ناسا قصد دارد تلسکوپ رادیویی غول‌پیکری را در نیمه پنهان ماه بسازد

ناسا، برنامه‌ تأمین مالی خود را برای ساخت یک تلسکوپ رادیویی بزرگ در نیمه پنهان ماه، نزدیک به مرحله نهایی تصویب رسانده است.

به گزارش تک‌ناک، پژوهشگران گفته‌اند که این پروژه می‌تواند در دهه ۲۰۳۰ اجرایی شود. این پروژه بلندپروازانه، علم نجوم را از تداخل ابرصور فلکی ماهواره‌ای محافظت خواهد کرد و به دانشمندان کمک می‌کند تا بخش‌های بیشتری از طیف رادیویی را کشف کنند.

دانشمندان پروژه به Live Science گفته‌اند که اگر این پروژه تأیید شود، هزینه‌ای بیش از ۲ میلیارد دلار خواهد داشت.

ستاره‌شناسان می‌خواهند این تلسکوپ بی‌سابقه با نام Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) را بسازند تا برخی از اسرار بزرگ کیهان را آشکار کنند. همچنین آنها نگران افزایش سطح تشعشعات نامرئی هستند، که از ابرصور فلکی خصوصی نشت می‌کند و ممکن است به‌ زودی اخترشناسی رادیویی زمینی را مختل کند.

تلسکوپ پیشنهادی، به‌ طور کامل توسط ربات‌ها ساخته خواهد شد و از شبکه‌ای فلزی عظیم تشکیل می‌شود، که با کابل‌هایی درون یک دهانه در نیمه پنهان ماه معلق می‌ماند. این ساختار شبیه به تلسکوپ Arecibo در پورتوریکو یا تلسکوپ FAST در چین است، که هر دو در گودال‌های طبیعی زمین ساخته شده‌اند. این طراحی از صفحه بازتابنده در برابر سیگنال‌های ماهواره‌ای محافظت می‌کند و از تداخل ناشی از تشعشعات خورشیدی و جو زمین جلوگیری می‌نماید.

تیم تحقیقاتی پروژه LCRT در آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) ناسا در مؤسسه فناوری کالیفرنیا مستقر است. آنها این پروژه را نخستین بار در سال ۲۰۲۰ پیشنهاد دادند و ۱۲۵٬۰۰۰ دلار از بودجه مرحله اول NASA NIAC دریافت کردند. این پروژه در سال ۲۰۲۱ وارد مرحله دوم شد و ۵۰۰٬۰۰۰ دلار دیگر نیز دریافت کرد.

تیم در حال آماده‌سازی درخواست برای دریافت بودجه مرحله سوم است، که امکان دارد از سال آینده اعطا شود. هم‌اکنون نیز نمونه‌ای در مقیاس ۲۰۰ به ۱ ساخته می‌شود تا در رصدخانه Owens Valley در کالیفرنیا در اواخر سال جاری آزمایش شود. Gaurangi Gupta، پژوهشگر JPL و عضو پروژه LCRT، این موضوع را به Live Science گفته است.

اگر بودجه تصویب شود و پروژه از مرحله نهایی عبور کند، این طرح به مأموریتی کامل تبدیل می‌شود و تلسکوپ رادیویی ناسا می‌تواند در دهه ۲۰۳۰ ساخته شود.

طرح‌های جدید شامل بازتابنده‌ای با عرض ۳۵۰ متر می‌باشد؛ که بزرگ‌تر از بشقاب Arecibo فرو ریخته است، اما از FAST کوچک‌تر می‌باشد. این در حالی است که در سال ۲۰۲۰، بازتابنده‌ای با قطر ۱۰۰۰ متر پیشنهاد شده بود، که بزرگ‌ترین تلسکوپ منفرد در تاریخ به حساب می‌آمد.

پژوهشگران، دهانه‌ای با قطر ۱.۳ کیلومتر در نیم‌کره شمالی ماه را انتخاب کرده‌اند، اما مکان دقیق آن را فاش نکرده‌اند.

به گفته Gupta، این نخستین بار نیست که دانشمندان ناسا ساخت تلسکوپ رادیویی روی ماه را پیشنهاد داده‌اند. این ایده به سال ۱۹۸۴ بازمی‌گردد. با وجود این‌، به‌ دلیل چالش‌های فنی ساخت چنین سازه‌ای، تاکنون هرگز به‌ صورت جدی مطرح نبوده است. او تصریح کرده است: «اما با فناوری‌های پیشرفته امروزی، LCRT می‌تواند همه این مشکلات را حل کند و این ایده را به واقعیت تبدیل نماید.»

Gupta گفته است که برآورد تقریبی فعلی نشان می‌دهد ساخت LCRT ممکن است ۲.۶ میلیارد دلار هزینه داشته باشد. او هشدار داده که این ممکن است مانع نهایی پروژه باشد، به‌ویژه اینکه بودجه ناسا در دوران دولت ترامپ با کاهش شدید مواجه شد.

نجات علم نجوم از تداخلات ماهواره‌ای

تعداد ماهواره‌هایی که به دور زمین می‌چرخند، به‌ویژه با رشد سریع مجموعه Starlink متعلق به شرکت SpaceX به‌ سرعت در حال افزایش است. این موضوع می‌تواند مشکلات متعددی ایجاد کند، که از جمله آنها می‌توان به افزایش زباله‌های فضایی، آلودگی نوری در آسمان شب و تجمع فلزات در جو فوقانی ناشی از بازگشت ماهواره‌ها اشاره کرد. یکی از مشکلات کمتر شناخته‌شده این است که ماهواره‌های خصوصی ممکن است به‌طور ناخواسته تشعشعاتی به فضا نشت دهند؛ تشعشاتی که می‌تواند در کار تلسکوپ‌های رادیویی برای مطالعه کهکشان‌های باستانی، سیارات فراخورشیدی نزدیک و سیاه‌چاله‌های فوق‌سنگین، اختلال ایجاد کند.

برخی ستاره‌شناسان به تازگی به Live Science گفته‌اند که اگر شمار ماهواره‌ها به حد نهایی برسد، ممکن است به نقطه‌ای برسیم که اخترشناسی رادیویی در برخی طول‌موج‌ها به‌شدت محدود یا حتی ناممکن شود. Federico Di Vruno، اخترشناس در رصدخانه Square Kilometer Array و یکی از مدیران مرکز حفاظت از آسمان تاریک و ساکت در اتحادیه بین‌المللی نجوم، به Live Science گفته است: «اگر این اتفاق بیفتد، به این معنا است که ما به‌ صورت مصنوعی پنجره‌های مشاهده جهان را می‌بندیم.»

داشتن تلسکوپی محافظت‌شده روی ماه می‌تواند در چنین سناریویی، امکان تداوم اخترشناسی رادیویی را فراهم کند. البته این تلسکوپ تنها قادر به انجام بخشی از تحقیقات علمی‌ خواهد بود، که امروزه توسط رصدخانه‌های رادیویی در سراسر جهان انجام می‌شود.

Gupta گفته است که پژوهشگران دیگر نیز در حال بررسی امکان استفاده از مجموعه‌ای از ماهواره‌های مدارگرد ماه، به‌ عنوان جایگزین یا مکمل LCRT هستند. با وجود این‌، او افزوده است که پنجره مشاهده‌ای آنها بسیار محدودتر خواهد بود.

کشف طول‌موج‌های جدید با تلسکوپ رادیویی ناسا

علاوه بر محافظت از اخترشناسی رادیویی، LCRT می‌تواند ما را قادر سازد طول‌موج‌هایی را اسکن کنیم که تلسکوپ‌های زمینی قادر به دریافت آنها نیستند. سیگنال‌های رادیویی با طول‌موج بیش از ۱۰ متر، که به آنها طول‌موج‌های فوق‌بلند گفته می‌شود، به‌راحتی از جو زمین عبور نمی‌کنند. بنابراین از سطح زمین تقریباً غیرقابل مطالعه هستند. اما این طول‌موج‌ها در مطالعه آغاز جهان، یعنی دوران تاریک کیهانی، حیاتی هستند، چرا که سیگنال‌های این دوره، به‌ شدت سرخ‌گرایی یافته‌اند.

Gupta گفته است: «در این مرحله، جهان عمدتاً از هیدروژن خنثی، فوتون‌ها و ماده تاریک تشکیل شده بود. به همین دلیل، این دوره، آزمایشگاه ممتازی برای آزمودن درک ما از کیهان‌شناسی است.»

او تصریح کرده است: «رصد دوران تاریک می‌تواند فیزیک و کیهان‌شناسی را دگرگون کند و درک ما از فیزیک ذرات بنیادی، ماده تاریک، انرژی تاریک و تورم کیهانی را بهبود بخشد.»

همچنین LCRT از تشعشعات خورشیدی که می‌تواند در سایر سیگنال‌های رادیویی اختلال ایجاد کند، محافظت خواهد کرد و این امکان را فراهم می‌کند که این طول‌موج‌ها بهتر روی ماه مطالعه شوند.

نخستین تلاش‌ها

اگر LCRT تأیید شود، این پروژه دستاوردی بزرگ برای علم خواهد بود. با وجود این‌، نخستین تلسکوپ رادیویی ماه نخواهد بود. در فوریه ۲۰۲۴، فضاپیمای Odysseus متعلق به Intuitive Machines که نخستین فضاپیمای خصوصی بود که روی ماه فرود آمد، ابزار ROLSES-1 ناسا را به نیمه نزدیک ماه منتقل کرد. اگرچه این فرودگر واژگون شد و به پهلو افتاد، اما تلسکوپ ۱۴ کیلوگرمی آن توانست به‌ طور مختصر نخستین داده‌های رادیویی از ماه را جمع‌آوری کند. با وجود این، از آنجایی که ROLSES-1 به سمت زمین قرار داشت، تقریباً تمام سیگنال‌هایی که دریافت کرد از خود سیاره ما بودند و از منظر نجومی ارزش چندانی نداشتند. این را مطالعه‌ای که در ۱۲ مارس در مجله arXiv منتشر شد، تأیید کرده است.

Gupta بیان کرده است: «این نمونه خوبی است از اینکه چرا ما برای اندازه‌گیری مطمئن سیگنال‌های دوران تاریک، به محیطی آرام و رادیویی در نیمه پنهان ماه نیاز داریم.»

در ادامه سال جاری، فضاپیمای Blue Ghost II متعلق به شرکت Firefly Aerospace نیز تلاش خواهد کرد روی نیمه پنهان ماه فرود بیاید. یکی از محموله‌های برنامه‌ریزی‌شده آن، ابزار LuSEE Night است؛ یک تلسکوپ رادیویی کوچک از وزارت انرژی آمریکا که آسمان را برای سیگنال‌های فوق‌بلند طول‌موج اسکن خواهد کرد.

Gupta اعلام کرده است: «رصدهای این تلسکوپ‌ها برای درک محیط ماه، چالش‌ها و راهکارهای احتمالی برای آشکارسازی سیگنال‌های فوق‌بلند، ارزشمند خواهند بود.»

نوشته ناسا قصد دارد تلسکوپ رادیویی غول‌پیکری را در نیمه پنهان ماه بسازد اولین بار در تک ناک - اخبار تکنولوژی روز جهان و ایران. پدیدار شد.