چگونه می‌توان زمین را به تلسکوپی غول‌پیکر تبدیل کرد؟

پس به گفته‌ی اشلمن، فضاپیمایی روی خط کانونی می‌تواند اجرام کیهانی دوردست را با وضوح بیشتری مطالعه کند. همچنین ممکن است سیگنال‌ها یا تشعشعات منابع دور را رهگیری کند و به‌احتمال زیاد می‌تواند پیام‌ها را در فواصل میان‌ستاره‌ای وسیع منتقل کند.

گفته‌ی اشلمن در مورد حداکثر ضریب بزرگنمایی این است که با درنظر‌نگرفتن اثرات تاج خورشیدی (اتمسفر بیرونی خورشید)، حداکثر ضریب بزرگنمایی به طول موج تابش بستگی دارد. برای تابش همدوس (مانند امواج رادیویی)، ضریب بزرگ‌نمایی با طول موج نسبت عکس دارد. در طول موج یک میلی‌متر، حداکثر ضریب بزرگ‌نمایی می‌تواند ۱۰۰ میلیون باشد.

به طور خلاصه، ایده‌ی اشلمن نشان می‌دهد که قرار‌دادن یک فضاپیما به صورت استراتژیک در امتداد خط کانونی خورشید می‌تواند قابلیت‌های رصدی و ارتباطی قابل‌توجهی را با استفاده از همگرایی گرانشی ایجاد کند. این ایده مفهومی بسیار جالب است و چیزی نیست که کاملاً خارج از قلمرو‌ی پروژه‌های فضایی دست‌یافتنی در آینده نه چندان دور باشد.

بیشتر بخوانید

اما یک مفهوم مشابه به نام «تراسکوپ» ممکن ‌است بیشتر از تلسکوپ‌شدن خورشید دست‌یافتنی باشد و برای عملی‌کردن آن به جای پیمودن مسافت ۵۵۰ واحد نجومی نیاز باشد حدود ۸۵ درصد از فاصله‌ی زمین تا ماه را طی کنیم.

ایده‌ی تراسکوپ توسط دیوید کیپینگ، استادیار نجوم در دانشگاه کلمبیا، پیشنهاد شده است. کیپینگ که به‌خاطر کانال یوتیوب خود به نام Cool Worlds شناخته می‌شود، در مقاله‌ای در سال ۲۰۱۹ پیشنهاد کرد که می‌توانیم از شکست نور توسط جو زمین برای رسیدن به اثر مشابه و خم‌کردن نور استفاده کنیم.

ممکن است از اثر شکست نور توسط زمین آگاه نباشیم، اما شواهدی از آن را در روز روشن مشاهده می‌کنیم. وقتی خورشید بلافاصله به زیر افق فرو می‌رود، یا درست قبل از اینکه در صبح طلوع کند، می‌توانیم ببینیم که خورشید ظاهراً به دلیل شکست نور در بالای افق ظاهر می‌شود.

کیپینگ در ویدیویی در کانال Cool Worlds توضیح می‌دهد: «ستاره‌ای دوردست را تصور کنید که در افق غروب می‌کند. نور آن ستاره وارد جو زمین می‌شود و نیم درجه منحرف می‌شود و از سطح زمین می‌گذرد و راه خود را به بیرون از جو باز می‌کند و نیم درجه دیگر خمیدگی ایجاد می‌کند که در مجموع یک درجه می‌شود.»

«نور همان ستاره به نیم‌کره‌ی مخالف نیز می‌تابد و دو پرتو در فاصله‌ای که شعاع زمین تقسیم بر یک درجه به دست می‌آید، با هم همگرا می‌شوند، این فاصله‌ درون مدار ماه قرار دارد و نقطه کانونی خواهد بود.»

اگر تلسکوپی در امتداد خط کانونیِ ایجاد‌شده توسط همگرایی گرانشی زمین قرار گیرد، تلسکوپی طبیعی به اندازه‌ی کل زمین ساخته می‌شود

به باور کیپینگ، جو زمین مانند یک عدسی طبیعی به‌کار می‌آید و نور ستاره‌های دور را خم می‌کند. وقتی نور به جو وارد و از جو خارج می‌شود، یک درجه خم می‌شود. پرتوها در نقطه‌ی کانونی درست در فاصله‌ای کمتر از ماه همگرا می‌شوند. این همگرایی یک خط کانونی ایجاد می‌کند که فراتر از زمین گسترش می‌یابد.

خط کانونی زمین
خط کانونی زمین.

اگر یک تلسکوپ در امتداد خط کانونیِ ایجاد‌شده توسط همگرایی گرانشی زمین قرار گیرد، مزیت قابل‌توجهی به دست خواهد آورد. در اصل، با این قرار‌دادن یک تلسکوپ در این خط، تلسکوپی طبیعی به اندازه‌ی کل سیار‌ه‌ی زمین ساخته می‌شود. با این کار می‌توان فواصل بسیار دورتر از تلسکوپ‌های معمولی را رصد کرد.

برای در‌نظر‌گرفتن اثرات ابرها، می‌توان از پرتوهای نوری استفاده کرد که از اتمسفر بالاتر می‌رود، این امر مستلزم قرار‌دادن تلسکوپی در فاصله‌ی دورتر از ماه است. کیپینگ پیشنهاد می‌کند با استفاده از چنین سیستمی می‌توان به حدود ۱۰ تا ۴۰هزار برابر افزایش بالقوه قابلیت جمع‌آوری نور، معادل داشتن یک تلسکوپ فضایی ۱۵۰ متری، بسیار بزرگتر از آینه‌ی ۶٫۵ متری تلسکوپ جیمز وب دست یافت.

با اینکه ایده‌ی استفاده از خورشید برای ساخت تلسکوپ جالب است و پتانسیل بالایی دارد، مشکلات زیادی مانند درخشش هوا، تابش و پراکندگی گرمایی از زمین و تداخل نور خورشید وجود دارد که باید بر آن غلبه کرد. ممکن است بتوانیم بر این مشکلات غلبه کنیم، اما در‌حال‌حاضر، تراسکوپ بیش از آنکه پروژه‌ای دست‌یافتنی باشد، ایده‌ای سرگرم‌کننده است.

Adblock test (Why?)

منبع خبر


دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.