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

هدف نسل بعدي رصدخانه‌ها کاوش و بررسي سال‌هاي اوليه تشکيل جهان و جستجوي علائم حيات در سيارات فراخورشيدي است.

از زمان اختراع تلسکوپ توسط "هانس ليپرشي" عينک‌ساز، و فيزيک‌دان هلندي در سال ۱۶۰۸ از اين فناوري براي کشف اسرار جهان استفاده شده است.

ستاره شناساني مانند گاليله از تلسکوپ‌هاي نوري براي کشف قمرهاي مشتري، تپه‌ها و دره‌ها در قمر زمين و حتي لکه‌هاي خورشيد استفاده کرده‌اند تا اينکه بعدها اولين تصوير از يک سياره فراخورشيدي توسط تلسکوپ فضايي هابل ثبت شد.

از زمان توسعه اولين تلسکوپ توسط ليپرشي، علم نجوم با استفاده از ابزارهاي مختلف پيشرفته به بررسي فضا و شگفتي‌هاي آن پرداخته است.

از تلسکوپ‌هاي راديويي مانند آرسيبو تخريب شده در پورتوريکو براي آشکار سازي تپ اخترها، اسرار پنهان سيارات و انفجارهاي سريع و مرموز راديويي استفاده شده است.

نسل بعدي تلسکوپ‌ها بيشتر به تاريخ جهان نگاه مي‌کنند. براي مثال آنها از نزديک به بررسي سيارات فراخورشيدي و به دنبال نشانه‌هايي از زندگي در جهان‌هاي دور خواهند پرداخت. ما در اين خبر به بررسي پنج مورد از بزرگترين و مهمترين تلسکوپ‌ها پرداخته‌ايم.

تلسکوپ جيمز وب

ناسا و آژانس فضايي اروپا(ESA) قصد دارند تلسکوپ اصلي بعدي خود را در اواخر سال جاري ميلادي پرتاب کنند و اين به عنوان جانشين هابل عمل خواهد کرد. اين تلسکوپ مادون قرمز، ديد وسيع‌تري نسبت به هابل خواهد داشت. در يکي از تحقيقاتي که توسط محققان دانشگاه ايالتي اوهايو انجام شده محققان ادعا مي‌کنند که پس از پرتاب آن، جيمز وب نشانه‌هايي از زندگي بيگانگان را در جهان دور پيدا خواهد کرد.

محققان محاسبه کردند که اين تلسکوپ مي‌تواند آمونياک ايجاد شده توسط موجودات زنده در اطراف سيارات کوتوله گازي را فقط پس از چند چرخش شناسايي کند. تلسکوپ جيمز وب به عنوان 'يک ماشين زمان' توصيف شده است که مي‌تواند به کشف اسرار جهان ما کمک کند.

از اين تلسکوپ براي بررسي اولين کهکشان‌هاي متولد شده در جهان اوليه در بيش از ۱۳.۵ ميليارد سال پيش استفاده خواهد شد. اين تلسکوپ همچنين منابع ستاره‌ها، سيارات فراخورشيدي و حتي ماه‌ها و سيارات منظومه شمسي را رصد خواهد کرد.

 تلسکوپ جيمز وب و اکثر ابزارهاي آن تقريباً در دماي ۴۰ درجه کلوين عمل خواهند کرد. اين دما حدود منفي ۳۸۷ فارنهايت(منفي ۲۳۳ درجه سانتيگراد) است.

جيمز وب براي عملکرد در مدت پنج سال طراحي شده است اما ناسا اميدوار است که براي يک دهه يا بيشتر کار کند، اگرچه به دليل فاصله آن از زمين نمي‌توان به راحتي آن را تعمير کرد. اندازه آن ۶۶ فوت در ۴۶ فوت است و در نقطه لاگرانژ خورشيد - زمين در حدود ۹۳۰ هزار  مايلي از زمين کار خواهد کرد. اين تلسکوپ قرار است در اواخر اکتبر ۲۰۲۱ سوار بر موشک Ariane-۵ اروپا پرتاب شود.

تلسکوپ فوق العاده بزرگ

تلسکوپ بسيار بزرگ رصدخانه جنوب اروپا(ESO) در شيلي به عنوان جايگزيني براي تلسکوپ وي ال تي(VLT) طراحي شده است. اين رصدخانه ۲۵۰ برابر هابل داراي فضاي جمع آوري نور خواهد بود و تصاوير را ۱۶ برابر واضح‌تر توليد خواهد کرد. اين تلسکوپ دقيقاً مانند جيمز وب به گونه‌اي طراحي شده است که نخستين کهکشان‌هايي که پس از بيگ بنگ، تقريبا ۱۴ ميليارد سال پيش شکل گرفته‌اند، بررسي کند. پس از اتمام بزرگترين تلسکوپ نوري جهان خواهد بود.

محققان درباره اين تلسکوپ گفته‌اند که اين تلسکوپ مي‌تواند به ما امکان مطالعه جو سيارات فراخورشيدي را بدهد. ابعاد آينه اصلي آن حدود ۳۹ متر(۱۲۷ فوت) است و در گنبدي بزرگ و چرخان نزديک به ۱۰ هزار فوت در بالاي کوهي در صحراي آتاکاما قرار دارد.

اين ابزار پيشرفته قادر خواهد بود سيارات کوچک‌تر زمين مانند را پيدا کند، به طور مستقيم از سيارات بزرگ‌تر عکس بگيرد و احتمالاً جو آنها را مشخص کند. تلسکوپ فوق‌العاده بزرگ مجموعاً داراي پنج آينه خواهد بود.

از نظر اندازه ديافراگم ۳۰ متر بزرگتر از مدل تلسکوپ بسيار بزرگ قبلي است که در سال ۱۹۹۸ پرتاب شد. اين تلسکوپ در شيلي در دست ساخت است و قرار است کار خود را از سال ۲۰۲۵ آغاز کند.

رصدخانه "ورا سي روبين"

رصدخانه "ورا سي روبين"(Vera C Rubin) در شيلي که همچنين به عنوان تلسکوپ بزرگ پژوهش بزرگ(LSST) شناخته مي‌شود تا سال ۲۰۲۳ ساخته خواهد شد. هدف اصلي آن تکميل پروژه LSST با استفاده از تلسکوپ بازتابنده ميدان وسيع و آينه ۲۷.۵ فوت آن است.

هر چند شب يک بار از کل آسمان عکس مي‌گيرد تا ديد وسيعي از همه سيارات، ستاره‌ها، قمرها و سيارک‌ها بدست آورد. اين رصدخانه به نام ستاره شناس آمريکايي ورا روبين نامگذاري شده است که در کشف نرخ چرخش کهکشان و ماده تاريک فردي تاثيرگذار بود.

طراحي تلسکوپ به گونه‌اي است که داراي ميدان ديد بسيار گسترده‌اي است که قطر آن ۳.۵ درجه يا ۹.۶ درجه مربع است. اين نماي ميداني گسترده همراه با ديافراگم بزرگ، نماي بزرگي از آسمان شب را به محققان ارائه مي‌دهد و بيش از سه برابر بهترين تلسکوپ‌هاي موجود عمل مي‌کند.

قطر آينه اوليه ۲۸ فوت، قطر آينه دوم آن ۱۱.۲ فوت و آينه سوم حلقه مانند نيز ۱۶ فوت است.

تلسکوپ بزرگ ماژلان

تلسکوپ بزرگ ماژلان که در شيلي در حال ساخت است يک "تلسکوپ بسيار بزرگ" با هفت آينه با قطر ۲۷.۶ فوت است. تلسکوپ شکار عظيم سيارات فراخورشيدي يک پروژه يک ميليارد دلاري است که در نوارهاي موج نوري و نزديک به مادون قرمز کار مي‌کند و مساحت ديد آن ۳۹۶۱ فوت مربع است.

در حالي که پروژه نهايي داراي هفت آينه عظيم است، اما با نصب آينه چهارم تا پايان اين دهه، کارخود را آغاز خواهد کرد.

دانشگاه آريزونا در حال ساخت بخش‌هاي آينه‌ است. دانشمندان انتظار دارند که بخاطر ديافراگم بزرگ و اپتيک انعطاف‌پذير پيشرفته تصاوير به ميزان قابل‌توجهي توليد کند.

تلسکوپ بزرگ ماژلان بخشي از گروه جديد "تلسکوپ هاي بسيار بزرگ" است که بسيار بزرگ‌تر از رصدخانه‌هاي نسل قبل است. ابزارهاي نوري روي تلسکوپ شامل زمين ياب بزرگ، طيف نگار نجومي و کيهان شناسي چند جسمي و طيف نگار Near-IR است.

تلسکوپ بزرگ ماژلان طيف وسيعي از اخترفيزيک را پوشش مي‌دهد و در چندين زمينه نجوم از جمله تشکيل ستاره‌ها و سيستم‌هاي سياره‌اي تخصص خواهد داشت.

تلسکوپ نقشه‌برداري ميدان باز فروسرخ

در مقياس کوچک‌تر از تلسکوپ جيمز وب که براي کار در مدار خورشيد ساخته مي‌شود، تلسکوپ نقشه‌برداري ميدان باز فروسرخ در سال ۲۰۲۵ آماده خواهد شد.

اين تلسکوپ با يک ميدان ديد وسيع با آينه ۷.۸ فوت داراي يک دوربين واضح و مادون قرمز است که تصاوير قابل مقايسه با تصاوير گرفته شده توسط هابل را فراهم مي‌کند.

يکي از اهداف اصلي اين تلسکوپ پاسخ به سوالات اساسي در مورد انرژي تاريک از جمله شتاب کهکشاني آن است. همچنين اين تلسکوپ براي پاسخگويي به سوالات مربوط به پتانسيل حيات در ساير نقاط جهان، يک سرشماري از سيارات فراخورشيدي انجام خواهد داد. اين تلسکوپ به ستاره شناسان کمک مي کند تا به سوالات مربوط به تکامل جهان ما پاسخ دهند.

تلسکوپ نقشه‌برداري ميدان باز فروسرخ يک رصدخانه فضايي فروسرخ متعلق به ناسا است که در سال ۲۰۱۰ توسط کميته نقشه‌برداري دهه‌اي وابسته به شوراي پژوهش ملي ايالات متحده آمريکا به عنوان اولويت اصلي در اخترشناسي در دهه آينده پيشنهاد شد. در ۱۷ فوريه ۲۰۱۶ به عنوان يک مأموريت توسط ناسا طراحي شد.

ناسا گفت: ديد وسيع، وضوح عالي و ثبات باورنکردني اين ماموريت، يک بستر مشاهده‌اي منحصر به فرد براي کشف تغييرات کوچک در نور مورد نياز براي يافتن جهان‌هاي ديگر از طريق ميکرولنز فراهم مي‌کند.تلسکوپ فضايي ديگري به نام Euclid نيز در کنار اين تلسکوپ به دنبال ماده تاريک و انرژي تاريک خواهد بود. تلسکوپ نقشه‌برداري ميدان باز فروسرخ در اواسط دهه ۲۰۲۰ و Euclid در سال ۲۰۲۲ پرتاب خواهد شد. تلسکوپ نقشه‌برداري ميدان باز فروسرخ يکي از پرکارترين شکارچيان سياره ناسا خواهد بود.

از ديگر تلسکوپ‌هاي قابل توجهي که هم اکنون در دست ساخت هستند مي‌توان به تلسکوپ سي متري در هاوايي و آرايه کيلومتر مربعي تلسکوپ‌هاي راديويي در استراليا و آفريقاي جنوبي اشاره کرد.