داخل طرح ناسا برای یکپارچه سازی تلسکوپ فضایی جیمز وب

به گزارش سرویس اخبار فناوری پایگاه خبری عصر فناوری ،

درست بیش از یک سال پیش، هنگامی که تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا روشن شد و بر سرفصل‌های رسانه‌های اصلی غالب شد، احساس می‌شد شروع یک دوره جدید است. JWST که با سنسورهای مادون قرمز راه‌اندازی شده و 18 آینه با روکش طلا دارد، به دنیا یادآوری می‌کند که حتی اگر بیشتر ما روی زمین گیر کرده‌ایم، پایگاه خانه تنها چیزی نیست که باید کاوش کنیم.

پس از موفقیت چشمگیر JWST، مقامات ناسا با طرح های علمی تخیلی خود به ما ضربه زدند. سیستم دفاع سیاره ای. آنها همچنین موفق شدند سال های آپولو امروزی را با این کار آغاز کنند ماموریت ماه آرتمیس اول – مهم نیست هزینه — و حتی شروع به ساخت یک انبار رهاسازی نمونه سنگ در مریخ یادآور صحنه های خارج از ستاره پیشتازان. و در اوایل ژانویه، در خلال دویست و چهل و یکمین نشست انجمن نجوم آمریکا، ناسا برنامه های خود را برای ادامه تقویت احیای مجدد برنامه فضایی آمریکا اعلام کرد.

اما از همه چیزهایی که ارائه شده است، آنچه به نظر می رسد کمی توجه عمومی را به خود جلب کرده است (از جمله من) به روز رسانی چیزی به نام رصدخانه جهان های قابل سکونت است.

به سادگی، انتظار می رود این تلسکوپ به جهان نگاه کند، طیف خیره کننده ای از طول موج های نور در اعماق فضا را شناسایی کند و حتی در فضای بیرونی قابل استفاده باشد، جایی که در واقع درست در کنار نسل قبلی خود، JWST قرار می گیرد.

هدف نهایی این دستگاه؟ سیاره ای با حیات بیگانه را در اسرع وقت کشف کنید.

jwst-1.jpg

برداشت یک هنرمند از تلسکوپ فضایی جیمز وب، پروژه مشترک ناسا، آژانس فضایی کانادا و آژانس فضایی اروپا.

ESA/ATG medialab

آشنا بنظر رسیدن؟

از دهه 1990، به لطف نوآوری های باورنکردنی مانند بررسی سیارات فراخورشیدی گذر ناسادانشمندان تعداد شگفت انگیزی از سیارات فراخورشیدی از جمله دوقلوهای زمین را کشف کرده اند. دنیاهای آبی، گوی های راگبی با شکل عجیب، قلمروهایی که در آن است الماس می بارد و حتی مکان هایی که به معنای واقعی کلمه ما را به یاد جهنم بیانداز.

تعداد انگشت شماری از آنها «احتمالاً قابل سکونت» در نظر گرفته می شوند، به این معنی که به طور بالقوه می توانند شواهدی از، حداقل، بقایای میکروبی باستانی داشته باشند. زندگی همانطور که می دانیم. اما ما هنوز جهانی را پیدا نکرده ایم که در آن چنین زندگی وجود داشته باشد، یا زمانی وجود داشته است.

رصدخانه جهان های قابل سکونت ناسا، که این آژانس انتظار دارد در دهه 2040 راه اندازی شود، به طور خاص برای به دست آوردن اطمینان از حیات فراتر از زمین ساخته خواهد شد.

همانطور که مارک کلامپین، مدیر بخش اخترفیزیک آژانس، در جلسه اخیر انجمن نجوم آمریکا در تالار شهر ناسا بیان کرد، هدف علمی اولیه این رصدخانه “بررسی ستارگان نزدیک برای سیارات قابل سکونت و مشخص کردن آنها برای شواهدی از حیات خواهد بود.” ”

فضاپیمای تس نقره ای ناسا در تصویری با زمین و ماه در پس زمینه.

تصویری از فضاپیمای TESS ناسا.

ناسا

فشار پشت این پروژه گزارشی به نام نظرسنجی دهه‌ای Astro2020 است که در نوامبر 2021 توسط مشاوران ایالات متحده با آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی منتشر شد.

به طور خلاصه، این گزارش بر سه “چالش علمی کلیدی” تاکید کرد که بشر باید در طول دهه آینده تلاش کند. دو مورد مربوط به یافتن انواع جدیدی از فیزیک در جهان (فکر کنید، ذرات عجیب و غریب و چیزهای دیگر) و بهبود درک ما از منشاء و تکامل کهکشان ها است.

اما چالش سوم – و چالشی که سازمان با آن رهبری می کند – شناسایی جهان های قابل سکونت مانند زمین در سایر منظومه های سیاره ای و تعیین اینکه آیا حیات در جای دیگری در کیهان وجود دارد یا خیر.

به عبارت دیگر، برای پاسخ به این سوال است: آیا ما تنها هستیم؟

“در دهه گذشته، عدم قطعیت در تعداد سیارات بالقوه قابل سکونت به اندازه زمین توسط کپلر و ماموریت های دیگر کاهش یافته است، و اکنون مشخص شده است که چنین سیاراتی رایج هستند. درک بهتر از پیچیدگی های جو سیاره ای به ما امکان می دهد طیف سنجی را شناسایی کنیم. در گزارش 2021 آمده است که اندازه گیری های مورد نیاز برای ارزیابی نشانه های زندگی.

بنابراین در پاسخ به توصیه های دهه، ناسا چیزی را ایجاد کرد که آن را برنامه بلوغ فناوری رصدخانه بزرگ یا GOMAP می نامد.

همانطور که جف فوست از اسپیس نیوز گزارش داد، کلمپین گفت که سه مرحله اول GOMAP، که مربوط به سازماندهی و سیاست گذاری بود، تقریباً کامل شده است. او توضیح داد که فاز دو، به عمق بیشتری در ماموریت جهان های قابل سکونت می پردازد.

فیونا هریسون: «ما می‌توانیم مجموعه گسترده‌ای از مأموریت‌ها را برای دنبال کردن اهداف رویایی، مانند جستجوی حیات در سیاراتی که به دور ستاره‌های همسایگی کهکشانی ما می‌چرخند توسعه دهیم – و در عین حال از غنای اخترفیزیک قرن بیست و یکم از طریق ناوگان پانکروماتیک استفاده کنیم.» رئیس بخش فیزیک، ریاضیات و نجوم در مؤسسه فناوری کالیفرنیا، و رئیس کمیته راهبری، در بیانیه آکادمی ملی درباره گزارش 2021 گفت.

همانطور که قبلاً اشاره کردم، انتظار می رود رصدخانه جهان های قابل سکونت در نقطه ای در دهه 2040 راه اندازی شود.، مگر اینکه آژانس بتواند این مهلت را نزدیکتر کند. که ممکن است اتفاق بیفتد.

فوست گزارش داد که در جریان کنفرانس 11 ژانویه در انجمن نجوم آمریکا، جیسون تاملینسون، ستاره شناس موسسه علمی تلسکوپ فضایی، راه هایی برای تغییر بودجه برای معرفی ضرب الاجل سریعتر برای رصدخانه پیشنهاد کرد. در مجموع، این تنظیمات می تواند اولین ماموریت HWO را تا سال 2035 افزایش دهد.

اما از آنجایی که راه اندازی بالقوه HWO در آینده بسیار دور است، ما اطلاعات زیادی درباره شکل ظاهری آن نداریم.

این چیزی است که ما تاکنون می دانیم

در این مرحله، بر اساس آنچه در نظرسنجی دهه 2021 درخواست شد، انتظار می‌رود HWO تلسکوپی باشد که تقریباً 6 متر (یا 20 فوت، تقریباً به اندازه JWST) است که در طول موج‌های فرابنفش، مرئی و نزدیک مادون قرمز عمل می‌کند. طیف الکترومغناطیسی

طول موج‌های مرئی آن‌هایی هستند که می‌توانیم با چشمان خود ببینیم، فرابنفش تخصص هابل است و مادون قرمز حوزه تخصص تلسکوپ فضایی جیمز وب است.

این گزارش – که به طور خاص بر اساس ایده هایی از آنچه به نظر می رسد نسخه قبلی HWO به نام سیاره فراخورشیدی قابل سکونت ناسا یا رصدخانه HabEx است – همچنین نشان می دهد که این رصدخانه چیزی حدود 11 میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. این حدود یک میلیارد دلار بیشتر از هزینه JWST است.

نموداری از طیف الکترومغناطیسی که نشان می دهد هابل و وب چه مناطقی را می توانند ببینند.

این اینفوگرافیک طیف انرژی الکترومغناطیسی را به تصویر می‌کشد، به‌ویژه بخش‌هایی را که توسط تلسکوپ‌های فضایی هابل، اسپیتزر و وب ناسا شناسایی شده‌اند، برجسته می‌کند.

ناسا و جی. اولمستد [STScI]

و از نظر جایی که رصدخانه جهان های قابل سکونت در آن مستقر خواهد شد، به خوبی می تواند همسایه جدید JWST باشد — همانطور که کلامپین گفت، قرار است به نقطه دوم لاگرانژ فرستاده شود، دقیقاً جایی که الهه شیشه ای کنونی بشریت قرار دارد. دومین نقطه لاگرانژ یا L2 یک نقطه تعادل گرانشی بین زمین و خورشید است که یک میلیون مایل دورتر است.

L2 برای ربات های فضایی بسیار عالی است زیرا می تواند آنها را در مدار ستاره زرد درخشان ما لنگر بیاندازد و همزمان از آنها در برابر تابش خورشید محافظت کند.

و به طرز شگفت انگیزی، ارتقای عمده ای که HWO را از JWST متمایز می کند، این واقعیت است که این رصدخانه آینده احتمالاً “قابل سرویس” خواهد بود. این بدان معناست که ناسا می‌تواند به صورت رباتیکی تلسکوپ را حتی زمانی که در فضا در L2 قفل شده است، سرویس دهد و آن را بهبود بخشد – طول عمر آن را افزایش می‌دهد و آن را با قدرت‌هایی تزئین می‌کند که گویی مستقیماً از یک بازی ویدیویی خارج شده است.

JWST این گزینه را ندارد. از نظر تئوری، اگر اتفاقی برای JWST بیفتد، دانشمندان نمی‌توانستند دقیقاً آن را برطرف کنند.

تلسکوپ فضایی هابل، که در حال حاضر در مدار زمین به ما نزدیک‌تر است، به دلیل قابلیت استفاده از آن نمادین بود – عموم مردم با تماشای دانشمندانی که از بالای سکو بالا می‌رفتند و اجزای آن را در هوا تنظیم می‌کردند، مسحور می‌شدند. این در واقع بخشی از چگونگی به دست آوردن نام محبوب خود است: تلسکوپ مردم.

l2-2

وب در فاصله 1.5 میلیون کیلومتری (1 میلیون مایل) از زمین در نقطه ای که دومین نقطه لاگرانژ یا L2 نامیده می شود به دور خورشید می گردد. توجه: این گرافیک برای مقیاس نیست.

ناسا

بنابراین انتظار داریم HWO چه چیزی پیدا کند؟ همانطور که در بررسی دهه‌ای اشاره شد، این رصدخانه آینده‌نگر امیدوار است بتواند تقریباً 25 سیاره فراخورشیدی بالقوه قابل سکونت را شناسایی کند، حجم نمونه‌ای که به گفته نویسندگان می‌تواند «استقامت در برابر عدم قطعیت‌ها در میزان وقوع جهان‌هایی به اندازه زمین، و در برابر هجوم‌های مرتبط با آن را فراهم کند. با سیستم های خاص نزدیک زمین.”

به طور خلاصه، گزارش اساساً می‌گوید HWO می‌تواند مصالحه‌ای بین HabEx و نسخه کوچک‌شده مفهوم Luvoir ناسا یا تلسکوپ مادون قرمز نوری UV بزرگ باشد.

تاریخ راه اندازی دومی اواسط دهه 2030 است و همچنین انتظار می رود قابل استفاده باشد، اما بسیار بزرگتر از 6 متر است.

فرضیه آن نیز بسیار کلی تر از آنچه که به نظر می رسد HWO است – “گستره وسیع قابلیت های Luvoir، از جمله دامنه وسیع طول موج UV-NIR آن، به آن اجازه می دهد تا پدیده های هنوز کشف نشده را مطالعه کند و به آنها پاسخ دهد. این آژانس در بررسی اجمالی ماموریت Luvoir می‌گوید: «در رویای سؤالاتی باشیم که هنوز نمی‌دانیم بپرسیم.

اگرچه، باز هم، انتظار نمی رود HWO حداقل یک دهه دیگر یا بیشتر آسمان را لمس کند – اگر ماموریت با همان موانعی که آرتمیس من انجام دادم روبرو شود.

البته این بدان معنا نیست که دوره جدید اکتشافات فضایی ناسا یک مکث را تجربه خواهد کرد. که در امسال تنها، ما باید منتظر خیلی چیزها باشیم.

این محتوا از سایت های خبری خارجی بطور اتوماتیک دانلود شده است و عصر فناوری فقط نمایش دهنده است. اگر این خبر با قوانین و مقررات جمهوری اسلامی مناقات دارد لطفا به ما گزارش کنید.

منبع

درباره ی asrf_admin

مطلب پیشنهادی

ریوین در حال کار بر روی یک دوچرخه الکترونیکی است

به گزارش سرویس اخبار فناوری پایگاه خبری عصر فناوری ، به گفته منابعی که با …