“تلسکوپ رادیویی در ماه” چگونه ساخته میشود؟
بيگ بنگ/ ايدۀ پيشرفتهي ساخت تلسکوپ راديويي در دهانۀ برخوردي ماه(LCRT) که از سوي آزمايشگاه پيشرانش جت ناسا پشتيباني ميشود، در ميان پروژههايي است که براي پژوهش و توسعهي بيشتر انتخاب شده است.
طرح مفهومي از ايدۀ ساخت تلسکوپ راديويي درون حفرهي ماه. مراحل اوليهي مطالعه اين ايدۀ مفهومي با سرمايهگذاري انيستيتوي ايدههاي پيشرفته ناسا انجام شده اما مأموريت ناسا را در بر نميگيرد.
به گزارش بيگ بنگ، محققان يک دهانه يا چاله ماه، يک گودال با کفي مسطح و دايرهاي شکل در کره ماه را در نظر دارند که با ديوارهاي گرد محصور شده و مناسب براي ساخت تلسکوپ راديويي عظيم است. تقريباً تمامي حفرههاي کره ماه از نوع دهانههاي برخوردي هستند که در واقع از برخورد شهاب سنگها به وجود آمدهاند، اما دهانههاي آتشفشاني نيز وجود دارد که کوچکتر و کمتر هستند.
وجود يک تلسکوپ راديويي بزرگ روي ماه ميتواند مزاياي بسياري داشته باشد که يکي از آنها همپوشاني بيشتر تلسکوپهاي مداري و زميني است. اگر روياي تلسکوپ روي ماه ناسا روزي به حقيقت بپيوندد، روباتهاي سازنده در ساخت آن نقش خواهند داشت. اين تلسکوپ در سمت دور از زمين يا بخش پنهان ماه قرار خواهد گرفت.
“ساپتارشي بنديوپاديا”، متخصص فنآوري روباتيک در آزمايشگاه پيشرانه جت ناسا در کاليفرنياي شمالي، مطالعاتش را دربارۀ امکان ساخت تلسکوپ راديويي درون گودالي(دهانۀ برخوردي) در طرف دور ماه ادامه خواهد داد. هدف او طراحي شبکهي سيمي است که روباتهاي ديوارهنورد کوچک بتوانند از آن بالا بروند و يک بازتابندۀ بزرگ سهميوار را ايجاد کنند. مرحلهي دوم اين پژوهش نيز بر بهبود تواناييهاي تلسکوپ و اجراي مأموريتهاي مختلف تمرکز خواهد داشت.
اگر اين تلسکوپ قابليت ساخت پيدا کند ميتواند دو برابر بزرگترين تلسکوپ راديويي جهان باشد که متعلق به کشور چين است و راديوتلسکوپ FAST نام دارد. در صورت ساخت اين راديو تلسکوپ روي ماه ميتواند طول موجهايي در حدود 10 تا 50 متر را بررسي نمايد که معادل 6 تا 30 مگاهرتز است؛ اين طول موج تاکنون توسط انسانها قابل بررسي نبوده است. با وجود اين تلسکوپ در بخش پنهان ماه، اين تلسکوپ ميتواند بعنوان يک سپر فيزيکي به محافظت در برابر نويزها و تداخلات ناخواسته يونوسفر، ماهوارهها و دستگاههاي ديگر کمک کند.
ناسا پژوهشگران را تشويق ميکند تا براي سفر، شناخت و کاوش فضا ايدههاي غيرمنتظره را مطالعه کنند و آنها را توسعه دهند. براي پيشبرد اين اهداف، ناسا از ميان پژوهشهاي «انيستيتوي ايدههاي پيشرفته ناسا»(NIAC) هفت پژوهش را براي سرمايهگذاري بيشتر – در مجموع ۵ ميليون دلار – انتخاب کرده است. پژوهشگران قبلاً در ارتباط با طرحهاي پيشنهادي خود دستکم يکبار کمک هزينه از NIAC دريافت کردهاند.
“جيم رويتر”، معاون «هيئت مديره مأموريت فنآوري فضايي» در ناسا گفت: «خلاقيت کليد اکتشافات فضايي آينده است و پرورش ايدههاي انقلابي امروزين که شايد عجيب جلوه کنند ما را براي مأموريتهاي جديد آماده ميکنند و به اهدافمان در کاوش فضا در دهههاي پيشرو جاني دوباره ميبخشند.»
ناسا طرحهاي پيشنهادي را طي فرآيند ارزيابي دقيق کارشناسي انتخاب کرد که شامل ارزيابي ميزان موفقيت تکنيکي طرح و نوآوري است. همهي پروژهها هنوز در مراحل اوليۀ توسعه و تحقيق هستند و عملي کردن بيشتر اين طرحها مستلزم حداقل يک دهه پيشرفت در فنآوري است. اين پروژهها مأموريتهاي رسمي ناسا را تشکيل نميدهند، با برخي از اين طرحها ميتوانيد آشنا شويد:
در ميان اين طرحها، مأموريت مفهومي شناسايي نوترينو در مرحله سوم دريافت کمک هزينه به مبلغ ۲ ميليون دلار قرار دارد تا در طي دو سال فنآوري مربوط به اين طرح را توسعه بخشد. نوترينوها يکي از فراوانترين ذرات کيهاناند، اما از آنجاييکه بهندرت با ماده برهمکنش دارند مطالعهي آنها چالشبرانگيز است. بنابراين، آشکارسازهاي بزرگ و حساسي که در زمين ساخته ميشوند بهترين گزينه براي شناسايي اين ذرات گريزپا هستند. ولي “نيکولاس سولومي” از دانشگاه ايالتي ويچيتا در کانزاس چيز متفاوتي تدارک ديده است: «يک آشکارساز نوترينوي فضايي»
“جيسون درلِث” مدير برنامه انيستيتوي ايدههاي پيشرفته ناسا گفت: «نوترينوها ابزاري براي «مشاهدۀ» درون ستارگاناند و آشکارسازي که در فضا ساخته شود ميتواند پنجرهي جديدي رو به ساختار خورشيد ما و حتي کهکشانمان بگشايد. آشکارسازي که از نزديک حول خورشيد ميگردد ميتواند شکل و اندازهي کورهي خورشيدي اعماق هسته را آشکار کند. يا برعکس، اين فنآوري ميتواند نوترينوهايي را که از ستارگان مرکز کهکشانمان منتشر ميشوند، شناسايي کند.»
پژوهش قبلي سولومي که از سوي NIAC کمک هزينه دريافت کرد نشان داد که اين فنآوري ميتواند در فضا کار کند، مسيرهاي پروازي متفاوتي را کاوش کند و همچنين نمونه اوليهي خامي از اين آشکارساز نوترينو توسعه داده شد. سولومي با دريافت مرحلهي سوم کمک هزينه NIAC آشکارساز آماده پرواز را طراحي خواهد کرد که ميتواند بر روي ماهوارهي مينياتوري CubeSat (تاسواره) نصب و آزمايش شود. علاوه بر اين، شش پژوهشگر هرکدام پانصد هزار دلار دريافت خواهند کرد تا پژوهشهاي مرحلهي دوم NIAC را تا دو سال آينده هدايت کنند.
“جفري بالسرسکي” از انيستيتوي هوافضاي اوهايو در کليولند کار بر روي طرح مفهومي فضاپيماي کوچک «فوج زنبورها» را ادامه خواهد داد تا اتمسفر سيارۀ ناهيد را مطالعه کند. اين طرح مفهومي شامل تجهيزات الکترونيکي، سنسورها و وسايل ارتباطي مينياتوري است که بر روي سکوهاي بالاروندهي کايتمانندي سوار ميشوند تا در طي يک مأموريت ۹ ساعته ابرهاي ناهيد را کاوش کنند. شبيهسازيهاي کارآمد از راهاندازي و پرواز اين فضاپيما منجر به تکميل بيشتر اين طرح خواهد شد.
“کري ناک” از سازمان هوافضاي جهاني در ايرواندل کاليفرنيا امکان فرود بر سطح پلوتو و ساير اجرام آسماني با فشار اتمسفري کم را مطالعه خواهد کرد. اين طرح مفهومي بر استفاده از يک کاهندۀ سرعت فوقالعاده بزرگ و سبک استوار است که با نزديک شدن به سطح مانند بادکنک متورم ميشود. ناک امکان توسعهي اين فنآوري را که شامل شناسايي عوامل ريسکپذيرتر است بررسي ميکند و همچنين توسعهي کلي اين فنآوري را مطالعه خواهد کرد.
“آرتور داوويان” استاديار دانشگاه کاليفرنيا در لسآنجلس بادبانهاي خورشيدي CubeSat (تاسواره) را براي کاوش منظومه شمسي و فضاي ميانستارهاي مطالعه خواهد کرد. داوويان مواد مورد نياز براي ساخت بادبانهاي فوق سبک را که ميتوانند در برابر تغييرات شديد دمايي مقاومت کنند طراحي و آزمايش خواهد کرد. وانگهي او روشهاي ساختاري مبتني بر صوت را براي تعيين استحکام بادبانها آزمايش خواهد کرد و نيز دو مأموريت مفهومي ديگر را ارزيابي ميکند.
“لين روتچايلد”، دانشمند مرکز تحقيقات ايمز ناسا در سيليکونولي کاليفرنيا روشهاي رشد سازههايي را از جنس قارچ مطالعه خواهد کرد که شايد براي سکونتگاههاي فضايي آينده بهکار روند. اين مرحله از پژوهش بر اساس مطالعات قبلي دربارۀ تکنيکهاي توليد، فرآوري و آزمايش ميسليومها (بخش گياهي قارچ) استوار است. روتچايلد به همراه يک گروه بينالمللي، قارچهاي مختلف و شرايط رشد و منافذ ريز آنها را در نمونههاي اوليه کوچک تحت شرايط محيطي مرتبط با ماه و مريخ مطالعه خواهند کرد. لذا اين پژوهش در زمين نيز کاربرد دارد؛ نظير بشقابها و ظروف يکبارمصرف زيستتجزيهپذير و سازههاي کمهزينه.
“پيتر گورال” از «شرکت ترنس آستروناتيکا» در لِيکويو تريس کاليفرنيا طرح مفهومي را پيگيري خواهد کرد تا سيارکها را سريعتر از روشهاي نظارتي رايج شناسايي کند. در اين مأموريت، مجموعهاي شامل سه فضاپيما با استفاده از صدها تلسکوپ کوچک و سيستم پردازش تصويري که روي آنها نصب شده است شناسايي مختصات دقيق اين اجرام آسماني را برعهده دارند. مرحلهي دوم اين پژوهش به بهبود و آزمايش فنآوري جداسازيِ پيشنهادشده اختصاص دارد.
انيستيتوي ايدههاي پيشرفته ناسا از طريق مطالعهي چند مرحلهاي و گامبهگام از ايدههاي پژوهشي بلندپروازانه حمايت ميکند. در فوريهي ۲۰۲۱، ناسا اعلام کرد که ۱۶ طرح اوليهي جديد را براي مطالعهي فاز يک انيستيتوي ايدههاي پيشرفته ناسا انتخاب کرده است.
منبع: scitechdaily.com