چرا با وجود جیمز وب هنوز تلسکوپ هابل استفاده می شود

در این پست از سایت bloginoo به بررسی دلیل استفاده از تلسکوپ هابل پرداخته ایم.

رصدخانه تقریباً 33 ساله ناسا هنوز کارهای علمی زیادی برای انجام دارد و ستاره شناسان می خواهند عمر آن را افزایش دهند.

هنگامی که تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) در سال گذشته عملیات خود را آغاز کرد، مقایسه ها آغاز شد. اخترشناسان تصاویر آنلاین کنار هم از همان اجرام آسمانی را که توسط JWST و تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده بود، منتشر کردند و اشاره کردند که تصاویر JWST چقدر واضح تر و دقیق تر هستند.

اما هنوز هابل را در نظر نگیرید. این تلسکوپ متعلق به ناسا و آژانس فضایی اروپا، پس از نزدیک به 33 سال هنوز در حال انجام اکتشافات بزرگ است.

بث بیلر، اخترشناس دانشگاه ادینبورگ، بریتانیا، که ریاست کمیته ای را به نمایندگی از دانشمندانی که از هابل استفاده می کنند، می گوید : هنوز هزاران دانش باید با هابل انجام شود.

تام براون، رئیس دفتر مأموریت هابل در مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی (STScI) در بالتیمور، مریلند، می‌افزاید : مردم می‌گویند، آیا هابل اکنون بی‌فایده خواهد بود؟ اینطور نیست، زیرا قابلیت های منحصر به فردی دارد.

در حالی که JWST طول موج های فروسرخ را تشخیص می‌دهد و آن را برای رصد کهکشان های دور ایده‌آل می‌کند، هابل جهان را بیشتر در طول موج های دیگر، از جمله نور فرابنفش پر انرژی ساطع شده از شگفتی هایی مانند ستاره های در حال انفجار، مطالعه می‌کند. همچنین دید واضحی در طول موج های مرئی دارد که به تلسکوپ اجازه می‌دهد تصاویر بی سابقه ای از ستاره ها، کهکشان ها و پدیده های کیهانی نزدیک تر به زمین بگیرد. از آنجایی که هیچ رصدخانه دیگری نمی تواند این کارها را به طور گسترده انجام دهد و همچنین، هابل هنوز هم تقاضای بالایی دارد و محققان درخواست های زیادی برای زمان خود نسبت به تلسکوپ در دسترس دارند.

ستاره شناسان می خواهند آنچه را که می توانند از هابل بدست آورند در حالی که هنوز مفید است، به حداکثر برسانند. مهندسان تخمین می زنند که این تلسکوپ 16 میلیارد دلاری تا پایان این دهه و شاید تا دهه 2030 به کار خود ادامه دهد. اما مسابقه برای به دست آوردن هر چه بیشتر علم در سال های باقی مانده است. و بهره برداری از همپوشانی عملیاتی آن با JWST ادامه دارد.

تنها بازی در شهر

بسیاری از ستاره شناسان در مورد توانایی هابل برای تشخیص طول موج های UV هیجان زده هستند، که نمی توان آن را به خوبی از روی زمین مطالعه کرد جو زمین بیشتر این نور را فیلتر می کند. ناسا تا دهه 2040 قصد ندارد تلسکوپ UV قدرتمند دیگری در فضا داشته باشد. براون می گوید : در این میان، هابل تقریباً تنها بازی برای بخش عظیمی از اخترفیزیک است.

این شامل اشعه ماوراء بنفش است که از ستارگان جوان تابش می‌کند، که با جذب گاز و غبار می‌درخشند. دو سال پیش، اخترشناسان STScI بررسی حدود 200 ستاره از این قبیل را آغاز کردند که بزرگترین برنامه رصدی است که با استفاده از هابل انجام شده است. هدف ایجاد کتابخانه ای از اطلاعات UV از این ستارگان است که ستاره شناسان آینده بتوانند از آن برای درک تکامل ستاره ها استفاده کنند. این نظرسنجی 96 درصد کامل شده است.

هابل همچنین هنگام مطالعه پدیده‌های «گذرا»، مانند ستارگان در حال انفجار، که بدون هشدار در آسمان شب ظاهر می‌شوند و قبل از محو شدن نیاز به مطالعه دارند، می‌درخشد. چندین بررسی فعلی و برنامه ریزی شده آسمان، بسیاری از این پدیده‌ها را شناسایی می‌کنند، و هابل به طور منحصر به‌ فردی برای مشاهده جزئیات آن‌ ها در طول موج های UV یا مرئی به محض کشف مناسب است. اپراتورهای ماموریت حتی "پنجشنبه های انعطاف پذیر" را در برنامه هابل معرفی کرده اند یک پنجشنبه در ماه به برنامه ریزی مشاهدات لحظه آخری اختصاص دارد.

اخترشناسان همچنین در حال آموزش ترفند های جدید هابل هستند. اپراتورها اخیرا نحوه استفاده از یکی از ابزارهای آن، دوربین پیشرفته برای بررسی، را برای ترکیب اطلاعات در مورد طیف و قطبش نور از اجرام آسمانی، که بینش جدیدی از ماهیت آنها به دست می دهد، بررسی کرده اند.

بیشتر تمرکز در سال های آینده روی هماهنگ کردن رصد‌های هابل و JWST برای به دست آوردن تصویر کامل تری از پدیده های کیهانی خواهد بود. به عنوان مثال، این ممکن است به معنای استفاده از هابل برای نگاه کردن به کهکشان های نزدیک به کهکشان هایی باشد که توسط JWST در کیهان دور دیده شده است، برای ایجاد جدول زمانی تکامل کهکشانی، یا مطالعه مشترک جو سیارات فراخورشیدی که هابل میراث طولانی کاوش در آن‌ها دارد.

جنیفر وایزمن، اختر فیزیکدان در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت، مریلند و دانشمند ارشد پروژه هابل، می‌گوید : قدرت داشتن هر دوی این رصد خانه ها توانایی ما برای درک همه این حوزه های اخترفیزیک را به شدت افزایش می‌دهد. اکنون زمان آن است که از این امکانات حداکثر استفاده را بکنیم.

هابل هنوز نمرده است

دقیقاً مشخص نیست که هابل چه مدت باقی مانده است. جیم جلتیک، معاون مدیر برنامه هابل در مرکز گدارد می‌گوید : اگر از شما بپرسم که خودروی شما چه زمانی خراب می‌شود، سرنخی نخواهید داشت، و این تا حدودی دنیایی است که ما در آن هستیم.

هابل که در سال 1990 توسط فضانوردان شاتل فضایی دیسکاوری به فضا پرتاب شد، طی سال ها به ارتقاء نیاز داشت. فضانوردان بین سال های 1993 تا 2009 پنج بار از آن بازدید کردند، ابتدا برای رفع نقص آینه ای که باعث تاری دید آن شده بود و سپس ابزار های علمی آن را تقویت کردند تا آن را در لبه برتر نجوم نگه دارند. وایزمن می گوید : این هابل را بارها و بارها مانند یک رصدخانه جدید نگه داشته است. اما ناسا شاتل فضایی را در سال 2011 بازنشسته کرد و هیچ برنامه ای برای سرویس دهی مجدد به تلسکوپ ندارد.

سیستم های پایه‌ای که تلسکوپ را فعال نگه می‌دارند مانند پنل های خورشیدی و باتری هایی که آن را تغذیه می‌کنند، و ژیروسکوپ هایی که آن را در فضا جهت می‌دهند عملکردی هستند اما قدیمی هستند. گاهی اوقات، همه چیز بدون هیچ هشداری خراب می‌شود، مانند زمانی که رایانه محموله هابل به مدت یک ماه در سال 2021 آفلاین بود. مهندسان در نهایت توانستند دوباره کار کنند، اما در یک سیستم پشتیبان. آن‌ها همچنان در تلاش هستند تا سیستم اولیه را مجدداً راه‌اندازی کنند تا در صورت شکست نسخه پشتیبان، هابل از آن استفاده کند.

اپراتورها همچنین به دنبال راه های هوشمندتر برای راه اندازی تلسکوپ برای افزایش طول عمر آن هستند. به عنوان مثال، مهندسان نحوه ارتباط هابل با ماهواره ها را برای انتقال داده ها به زمین تغییر دادند. به‌جای استفاده از فرستنده‌های روی برد تلسکوپ در فوران های کوتاه، کنترل کننده های مأموریت اکنون داده های بیشتری را قبل از ارسال تکه ای از داده ها به یکباره روی تلسکوپ جمع‌ آوری می‌کنند. روشن و خاموش کردن فرستنده ها کمتر عمر آنها را افزایش می دهد.

سوال درازمدت دیگر این است که هابل چه مدت می تواند به اندازه کافی بالا بماند تا از کشش جو زمین که آن را در ارتفاع پایین می آورد و در نهایت آن را نابود می کند فرار کند. در گذشته، این تلسکوپ تا ارتفاع 615 کیلومتری از سطح سیاره ما می چرخید. در حال حاضر 535 کیلومتر است که انتظار می رود تا اواسط دهه 2030 باقی بماند.

اما اگر خورشید به حداکثر فعالیت پیش بینی شده خود در سال 2025 برسد، طوفان های خورشیدی می توانند مرگ هابل را تسریع کنند. بنابراین ناسا و شرکت هوافضا اسپیس ایکس، مستقر در هاثورن، کالیفرنیا، در حال مطالعه هستند که آیا می توانند یک کپسول اسپیس ایکس را به هابل متصل کنند و آن را به مداری بالاتر ارتقا دهند. این به ناسا زمان بیشتری می‌دهد تا در پایان عمر تلسکوپ، با هدایت آن به اقیانوس، از شر تلسکوپ خلاص شود. نتایج مطالعه افزایش مدار هنوز برای انتشار عمومی برنامه ریزی نشده است.

در این بین، کارهای زیادی برای انجام دادن وجود دارد. اگرچه هابل در طول عمر خود بیش از 1.5 میلیون رصد انجام داده است، اما به کمتر از یک دهم درصد از آسمان نگاه کرده است.

جلتیک می‌گوید : این عدد برای من شگفت‌ انگیز است. چیزهای زیادی وجود دارد که ما به آنها نگاه نکرده ایم.