تلسکوپ ناسا روی ماه؛ آیا می‌توان به نخستین روزهای جهان نگاه کرد؟

تصور کنید تلسکوپی عظیم روی سطح ماه ساخته شود که بتواند نشانه‌هایی از نخستین ستارگان جهان را بررسی کند. این ایده شبیه داستان علمی‌تخیلی است، اما پژوهشگران سال‌هاست امکان ساخت تلسکوپ روی ماه را بررسی می‌کنند. دو طرح شناخته‌شده «تلسکوپ آینه مایع» و «تلسکوپ رادیویی دهانه ماه» (LCRT) هستند. در این مقاله می‌خوانید این طرح‌ها چیستند، چرا ماه برای رصد جذاب است، چه موانعی وجود دارد و وضعیت امروز آن‌ها چیست.

خلاصه سریع

۱. تلسکوپ ناسا روی ماه چیست؟

عبارت «تلسکوپ ناسا روی ماه» به چند طرح متفاوت اشاره دارد که وجه مشترکشان استفاده از محیط ماه برای مشاهدات نجومی است. یکی از ایده‌ها ساخت تلسکوپی با آینه مایع است. مقاله‌ای علمی که در سال ۲۰۰۷ در Nature منتشر شد، امکان ساخت تلسکوپی قمری با دهانه‌ای در حدود ۲۰ تا ۱۰۰ متر را بررسی کرد. این پژوهش دانشگاهی بود و پروژه‌ای از ناسا نبود. هدف، جمع‌آوری نور بسیار ضعیف اجرام دوردست و کمک به شناخت مراحل اولیه شکل‌گیری ستارگان و کهکشان‌هاست.

طرح دوم «تلسکوپ رادیویی دهانه ماه» (Lunar Crater Radio Telescope یا LCRT) است که با حمایت برنامه مفاهیم پیشرفته نوآورانه ناسا (NIAC) و به رهبری پژوهشگران آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) بررسی شده و بر دریافت امواج رادیویی از سمت پنهان ماه تمرکز دارد. چون فناوری این دو طرح فرق دارد، باید همیشه مشخص کنیم منظور از «تلسکوپ روی ماه» کدام است.

۲. چرا دانشمندان به فکر ساخت تلسکوپ روی ماه افتاده‌اند؟

تلسکوپ‌های زمینی و فضایی دستاوردهای بزرگی داشته‌اند، اما هر کدام محدودیتی دارند: جو زمین، تداخل امواج رادیویی و دشواری مشاهده برخی طول‌موج‌ها. ماه محیط متفاوتی ارائه می‌کند، ولی برای همه تلسکوپ‌ها بهترین مکان نیست. جدول زیر مزیت‌ها و محدودیت‌ها را کنار هم می‌گذارد:

سمت پنهان ماه به دلیل چرخش هماهنگ ماه همیشه از دید ناظر زمینی پنهان است. این بخش همیشه تاریک نیست و در طول ماه قمری نور خورشید می‌گیرد؛ مزیت اصلی آن برای تلسکوپ رادیویی کاهش تداخل رادیویی زمین است، نه تاریکی دائمی.

۳. آینه مایع چیست؟

در تلسکوپ‌های معمولی آینه اصلی از شیشه یا مواد جامد ساخته می‌شود و هرچه بزرگ‌تر شود، ساخت و انتقال و نگهداری آن دشوارتر است. ایده آینه مایع این است که مایعی با ویژگی‌های مناسب، سطحی بازتاب‌دهنده بسازد. در طرح سال ۲۰۰۷، استفاده از مایع یونی با لایه‌ای نقره‌ای بررسی شد تا امکان ساخت آینه‌ای بزرگ در محیط ماه ارزیابی شود. مزیت احتمالی این است که شاید لازم نباشد آینه یکپارچه و عظیم از زمین به ماه فرستاده شود.

۴. آیا تلسکوپ روی ماه می‌تواند به آغاز جهان نگاه کند؟

نگاه کردن به فواصل بسیار دور در واقع نگاه کردن به گذشته است، چون نور برای رسیدن به ما زمان می‌برد. بنابراین تلسکوپ‌های حساس می‌توانند اطلاعاتی درباره مراحل قدیمی‌تر تاریخ کیهان بدهند. اما یک نکته علمی مهم هست: مشاهده نخستین ستارگان با مشاهده مستقیم لحظه مهبانگ یکسان نیست. تلسکوپ‌ها نشانه‌هایی از مراحل مختلف تحول جهان را بررسی می‌کنند و بزرگ‌بودن آینه به معنای امکان تصویربرداری مستقیم از مهبانگ نیست.

نقش تلسکوپ جیمز وب

تلسکوپ فضایی جیمز وب هم‌اکنون برای مطالعه کهکشان‌های دوردست و مراحل اولیه تحول کیهان به کار می‌رود و پنجره تازه‌ای به جهان اولیه باز کرده است. با این حال دانشمندان برای پرسش‌های حل‌نشده درباره نخستین ستارگان و کهکشان‌ها به ابزارهای دیگر هم نیاز دارند. تلسکوپ‌های قمری در صورت ساخته شدن، می‌توانند با توانایی‌های متفاوت مکمل آن باشند؛ مثلاً با رصد امواج رادیویی بلند که از زمین دیده نمی‌شوند.

۵. تلسکوپ رادیویی دهانه ماه (LCRT) چیست؟

LCRT یکی از ایده‌های ساخت تلسکوپ بزرگ در سمت پنهان ماه است. این طرح در ۲۰۲۰ در برنامه NIAC ناسا (فاز اول) و در ۲۰۲۱ در فاز دوم، با بودجه ۵۰۰ هزار دلاری، بررسی شد. ایده اصلی استفاده از یک دهانه طبیعی ماه برای ایجاد ساختار تلسکوپ است. طبق طرح مفهومی، ربات‌ها شبکه‌ای سیمی را درون دهانه مستقر می‌کنند تا سطح بازتاب‌دهنده‌ای به قطر حدود یک کیلومتر شکل بگیرد.

این امواج به دوره‌ای از تاریخ جهان مربوط‌اند که پیش از شکل‌گیری نخستین ستارگان بود و به «عصر تاریک کیهانی» معروف است. ناسا هنگام معرفی فاز دوم تأکید کرد که LCRT «هنوز مأموریت ناسا نیست».

۶. تفاوت تلسکوپ آینه مایع با LCRT چیست؟

۷. چه موانعی بر سر راه ساخت وجود دارد؟

۸. آیا تلسکوپ عظیم روی ماه ساخته شده است؟ وضعیت امروز

خیر. طرح آینه مایع یک پژوهش ۲۰۰۷ است و LCRT یک طرح مفهومی است. بنا بر یک گزارش تحلیلی در سپتامبر ۲۰۲۶، در سوابق عمومی ناسا تا ۱۸ اوت ۲۰۲۶ هنوز پروژه پروازی تأییدشده‌ای برای LCRT، با دهانه مشخص، پرتابگر یا لندر تعیین‌شده دیده نشده است. توصیف دقیق این است: دانشمندان در حال بررسی راه‌های ساخت تلسکوپ‌های بزرگ روی ماه هستند.

جمع‌بندی؛ آیا ماه رصدخانه آینده بشر می‌شود؟

ساخت تلسکوپ‌های عظیم روی ماه یکی از ایده‌های جذاب اخترشناسی آینده است: آینه مایع با دهانه بسیار بزرگ و سمت پنهان ماه برای امواج رادیویی. اما هنوز باید میان طرح پیشنهادی، فناوری آزمایش‌شده و مأموریت عملیاتی فرق گذاشت. قدم واقعی بعدی، آزمایش ابزارهای کوچک مثل LuSEE-Night است. شاید در آینده ماه فقط مقصد سفر فضایی نباشد، بلکه محل مطالعه عمیق‌تر کیهان هم بشود.

سوالات متداول درباره تلسکوپ روی ماه

آیا ناسا تلسکوپ روی ماه ساخته است؟

خیر. آینه مایع و LCRT هنوز طرح‌های پیشنهادی هستند. LCRT مأموریت مصوب ناسا نیست.

LCRT چیست؟

طرح مفهومی تلسکوپ رادیویی حدود یک‌کیلومتری در دهانه‌ای در سمت پنهان ماه که ربات‌ها شبکه سیمی آن را مستقر می‌کنند.

چرا سمت پنهان ماه برای رصد رادیویی خوب است؟

چون ماه خود مانع امواج رادیویی زمین می‌شود. سمت پنهان همیشه تاریک نیست؛ مزیت آن کم بودن تداخل رادیویی است.

آیا تلسکوپ روی ماه مهبانگ را می‌بیند؟

خیر. هدف این تلسکوپ‌ها بررسی نشانه‌هایی از مراحل اولیه جهان مثل عصر تاریک کیهانی و نخستین ستارگان است، نه تصویربرداری مستقیم از لحظه مهبانگ.

LuSEE-Night چیست و کی پرتاب می‌شود؟

ابزار رادیویی کوچک ناسا و وزارت انرژی آمریکا برای سمت پنهان ماه. پرتاب آن در گزارش‌ها حداقل دسامبر ۲۰۲۶ یا ۲۰۲۷ اعلام شده است.

منابع

• Nature (۲۰۰۷): مقاله درباره تلسکوپ قمری با آینه مایع
• NASA/JPL: Lunar Crater Radio Telescope: Illuminating the Cosmic Dark Ages
• NASA: مطالعه جهان اولیه با تلسکوپ جیمز وب
• Freethink: A massive moon telescope could solve the mystery of the "Cosmic Dark Ages"
• Wikipedia: Blue Ghost Mission 2 (LuSEE-Night)
• NewSpace Economy (سپتامبر ۲۰۲۶): What Is NASA's Lunar Crater Radio Telescope, and Will It Ever Be Built? (منبع ثانویه)
• arXiv: FarView, an in-situ manufactured lunar far side radio array concept