تلسکوپ SPHEREx ناسا برای نقشه‌برداری از کیهان در 102 طول موج به فضا پرتاب شد

ناسا در مارس 2025 تلسکوپ SPHEREx خود را به فضا پرتاب کرد تا نقشه‌ای بی‌سابقه از کیهان در 102 طول موج مادون قرمز تهیه کند، پروژه‌ای که نویدبخش کشف اسرار جدیدی از جهان است. این عنوان از مقاله‌ای در وب‌سایت PetaPixel به تاریخ 12 مارس 2025 برگرفته شده است که گزارش می‌دهد SPHEREx پس از چند تأخیر به دلیل شرایط جوی، در نهایت در 11 مارس با موشک فالکن 9 اسپیس‌اکس از پایگاه نیروی فضایی وندنبرگ در کالیفرنیا پرتاب شد. این تلسکوپ، که نام کاملش “طیف‌سنج-نورسنج برای تاریخ کیهان، دوره بازتأیید و کاوش یخ‌ها” است، قرار است طی دو سال آسمان را چهار بار نقشه‌برداری کند و اطلاعاتی از 450 میلیون کهکشان جمع‌آوری نماید. در این مقاله، با نگاهی جامع و به‌روز، به بررسی دلایل پرتاب تلسکوپ SPHEREx، ویژگی‌های فنی آن، اهداف علمی‌اش و تأثیراتش بر دانش کیهان‌شناسی در سال 2025 خواهیم پرداخت. هدف این است که محتوایی منحصربه‌فرد ارائه شود که هم برای خوانندگان جذاب باشد و هم با رعایت اصول سئو، در جست‌وجوهای مرتبط جایگاه مناسبی کسب کند.

دلایل پرتاب تلسکوپ SPHEREx

پرتاب تلسکوپ SPHEREx در مارس 2025 پاسخی به نیاز روزافزون دانشمندان برای درک بهتر منشأ کیهان و تحولات آن است. ناسا با این پروژه قصد دارد به سؤالاتی اساسی درباره انفجار بزرگ، تشکیل کهکشان‌ها و مواد سازنده حیات پاسخ دهد. برخلاف تلسکوپ‌های قبلی مانند جیمز وب، که بر مناطق خاصی از آسمان تمرکز دارند، SPHEREx با هدف نقشه‌برداری کامل آسمان طراحی شده است. این مأموریت 488 میلیون دلاری، که بخشی از برنامه اکتشافات میان‌رده ناسا محسوب می‌شود، از فناوری طیف‌سنجی استفاده می‌کند تا نور مادون قرمز را به 102 طول موج تجزیه کند. این ویژگی به دانشمندان امکان می‌دهد تا ترکیب شیمیایی اشیاء دوردست و فاصله آن‌ها را با دقت بی‌سابقه‌ای بررسی کنند. تأخیرهای اولیه در پرتاب، که به دلیل شرایط نامناسب جوی از 28 فوریه به 11 مارس منتقل شد، نشان‌دهنده اهمیت زمان‌بندی دقیق برای قرار گرفتن تلسکوپ در مدار قطبی زمین است. این مدار به SPHEREx اجازه می‌دهد تا از گرمای خورشید و زمین دور بماند و داده‌های خالص‌تری جمع‌آوری کند. این پروژه همچنین با همراهی مأموریت PUNCH، که به مطالعه خورشید می‌پردازد، نشان‌دهنده رویکرد اقتصادی ناسا برای ارسال چند مأموریت با یک موشک است.

ویژگی‌های فنی تلسکوپ SPHEREx

تلسکوپ SPHEREx با طراحی منحصربه‌فرد خود، که شبیه یک بلندگو است، از فناوری‌های پیشرفته‌ای بهره می‌برد که آن را برای نقشه‌برداری کیهان در 102 طول موج ایده‌آل می‌کند. این تلسکوپ، که توسط آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا و شرکت BAE Systems ساخته شده، از یک تلسکوپ آلومینیومی 20 سانتی‌متری با میدان دید 3.5 در 11 درجه استفاده می‌کند. سیستم خنک‌کننده غیرفعال آن، که شامل سه سپر مخروطی شکل برای دفع گرمای زمین و خورشید است، دمای کاری را در حدود منفی 210 درجه سانتی‌گراد نگه می‌دارد تا از تداخل گرمایی جلوگیری کند. SPHEREx روزانه حدود 600 عکس ثبت می‌کند و در طول مأموریت دوساله‌اش، آسمان را چهار بار اسکن خواهد کرد. این تلسکوپ از فیلترهای متغیر خطی بهره می‌برد که نور مادون قرمز را به 102 رنگ مجزا تقسیم می‌کند، چیزی که در مقایسه با تلسکوپ WISE با چهار طول موج، پیشرفتی عظیم محسوب می‌شود. وزن آن حدود 500 کیلوگرم و مصرف انرژی‌اش کمتر از یک یخچال خانگی است، اما پنل‌های خورشیدی‌اش قدرت بیشتری تولید می‌کنند. این طراحی ساده و کارآمد، SPHEREx را به ابزاری قدرتمند برای جمع‌آوری داده‌های سه‌بعدی از کیهان تبدیل کرده که می‌تواند اطلاعاتی از بیش از 450 میلیون کهکشان ارائه دهد.

اهداف علمی مأموریت SPHEREx

مأموریت SPHEREx سه هدف علمی اصلی را دنبال می‌کند که هر یک به درک عمیق‌تری از کیهان کمک می‌کند. نخست، این تلسکوپ به بررسی پدیده تورم کیهانی می‌پردازد، یعنی انبساط سریع کیهان در کسری از ثانیه پس از انفجار بزرگ. با نقشه‌برداری از توزیع 450 میلیون کهکشان، دانشمندان می‌توانند الگوهای آماری را شناسایی کنند که نشان‌دهنده تأثیرات این تورم بر ساختار بزرگ‌مقیاس کیهان است. هدف دوم، مطالعه درخشش کلی کهکشان‌ها در طول تاریخ کیهان است. SPHEREx نور پس‌زمینه فراکهکشانی را اندازه‌گیری می‌کند که شامل درخشش کهکشان‌های دوردست و کم‌نور است که تلسکوپ‌های دیگر قادر به تشخیص آن‌ها نیستند. این داده‌ها به دانشمندان کمک می‌کند تا تاریخچه تشکیل ستارگان و تکامل کهکشان‌ها را بازسازی کنند. سومین هدف، جست‌وجوی یخ‌های آب و مولکول‌های آلی در ابرهای مولکولی کهکشان راه شیری است. این مواد، که پایه‌های حیات را تشکیل می‌دهند، می‌توانند نشان دهند که چگونه سیارات و ستارگان شکل می‌گیرند و آب به زمین رسیده است. این اهداف، SPHEREx را به ابزاری کلیدی برای پاسخ به پرسش‌های بزرگ کیهان‌شناسی و زیست‌اخترشناسی در سال 2025 تبدیل کرده است.

تأثیرات بر دانش کیهان‌شناسی

پرتاب تلسکوپ SPHEREx در مارس 2025 تأثیرات عمیقی بر دانش کیهان‌شناسی خواهد داشت و درک ما از جهان را گسترش می‌دهد. این تلسکوپ با ارائه نقشه‌ای سه‌بعدی از آسمان، اطلاعاتی بی‌سابقه از ساختار کیهان فراهم می‌کند که می‌تواند نظریه‌های مربوط به تورم کیهانی را تأیید یا رد کند. توانایی آن در تشخیص 102 طول موج مادون قرمز، جزئیاتی از ترکیب شیمیایی کهکشان‌ها و ستارگان ارائه می‌دهد که پیش‌تر در دسترس نبود. این داده‌ها به دانشمندان امکان می‌دهد تا تاریخچه نور کیهانی را از زمان اولین ستارگان تا امروز ردیابی کنند و نقش کهکشان‌های کم‌نور را در تکامل کیهان بررسی نمایند. علاوه بر این، کشف یخ‌های آب و مولکول‌های آلی می‌تواند به سؤالاتی درباره منشأ حیات در زمین و احتمال وجود آن در دیگر نقاط کهکشان پاسخ دهد. SPHEREx همچنین با مأموریت‌هایی مانند تلسکوپ نانسی گریس رومن و اوکلید هم‌افزایی دارد و داده‌های آن می‌تواند برای مطالعات دقیق‌تر با تلسکوپ‌های دیگر استفاده شود. این پروژه، با ایجاد یک پایگاه داده عظیم، راه را برای اکتشافات غیرمنتظره در دهه‌های آینده هموار می‌کند و کیهان‌شناسی را به سطح جدیدی ارتقا می‌دهد.

چالش‌ها و آینده پروژه SPHEREx

مأموریت SPHEREx با وجود موفقیت در پرتاب، با چالش‌هایی روبه‌روست که می‌تواند بر نتایج آن تأثیر بگذارد. یکی از این چالش‌ها، حفظ دمای بسیار پایین تلسکوپ در مدار است که به سیستم خنک‌کننده غیرفعال آن وابسته است. هرگونه نقص در این سیستم می‌تواند کیفیت داده‌ها را کاهش دهد. همچنین، تحلیل حجم عظیمی از اطلاعات جمع‌آوری‌شده، که شامل میلیون‌ها کهکشان و ستاره است، نیاز به الگوریتم‌های پیشرفته و زمان زیادی دارد. رقابت با تلسکوپ‌های دیگر، مانند جیمز وب، که تصاویر دقیق‌تری از مناطق خاص ارائه می‌دهد، نیز ممکن است توجه عمومی را تحت تأثیر قرار دهد، هرچند SPHEREx با دید کلی خود مکمل این ابزارهاست. در آینده، اگر این مأموریت به اهدافش دست یابد، می‌تواند تا سال 2027 اطلاعات کافی برای بازنویسی کتاب‌های کیهان‌شناسی فراهم کند. داده‌های آن همچنین می‌تواند به مأموریت‌های بعدی، مانند جست‌وجوی سیارات قابل سکونت، کمک کند. موفقیت SPHEREx نشان‌دهنده توانایی ناسا در انجام علم بزرگ با بودجه محدود است و می‌تواند الهام‌بخش پروژه‌های مشابه در سراسر جهان باشد.

نتیجه‌گیری: پنجره‌ای نو به سوی کیهان

تلسکوپ SPHEREx ناسا، که در مارس 2025 به فضا پرتاب شد، با نقشه‌برداری از کیهان در 102 طول موج، دریچه‌ای تازه به سوی اسرار جهان گشوده است. این مأموریت، با اهداف بلندپروازانه‌اش در بررسی تورم کیهانی، تاریخچه کهکشان‌ها و مواد حیات، نویدبخش تحولی در کیهان‌شناسی است و می‌تواند پاسخ‌هایی برای پرسش‌های دیرینه بشریت فراهم کند.