از وقتی بشر به آسمان شب نگریست و با شگفتی به نورهای چشمک‌زن خیره شد تا به امروز که تلسکوپ فضایی جیمز وب به فضا پرتاب شده، ده‌ها قرن گذشته است. در طی این هزاره‌ها، درک ما از جهان هستی مستمر دگرگون شده است. این تحولات توسط ابزارهایی ممکن شده‌اند که با صرف تلاش و هزینه زیاد ساخته‌ایم تا پرده از اسرار جهان برداریم. در بین انبوه ابزارهای علمی، تلسکوپ‌ها جایگاهی نمادین دارند. این ابزار ما را قادر می‌سازد به اعماق کیهان سفر کنیم و گوشهای از آنچه را رخ داده است تماشا کنیم. در این مقاله، تعدادی از تأثیرگذارترین تلسکوپ‌های گذشته، حال و آینده را به شما معرفی می‌کنیم.
۱. تلسکوپ گالیله
یکی از تأثیرگذارترین دانشمندان تاریخ کارش را با تلسکوپی کوچک و دست‌ساز شروع کرد. ماه مه سال ۱۶۰۹ میلادی (۹۸۸ خورشیدی)، گالیله باخبر شد که دانشمندی هلندی به‌نام هانس لیپرشی تلسکوپ کوچکی را به‌نام خود ثبت کرده است. او با الهام از اختراع لیپرشی، تلسکوپی با بزرگ‌نمایی ۲۰ برابر ساخت و آن را به‌سمت آسمان نشانه گرفت.
اولین جرمی که او با تلسکوپش به آن چشم دوخت ماه بود. گالیله توانست از نزدیک دره‌ها و تعدادی کوه‌های سطح ماه را مشاهده کند. دومین هدف او اما جایی بود که بزرگترین کشف دنیای نجوم در آن زمانه را رقم زد.
در ۷ ژانویه سال ۱۶۱۰ میلادی (۱۷ دی‌ماه ۹۸۹ خورشیدی)، گالیله در حال رصد سیاره مشتری بود که آگاه ۳ جسم نورانی ثابت در اطراف سیاره شد و فهمید این ۳ جسم که ۶ روز بعد ۴ تا شدند به جز اینکه ثابت نیستند، بلکه در مدارهای معین دور سیاره غول‌پیکر در حال گردش‌اند. آن اجسام قمرهای مشتری بودند، قمرهایی که بعدها قمرهای گالیله نام گرفتند.
یافته‌های گالیله اولین شواهد تجربی انکارناپذیر در تأیید نظریه کوپرنیک، اخترشناس لهستانی، درباره وضعیت زمین و خورشید بودند. تا پیش از کوپرنیک، به‌مدت ده‌ها قرن نظریه زمین مرکزی بطلمیوس نظریه غالب کیهان‌شناسی بود. طبق این نظریه، زمین در مرکز عالم قرار گرفته و سایر اجرام در مدارهای مشخصی به دور آن در گردش بودند.
با نظریات کوپرنیک و مشاهدات گالیله، این نظریه برای اولین بار به چالش کشیده شد. در نهایت مشاهده‌های گالیله سرشروعی بر تغییر نگرش انسان به جایگاه خود در جهان هستی شد.
۲. تلسکوپ آینه‌ای نیوتن
اغلب ما اسحاق نیوتن را با ماجرای معروف درخت سیب، قانون گرانش و قوانین سه‌گانه‌اش می‌شناسیم. اما نیوتن در طول عمر پربارش خدمات علمی مهم دیگری هم داشته است. یکی از آنها ساخت یک تلسکوپ آینه‌ای کارآمد بود.
تا اواسط قرن ۱۷ میلادی، پرسشی بحث‌برانگیز بین منجمان گوناگون بود: «چرا لبه‌های تلسکوپ‌های ما هنگام رصد اجرام گوناگون، نورهای رنگی مشاهده می‌گردد.» نیوتن با بررسی این پدیده اولین کسی بود که آگاه «انحراف رنگی» شد. او با استفاده از یک منشور، نور خورشید را به رنگ‌های سازنده‌اش تجزیه کرد.
چندین منجم و سازنده تلسکوپ کوشیدند مشکل انحراف رنگ را حل کنند که در کار رصد اختلال تشکیل می‌کرد. آنها تلاش می‌کردند توسط آینه‌ها نور رسیده از اجرام را در یک نقطه متمرکز کنند تا دیگر احتیاجی به استفاده از عدسی‌های شیشه‌ای نباشد. تلاش‌های آنها خیلی ثمربخش نبود زیرا در آن دوران، ساخت دستی آینه‌های سهموی برای جمع‌کردن نور در یک نقطه کار راحتی نبود.
خلاقیت نیوتن به کمک آمد. او از آینه‌ای کروی استفاده کرد که ساختش آسان‌تر بود. این روش نیوتن جواب داد و مشکل انحراف رنگی حل شد، گرچه مشکل دیگری به‌نام «انحراف کروی» به وجود آورد. این مشکل مانع از جمع‌شدن یکنواخت نور در یک نقطه و پیدایش تصویر شفاف می‌شد. نیوتن برای حل این مشکل از یک آینه ثانویه استفاده کرد که کار مشاهده را برای چشم آسان‌تر می‌کرد.
در نهایت تلسکوپ ابتکاری نیوتن مبنایی برای ساخت تلسکوپ‌های کوچک و بزرگ تا به امروز شده است.
۳. تلسکوپ فضایی هابل
قرن‌همی‌باشد که منجمان از دریچه تلسکوپ‌های کوچک و بزرگ خود به فضا می‌نگرند، اما همه این تلسکوپ‌ها روی سطح زمین یا بر بلندی قله‌ها قرار گرفته‌اند. رصد آسمان از زمین سختی‌های خاص خودش را دارد، همچون:
- شرایط متغیر جوی؛
- مولکول‌های هوا که گاهی به ذرات نور رسیده از سایر اجرام برخورد کرده و آنها را پراکنده می‌کنند؛
- آلودگی نوری.
منجمان پیوسته در آرزوی مکانی برای رصد راحت و دقیق آسمان بودند تا اینکه در سال ۱۹۹۰ میلادی (۱۳۶۸ خورشیدی) به آرزوی خود رسیدند. سازمان فضایی ایالات متحده (ناسا) با همکاری سازمان فضایی اروپا، اولین تلسکوپ فضایی بشر به‌نام هابل را به فضا پرتاب کردند.
طی ۲۲ سال گذشته، هابل نگاه ما به جهان را بارها متحول کرده است. میلیون‌ها تصویر بی‌مثل گرفته‌شده با این تلسکوپ هزاران بار در مقاله‌های اخترشناسان، کیهان‌شناسان، فیزیک‌دانان و سایر دانشمندان استفاده شده‌اند. تعدادی از تصاویر زیبا و معروف هابل هم بین مردم عادی شهرتی برای خود دست‌وپا کرده‌اند. همه اینها به علت یک آینه سهموی به‌قطر ۲٫۴ متر رقم خورده است.
بی‌شک تا به امروز، هابل تأثیرگذارترین تلسکوپ ساخت دست بشر است. مسلما هابل پایان کار نیست زیرا کنجکاوی بشر سیری‌ناپذیر است.
۴. تلسکوپ فضایی جیمز وب
هابل چنان موفق بود که بشر را به فکر ساخت تلسکوپ‌های فضایی بزرگ‌تر انداخت. یکی از آنها که اخیراً به فضا پرتاب شده تلسکوپ فضایی جیمز وب است. ما می‌خواهیم با این تلسکوپ به سال‌های اولیه پیدایش کیهان سفر کرده و به پیدایش کهکشان‌ها، ستاره‌ها و سیاره‌ها بنگریم.
جیمز وب به نسبت با هابل غولی بزرگ است. آرایه شش‌ضلعی آینه‌های طلااندودش ۳ برابر بزرگ‌تر از آینه تلسکوپ هابل است. در ضمن، جایگاه فعالیت جیمز وب به نسبت با جایگاه هابل خیلیدورتر از زمین است. همه اینها به دلیل این می‌باشد که جیمز وب قرار است چیزهایی را ببیند که هابل یا نمی‌توانست ببیند یا به‌سختی می‌توانست ببیند.
آینه جیمز وب تنها بخش منحصربه‌فرد این تلسکوپ نیست. پرده‌های محافظ این تلسکوپ که هرکدام به‌اندازه یک زمین تنیس هستند آن را سرد و پشت به خورشید نگاه می‌دارند. این کار برای آن می‌باشد که نور خورشید ذره‌ای مزاحم کار تلسکوپ نشود. با همه این فناوری‌های خاص، هزینه ساخت این تلسکوپ طی ۲ دهه گذشته به حدود ۹میلیارد دلار رسید که آن را به یکی از گران‌ترین ابزارهای علمی ساخت بشر تبدیل کرده است.
باید منتظر ماند و دید که طی ماه‌های آینده و پس از شروع کار جیمز وب چه تصاویر شگفت‌انگیزی از این شاهکار مهندسی به دست خواهد آمد.
۵. تلسکوپ‌های خیلیبزرگ روی زمین
هرچه تلسکوپ‌ها بزرگ‌تر باشند، کارایی بیشتری دارند. آینه بزرگ‌تر یعنی جمع‌آوری بیشتر ذرات نور. اما مشکلی بزرگ سال‌ها ساخت تلسکوپ‌های بزرگ روی زمین را ناممکن می‌کرد. وقتی ابعاد آینه بیشتر از ۳ تا ۴ متر شود، حرکت دائم مولکول‌های هوا سبب پراکندگی نور و کج‌ومعوج‌شدن تصویر می‌گردد. در سال ۱۹۹۱ میلادی، رصدخانه جنوب اروپا با ابداع روشی به‌نام اپتیک تطبیقی توانست بر این مشکل غلبه کند. دیگر مانع بزرگ ساخت تلسکوپ‌های غول‌پیکر برداشته شده و پرسش این بود: «چقدر می‌توانید آینه بزرگ‌تری بسازید؟»
هم اکنون دو پروژه ساخت تلسکوپ غول‌پیکر در جهان در جریان می‌باشد که در اواسط تا اواخر همین دهه به بهره‌برداری می‌رسند.
۱. تلسکوپ ۳۰متری (TMT)
این تلسکوپ با آینه ۳۰متری در جزایر هاوایی در حال ساخت است و توقع می‌رود تا سال ۲۰۲۷ چشم بزرگ خود را به روی کیهان باز کند.
۲. تلسکوپ خیلیبزرگ اروپایی (E-ELT)
تلسکوپ خیلیبزرگ اروپایی که پروژه‌ای مشترک است، آینه‌ای به‌قطر ۳۹ متر دارد و در شیلی در حال ساخت است. پیش‌‌بینی‌ها بیانگر شروع به کار آن در سال ۲۰۲۵ هستند.
ساخت یکپارچه آینه‌هایی به این ابعاد ممکن نیست. از این رو آینه‌های این دو تلسکوپ با الهام از فناوری ساخت جیمز وب به‌صورت آینه‌های شش‌ضلعی کوچک‌تر ساخته می‌شوند. این آینه‌ها کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یک آرایه تشکیل می‌دهند.
تلسکوپ‌هایی که کمتر می‌شناسید
همان‌طور که چشم تنها راه کسب اطلاعات از پیرامون ما نیست، تلسکوپ‌های نوری هم تنها روش نگریستن به جهان نیستند. ما می‌توانیم به صداهای رسیده از جهان هم گوش دهیم. ضمناً می‌توانیم چیزهای نادیدنی رسیده از کیهان را هم با کمک تلسکوپ‌های خاص ببینیم.
۱. تلسکوپی برای دیدن خورشید
نگاه‌کردن به خورشید برای چشم‌های ما ممکن نیست. از طرفی تلسکوپ‌های نوری هم اغلب شب‌ها فعالیت خود را شروع می‌کنند. می‌توان با راه‌هایی غیرمستقیم با کمک تلسکوپ‌های نوری خورشید را رصد کرد، اما این روش کافی نیست. پس ما برای مطالعه کامل‌تر خورشید نیازمند ابزارهای خاصی هستیم.
در سال ۱۹۹۵ میلادی، ناسا با همکاری آژانس فضایی اروپا تلسکوپی را به فضا فرستاد که نامش رصدخانه خورشیدی (SOHO) بود. این تلسکوپ که در طول ۲۵ سال گذشته چشم و گوش ما در برابر خورشید بوده است، اطلاعات خیلیارزشمندی درباره ساختار دورنی خورشید و فعالیت‌های آن مثل طوفان‌های خوشیدی به ما عرضه کرده است.
۲. تلسکوپ‌های رادیویی؛ گوشهای زمین
همان‌طور که گفته شد، ما می‌توانیم به صدای کیهان هم گوش دهیم. این کار با کمک ابزارهایی به‌نام تلسکوپ‌های رادیویی صورت می‌گیرد. تلسکوپ رادیویی یک بشقاب ماهواره‌‌ای بزرگ می‌باشد که امواج الکترومغناطیسی رسیده به زمین از فضا را دریافت و تجزیه‌وتحلیل می‌کند.
بزرگترین تلسکوپ رادیویی زمین در سال ۱۹۶۳ میلادی (۱۳۴۱ خورشیدی) در پورتوریکو ساخته شد. این بشقاب ۳۰۵متری در نخست قرار بود در صورت بروز جنگ، موشک‌های شلیک‌شده به‌سمت ایالات متحده از سوی شوروی را شناسایی کند. اما در سال ۱۹۶۷ میلادی، به بنیاد ملی علوم واگذار شد. از آن به‌بعد، تلسکوپ آرِسیبو فعالیت علمی خود را شروع و به گوش زمین تبدیل شد.
این تلسکوپ پس از ۵۷ سال فعالیت، در آخرین سال ۲۰۲۰ بر اثر سانحه سقوط کابل‌ها و آسیب‌دیدن بشقابش تعطیل شد.
پس از آرِسیبو، آرایه‌ای از ۲۸ تلسکوپ رادیویی (Y) شکل در ایالت نیومکزیکوی ایالات متحده بزرگترین تلسکوپ رادیویی جهان می‌باشد که کماکان به فعالیت خود ادامه می‌دهد.
شما چقدر درباره رازهای کیهان کنجکاوید؟ به نظر شما این تلسکوپ‌ها چه نقشی در کشف این اسرار داشته‌اند یا خواهند داشت؟
