جواد فیاض در گفت‌وگو با ایسنا در رابطه با معرفی تلسکوپ فضایی هابل، اظهار کرد: ایده ساخت تلسکوپ‌ فضایی که در مدار زمین و به دور از آلودگی‌ها قرار بگیرد از دهه ۳۰ میلادی شروع شده است. 

وی افزود: «ادوین هابل» یکی از بهترین اخترشناسان بود که این ایده را ارائه کرد که تلسکوپ‌ها را به جای قرار دادن بر روی زمین که با مشکلات مختلف مانند آلودگی هوا، آلودگی نوری و مشکلات جوی آن‌ها را درگیر می‌کند، تلسکوپ‌ها را به فضا منتقل کنیم. در گذشته و زمانی که این ایده مطرح شد امکانات کافی وجود نداشت و حتی اولین ماهواره نیز پرتاب نشده بود. این ایده کمی پردازش شد تا دهه ۶۰ میلادی که ایده ساخت تلسکوپ‌های فضایی ارائه شد. ساخت این تلسکوپ از سال ۶۸ میلادی شروع و نهایتا در ۲۴ آپریل سال ۹۰ به فضا ارسال شد. این تلسکوپ در مداری ۶۰۰ کیلومتری سطح زمین قرار گرفت.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی ادامه داد: این تلسکوپ پروژه‌ای بود که با همکاری دو سازمان فضایی اروپا و آمریکا که غول‌های فضایی جهان محسوب می‌شوند به نتیجه رسید. این تلسکوپ روزانه ۱۵ بار دور زمین می‌چرخد و هر دور آن حدودا ۹۶ دقیقه زمان می‌برد. پس از ارسال این تلسکوپ به فضا متوجه وجود خطایی در آن شدند. پس از تحقیق در این زمینه متوجه شدند که خطای موجود به علت وجود بازتاب زیادی آینه‌ها است که عملا کارایی تلسکوپ را از بین می‌برند. در ادامه با اولین تعمیر بر روی تلسکوپ فضایی هابل این مشکل را حل کردند.

پنج ماموریت برای تعمیر تلسکوپ هابل

فیاض با اشاره به اینکه تا به امروز پنج ماموریت تعمیراتی بر تلسکوپ فضایی هابل انجام شده است، بیان کرد: اولین ماموریت تعمیراتی در سال ۹۳ میلادی انجام شد و طی این ماموریت متوجه شدند که کمتر از ۰.۰۰۲ میلی‌متر در جایگیری آیینه اصلی این تلسکوپ خطا وجود دارد. با اصلاح این خطا تلسکوپ به کار خود ادامه داد. در زمان طراحی این تلسکوپ طول عمر در نظر گرفته شده برای آن ۱۵ سال بود و تصور می‌شد این تلسکوپ نهایتا تا سال ۲۰۰۵ کارایی داشته باشد. اما در سال ۲۰۰۵ با انجام یک ماموریت تعمیراتی این زمان را تا سال ۲۰۰۹ تمدید کردند. در سال ۲۰۰۹ نیز با انجام ماموریت تعمیراتی دیگری سلامت این تلسکوپ را تا سال ۲۰۱۴ تمدید کردند. 

وی خاطرنشان کرد: در سال ۲۰۱۰ برآورد هزینه‌ای که از زمان شروع تلسکوپ هابل داشتند حدودا ۱۰ میلیارد دلار بوده است. همچنین بنا بود در سال ۲۰۱۴ تلسکوپ فضایی جیمز لپ به فضا ارسال شود. این تلسکوپ درحال حاضر ساخته شده است اما هنوز به مرحله عملیاتی نرسیده است. 

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی تشریح کرد: تلسکوپ‌ها انواع مختلفی مانند رادیویی، فرابنفش، فروسرخ دارند. تلسکوپ‌های عادی درحال حاضر معمولا مرئی هستند و از عدسی یا آیینه تشکیل شده‌اند. تلسکوپ‌هایی که با عدسی کار می‌کنند به علت هزینه بالا، ساخت و نگهداری دشواری که دارند مورد استقبال قرار نمی‌گیرند. البته تلسکوپ‌های آماتوری و کوچک با عدسی کار می‌کنند و اصطلاحا انعکاسی هستند. تلسکوپ‌های خوب و کاربردی تماما با آیینه ساخته می‌شوند. تلسکوپ هابل نیز از آیینه ساخته شده است و اصطلاحا تلسکوپ بازتابی نامیده می‌شود.

طول تلسکوپ هابل حدودا ۱۳ متر و قطر آن ۴.۳ متر است

وی در رابطه با ساختار داخلی تلسکوپ هابل، افزود: تلسکوپ هابل از دو آیینه ساخته شده است. آیینه اولیه یا آیینه اصلی حدودا ۲.۴ متر قطر دارد و یک آیینه مقعر است. آیینه دوم یک آیینه ۳۴ سانتی متری است. طول تلسکوپ هابل با تمام تجهیزات حدودا ۱۳ متر است و ۴.۳ متر نیز قطر آن است. این تلسکوپ دارای دو آنتن مخابراتی است که داده‌های تحلیل شده و دریافت شده را به ماهواره‌های مخابراتی دیگر، مرکز ناسا و رصدخانه آتاکاما شیلی ارسال می‌کند. 

فیاض گفت: پنل‌های خورشیدی عضو جدانشدنی ماهواره‌ها و تلسکوپ‌های در مدار است تا با استفاده از نیروی خورشید نیروی برق مورد نیاز خود برای ادامه فعالیت را فراهم می‌کند. در ابتدا تلسکوپ هابل چهار پنل خورشیدی داشت اما در ماموریت‌های تعمیراتی تعداد این پنل‌ها افزایش یافته و تا حدود هشت پنل نیز رسید که حجم تلسکوپ را بیشتر کرده است. بر جداره اصلی و استوانه اصلی تلسکوپ یکسری پوشش‌های محافظ قرار گرفته تا پرتوهای خورشید به تجهیزات آسیب وارد نکند. در انتهای تلسکوپ بخشی به نام جعبه ابزار وجود دارد که در واقع مغز تلسکوپ هابل را تشکیل می‌دهد. تمام تحلیل‌ها و اطلاعات جمع‌آوری شده در آن قرار گرفته است.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی در رابطه با ابزارهای کاربردی تلسکوپ هابل، اظهار کرد: یکی از این ابزارها دوربین میدان باز است که مخصوص تصویربرداری از اجرام دور کیهان مانند کهکشان‌های دوردست از آن استفاده می‌شود. دوربین دیگری وجود دارد که مخصوص تصویربرداری از سیارات منظومه شمسی است. این دوربین بسیار تخصصی است، کارکردن با آن بسیار دشوار است زیرا ماهیت سیاره‌ها با سایر اجرام آسمانی متفاوت است.

وی بیان کرد: دوربین دیگری به نام دوربین پیشرفته نقشه برداری در این تلسکوپ وجود دارد که مانند یک آشکار ساز برای دوربین میدان باز عمل می‌کند. این دو دوربین با یکدیگر همکاری می‌کنند تا اطلاعات و تصاویر لازم را تهیه کنند. تلسکوپ‌های ما در طول موج مرئی فعالیت نمی‌کنند و بر مبنای موج‌های فروسرخ و فرا بنفش فعالیت می‌کنند. اطلاعاتی که آشکارسازها با استفاده از فروسرخ و فرابنفش به ما ارائه می‌کنند از نور مرئی بسیار بهتر است. به همین دلیل در تلسکوپ هابل یک دوربین فروسرخ و یک آشکارساز فرابنفش قرار دارد. همچنین یک سنسور هدایتی بسیار مفید نیز در این تلسکوپ برای راهبری و هدایت خود تلسکوپ در مدار زمین و نشانه‌گیری عمق آسمان قرار دارد.

فیاض در رابطه با روش کار تلسکوپ هابل، تشریح کرد: این تلسکوپ از دو آیینه و دو استوانه که داخل هم قرار دارند تشکیل شده است. در اواسط این استوانه آیینه اصلی و اولیه قرار می‌گیرد که ۲.۴ متر قطر آن است. در ابتدا استوانه نیز آیینه ثانویه قرار می‌گیرد. تلسکوپ زمان تمرکز بر یک سوژه دهانه‌ خود را به سمت آن می‌برد و نور را دریافت می‌کند. این نور وارد لوله تلسکوپ می‌شود، بعد از برخورد با آیینه اولیه این نور تماما به آیینه ثانویه بازتاب می‌شود. آیینه ثانویه تمام نورها را متمرکز و هم راستا می‌کند، سپس از یک روزنه که روی آیینه اولیه قرار گرفته است آن را عبور می‌دهد. 

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی خاطرنشان کرد: در پشت آیینه اولیه صفحه‌ای وجود دارد به نام صفحه کانونی که این نور مجددا بازتاب شده را جمع‌آوری می‌کند. این صفحه کانونی داخل جعبه ابزار قرار دارد. جعبه ابزار اطلاعات و نور دریافت شده را بر اساس طول موج‌ها و ماهیتی که دارد دسته‌بندی و تحلیل می‌کند. این اطلاعات توسط ماهواره‌های مخابراتی به رصدخانه‌ها و پژوهشگاه‌های زمین ارسال می‌شود. تصاویری که به عنوان محصول هابل شناخته می‌شود، حاصل پردازش چند ده گیگابایت داده و کد است که از این آشکارسازها دریافت می‌شود.

هابل روزانه ۱۰ تا ۱۵ گیگابایت اطلاعات به زمین ارسال می‌کند

وی گفت: به صورت میانگین این تلسکوپ روزانه ۱۰ تا ۱۵ گیگابایت اطلاعات به زمین ارسال می‌کند. این حجم بسیار بالا است و تمام این اطلاعات احتمالا به صورت کدهای باینری است و حالت عددی دارند. بسیاری از داده‌های دریافتی بر اساس طول موج مادون قرمز و فرابنفش است که تا تبدیل این اطلاعات به حالت مرئی زمان بسیاری صرف می‌شود. برای مشاهده یک تصویر توسط هابل، حدودا دو ماه به جمع‌آوری داده و تحلیل آن‌ها پرداخته می‌شود. 

بزرگترین دستاوردهای تلسکوپ هابل

فیاض در رابطه با دستاوردهای تلسکوپ هابل، تشریح کرد: این تلسکوپ در راستای شناخت منظومه شمسی بسیار کمک کننده بوده است. دو قمر و دو حلقه جدید در سیاره اورانوس که سومین سیاره بزرگ گازی است کشف کرده است. همچنین موفق به کشف دو قمر در سیاره زحل نیز شد. در سال ۱۹۹۴ تلسکوپ هابل موفق شد یک برخورد دنباله‌دار (showmaker-levy۹) با سیاره مشتری را ثبت کند. این دنباله دار در صورتی که مجذوب جاذبه سیاره مشتری نمی‌شد، امکان برخورد با سطح زمین در آن وجود داشت.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی بیان کرد: از سال ۱۳۹۴ این دنباله دار در این جاذبه گرفتار و در طی دو سال هسته مرکزی آن از هم پاشیده شد و نهایتا در سال ۱۳۹۴ و در طول ۶ روز با سطح گازی سیاره مشتری برخورد کرد که هابل نیز که در این زمان بسیار جوان و چهار ساله بود، موفق به ثبت تصویر از آن شد. تلسکوپ هابل همچنین اطلاعات خوبی نیز توانست از سیارک سرگردان وریس که داخل کمربند سیارکی و حدودا میان مشتری و مریخ قرار دارد بدست آورد. همچنین دید ما را نسبت به سیاره سرگردان یا همان سیارک پلوتون تغییر داد و تصاویر خوبی را از آن به ثبت رساند.

کیهان ۱۳.۸ میلیارد ساله شد

وی گفت: یکی دیگر از کمک‌های تلسکوپ هابل به بشریت اندازه‌گیری جرم کهکشان راه شیری است که با تقریب بسیار دقیقی اندازه‌گیری شده است. همچنین این تلسکوپ موفق به شناخت سن دقیق کیهان شد و آن را حدودا ۱۳.۸ میلیارد سال می‌داند. همچنین موفق به کسب اطلاعات دقیق در رابطه با نرخ انبساط کیهان شده است. طبق فرمول اعلام شده توسط ادوین هابل، منجمان به این نتیجه رسیدند که کیهان بر اساس این فرمول درحال بزرگ شدن است و اجرام درحال دور شدن از یکدیگر هستند. 

فیاض اظهار کرد: به صورت کلی در کیهان شاهد انبساط و دور شدن اجرام آسمانی از یکدیگر هستیم. اما استثناهایی نیز در این میان وجود دارد برای مثال کهکشان راه شیری و کهکشان آندرومدا درحال نزدیک شدن به یکدیگر هستند و تا ۵ میلیارد سال دیگر این دو کهکشان با یکدیگر ادغام و کهکشانی جدید را ایجاد می‌کنند. در نتیجه نزدیک شدن این دو کهکشان به یکدیگر کیهان مجددا منبسط‌تر و بزرگتر خواهد شد.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی خاطرنشان کرد: این تلسکوپ موفق به ثبت عمیق ترین تصویر کیهان در سال ۲۰۰۴ شده است. این تصویر با فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری به ما نشان می‌دهد و عمیق ترین تصویر کیهان است. این تصویر با عنوان " میدان فراژرف هابل" منتشر شده است. بخش دیگری که مورد سرمایه گذاری بالای هابل قرار گرفته است، تحقیق در خصوص سیاه چاله‌ها بوده است. هابل تلاش کرد تا وجود سیاه چاله در کهکشان‌های همسایه راه شیری را اثبات کند.

اثبات وجود سیاه‌چاله در کهکشان‌های همسایه راه شیری

وی افزود: هابل تلاش کرد تا وجود سیاه‌چاله در کهکشان‌های همسایه راه شیری را اثبات کند. طبق نظریه قدیمی اخترفیزیکدان‌ها، اگر یک کهکشان در مرکز خود سیاه‌چاله داشته باشد. کهکشان‌های همسایه آن نمی‌توانند در مرکز خود سیاه‌چاله داشته باشند. اما هابل با اثبات وجود سیاه چاله در یکی از کهکشان‌های همسایه کهکشان راه شیری، این نظریه را کاملا رد کرد.

دبیر کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی بیان کرد: تلسکوپ فضایی هابل در سایت ناسا یک بخش اختصاصی دارد که با مراجعه به این سایت می‌توان اطلاعات خوبی را در رابطه با خود تلسکوپ هابل و فعالیت‌های آن کسب کرد. همچنین بخش دیگری در این سایت به بررسی و ثبت فعالیت‌های هابل از روز اول شروع به کار آن پرداخته است و فعالیت‌های برجسته هابل را به صورت یک نوار زمانی نشان داده است.

تورهای مجازی ۳۶۰ درجه از تلسکوپ هابل 

فیاض اظهار کرد: تورهای مجازی ۳۶۰ درجه از تلسکوپ هابل در مدار و همچنین اتاق کنترل آن ایجاد شده است. در بخش دیگری افراد می‌توانند با وارد کردن اطلاعات روز تولد خود به صورت میلادی تصویری که توسط تلسکوپ هابل در آن روز ثبت شده است را مشاهده کنند. این خدمت همچنین توسط کانون نجوم آماتوری دانشگاه فردوسی تحت پوشش قرار گرفته است. با استفاده از ربات «همزاد هابلی تو» افراد می‌توانند با وارد کردن تاریخ تولد شمسی خود تصویر شب تولد خود را دریافت کنند. 

وی ادامه داد: در بخش دیگری که در سایت ناسا در دسترس قرار گرفته است با عنوان «کاوش نور» هابل دو عکس یکسان از یک جرم را کنار یکدیگر قرار داده است و با استفاده از یک نشانگر، می‌توان تصویر را در طول موج‌های مختلف این تصویر را ببینند. برای مثال از یک سحاب که با نام «ستون‌های آفرینش» شناخته می‌شود، یک تصویر با طول موج مرئی و یک تصویر با طول موج فرابنفش قرار داده است. در این تصویر مقایسه خوبی میان طول موج مرئی و غیر مرئی انجام شده است.

انتهای پیام