بیگ بنگ: تنها یک ماه دیگر تا پرتاب یکی از مهمترین رصدخانههای فضایی تاریخ باقی مانده است. قرار است تلسکوپ نانسی گریس رومن به فضا پرتاب شود تا به دانشمندان کمک کند درک بهتری از بزرگترین رازهای کیهان داشته باشند.
به گزارش بیگ بنگ، دانشمندان ناسا روز چهارشنبه ۲۹ ژوئیه ۲۰۲۶ گرد هم آمدند تا آخرین وضعیت تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن (Nancy Grace Roman Space Telescope) را اعلام کنند؛ رصدخانهای نسل جدید که قرار است به جمع افسانههایی مانند تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی جیمز وب بپیوندد و این نشست خبری پر از خبرهای خوب بود.
تلسکوپ فضایی رومن با هزینهای حدود ۴ میلیارد دلار قرار است در تاریخ ۳۰ آگوست ساعت ۷:۲۶ صبح به وقت شرقی آمریکا (۱۱:۲۶ به وقت جهانی) با موشک اسپیسایکس به فضا پرتاب شود. طبق گفته تیم پروژه، این مأموریت ۹ ماه جلوتر از برنامه زمانبندی قرار دارد.
“جرمی پرکینز” دانشمند مسئول یکپارچهسازی و آزمایش تلسکوپ رومن، در نشست خبری ناسا گفت: «در ۳۰ روز آینده، رومن را پرتاب خواهیم کرد، آن را آزمایش میکنیم، پوشش محافظ دهانه قابل باز شدن آن را باز میکنیم، به آسمان نگاه خواهیم کرد و برای نخستین بار دادهها را به زمین ارسال خواهیم کرد.»
این نشست تنها چند روز پس از اعلام ناسا برگزار شد که رومن با سوخت هیدرازین پر شده؛ سوختی که بسیار کارآمد است، اما به دلیل سمی و ناپایدار بودن خطراتی دارد. به همین دلیل ناسا در حال بررسی جایگزینهای ایمنتر است، اما تا زمانی که گزینه مناسبی پیدا نشود، هیدرازین همچنان در بسیاری از فضاپیماها استفاده میشود. و رومن به مقدار زیادی از این سوخت نیاز دارد.
رومن به نقطه لاگرانژ ۲ سفر میکند
نخست باید بدانیم که مقصد رومن، منطقهای به نام نقطه لاگرانژ ۲ (L2) است؛ نقطهای پایدار از نظر گرانشی که حدود ۱.۵ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد و بین زمین و خورشید قرار گرفته است. این منطقه یکی از محبوبترین مکانها برای استقرار رصدخانههای فضایی است، زیرا به فضاپیما اجازه میدهد ابزارهای حساس خود را از گرمای خورشید محافظت کند و در عین حال صفحات خورشیدی همچنان نور خورشید را دریافت کنند.
تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز اکنون در همین نقطه قرار دارد. در مسیر حرکت به سمت L2، رومن باید از بخشی از سوخت خود برای اصلاح مسیر استفاده کند تا دقیقاً به مقصد موردنظر برسد.
“پرکینز” توضیح داد: «حدود روز صدم مأموریت، یک اصلاح نهایی مداری انجام میدهیم تا وارد مدار نهایی خود در اطراف L2 شویم. پس از آن، سوخت کافی خواهیم داشت تا تمام تخلیههای گشتاور و مانورهای حفظ موقعیت موردنیاز را برای پنج سال و حتی بیشتر انجام دهیم.»
آمادهسازی نهایی پیش از پرتاب
اکنون که رومن سوختگیری شده، مرحله بعدی اتصال آن به موشک فالکون هوی اسپیسایکس است؛ موشکی که قرار است آن را فراتر از مدار زمین ببرد. “جکی تاونسند” مدیر پروژه رومن، گفت: «قرار دادن رصدخانه در محفظه محافظ پرتاب، یعنی جایی که فضاپیما داخل پوشش مخصوصی قرار میگیرد که آن را تا مدار حمل میکند، حدود سه هفته دیگر انجام خواهد شد.»
“تاونسند” همچنین تأکید کرد که تیم رومن کاملاً آماده است: «تیم رویایی رومن همچنان کارهای بزرگی انجام میدهد و با افتخار میگویم که رومن دوباره آماده پرتاب است.»
چشم جدید بشر برای دیدن کیهان
پس از قرار گرفتن در نقطهی دوم لاگرانژ خورشید-زمین (L2)، رومن قرار است برخی از عمیقترین مشاهدات تاریخ از جهان را انجام دهد. این تلسکوپ دارای: یک آینهی اصلی ۲.۴ متری و میدان دیدی حداقل ۱۰۰ برابر بزرگتر از هابل خواهد بود.
در مأموریت اصلی پنجسالهی خود، انتظار میرود رومن نور و اطلاعات مربوط به حدود یک میلیارد کهکشان را جمعآوری و اندازهگیری کند.
رومن در برابر هابل؛ یک قرن کار در یک ماه
برای درک قدرت رومن، کافی است آن را با هابل مقایسه کنیم. دانشمندان انتظار دارند رومن سالانه بیش از ۵۰۰ ترابایت داده جمعآوری کند. در مقابل، هابل طی حدود ۳۵ سال فعالیت خود در مجموع حدود ۴۰۰ ترابایت داده جمعآوری کرده است.
“جولی مکانری” دانشمند ارشد پروژه رومن، گفت: «رومن تقریباً همان حساسیت و وضوح دید هابل را دارد، اما آسمان را بسیار سریعتر بررسی میکند. بررسی کهکشان راه شیری در یک ماه با رومن، کاری است که هابل برای انجام آن به حدود یک قرن زمان نیاز داشت.»
وی افزود: «برای نمایش کامل تنها یک تصویر از بزرگترین بررسی رومن، به بیش از نیم میلیون تلویزیون 4K نیاز داریم. برای تصور اندازه آن، این تلویزیونها میتوانند ۴۵ بلوک شهری منهتن را پوشش دهند.»
رومن در برابر جیمز وب؛ سرعت در برابر عمق
اما مقایسه رومن با جیمز وب کمی متفاوت است. رومن به لطف ابزار قدرتمند خود یعنی ابزار میدان دید گسترده (WFI)، توانایی تصویربرداری فروسرخ دارد، اما به حساسیت فوقالعاده حسگرهای فروسرخ جیمز وب نمیرسد. در عوض، برتری بزرگ رومن در میدان دید بسیار گستردهتر است. تصاویر رومن حدود ۵۰ برابر وسیعتر از تصاویر جیمز وب خواهند بود.
“مکانری” دربارۀ جیمز وب گفت: «وب طراحی شده تا با حساسیت فوقالعاده، به اعماق بسیار دور جهان نگاه کند و اجرام نادر در کیهان اولیه را پیدا کند.» اما او اضافه کرد: «برای پیدا کردن اجرام نادر در جهان نزدیکتر، به رومن نیاز داریم.»
حل معمای اجرام مرموز کیهان اولیه
یکی از مثالها، اجرامی هستند که دانشمندان آنها را «نقاط قرمز کوچک» (Little Red Dots) مینامند؛ اجرامی مرموز که بارها در تصاویر جیمز وب از جهان اولیه دیده شدهاند. برای فهمیدن ماهیت این اجرام، دانشمندان باید تعداد بسیار زیادی از آنها را پیدا کنند.
اما جیمز وب به دلیل تمرکز روی بخشهای بسیار کوچک و دوردست آسمان، نمیتواند تعداد زیادی از آنها را همزمان بررسی کند. اینجاست که رومن وارد میشود؛ زیرا دقیقاً برای بررسی مناطق وسیع آسمان ساخته شده است.
رصد میلیاردها کهکشان و شکار سیارات بیگانه
پس از جمعآوری این حجم عظیم از دادهها، امکان کشفیات شگفتانگیز تقریباً بیپایان خواهد بود. یکی از ابزارهای رومن به نام کرونوگراف (Coronagraph) میتواند انقلابی در مطالعه سیارات فراخورشیدی ایجاد کند. این ابزار میتواند نور شدید ستارهها را مسدود کند تا تلسکوپ بتواند مستقیماً سیاراتی را که در نزدیکی ستارههای خود میچرخند، تصویربرداری کند؛ همان منطقهای که احتمال یافتن سیارات سنگی قابل سکونت بیشتر است. در همین حال، ابزار WFI قرار است در بررسی اصلی خود، تصویری از حدود ۲ میلیارد کهکشان تهیه کند.
“مکانری” گفت: «من این کار را نوعی جادو با استفاده از فیزیک میدانم. ما از ویژگیهای موجی نور استفاده میکنیم تا نور یک ستاره را حذف کنیم و بتوانیم سیاراتی را که در کنار آن قرار دارند تصویربرداری کنیم.»
دانشمندان پیشبینی میکنند رومن در طول مأموریت خود بیش از ۱۰۰ هزار سیاره فراخورشیدی کشف کند. این تعداد، آمار فعلی سیارات شناختهشده را بهشدت افزایش خواهد داد و احتمال یافتن جهانهایی شبیه زمین را بیشتر خواهد کرد.
اما مأموریت آن فقط تصویربرداری از میلیونها ستاره نیست. این تلسکوپ قرار است دهها هزار سیاره فراخورشیدی جدید را نیز کشف کند. تا امروز بیش از ۶ هزار سیاره در خارج از منظومه شمسی شناسایی شدهاند. رومن این تعداد را تا ۴۰ برابر افزایش خواهد داد.
این بزرگترین سرشماری از سیارههای کهکشان راه شیری خواهد بود. چنین دادههایی نهتنها به ما نشان میدهند سیارهها چگونه شکل میگیرند، بلکه تنوع شگفتانگیز آنها در اطراف ستارههای مختلف را نیز آشکار میکنند. این اطلاعات، درک ما از سیارههای دیگر و حتی منظومه شمسی خودمان را نیز عمیقتر خواهد کرد.
بررسی جو سیارات دوردست
رومن همچنین با استفاده از طیفسنجهای خود، نور عبوری از سیارات فراخورشیدی و نور بازتابشده از آنها را بررسی خواهد کرد. این کار به دانشمندان اجازه میدهد ترکیبات شیمیایی جو این سیارات را مشخص کنند. این مرحله برای ارزیابی قابلیت سکونت یک سیاره بسیار مهم است؛ زیرا میتواند سرنخهایی درباره وجود شرایط مناسب برای زندگی ارائه دهد.
رمزگشایی از ماده تاریک و انرژی تاریک
بررسی تعداد بسیار زیادی از کهکشانها به دانشمندان کمک خواهد کرد تا رازهای ماده تاریک و انرژی تاریک را بهتر درک کنند. ما نمیتوانیم مستقیماً جهان تاریک را ببینیم، اما میتوانیم اثرات آن را روی جهان قابل مشاهده بررسی کنیم. و این تنها بخشی از دستاوردهای احتمالی رومن است.
مانند بسیاری از مأموریتهای بزرگ علمی، دانشمندان معتقدند مهمترین کشفیات ممکن است همان چیزهایی باشند که هنوز انتظارشان را نداریم.
کشفهایی که امروز غیرممکن به نظر میرسند
“شان دومگال-گلدمن” مدیر بخش اخترفیزیک ناسا، گفت: «وقتی هابل و وب را ساختیم، به دنبال کهکشانهای دوردست در دورترین نقاط جهان بودیم. اما چون هابل و وب را داریم، اکنون میتوانیم سیارکهایی را که ممکن است تهدیدی برای زمین یا پایگاههای آینده ماه باشند، دنبال کنیم.»
او افزود: «اینها چیزهایی بودند که زمانی غیرممکن به نظر میرسیدند، اما امروز ممکن و حتی گاهی عادی شدهاند.» شاید رومن نیز فناوریها و کشفیاتی را به وجود آورد که نسل بعدی دانشمندان را شگفتزده کند.
ادای احترام به مادر تلسکوپ هابل
تلسکوپ رومن به افتخار “نانسی گریس رومن” نامگذاری شده؛ دانشمندی پیشگام که نخستین زن مدیر ارشد در ناسا و اولین رئیس بخش نجوم این سازمان بود. او به دلیل نقش مهمش در شکلگیری تلسکوپ هابل، گاهی «مادر هابل» نامیده میشود. همچنین او دههها پیش از نخستین کشف سیاره فراخورشیدی، به پایهگذاری علم بررسی سیارات خارج از منظومه شمسی کمک کرد.
“تاونسند” در پایان گفت: «دکتر نانسی گریس رومن بعدی، شاید همین حالا جایی در یک کلاس درس نشسته باشد. سال آینده دادههای ما را مطالعه خواهد کرد، به علم علاقهمند خواهد شد و امیدواریم همانطور که دکتر رومن جهان را تغییر داد، او هم جهان را تغییر دهد.»
او افزود: «نمیتوانم افتخار بیشتری از اینکه بخشی از این پروژه هستم، داشته باشم.» بیش از ۳۰ سال است که تلسکوپ فضایی هابل، با رصدهای خود، درک ما از جهان را متحول کرده است.
اما درباره چیزهایی که هنوز ندیده چه؟
بخش بزرگی از آسمان هنوز ناشناخته و کاوشنشده باقی مانده است. اینجاست که تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن وارد میدان میشود. رومن با همان حساسیت و کیفیت تصویربرداری که از هابل انتظار داریم، اما با میدان دیدی بسیار گستردهتر، میتواند در هر بار رصد، بخش بسیار بزرگتری از آسمان را مشاهده کند.
اگر تلسکوپ جیمز وب برای دیدن اعماق کیهان ساخته شده، رومن برای دیدن تصویری بزرگتر از جهان طراحی شده است. همهچیز از میدان دید آن آغاز میشود.
در هر لحظه، رومن میتواند ۲۰۰ برابر بیشتر از هابل از آسمان را ببیند. اما برتری آن فقط به اینجا ختم نمیشود. رومن میتواند بسیار سریع بین نقاط مختلف آسمان جابهجا شود، توقف کند و تقریباً بلافاصله تصویر بعدی را ثبت کند. برای درک بهتر این تفاوت، کافی است بدانید پژوهشی که رومن تنها در یک ماه انجام میدهد، با هابل حدود یک قرن زمان میبرد.
بنابراین رومن فقط نسخه سریعتر هابل نیست؛ بلکه میتواند به پرسشهای علمی کاملاً جدید و بلندپروازانهای پاسخ دهد؛ پرسشهایی که پیش از این دستنیافتنی بودند. تنها یک ماه رصد با رومن میتواند بخش بزرگی از کهکشان راه شیری را بررسی کند و به شناسایی نیمی از ستارههای کهکشان ما منجر شود.
این یعنی ثبت اطلاعات حدود ۲۰ میلیارد ستاره؛ فهرستی از اجرام آسمانی که از هر کاتالوگ نجومی موجود، بسیار بزرگتر خواهد بود. رومن همچنین بهطور دورهای نگاه خود را به مرکز کهکشان راه شیری معطوف میکند و در ناحیهای کوچک از آسمان، ۲۰۰ میلیون ستاره را هر ۱۲ دقیقه یکبار زیر نظر میگیرد.
تصویر رومن میتواند بزرگترین بررسی تاریخ از این دورهی کیهان باشد و ویژگیهای مهمی از جهان جوان را آشکار کند. از جمله، کشف کهکشانهای بسیار کمیاب و نوزادی که در نهایت به کهکشانهای بالغی مانند کهکشان راه شیری ما تبدیل شدند.
همچنین میدان دید وسیع و سرعت بالای رصد رومن به آن اجازه میدهد میلیاردها کهکشان را در دورههای مختلف تاریخ کیهان بررسی کند. تصاویر میدان فوقعمیق رومن به ما اجازه میدهند دورهای از حدود ۲۰۰ میلیون تا یک میلیارد سال پس از انفجار بزرگ (بیگبنگ) را مشاهده کنیم. دادههای این تلسکوپ به دانشمندان کمک خواهد کرد اندازهگیریهای مربوط به انبساط جهان را دقیقتر کنند؛ موضوعی که شاید بتواند سرانجام به حل یکی از بزرگترین معماهای فیزیک یعنی ماده تاریک و انرژی تاریک کمک کند.
سایت علمی بیگ بنگ / منابع: universetoday.com , britannica.com , space.com
لینک کوتاه نوشته : https://bigbangpage.com/?p=109869
