تلسکوپ فضایی هابل تا چه زمانی دوام می آورد؟

چندی پیش ناسا اعلام کرد که تلسکوپ هابل به دلیل وجود خطای نرم‌افزاری بار دیگر به حالت ایمن بازگشته است. سیستم‌های علمی تلسکوپ به هیچ وجه تحت تاثیر این موضوع قرار نگرفتند و عادی کار می‌کردند.

با همه‌ی این‌ها در حالی که تیم ماموریت روی زمین در حال رفع مشکل تلسکوپ بودند، تمام عملیات‌های علمی به تعلیق درآمدند؛ اما آژانس هیچ جزئیاتی مبنی بر معرفی عاملی برای وجود این اختلال و یا اینکه چه راهکارهایی برای رفع آن پیش گرفتند را منتشر نکرده است.

احتمالا موضوعی برای ترسیدن وجود ندارد بلکه هر زمان ناهنجاری ظاهر می‌شود، فضاپیماهایی مانند هابل وارد حالت ایمن می‌شوند. حالت ایمن به این معناست که تلسکوپ جمع آوری داده‌ها و مکان‌یابی اهداف را متوقف می‌کند و فقط مطمئن می‌شوند که صفحه خورشیدی آن همچنان به کار خود ادامه می‌دهد. این موضوع باعث کم دردسرتر و ساده‌تر شدن عیب‌یابی می‌شود، مخصوصا اگر مشکل نرم‌افزاری باشد می‌تواند چندین قسمت را تحت‌الشعاع قرار دهد.

هابل اخیرا در سال ۲۰۱۸ در حالت امن قرار گرفت که به دلیل اشکال در ژیروسکوپ (وسیله‌ای که برای حفظ جهت مناسب در مدار استفاده می‌شود) بود. این تلسکوپ در عرض سه هفته و بدون هیچ مشکلی محسوسی دوباره آنلاین شد. اما این اتفاقات بار دیگر به ما یادآوری می‌کند که هابل دیگر جوان نیست.

۳۰ سال خدمت این تلسکوپ بیش از حد انتظار مردم است و تلسکوپ در واپسین قدم‌های خود برای خواب زمستانی قرار دارد.

 هابل چقدر زمان دارد و زمانی که از بین برود چه اتفاقی می‌افتد؟

سخت افزار پیر هابل آخرین ‌بار به طور مستقیم در سال ۲۰۰۹ با کمک فضانوردان شاتل فضایی سرویس‌دهی شد و مهندسان در آن زمان تخمین می‌زدند که این کار تا حدود ۲۰۱۶  ادامه خواهد داشت.

مهندسان پس از چند سال پرواز با تمام نوسازی‌ها، بقا و قابلیت اطمینان ابزار را دوباره ارزیابی کردند و شروع به رفع مشکل کردند، جدیدترین برآوردها نشان می‌دهد که با تقریب خوبی تا سال ۲۰۲۶ یا کل دهه بتوانیم به همین کیفیت که امروزه در حال انجام است، فعالیت علمی را انجام دهیم.

سابقه درخشان

هابل سابقه‌ی درخشان و شگفت انگیزی در تحقیقات ستاره‌شناسی دارد: مطالعه سیارات و اقمار در منظومه شمسی، ستاره‌های دوردست، کهکشان‌ها، ابرنواخترها، سحابی‌ها و سایر پدیده‌های اخترفیزیکی و مطالعه منشأ و گسترش جهان.

اولین باری که در سال ۱۹۹۰ این تلسکوپ به فضا پرتاب شد، ما هنوز ۵ سال با کشف اولین ستاره فراخورشیدی که به دور ستاره‌ای شبیه خورشید می‌چرخد فاصله داشتیم؛ با این وجود هابل عملکرد بی‌نظیری را از خود نشان داد.

هابل با این که برای یافتن سیارات فراخورشیدی مفید نیست، اما برای مشاهدات ثانویه که مشخص‌کننده سیارات و جو آن‌هاست، کاربرد دارد. هنگامی که تلسکوپ فضایی جیمز وب در اواخر سال جاری پرتاب شود، این دو رصدخانه می‌توانند با همکاری یکدیگر گام نویدبخشی در راستای شناسایی جهانی زمین مانند بردارند .

تلسکوپ فضایی جیمز وب یا JWST  اغلب به عنوان جانشین هابل معرفی می‌شود که این توصیف درستی از موضوع نیست. هابل می‌تواند جهان را از دید امواج مرئی و فرابنفش مشاهده کند و این در حالی است که تمرکز مشاهدات جیمز وب روی امواج فروسرخ است. این موضوع به ما در مطالعه اجسام از جهان اولیه و به توصیف شیمی در جهان‌های دیگر کمک می‌کند.

این ویژگی حیاتی مانند چشم بصیرتی برای مطالعه‌ پدیده‌هایی است که درک ناچیزی از آن‌ها داریم. در سال ۲۰۱۷ تلسکوپ فضایی هابل با استفاده از توانایی طیف‌سنجی خود برای اولین بار منبع امواج گرانشی که بر اثر برخورد دو ستاره نوترونی بود را مشاهده کرد، مشاهده این پرتوی فروسرخ غیرعادی به کمک هابل کمک زیادی به مشاهده دقیق‌تر و توسعه هم‌جوشی و کنترل پیامدهای این رویداد کرد.

هابل متشکل از چهار ابزار علمی اصلی است که اگر یک یا دو کار متوقف شوند، هنوز شرایط برای انجام کارهای علمی بسیاری وجود دارد. تلسکوپ از بخش‌های متفاوتی تشکیل شده، بنابراین خرابی نرم‌افزار یا سخت‌افزار منفرد لزوما مانع کار تک تک ابزارها نمی‌شود.

همانطور که گفته شد، هیچ برنامه‌ای برای یک ماموریت خدماتی جدید وجود ندارد، اگر یک خرابی فاجعه‌بار وجود داشته باشد که هابل را کاملا آفلاین کند، مشکل است که ناسا ماموریتی برای تعمیر رصدخانه با قدمت بیش از سه دهه انجام دهد.

پس در نهایت هنگامی که هابل بخواهد بازنشسته شود چه چیزی جانشین آن خواهد شد؟

براون می‌گوید که سایر کشورها هم قصد انجام ماموریتی مشابه آن چه هابل در طیف مرئی و فرابنفش انجام می‌دهد، دارند. تلسکوپ هندی Astrosat در حال حاضر مشاهدات فرابنفش را از فضا با دیافراگم بسیار کم‌تر انجام می‌دهد.

چین در حال راه‌اندازی یک تلسکوپ فضایی به نام Xuntian تا سال ۲۰۲۴ است که گفته می‌شود محدوده فضایی قابل مشاهده‌ی آن ۳۰۰ برابر بزرگ‌تر از هابل است.

جانشین واقعی هابل ممکن است تلسکوپ LUVOIR (Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor) باشد که توانایی مشاهده طول موج‌های مختلف نوری فرابنفش و فروسرخ را دارد و در صورت تایید اعتبار زودتر از ۲۰۳۹ راه‌اندازی می‌شود. قابل انتظار است که هابل تا زمانی که واقعا جایگزین نشود، روشن باقی بماند. اما اکثر ستاره‌شناسان خود را برای یک شکاف بزرگ در دانش پس از توقف کار هابل آماده می‌کنند.

تام براون، رئیس ماموریت فضایی هابل در موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور می‌گوید: «هابل واقعا برگ برنده‌ اخترشناسی نوری و فرابنفش است و بسیاری از نجوم، مخصوصا هنگامی که بحث درک ما از شیمی و دما در فضا می‌شود به اطلاعاتی که واقعا می‌توانید از آن دریافت کنید، بستگی دارد؛ ما بیم این را داریم که جامعه‌ فضایی با توقف هابل احساس خلأ کند.»