرئا می‌گوید: « LUVOIR احتمالاً جاه‌طلبانه‌ترین ماموریت در بین چهار مأموریت است. “البته که هزینه‌ای هم به همراه دارد. آیا LUVOIR بیش از 5 بیلیون دلار هزینه خواهد داشت؟ بله.”

ادامه دارد…

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

ASTRONOMERS DREAM BIG, CONSIDER FOUR FUTURE SPACE TELESCOPES

BY: MONICA YOUNG NOVEMBER 3, 2021

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/2020-decadal-survey-future-astronomy/