نقش مهم تلسكوپ های فضایی در شناخت كهكشان ها

چشمان بشر در فضا

به گزارش رمز من عظمت و بیكران بودن كهكشان ها دو خصوصیت منحصربفردی است كه بشر را از آغاز خلقت شیفته خود كرده و انسان همواره بدنبال شناخت بیشتر آن بوده است.

به گزارش رمز من به نقل از ایسنا، رصدخانه فضایی به ابزارهایی مانند تلسكوپ گفته می شود كه در فضای بیرونی و خارج از جو زمین مستقر شده و برای رصد سیارات دوردست، كهكشان ها و دیگر اشیای فضایی به كار می روند.
تلسكوپ های فضایی یا در مداری به دور زمین در چرخش هستند و یا در یكی از نقاط لاگرانژی زمین-ماه و یا زمین-خورشید قرار گرفته اند. تلسكوپ هابل یك نمونه از تلسكوپ های فضایی است.
رصدگرهای فضایی برخی مشكلات رصدخانه های زمینی در رصدگری مانند آلودگی نوری و انتشار تابش الكترومغناطیسی را ندارند.
از مزایای تلسكوپ های فضایی می توان موارد زیر را نام برد:
نبود گرد و غبار در راه دید
نبود پراكنش نور خورشید و ماه در اثر مولكول های جو سیاره
نبود آلودگی نوری ناشی از مظاهر تمدن بشری
نبود آلودگی جوی و یا رطوبت در هوا
امكان رصد در طول موج های نامرئی(جو زمین جلوی پرتوهای ایكس، فرابنفش، فروسرخ و... را می گیرد).

تلسكوپ فضایی "هابل"

اما خاص ترین تلسكوپ فضایی، تلسكوپ هابل است. ۳۰ سال پیش نخستین تلسكوپ فضایی معروف به هابل در یك برنامه مشترك بین ناسا و سازمان فضایی اروپا توسط شاتل دیسكاوری به فضا پرتاب شد.
نام این تلسكوپ از نام كیهان شناسی به نام ادوین هابل گرفته شد. هابل یكی از بزرگترین و پركاربردترین تلسكوپ ها به شمار می آید. هابل نخستین تلسكوپی است كه می توان آنرا در فضا تعمیر كرد و تابحال حدود پنج بار روی آن تعمیرات صورت گرفته است. آخرین مأموریت تعمیراتی هابل در سال ۲۰۰۲ میلادی انجام شد. در این مأموریت با تعویض بخش هایی از تلسكوپ فضایی، كارایی آن به میزان زیادی افزایش پیدا كرد. در این مأموریت صفحات خورشیدی تلسكوپ فضایی كه صدمه دیده بودند، تعویض شدند.
منبع تغذیه نیروی الكتریكی كه انرژی تلسكوپ را فراهم می كرد به كلی تعویض شد و برای این كار برق تلسكوپ فضایی برای نخستین بار در فضا و ارتباطش با مركز كنترل و فرماندهی روی زمین هم قطع شد. همینطور در این مأموریت، دوربین فروسرخ NICMOS كه به سبب مشكل سیستم خنك كننده بلااستفاده مانده بود، تعمیر و افتتاح شد. علاوه بر همه این اصلاحات مهندسان ناسا دوربین بسیار قوی جدید خود معروف به دوربین پیشرفته نقشه برداری را روی تلسكوپ فضایی نصب كردند.
تصاویر خارق العاده این دوربین، تا مدتها مورد بحث مجامع علمی جهان بود. تلسكوپ فضایی هابل هم مانند خیلی از مأموریت های فضایی موفق دیگر بیشتر از آنچه كه پیشبینی می شد، كار كرده است و زمزمه ها درباره بازنشستگی اش به گوش می رسد. تمام فعالیتهای تلسكوپ فضایی هابل توسط پایگاه های زمینی كنترل می شوند.
نقطه مركزی تمام عملیات ها تیم عملیات پرواز است كه در مركز پرواز فضایی گودارد واقع در مریلند، قرار دارد. گرفتن تصاویر رنگی با تلسكوپ فضایی هابل بسیار پیچیده تر از گرفتن این عكس ها با دوربین معمولی است.
نخستین تفاوت آن است كه هابل هیچگاه از فیلم رنگی استفاده نمی كند بلكه با استفاده از آشكارسازهای الكترونیكی خود نور را از فضا جمع آوری و ثبت می كند.
تصاویر ارسالی هابل تلفیقی از تركیب چند عكس سیاه و سفید به نمایندگی رنگ های مختلف نور به وجود می آیند. پنج ابزار دقیق تلسكوپ هابل یعنی دوربین ها، طیف نگارها و سنسورهای رهنمایی بسیار دقیق به صورت هماهنگ و مجزا از هم كار می كنند تا تصاویر عالی را از دورترین نقاط هستی به ما برسانند. هر كدام از ابزارها برای مشاهده جهان از راهی منحصربه فرد در نظر گرفته شده اند.

تلسكوپ فضایی "جیمز وب"

تلسكوپ فضایی "جیمز وب" جایگزین تلكسوپ فضایی هابل خواهد بود. تلسكوپ جیمز وب با اندازه ای بزرگ تر و قدرتی بالاتر و البته هدف هایی متفاوت در دست طراحی است.
ابعاد این تلسكوپ بزرگتر از هابل است و دارای آینه ای عظیم خواهد بود كه بر قدرت رصدگری آن می افزاید و بعلاوه نسبت به هابل دورتر از زمین مستقر خواهد شد. بودجه ۸.۸ میلیارد دلاری تلسكوپ تلسكوپ فضایی جیمز وب آنرا به یكی از بزرگترین و پرهزینه ترین پروژه های تاریخ ناسا مبدل ساخته است.
چهار ابزار علمی بسیار پیشرفته برای تلسكوپ فضایی جیمز وب در نظر گرفته شده است؛ ابزار مادون قرمز متوسط برای تهیه تصاویر شبیه هابل از كهكشان ها، دنباله دارها و اجرام آسمانی سنگین توسط كنسرسیوم اروپا آماده شده و در سال ۲۰۱۲ به ناسا تحویل داده شد. دوربین فیلتردار مجهز به سنسورهای دقیق FGS-TFI برای تصاویر با وضوح تصویری بالا از سایر اجرام آسمانی هم توسط آژانس فضایی كانادا ساخته و دو سال پیش در اختیار ناسا قرار گرفته است.
بنابر برنامه ریزی ها تلسكوپ فضایی جیمز وب(JWST) مقرر است در ماه مارس سال ۲۰۲۱ پرتاب شود كه اگر پرتاب آن با موفقیت صورت گیرد، به بزرگترین تلسكوپ فضایی تاریخ تبدیل خواهد شد. آینه اصلی جیمز وب كه عنصر بصری این تلسكوپ است، از ۱۸ قسمت آینه شش ضلعی تشكیل شده كه آینه ای با قطر ۶٫۵ متر را می سازند. این آینه بسیار بزرگتر از آینه هابل با قطر ۲٫۴ متر است.
بر خلاف هابل كه طیف های اشعه فرابنفش، طیف مرئی و مادون قرمز (۰٫۱ تا ۱ میكرومتر) را مشاهده می كند، تلسكوپ جیمز وب در محدوده فركانس پایین تری از نور مرئی با طول موج بلند از راه مادون قرمز (۰٫۶ تا ۲۷ میكرومتر) رصد خواهد نمود كه به آن اجازه می دهد اجرام بزرگ انتقال به سرخ را مشاهده كند كه برای هابل بیش از اندازه دور و بسیار قدیمی هستند.
این تلسكوپ باید بسیار سرد نگه داشته شود تا بتواند اشعه مادون قرمز را بدون تداخل دریافت كند، بدین منظور تلسكوپ در فضا در نزدیكی نقطه لاگرانژی خورشید قرار خواهد گرفت و یك آفتابگیر بزرگ آینه و دیگر قطعات تلسكوپ را در دمای زیر ۲۲۳/۲- درجه سانتی گراد نگه می دارد. تلسكوپ "جیمزوب" توسط ناسا با مشاركت آژانس فضایی كانادا و آژانس فضایی اروپا توسعه داده شده است و به افتخار "جیمز ای. وب" كه از سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۸ بعنوان مدیر ناسا مشغول به كار بوده و نقش مهمی در برنامه فضایی آپولو داشته، نامگذاری شده است.

تلسكوپ فضایی "اسپیتزر "

تلسكوپ فضایی اسپیتزر یك تلسكوپ فضایی در طول موج مادون قرمز است.
این تلسكوپ چهارمین و آخرین مرحله از پروژه برنامه بزرگ تلسكوپ های ناسا بود. این پروژه ۸۰۰ میلیون دلار آمریكا هزینه در بر داشت.
اسپیتزر در ۲۵ اوت ۲۰۰۳ از سكوی پرتاب كیپ كاناورال همراه با موشك دلتا ۲ پرتاب شد.
مداری كه اسپیتزر دنبال می كند مدار معمول زمین مركز نیست بلكه یك مدار خورشیدمركز است و در نتیجه این تلسكوپ سالانه ۰٫۱ واحد نجومی از زمین دور می شود. قطر آینه اصلی آن ۸۵ سانتیمتر بوده و از برلیوم ساخته شده است و تا ۵٫۵ كلوین سرد شده است.

تلسكوپ فضایی "تس"

تلسكوپ فضایی "تس" كه ۱۸ اوریل سال ۲۰۱۸ به فضا پرتاب شد، سال ۲۰۱۹ موفق به شكار نخستین سیاره فراخورشیدی هم اندازه زمین شد.
دانشمندان تخمین می زنند كه این سیاره فراخورشیدی، دارای شعاعی حدود ۲.۷ برابر زمین باشد.
ماهواره نقشه بردار فراخورشیدی گذران(تس) یك تلسكوپ فضایی ساخت ناسا است كه ۱۸ آوریل سال ۲۰۱۸ میلادی به فضا پرتاب شد. بعنوان ادامه برنامه كاوشگران، هدف تس جستجوی سیاره های فراخورشیدیِ بیشتر در فضایی ۴۰۰ برابر پوشش مأموریت كپلر با استفاده از روش گذر است كه در كهكشان های دیگر بخصوص در مدار ستاره های پر نور اطراف خودشان در فاصله ای كه امكان حیات در آن وجود داشته باشد قرار دارند.
با استفاده از تس، امكان دارد توده، اندازه، تراكم و مدار یك گروه بزرگ از سیارات كوچك، همچون نمونه ای از دنیای سنگی در مناطق قابل سكونت ستارگان میزبان، مطالعه شود. تس اهداف اولیه را برای تسلط بیشتر توسط "تلسكوپ فضایی جیمز وب" و دیگر "تلسكوپ های فضایی" و "زمینی" آینده عرضه خواهد كرد.

تلسكوپ فضایی "چئوپس"

آژانس فضایی اروپا می خواهد یك تلسكوپ فضایی را جهت بررسی سیارات فراخورشیدی به فضا پرتاب كند.
تابحال هزاران سیاره فراخورشیدی كشف شده اند و الان زمان آن رسیده كه این سیارات مورد بررسی دقیق تر قرار بگیرند. "آژانس فضایی اروپا" ۲۸ آذر سال ۱۳۹۸ تلسكوپ "چئوپس"(CHEOPS) را با هدف انجام مطالعات دقیق پیرامون سیارات فراخورشیدی دور دست كشف شده توسط تلسكوپ های فضایی قبلی مانند "كپلر" و "تس" با موفقیت به فضا فرستاد.
این تلسكوپ فضایی سوار بر موشك "Soyuz-Fregat" در مدار قرار گرفت. این موشك همینطور حامل یك ماهواره رصد زمین برای ایتالیا و سه تاسواره بود. "چئوپس" نخستین ماهواره آژانس فضایی اروپا است كه به جستجوی جهان های بیگانه در حال گردش به دور ستاره های دور دست اختصاص داده شده است.
این تلسكوپ نگاه خویش را بر ستارگانی خیره خواهد نمود كه قبلاً میزبان سیاره هایی تشخیص داده شده اند كه از نظر اندازه بین زمین و نپتون هستند. هنگامی كه یك سیاره در جهت نگاه این تلسكوپ از جلوی ستاره خود عبور می كند، "چئوپس" با استفاده از نورسنج دقیق خود اندازه گیری های دقیقی از اندازه آن جرم آسمانی انجام می دهد.
دانشمندان با تلفیق اطلاعات اندازه این سیاره ها و اندازه گیری جرم آنها و استفاده همزمان از اطلاعات سایر رصدخانه ها می توانند میانگین چگالی جهان را محاسبه كنند. همینطور می توانند تركیب و ساختار آنها را مدلسازی كنند و حتی مشخص كنند كه آیا امكان دارد محیط مناسبی برای پشتیبانی از زندگی فرازمینی باشند یا خیر.
تلسكوپ چئوپس، یك تلسكوپ نسبتا كوچك است و در مقایسه با "تلسكوپ فضایی هابل"(Hubble Space Telescope) كه ۱۳.۲ متر طول و ۴.۲ متر عرض دارد، بسیار كوچك به نظر می آید. برخلاف تلسكوپ فضایی هابل كه برای اهداف گوناگون به كار می رود، چئوپس فقط برای اهداف خاصی به كار می آید. این تلسكوپ به صورت خاص جهت بررسی شعاع سیاراتی ساخته شده كه هم اكنون جرم آنها مورد ارزیابی قرار دارد.

تلسكوپ فضایی "كپلر"

كپلر (Kepler) یك تلسكوپ فضایی ساخت ناسا است كه با هدف كشف سیارات فراخورشیدی مشابه زمین به فضا پرتاب شده است و برای این كار درخشندگی ۱۰۰ هزار ستاره را در عرض ۳٫۵ سال بررسی كرد تا نشانه ای از كاهش درخشندگی بر اثرگذار سیاره ای بیابد.
این مأموریت به نام ستاره شناس آلمانی "یوهانس كپلر" نامگذاری شده است.
تلسكوپ فضایی كپلر حتی بعد از بازنشستگی هم دست از اكتشاف برنداشت و تصاویری از یك سیاره گازی شبیه به نپتون، یك اَبَر زمین و یك سیاره شبیه به زحل(كه به دور ستاره ای در ابعاد خورشید ما می چرخید) را به زمین ارسال كرد.
سازمان هوافضای ناسا آخرین تصویر ثبت شده توسط تلسكوپ فضایی كپلر به اسم "Last Light" یا "آخرین نور" را منتشر نموده است.
ناسا همینطور اعلام نموده كه تلسكوپ مذكور یك ماه بعد از ثبت این عكس، با اتمام سوخت به انتهای عمر خود رسیده است. سیاره ی K۲_۱۸b(سیاره تازه كشف شده سكونت پذیر )در نقطه ای مطبوع دور ستاره ی میزبان خود كه K۲-۱۸ نام دارد، در گردش است؛ منطقه ی زیست پذیری كه در آن دما برای جمع شدن آب روی سطح سیاره كاملا مناسب می باشد.
پژوهشگران K۲-۱۸b را به كمك تلسكوپ فضایی كپلر كشف كردند. سال قبل ستاره شناسان با كمك داده های تلسكوپ فضایی "كپلر" توانستند دو سامانه سیاره ای جدید مشابه سامانه خورشیدی را كشف كنند. یكی از این دو سامانه، میزبان سه سیاره مشابه اندازه زمین است.

"تلسكوپ نقشه برداری میدان باز فروسرخ"

ناسا با انجام مأموریت "تلسكوپ نقشه برداری میدان باز فروسرخ" قصد مطالعه بیشتر كیهان را دارد.
"تلسكوپ نقشه برداری میدان باز فروسرخ"(WFIRST) طرح مفهومی یك مأموریت است كه در پاسخ به سوالات اساسی در زمینه كشف سیارات فراخورشیدی و تحقیقات انرژی تاریك مطرح گردیده است.
ناسا خواهان استفاده از "تلسكوپ نقشه برداری میدان باز فروسرخ" برای انجام یك مجموعه تحقیقاتی گسترده شده است. در این برنامه های تحقیقاتی جدید، پدیده های تازه كشف شده از انرژی تاریك، اندازه گیری تاریخ شتاب كیهانی و سرشماری سیاره های فراخورشیدی مورد مطالعه ناسا قرار می گیرند.
به تازگی این پروژه نقطه عطفی برای برنامه های فنی و پیچیده ناسا است و چراغ سبزی برای آغاز توسعه و آزمایش سخت افزارها به شمار می آید. مقرر است "تلسكوپ نقشه برداری میدان باز فروسرخ" نواحی ۱۰۰ برابر بزرگ تر از تلسكوپ هابل ناسا را مشاهده و رصد كند. ازاین رو این تلسكوپ قادر خواهد بود سیگنال های مادون قرمز ضعیف از سراسر كیهان را كشف كند.
طراحی این تلسكوپ در مرحله پیشرفته ای قرار دارد و تیم تحقیقاتی پروژه می خواهد طراحی نهایی تلسكوپ نقشه برداری میدان باز فروسرخ را با ساخت واحدهای آزمایشی مهندسی و مدل سازی، نهایی كند تا از عملكرد دقیق پروژه در فضا، اطمینان حاصل شود.

1399/01/08

23:37:14

5.0 / 5

3258

تگهای خبر: اطلاعات , الكترونیك , انرژی , دانشمند

اگر مطلب را پسندیدید لایک کنید

(1)

(0)

تازه ترین مطالب مرتبط

نظرات بینندگان در مورد این مطلب

نظر شما در مورد این مطلب

نام:

ایمیل:

نظر:

سوال:

= ۴ بعلاوه ۱