ناوگان تلسکوپ‌های فضایی و تحول بشر در ۱۰ سال آینده

محققان قصد دارند تا در دهه آینده، برای ساخت ناوگانی از تلسکوپ‌های فضایی پیشرفته تلاش کنند. طرح بررسی و مطالعه علم نجوم و اخترفیزیک، قصد دارد پیش‌نمایشی از ۱۰ سال آینده علوم فضایی ایالات‌متحده را ارائه دهد. هر دهه، کارشناسانی که توسط آکادمی‌های ملی علوم، مهندسی و پزشکی دور هم جمع می‌شوند، اطلاعاتی را از ستاره‌شناسان سراسر کشور کسب می‌کنند تا به کمک آن فهرست اولویت‌بندی‌شده پروژه‌ها را به سیاستگذاران و آژانس‌های فدرال ارائه دهند. لیست کارهای گذشته در صدر موارد ویژه‌ای قرار گرفته‌اند. به عنوان مثال می‌توان به تلسکوپ فضایی «جیمزوب» و تلسکوپ فضایی «روم نانسی گریس» اشاره کرد. اما امسال، ستاره‌شناسان برنامه‌ای متفاوت را پیش‌رو قرار داده‌اند. آخرین نظرسنجی انجام شده در این زمینه که مسیر نجوم و اخترفیزیک ایالات‌متحده را از سال ۲۰۲۲ تا پایان ۲۰۳۲ ترسیم می‌کند، توصیه می‌کند که «ناسا» برنامه جدیدی برای توسعه چندین تلسکوپ فضایی بزرگ ترتیب بدهد. براساس گزارشی که در چهار نوامبر منتشر شد، سرمایه‌گذاری اولیه مفاهیم چندین ماموریت پیش‌رو، می‌تواند خطرات و ضررهای مالی این ماموریت‌ها را کاهش دهد.«اسکات گائودی» ستاره‌شناس دانشگاه ایالتی اوهایو که در کمیته آکادمی ملی، تنظیم‌کننده این گزارش عضو است، می‌گوید: «موارد ذکر شده توصیه‌های مهمی هستند؛ آنها واقعا نجوم را در ایالات‌متحده و به نوعی در جهان متمرکز می‌کنند، زیرا ما مشارکت‌های بین‌المللی زیادی داریم.»
تلسکوپ‌های فضایی جاه‌طلبانه و پیچیده هستند
برنامه چند ماموریتی پیشنهادی، نحوه برنامه‌ریزی ماموریت‌های فضایی بزرگ را تغییر خواهد داد. «جاناتان فورتنی» اخترفیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا می‌گوید: «در گذشته یک پروژه به عنوان اولویت شناخته‌، ساخته می‌شد و پس از راه‌اندازی و بهره‌برداری، دانشمندان تازه به این فکر می‌افتادند که پروژه بعدی چیست؟ اما تلسکوپ‌های فضایی جاه‌طلبانه‌تر، پیچیده‌تر و گران‌تر هستند. پس برنامه‌ریزی، ساخت و به‌کارگیری آن چندین دهه به طول می‌انجامد که در این مدت زمان نباید پروژه‌های دیگر را از دست داد.» او ادامه داد: «در دست داشتن همزمان چندین پروژه، آینده را برای ما تضمین می‌کند. اگر محققان برای چند سال روی یک ماموریت کار کنند و متوجه شوند که این فناوری پاسخگوی سوالات بشر نیست، می‌توانند به راحتی به سمت پروژه دیگری بروند و تلسکوپ جدیدی را به فضا پرتاب کنند. توسعه ماموریت‌های متعدد به صورت موازی نیز می‌تواند زمان انتظار طولانی بین پرتاب‌ها را کاهش دهد.»
گانودی می‌گوید: «من از این موضوع بسیار هیجان‌زده هستم. این بهترین نتیجه ممکن است. این برقراری نظم میان انجام چندین پروژه می‌تواند اطمینان را افزایش دهد که ماموریت‌های فضایی بزرگ می‌توانند مطابق بودجه و برنامه‌ریزی پیش روند. این یک استراتژی جدید برای رسیدن به پاسخ سوالات است و این همان روشی است که برای پیشرفت نجوم در دهه آینده واقعا به آن نیاز داریم.» طبق گزارش بررسی، اولین ماموریت در برنامه جدید باید یک تلسکوپ فضایی باشد که جهان را در طول موج‌های فروسرخ و فرابنفش مشاهده می‌کند و شکاف باقی‌مانده از اطلاعات توسط ابزارهای دیگر پر می‌شود. تلسکوپ فضایی «هابل» عمدتا به نور مرئی و فرابنفش نگاه می‌کند، درحالی که تلسکوپ «جیمزوب» عمدتا جهان را در مادون قرمز رصد می‌کند.
پنجره مادون قرمز به کیهان
این رصدخانه نوظهور با پهنای بیش از دو برابر به نسبت «هابل» در جمع‌آوری نور، می‌تواند سیاره‌هایی را در منظومه‌های ستاره‌ای دیگر درحالی شناسایی کند که تنها به اندازه یک‌دهم میلیاردم ستاره‌های پیشین درخشندگی دارند. همچنین قادر است طول موج‌های خاص نور یا طیف‌هایی را شناسایی کند که توسط سیارات فراخورشیدی منتشر شده است. به کمک این تلسکوپ می‌توان ستاره‌ها، کهکشان‌ها و سایر اجرام آسمانی را نیز رصد کرد. با قیمت تخمینی ۱۱ میلیارد دلار، قرار است این تلسکوپ در اوایل دهه ۲۰۴۰ به فضا پرتاب شود. از دیگر برنامه‌های پیش‌رو می‌توان به این نکته اشاره کرد که «ناسا» باید پنج سال پیش از شروع کار روی اولین ماموریت پرچمدار در این سری، توسعه یک ماموریت مادون قرمز دور و یک ماموریت پرتو ایکس را در دستور کار خود قرار دهد. هرکدام از این پروژه‌ها سه تا پنج میلیارد دلار هزینه خواهند داشت. فورتنی می‌گوید: «یک پنجره مادون قرمز دور به کیهان می‌تواند به اخترشناسان کمک کند تا چگونگی رفتار آب در تشکیل منظومه‌های سیاره‌ای را مطالعه کنند. جانشین رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ۲۲ ساله ناسا می‌تواند جزئیات جدیدی از تکامل کهکشان، رفتار سیاهچاله‌های عظیم و دیگر پدیده‌های پرانرژی را آشکار کند.»
براساس نظرسنجی‌های انجام‌شده در تعیین برنامه‌های دهه آینده، بالاترین اولویت اخترشناسان روی زمین، ادامه ساخت دو رصدخانه بزرگ نوری، تلسکوپ غول‌پیکر ماژلان در شیلی و تلسکوپ سی‌متری در ‌هاوایی است، اگرچه این پروژه اخیرا با بحث‌هایی در زمینه حفاظت از محیط‌زیست روبه‌رو شده است. این نظرسنجی همچنین اشاره می‌کند زمان آن فرا رسیده که آرایه بسیار بزرگ در «نیومکزیکو» با آرایه بسیار طولانی از تلسکوپ‌های پراکنده در سراسر ایالات‌متحده جایگزین شود. جانشین پیشنهادی برای این رصدخانه‌های رادیویی در سطح جهانی، آرایه بسیار بزرگ نسل بعدی است که ۱۰ برابر حساس‌تر است. فورتنی خوش‌بین است که ناسا و سایر آژانس‌های فدرال اولویت‌های رتبه‌بندی دهه‌ای را به واقعیت تبدیل کنند. او می‌گوید: «این رکورد از نظر برجسته‌ترین توصیه‌ها بسیار خوب بوده است. من واقعا اطمینان دارم که این برنامه به خوبی پیش خواهد رفت.»