"مادر هابل" در چه حال است؟

آینه اصلی تلسکوپ فضایی "رومن" با نام کامل "نانسی گریس رومن" که نور اجرام کیهانی را در نزدیک و دور جمع می کند و روی آنها تمرکز می کند، تکمیل شده است. این تلسکوپ با استفاده از این آینه مناظر خیره کننده فضایی را با میدان دید صد برابر بیشتر از تلسکوپ فضایی "هابل" ثبت خواهد کرد.

ناسا به احترام "نانسی گریس رومن"، اولین مدیر ستاره شناسی زن ناسا که راه را برای ساخت و توسعه تلسکوپ های فضایی هموار کرد و به "مادر هابل" معروف است، نام تلسکوپ فضایی نسل بعدی خود که اکنون در دست ساخت است را به نام او نامگذاری کرده است.

نام این تلسکوپ ابتدا "ماموریت مشترک انرژی تاریک"(JDEM) بود که سپس به "نقشه برداری میدان باز فروسرخ"(WFIRST) تغییر نام داد و در نهایت به افتخار "نانسی گریس رومن" به نام وی زده شد.

تلسکوپ فضایی "نانسی گریس رومن" یا به طور خلاصه تلسکوپ فضایی "رومن" قرار است در اواسط دهه ۲۰۲۰ یعنی سال ۲۰۲۵ پرتاب شود. این تلسکوپ اسرار دیرینه نجومی مانند نیروی پشت انبساط جهان و جستجوی سیارات دوردست فراتر از منظومه شمسی را بررسی خواهد کرد.

"نانسی گریس رومن" که با لقب مادر تلسکوپ فضایی هابل شناخته می شود، با تلاش های خستگی ناپذیر خود از ابزارهای جدیدی حمایت می کرد که به دانشمندان اجازه می داد جهان را به طور گسترده تر از فضا مطالعه کنند و در نهایت موجب شد تا "هابل" ۳۰ سال پیش به فضا پرتاب شود. وی هنگامی که در سال ۲۰۱۸ درگذشت میراث عظیمی را برای جامعه علمی برجای گذاشت.

نانسی گریس رومن ستاره‌شناس آمریکایی و یکی از اولین مدیران زن ناسا بود. او برای بسیاری به خاطر نقشش در برنامه‌ریزی تلسکوپ فضایی "هابل" به نام "مادر هابل" شناخته شده ‌است. وی در تمام دوران فعالیتش همچنین یک سخنران فعال و آموزگار و یک حامی زنان در علم بود.

"اسکات اسمیت" مدیر پروژه تلسکوپ "رومن" در مرکز پروازهای فضایی گادارد ناسا پس از اتمام نصب آینه اصلی تلسکوپ فضایی "رومن" گفت: دستیابی به این نقطه عطف بسیار هیجان انگیز است. این موفقیت متکی به تیمی است که در آن، هر شخص وظیفه خود را انجام می دهد و این به ویژه در شرایط چالش برانگیز کنونی مهم است. همه در جمع آوری اولین تصویر و پاسخ به سوالات الهام بخش نقش دارند.

تلسکوپ فضایی "رومن" با استفاده از نور مادون قرمز از گرد و غباری که در بخش های وسیعی از فضا و زمان برای مطالعه جهان مانع از دید چشم های انسان می شود، می گذرد. مقدار اطلاعات و جزئیاتی که مشاهدات این تلسکوپ نشان خواهد داد، مستقیماً به اندازه آینه آن مربوط است، زیرا سطح بزرگتر آینه نور بیشتری را جمع می کند و ویژگی های ظریف را نمایان می کند.

عرض آینه اصلی "رومن" ۲.۴ متر است. در حالی که اندازه آن با اندازه آینه اصلی تلسکوپ فضایی "هابل" برابر است، اما وزن آن کمتر از یک چهارم وزن آینه "هابل" است. آینه "رومن" به لطف پیشرفت های اساسی در فناوری، فقط ۴۱۰ پوند (۱۸۶ کیلوگرم) وزن دارد.

آینه اصلی "رومن" در هماهنگی با سایر ابزار نوری این تلسکوپ، نور را به دو ابزار علمی "رومن" یعنی ابزار "Wide Field" و "Coronagraph Instrument" می فرستد.

اولی در اصل یک دوربین غول پیکر ۳۰۰ مگاپیکسلی است که میدان دید صد برابری را نسبت به تصاویر "هابل" اما با همان وضوح میسر می کند. دانشمندان با استفاده از این ابزار می توانند ساختار و توزیع ماده تاریک نامرئی را در جهان هستی نقشه برداری کنند، منظومه های سیاره ای اطراف سایر ستارگان را مطالعه کنند و نحوه فرگشت جهان و رسیدن آن به حالت فعلی را کشف کنند.

ابزار دوم نیز نشان دهنده یک فناوری است که تابش خیره کننده ستاره ها را مسدود می کند و به ستاره شناسان اجازه می دهد از سیاراتی که در مدار اطراف آنها در حال گردش هستند، به طور مستقیم تصویر بگیرند. اگر فناوری "کروناگراف" همانطور که انتظار می رود عمل کند، قادر به رصد سیاره هایی خواهد بود که تقریباً یک میلیارد برابر کم نورتر از ستاره میزبان خود هستند و امکان بررسی دقیق سیارات غول پیکر در اطراف خورشیدهای دیگر را فراهم می کند.

تلسکوپ فضایی "رومن" از فاصله حدود ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین و در جهت مخالف با خورشید به رصد خواهد پرداخت. شکل بشکه ای "رومن" به جلوگیری از نور و اختلال ناخواسته خورشید، زمین و ماه کمک می کند و مکان دور فضاپیما نسبت به زمین به خنک نگه داشتن ابزار آن کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که قادر به تشخیص سیگنال های مادون قرمز ضعیف نیز هست.

از آنجا که آینه اصلی این تلسکوپ در فرآیند تولید و آزمایش بر روی زمین و عملیات در فضا طیف وسیعی از دما را تجربه خواهد کرد، این آینه از یک شیشه فوق العاده با خاصیت انبساط کم ساخته شده است. اغلب مواد با تغییر دما منبسط و منقبض می شوند، اما اگر این آینه تغییر شکل دهد، تصاویر حاصل از شکل طبیعی خود خارج می شوند و تصاویر ناقص و تحریف شده به دست ما می رسد. بنابراین آینه "رومن" و ساختار پشتیبان آن برای کاهش انبساط و انقباض و انعطاف طراحی شده اند تا کیفیت مشاهدات آن را حفظ کنند.

توسعه آینه بسیار فراتر از حد انتظار نسبت به این مرحله از فرآیند طراحی و ساخت یک تلسکوپ فضایی است. این تیم برای رسیدن به اهداف علمی "رومن"، شکل و سطح آینه را اصلاح کرده اند.

این آینه دارای لایه ای از نقره با ضخامت کمتر از ۴۰۰ نانومتر(حدود ۲۰۰ برابر نازک تر از یک تار موی انسان) است. این پوشش نقره به دلیل انعکاس خوب نور نزدیک به مادون قرمز به طور خاص برای "رومن" انتخاب شده است. در مقابل، آینه "هابل" با لایه هایی از آلومینیوم و منیزیم فلوراید پوشانده شده است تا بازتابش نور مرئی و ماوراء بنفش را بهینه کند. به همین ترتیب، آینه های تلسکوپ فضایی "جیمز وب" دارای پوششی از طلا متناسب با مشاهدات مادون قرمز با طول موج بلندتر است.

آینه "رومن" به قدری خوب پرداخت شده است که متوسط اندازه یک ناهمواری روی سطح آن تنها ۱.۲ نانومتر است که بیش از دو برابر صاف تر از نیاز ماموریت است.

"بانی پترسون" از مدیران این پروژه گفت: این آینه دقیقاً مطابق با خواسته های نوری تلسکوپ فضایی "رومن" ساخته شده است و از آنجا که بسیار صاف تر از حد مورد نیاز است، حتی مزایای علمی بیشتری از آنچه در ابتدا برنامه ریزی شده بود، فراهم می کند.

این آینه هم در دمای سرد و هم در دمای محیط آزمایش شده است و آزمایش های جدید روی این آینه اکنون در حالی که به ساختار پشتیبان خود متصل است، انجام می شود.

"اسمیت" گفت: آینه اصلی "رومن" کامل است، اما کار ما تمام نشده است. ما از دیدن پیشرفت این ماموریت برای شروع و فراتر از آن هیجان زده ایم و مشتاقانه منتظر شگفتی هایی که آشکار خواهد کرد، هستیم.

تلسکوپ فضایی "نانسی گریس رومن" در مرکز پروازهای فضایی گادارد ناسا با مشارکت آزمایشگاه پیشران جت ناسا(JPL) و موسسه فناوری کالیفرنیا(Caltech) و "IPAC" در پاسادنای کالیفرنیا، موسسه علوم تلسکوپ فضایی در بالتیمور و یک تیم علمی متشکل از دانشمندان موسسات تحقیقاتی در سراسر ایالات متحده اداره می شود.

منبع: ایسنا

24