رصدخانه‌های جدیدی که به شناسایی حیات در منظومه شمسی کمک خواهند کرد

هدف نسل بعدی رصدخانه‌ها کاوش و بررسی سال‌های اولیه تشکیل جهان و جستجوی علائم حیات در سیارات فراخورشیدی است.

از زمان اختراع تلسکوپ توسط "هانس لیپرشی" عینک‌ساز، و فیزیک‌دان هلندی در سال ۱۶۰۸ از این فناوری برای کشف اسرار جهان استفاده شده است.

ستاره شناسانی مانند گالیله از تلسکوپ‌های نوری برای کشف قمرهای مشتری، تپه‌ها و دره‌ها در قمر زمین و حتی لکه‌های خورشید استفاده کرده‌اند تا اینکه بعدها اولین تصویر از یک سیاره فراخورشیدی توسط تلسکوپ فضایی هابل ثبت شد.

از زمان توسعه اولین تلسکوپ توسط لیپرشی، علم نجوم با استفاده از ابزارهای مختلف پیشرفته به بررسی فضا و شگفتی‌های آن پرداخته است.

از تلسکوپ‌های رادیویی مانند آرسیبو تخریب شده در پورتوریکو برای آشکار سازی تپ اخترها، اسرار پنهان سیارات و انفجارهای سریع و مرموز رادیویی استفاده شده است.

نسل بعدی تلسکوپ‌ها بیشتر به تاریخ جهان نگاه می‌کنند. برای مثال آنها از نزدیک به بررسی سیارات فراخورشیدی و به دنبال نشانه‌هایی از زندگی در جهان‌های دور خواهند پرداخت. ما در این خبر به بررسی پنج مورد از بزرگترین و مهمترین تلسکوپ‌ها پرداخته‌ایم.

تلسکوپ جیمز وب

ناسا و آژانس فضایی اروپا(ESA) قصد دارند تلسکوپ اصلی بعدی خود را در اواخر سال جاری میلادی پرتاب کنند و این به عنوان جانشین هابل عمل خواهد کرد. این تلسکوپ مادون قرمز، دید وسیع‌تری نسبت به هابل خواهد داشت. در یکی از تحقیقاتی که توسط محققان دانشگاه ایالتی اوهایو انجام شده محققان ادعا می‌کنند که پس از پرتاب آن، جیمز وب نشانه‌هایی از زندگی بیگانگان را در جهان دور پیدا خواهد کرد.

محققان محاسبه کردند که این تلسکوپ می‌تواند آمونیاک ایجاد شده توسط موجودات زنده در اطراف سیارات کوتوله گازی را فقط پس از چند چرخش شناسایی کند. تلسکوپ جیمز وب به عنوان 'یک ماشین زمان' توصیف شده است که می‌تواند به کشف اسرار جهان ما کمک کند.

از این تلسکوپ برای بررسی اولین کهکشان‌های متولد شده در جهان اولیه در بیش از ۱۳.۵ میلیارد سال پیش استفاده خواهد شد. این تلسکوپ همچنین منابع ستاره‌ها، سیارات فراخورشیدی و حتی ماه‌ها و سیارات منظومه شمسی را رصد خواهد کرد.

 تلسکوپ جیمز وب و اکثر ابزارهای آن تقریباً در دمای ۴۰ درجه کلوین عمل خواهند کرد. این دما حدود منفی ۳۸۷ فارنهایت(منفی ۲۳۳ درجه سانتیگراد) است.

جیمز وب برای عملکرد در مدت پنج سال طراحی شده است اما ناسا امیدوار است که برای یک دهه یا بیشتر کار کند، اگرچه به دلیل فاصله آن از زمین نمی‌توان به راحتی آن را تعمیر کرد. اندازه آن ۶۶ فوت در ۴۶ فوت است و در نقطه لاگرانژ خورشید - زمین در حدود ۹۳۰ هزار  مایلی از زمین کار خواهد کرد. این تلسکوپ قرار است در اواخر اکتبر ۲۰۲۱ سوار بر موشک Ariane-۵ اروپا پرتاب شود.

تلسکوپ فوق العاده بزرگ

تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوب اروپا(ESO) در شیلی به عنوان جایگزینی برای تلسکوپ وی ال تی(VLT) طراحی شده است. این رصدخانه ۲۵۰ برابر هابل دارای فضای جمع آوری نور خواهد بود و تصاویر را ۱۶ برابر واضح‌تر تولید خواهد کرد. این تلسکوپ دقیقاً مانند جیمز وب به گونه‌ای طراحی شده است که نخستین کهکشان‌هایی که پس از بیگ بنگ، تقریبا ۱۴ میلیارد سال پیش شکل گرفته‌اند، بررسی کند. پس از اتمام بزرگترین تلسکوپ نوری جهان خواهد بود.

محققان درباره این تلسکوپ گفته‌اند که این تلسکوپ می‌تواند به ما امکان مطالعه جو سیارات فراخورشیدی را بدهد. ابعاد آینه اصلی آن حدود ۳۹ متر(۱۲۷ فوت) است و در گنبدی بزرگ و چرخان نزدیک به ۱۰ هزار فوت در بالای کوهی در صحرای آتاکاما قرار دارد.

این ابزار پیشرفته قادر خواهد بود سیارات کوچک‌تر زمین مانند را پیدا کند، به طور مستقیم از سیارات بزرگ‌تر عکس بگیرد و احتمالاً جو آنها را مشخص کند. تلسکوپ فوق‌العاده بزرگ مجموعاً دارای پنج آینه خواهد بود.

از نظر اندازه دیافراگم ۳۰ متر بزرگتر از مدل تلسکوپ بسیار بزرگ قبلی است که در سال ۱۹۹۸ پرتاب شد. این تلسکوپ در شیلی در دست ساخت است و قرار است کار خود را از سال ۲۰۲۵ آغاز کند.

رصدخانه "ورا سی روبین"

رصدخانه "ورا سی روبین"(Vera C Rubin) در شیلی که همچنین به عنوان تلسکوپ بزرگ پژوهش بزرگ(LSST) شناخته می‌شود تا سال ۲۰۲۳ ساخته خواهد شد. هدف اصلی آن تکمیل پروژه LSST با استفاده از تلسکوپ بازتابنده میدان وسیع و آینه ۲۷.۵ فوت آن است.

هر چند شب یک بار از کل آسمان عکس می‌گیرد تا دید وسیعی از همه سیارات، ستاره‌ها، قمرها و سیارک‌ها بدست آورد. این رصدخانه به نام ستاره شناس آمریکایی ورا روبین نامگذاری شده است که در کشف نرخ چرخش کهکشان و ماده تاریک فردی تاثیرگذار بود.

طراحی تلسکوپ به گونه‌ای است که دارای میدان دید بسیار گسترده‌ای است که قطر آن ۳.۵ درجه یا ۹.۶ درجه مربع است. این نمای میدانی گسترده همراه با دیافراگم بزرگ، نمای بزرگی از آسمان شب را به محققان ارائه می‌دهد و بیش از سه برابر بهترین تلسکوپ‌های موجود عمل می‌کند.

قطر آینه اولیه ۲۸ فوت، قطر آینه دوم آن ۱۱.۲ فوت و آینه سوم حلقه مانند نیز ۱۶ فوت است.

تلسکوپ بزرگ ماژلان

تلسکوپ بزرگ ماژلان که در شیلی در حال ساخت است یک "تلسکوپ بسیار بزرگ" با هفت آینه با قطر ۲۷.۶ فوت است. تلسکوپ شکار عظیم سیارات فراخورشیدی یک پروژه یک میلیارد دلاری است که در نوارهای موج نوری و نزدیک به مادون قرمز کار می‌کند و مساحت دید آن ۳۹۶۱ فوت مربع است.

در حالی که پروژه نهایی دارای هفت آینه عظیم است، اما با نصب آینه چهارم تا پایان این دهه، کارخود را آغاز خواهد کرد.

دانشگاه آریزونا در حال ساخت بخش‌های آینه‌ است. دانشمندان انتظار دارند که بخاطر دیافراگم بزرگ و اپتیک انعطاف‌پذیر پیشرفته تصاویر به میزان قابل‌توجهی تولید کند.

تلسکوپ بزرگ ماژلان بخشی از گروه جدید "تلسکوپ های بسیار بزرگ" است که بسیار بزرگ‌تر از رصدخانه‌های نسل قبل است. ابزارهای نوری روی تلسکوپ شامل زمین یاب بزرگ، طیف نگار نجومی و کیهان شناسی چند جسمی و طیف نگار Near-IR است.

تلسکوپ بزرگ ماژلان طیف وسیعی از اخترفیزیک را پوشش می‌دهد و در چندین زمینه نجوم از جمله تشکیل ستاره‌ها و سیستم‌های سیاره‌ای تخصص خواهد داشت.

تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ

در مقیاس کوچک‌تر از تلسکوپ جیمز وب که برای کار در مدار خورشید ساخته می‌شود، تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ در سال ۲۰۲۵ آماده خواهد شد.

این تلسکوپ با یک میدان دید وسیع با آینه ۷.۸ فوت دارای یک دوربین واضح و مادون قرمز است که تصاویر قابل مقایسه با تصاویر گرفته شده توسط هابل را فراهم می‌کند.

یکی از اهداف اصلی این تلسکوپ پاسخ به سوالات اساسی در مورد انرژی تاریک از جمله شتاب کهکشانی آن است. همچنین این تلسکوپ برای پاسخگویی به سوالات مربوط به پتانسیل حیات در سایر نقاط جهان، یک سرشماری از سیارات فراخورشیدی انجام خواهد داد. این تلسکوپ به ستاره شناسان کمک می کند تا به سوالات مربوط به تکامل جهان ما پاسخ دهند.

تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ یک رصدخانه فضایی فروسرخ متعلق به ناسا است که در سال ۲۰۱۰ توسط کمیته نقشه‌برداری دهه‌ای وابسته به شورای پژوهش ملی ایالات متحده آمریکا به عنوان اولویت اصلی در اخترشناسی در دهه آینده پیشنهاد شد. در ۱۷ فوریه ۲۰۱۶ به عنوان یک مأموریت توسط ناسا طراحی شد.

ناسا گفت: دید وسیع، وضوح عالی و ثبات باورنکردنی این ماموریت، یک بستر مشاهده‌ای منحصر به فرد برای کشف تغییرات کوچک در نور مورد نیاز برای یافتن جهان‌های دیگر از طریق میکرولنز فراهم می‌کند.تلسکوپ فضایی دیگری به نام Euclid نیز در کنار این تلسکوپ به دنبال ماده تاریک و انرژی تاریک خواهد بود. تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ در اواسط دهه ۲۰۲۰ و Euclid در سال ۲۰۲۲ پرتاب خواهد شد. تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ یکی از پرکارترین شکارچیان سیاره ناسا خواهد بود.

از دیگر تلسکوپ‌های قابل توجهی که هم اکنون در دست ساخت هستند می‌توان به تلسکوپ سی متری در هاوایی و آرایه کیلومتر مربعی تلسکوپ‌های رادیویی در استرالیا و آفریقای جنوبی اشاره کرد.