پروژه ۱۹ ساله ای كه پژوهشگاه ها را از انتشار مقاله به سمت تولید فناوری سوق داد
دانلود فایل: در پروژه رصدخانه ملی كه از ۱۹ سال قبل آغاز شد، علاوه بر آنكه كار عملیات ساخت رصدخانه، تلسكوپ و آینه تلسكوپ اجرایی شده است، پارسال نخستین نورگیری سامانه رصدی میدان دید باز اجرایی شد و محققان این طرح با وجود آنكه این طرح همواره با كمبود اعتبارات مواجه بوده است، امیدوارند تا سال ۱۴۰۱ در صورت اختصاص اعتبارات، نخستین نورگیری این رصدخانه صورت گیرد.
به گزارش دانلود فایل به نقل از ایسنا، تصورات اولیه از عالم همواره بر مسطح بودن زمین دلالت داشت و اولین بار ارسطو در حدود ۳۴۰ پیش از میلاد ادعا كرد كه زمین كروی است. او دو دلیل برای این ادعا داشت و یونانیان دلیل سوم را باز آوردند كه شامل "سایه زمین روی ماه در هنگام خسوف همواره دایروی است"، "با سفر به عرض های جغرافیایی پایین تر ارتفاع ستاره قطبی كم می شود" و "بادبان كشتی ها در افق و در هنگام نزدیك شدن به ناظر ابتدا دیده می شود" بوده است.
مردمان مصر و بین النهرین در دوران باستان به دلیلهای مختلفی همچون كشاورزی به این دانش روی آوردند؛ برای اینكه از مشاهده فصول مربوط به كشاورزی به این نتیجه می رسیدند كه این فصول با حركت خورشید و موضع برخی از سیارات و صورت های فلكی ارتباط و وابستگی دارند. گاه شماری باز از دیگر دلیلهای توجه به علم نجوم بوده است. بر این اساس اخترشناسی یكی از قدیمی ترین علوم به حساب می آید و اخترشناسان در تمدن های اولیه بشری باز به دقت آسمان شب را بررسی می كردند و ابزارهای ساده اخترشناسی از همان ابتدا شناخته شده بودند.
با اختراع تلسكوپ، تحولی عظیم در این رشته به وجود آمد و دوران اخترشناسی جدید آغاز شد، به گونه ای كه در قرن بیستم، رشته اخترشناسی به دو رشته اخترشناسی رصدی و اخترشناسی نظری تبدیل شد. در اخترشناسی رصدی به دنبال گردآوری داده ها و پردازش آنها و همین طور ساخت و نگهداری ابزارهای اخترشناسی و در اخترشناسی نظری به دنبال كسب اطمینان از صحت نتایج به دست آمده از مدلهای تحلیلی و تحلیل های كامپیوتری هستیم.
در طول تاریخ، اخترشناسان آماتور در خیلی از كشف های مهم اخترشناسی نقش داشته اند و اخترشناسی یكی از محدود رشته هایی است كه در آن افراد آماتور نقشی بسیار فعال خصوصاً در كشف و مشاهده پدیده های گذرا و محلی دارند. این امر به سبب توسعه ابزارهای رصدی بوده است؛ از این رو خیلی از كشورها به دنبال توسعه رصدخانه های حرفه ای هستند و در تلاش هستند تا با شبكه ای كردن رصدخانه ها كشفیات و داده های نجومی را در اختیار سایر منجمان و اخترشناسان قرار دهند.
اجرای پروژه رصدخانه ملی در ایران باز با این هدف صورت گرفته و بگفته مجری طرح شبكه ای از تلسكوپ های متوسط و بزرگ در نیمكره شمالی به وجود آمده كه از شرق هند و چین تا غرب اسپانیا كشیده شده است. این شبكه یك شبكه راهبردی برای رصدهای اكتشافی است و با بهره برداری از تلسكوپ رصدخانه ملی، ایران می تواند به این شبكه بپیوندد.
رصدخانه ملی سپس ۱۹ سال
رصدخانه ملی اولین پروژه بزرگ علوم بنیادی در ایران است كه با هدف ساخت رصدخانه ای نجومی با تلسكوپی پیشرفته برای ترویج پژوهش های نجومی و توسعه تكنولوژی های در رابطه با آن شكل گرفته است. از زمان نخستین جستجوها به دنبال مكان مناسب برای راه اندازی رصدخانه ملی ایران در سال ۱۳۷۹ فعالیت های زیادی در پروژه رصدخانه ملی ایران از تعیین مشخصات ریز ابزار رصدی اصلی سایت چون تلسكوپ اپتیكی ۳.۴ متری (INO۳۴۰) تا راه اندازی سیستم های سنجش كنترل هوای قله و راه اندازی جاده اختصاصی برای دسترسی به قله ۳۶۰۰ متری گرگش انجام گرفته است.
دكتر حبیب خسروشاهی، مجری طرح رصدخانه ملی در گفت و گو با ایسنا، راه اندازی مركز نجومی تحقیقاتی و حرفه ای در حوزه نجوم را از اهداف اجرای پروژه ملی رصدخانه ملی دانست و اظهار داشت: با اجرای این پروژه ملی، بزرگترین سرمایه كشور در حوزه علوم پایه بوده است.
وی با اشاره به روند اجرای این طرح كلان ملی، تصریح كرد: مكان یابی این رصدخانه از سال ۸۰ شروع شد كه سپس ۶ سال قله "گرگش" برای راه اندازی این رصدخانه انتخاب شد، ضمن آنكه در سال ۱۳۸۶ ادامه اجرای این طرح به پژوهشگاه دانش های بنیادی واگذار شد.
قله گرگش محل راه اندازی رصدخانه ملی
خسروشاهی، دید نجومی بسیار عالی و میزان سرعت باد و رطوبت نسبی را همچون خاصیت های قله گرگش برای راه اندازی رصدخانه ملی ذكر كرد و افزود: متعاقب آن مبادرت به طراحی ابزار و تجهیزات رصدی چون تلسكوپ و آینه كردیم.
وی تلسكوپ را یك ابزار اپتو مكاترونیكی دانست و اشاره كرد: دقت بی نظیر در كنار ابعاد و اندازه آن و اینكه در هوای آزاد و در ارتفاع ۳۶۰۰ متری و در حضور باد كار می كند، آنرا به یك ابزار كاملاً منحصر به فرد تبدیل نموده است.
بگفته خسروشاهی، تلسكوپی با ابعاد ۱۱ متر كه با دقت یك دهم ثانیه قوسی كنترل می شود، آن هم در حضور باد ۴۰ كیلومتر بر ثانیه، یك قدرت نمایی صنعتی است كه توسط پژوهشگاه های ما كه مقاله منتشر می كنند، انجام می شود. این یك انقلاب است و حیف كه آنهایی كه باید، اهمیت كامل این مساله را درك نكردند!
همكاری آلمان با ایران برای ساخت آینه در شرایط تحریمی
مجری طرح رصدخانه ملی در ادامه با اشاره به ماجرای خرید آینه این تلسكوپ، تصریح كرد: فرآیند ساخت آینه تلسكوپ همانند فرآیند ساخت شیشه های معمولی نیست، بلكه به ۲ سال زمان نیاز دارد؛ از این رو در زمان سفارش آینه این تلسكوپ بسیار شانس آوردیم كه شیشه مناسب در شركت سازنده آلمانی موجود بود.
بگفته وی، شیشه های مورد استفاده در آینه از نوع شیشه های معمولی نیست كه در مقابل سرما و گرما، بزرگ و كوچك می شوند؛ بلكه شیشه های zero expansion هستند كه از سرامیك خاص تهیه می شوند و در مقابل سرما و گرما تغییر ابعاد نمی دهند.
وی اظهار داشت: آینه تلسكوپ دارای قطر ۳ متر و ۴۰ سانتی متر و ضخامت حدود ۱۸ سانتی متر است كه از شیشه ای به نام Zerodur ساخته شده كه در آن نوعی سرامیك سیلیس استفاده شده است. ضریب انبساط طولی آن در مقابل تغییر دما ۲۰۰ برابر كمتر از شیشه های متعارف است.
خسروشاهی، دانش فنی ساخت این شیشه ها را در اختیار ۳ كشور آمریكا، آلمان و ژاپن دانست و اضافه كرد: شركت آلمانی "شوت" انواع شیشه های خاص شامل شیشه های آزمایشگاهی و عینك تا شیشه سفینه های فضایی و هواپیمایی را تولید می كند.
این محقق حوزه نجومی به نحوه صیقل دادن این آینه اشاره نمود و توضیح داد: شركت صیقل دهنده سطح آینه در فنلاند بود و همچون شركت های دانشگاهی فنلاند است كه در زمینه صیقل آینه های تلسكوپ های فضایی فعالیت داشت.
وی اشاره كرد: كار صیقل آینه در مدت ۴ سال به طول انجامید و در این فرآیند زبری سطح آن به حدود ۲ نانومتر رسید.
خسروشاهی با اشاره به اینكه تست آینه یك سال طول كشید، اظهار داشت: خوشبختانه محققان ایران سهم مهمی در سنجش كیفیت سطح این آینه داشتند كه خود منجر به مقاله علمی شد. بدین سان كلیدی ترین بخش تلسكوپ كه ساخت آینه اصلی بود و ما به تجهیزات و دانش ساخت آن دسترسی نداشتیم، انجام شد.
این محقق اشاره كرد: اگر در آن زمان ما نسبت به خرید آینه تلسكوپ اقدام نمی كردیم، الان مجبور بودیم با قیمت باور نكردنی نزدیك ۷۰ میلیارد تومان آنرا تهیه نماییم.
ورود به وادی ساخت رصدخانه
مجری طرح رصدخانه ملی از رصدخانه بیشتر از یك تلسكوپ یاد كرد و اضافه كرد: می توان به یك تلسكوپ باز عنوان رصدخانه نسبت داد، اما تغییر نگاه ما به طرح رصدخانه ملی ایران با عنایت به سرمایه گذاری در زیر ساخت ها و مطالعات مكان یابی فراتر از این است. رصدخانه ملی ایران تنها در تلسكوپ ۳.۴ متری خلاصه نمی گردد.
وی افزود: در سال ۱۳۹۵ و زمانی كه برای فعالیت های عمرانی آماده می شدیم، به این نكته رسیدیم كه حالا كه داریم رصدخانه راه اندازی می كنیم؛ چرا زیر ساختی ایجاد نكنیم كه بیشتر از یك تلسكوپ را پوشش ندهد؟ و با این آینده نگری تلاش شد تغییراتی در ساختمان های جانبی تلسكوپ ۳.۴ ایجاد نماییم تا ضمن استفاده بهینه از توپوگرافی قله از پیچیدگی ها و به هم تنیدگی های طراحی و اجرایی دوری نماییم.
خسروشاهی با اشاره به اینكه برای ساخت رصدخانه لازم بود كه موارد فنی آنرا فرا می گرفتیم، اشاره كرد: بر این اساس با توافق نامه ای با یك تیم سوئدی كه قبلاً تجربه ساخت تلسكوپ ها را داشتند، شركتی راه اندازی كردیم و از این طریق طراحی مفهومی كه نیازمند استفاده از تجربه پیشین خارجی بود، كلید خورد.
مجری طرح با اشاره به اینكه طراحی مفهومی رصدخانه شامل بخش های اپتیك، مكانیك، كنترل و امكانات زیر ساختی از سال ۱۳۸۹ تا ۱۳۹۱ انجام شد، اظهار داشت: در طراحی های مفهومی ۷۰ سند تهیه شد و جهت بررسی عملكردمان، این اسناد را در اختیار داوران بین المللی كه شامل منجمان حرفه ای بودند، قرار دادیم. جلسات داوری در مركز بین المللی فیزیك نظری عبدالسلام (ICTP) ایتالیا انجام شد و در این جلسات ایرادات اندكی به طرح گرفته شد.
بگفته وی این داوران مهلتی به محققان ایرانی برای رفع این ایرادات دادند و با رفع آنها، طراحی مفهومی تلسكوپ ۳.۴ متری رصدخانه ملی مورد تأیید قرار گرفت.
این محقق، ایرادات گرفته شده به طراحی مفهومی رصدخانه ملی را از نوع ایرادات مدیریتی و اجرایی دانست و افزود: برای داوران درك این مساله كه بودجه این طرح به صورت شناور است، عجیب بود. در كشورهای دیگر عموماً بودجه پس از مطالعات تأمین می شود و اگر پروژه در راه هزینه كرد آن درست حركت نماید، در زمان مشخص منهای تأخیرات اجتناب ناپذیر فنی، به اتمام می رسد. اما طرح رصدخانه ملی همیشه با دشواری عدم تخصیص متناسب با مأموریت آن مواجه بوده است!
رصدخانه جاده ای دوطرفه تبادلات علمی
خسروشاهی جاده رصدخانه را به جاده تبادلات علمی دوسویه با جامعه بین المللی تشبیه كرد و تصریح كرد: ایجاد رصدخانه ملی ایران و هر آزمایشگاه ملی در این ابعاد بسترسازی برای ایجاد جاده ای دو طرفه در مبادلات علمی با دیگر كشورها است. ما امروز واردكننده بزرگ علم هستیم و این امری ضروری در این مقطع است.
ولی چه از نظر دیپلماسی علمی و چه از نظر ایفای نقش علمی و فنی در این حوزه ما باید در كنار واردات علمی جایگاه خود در صادرات علمی را باز كسب نماییم. درست است كه یكی از تولیدكنندگان بزرگ مقالات علمی هستیم، اما این تولیدات زمانی معنای واقعی می یابد كه در آزمایش های علمی و تحقیقات زیربنایی باز سهیم باشیم.
اجرای فاز ارزیابی سامانه رصدی میدان دید باز INOLA
یكی از اهداف رصدخانه ملی ایران ایجاد بستر و گسترش سایت رصدی "گرگش" و همین طور تجهیز آن به امكانات رصدی متنوع است. در این راستا و همراه با آغاز بهره برداری علمی از این سایت اولین نمونه امكانات رصدی در اواخر تابستان ۹۷ بر فراز قله گرگش كه محل راه اندازی رصدخانه ملی است، شروع به كار كرد.
این سامانه رصدی كه سامانه میدان دید باز INOLA نام دارد، به دست پژوهشگران تیم توسعه فناوری رصدخانه ملی طراحی و ساخته شده است. كار نصب و راه اندازی اولیه این سامانه در اردیبهشت ماه ۹۷ شروع شد.
سامانه INOLA یك تلسكوپ از پیش ساخته نیست، از این رو لازم است تمامی قطعات سخت افزاری و نرم افزاری آن در شرایط محیطی و رصدی مختلف آزمایش شوند تا در كنار اطمینان از تجهیزات رصدی در تمامی حالات، برای انجام پژوهش های علمی بتوان از كیفیت داده های رصدی به دست آمده باز اطمینان حاصل كرد.
با عنایت به پیكربندی فیزیكی خاص آرایه و نحوه چینش لنزها یكی از اولین كارها تصحیح و بهینه سازی مقر سامانه برای رسیدن به دقت ایده آل در هدف گیری (pointing) و دنبال كردن (tracking) اهداف رصدی بوده است. رسیدن به وضعیت تعادلی مطلوب در تمامی حالات جهت گیری و همین طور تهیه مدل اختصاصی برای ردیابی مسیر آرایه در آسمان از دیگر فعالیت های مهمی بودند كه در این مرحله انجام شدند.
از نقاط قوت سامانه INOLA كه امكان ثبت اجرام بسیار كم نور را فراهم خواهد كرد، این است كه در كنار دقت بالای هم خطی اجزای آرایه، اختلاف زاویه ای بسیار اندكی در میدان دید لنزها لحاظ شده تا رصدگر بتواند بطور همزمان در دو یا سه فیلتر متفاوت B، V، R نوردهی كند. در ادامه بوسیله بررسی بخش های مشترك و مجزای تصاویر حاصل از لنزها امكان ردیابی و تصحیح خطاهای اپتیكی فراهم خواهد شد. هم اكنون میدان دید لنزها بیشتر از ۹۵ درصد همپوشانی دارند.
از دیگر مشخصات قابل توجه این سامانه داشتن اتاق كنترل اختصاصی و از طریق دور برای دسترسی به سیستم و نظارت بر شرایط محیطی و رصدی سامانه است. تیم توسعه فناوری رصدخانه ملی همین طور محیط های نرم افزاری لازم را برای كار با این سامانه طراحی و اجرا كرده است. این محیط ها شامل بخش های دریافت پیشنهادات پژوهشی، تهیه لیست اجرام رصدی و اولویت بندی برای اجرای رصد، بخش های كنترل شرایط محیطی سامانه، بخش اجرای خودكار فرایند رصد، ایجاد پایگاه داده ها و … است. سامانه همین طور به یك نرم افزار داده كاوی اولیه مجهز است كه به رصدگر این امكان را می دهد تا در صورت نیاز بلافاصله پس از اختتام برنامه رصدی، كیفیت داده های دریافتی را مورد ارزیابی اولیه قرار دهد.
نورگیری این سامانه در ابتدای مهرماه ۹۷ انجام شد و هم اكنون در فاز تنظیمات و ارزیابی قرار دارد. در این مرحله آزمایش های گوناگونی بر روی سامانه انجام می شوند تا علاوه بر تعیین مشخصات دقیق علمی آرایه و سنجش توانایی های آن، كیفیت داده های خروجی به بالاترین حد ممكن برسد.
۱۴۰۱ نورگیری رصدخانه ملی
وی درباب زمان نورگیری تلسكوپ ۳.۴ متری رصدخانه، افزود: در صورتیكه همه زیرساخت ها و اعتبارات لازم تأمین شود، نورگیری تلسكوپ ۳.۴ متری رصدخانه ملی در سال ۱۴۰۱ خواهد بود.
خسروشاهی با تاكید بر اینكه این جمله را در سال های گذشته با احتیاط می گفتیم، تصریح كرد: تمام تلاش ما در ابتدای سال ۹۵ تا شهریور ۹۶ صرف رفع چالش های فنی شد و صحه گذاری متخصصان است كه پشتوانه این ادعا است.
این محقق حوزه نجوم با تاكید بر اینكه تلسكوپ اصلی این رصدخانه باید با دقت از مرتبه یك بر روی ۳۶ هزارم درجه (یك دهم ثانیه قوسی) بتواند اجرام آسمانی را رهگیری كند، افزود: این حساسیت ها در نجوم سابقه طولانی دارد و شاید بهترین نمونه از این چالش های فنی مربوط به آشكارسازی امواج گرانشی باشد كه باید حساسیت آن در اندازه گیری فاصله چنان باشد كه گویی بخواهیم مدار زمین را با دقت یك اتم تعیین نماییم. تلسكوپ ۳.۴ متری ما باز با قدرت رهگیری حدود یك بر روی ۳۶ هزارم درجه ساخته می شود؛ در حالیكه در كشور ما هیچ وسیله رهگیری با این دقت وجود ندارد كه ۱۰۰ تن وزن و ۱۱ متر ارتفاع داشته باشد، ضمن آنكه باید در هوای آزاد و در مقابل باد قرار گیرد.
خسروشاهی با تاكید بر اینكه علاوه بر آن سیستم كنترلی باید مدام تغییر وضعیت را سنجش و اصلاح كند، اظهار داشت: یعنی سیستم كنترلی باید چنان عمل كند كه تغییرات سازه تلسكوپ به سبب تغییرات دما و رهگیری در طول شبانه روز موجب افت كیفیت داده ها نشود. آینه ها از جنسی هستند كه نسبت به تغییرات دما حساس نیستند، اما سازه فلزی تلسكوپ بر اثر سرما و گرما منبسط و منقبض می شود.
مجری طرح افزود: درست است كه با رفع چالش های فنی نسبت به ساخت بخش عمرانی اقدام نموده ایم، ولی این به معنای اختتام تلاش ما نیست؛ بلكه تا روزی كه تحقیقات علمی با این رصدخانه آغاز نشود، كار ما اختتام نمی یابد و البته كه آن روز چالش هایی علمی پیش روی ما خواهد بود، اما بالقطع این كار برای منجمان لذت بخش خواهد بود.
پروژه رصدخانه ملی با همه فراز و فرودهایش امروز به نقطه ای رسیده است كه می توان امیدوار بود در آینده از سمت نجوم آماتوری به نجوم حرفه ای برسیم، هر چند كه گام هایی در این زمینه برداشته شده است كه از آن جمله می توان به طراحی و ساخت رادیو تلسكوپ در پژوهشگاه فضایی اشاره نمود.
رادیو تلسكوپ نوعی آنتن رادیویی است كه در طیف فركانسی رادیویی به منظور كشف و جمع آوری اطلاعات از منابع رادیویی در فضا استفاده می شود. با توسعه نجوم رادیویی هم اكنون این علم برمبنای اسباب و ادوات رصدی به دو شاخه مهم یك دیش و تداخل سنجی (تلسكوپ های چند دیش) كه شامل مجموعه ای از آنتن های تك دیش است، تقسیم می شود. هر كدام از این دو شاخه محدوده مشخصی را از دانش نجوم رادیویی شامل می شوند كه كاركرد و نیازمندی های مخصوص خودرا دارد.
بر خلاف رصد اپتیكی، رصد رادیویی محدود به شرایط جوی و یا زمان خاصی از شبانه روز نیست، ضمن آنكه رصد اپتیكی تنها محدود به طیف اپتیكی و مرئی است؛ ولی رصد رادیویی در محدوده گسترده وسیع فركانسی می تواند داده های مورد نظر را ارسال نماید.
رئیس مركز تحقیقات فضایی پژوهشگاه فضایی با اشاره به اینكه رادیو تلسكوپ قادر می باشد از چند كیلوهرتز تا چندصد هزار گیگا هرتز پایش های نجومی را انجام دهد، تصریح كرد: این سامانه قادر می باشد از حدود ۱۰۰ كیلوهرتز تا ۱.۵ گیگا هرتز اسكن كند و در پارامتر مهم خط هیدروژن كه در فركانس ۱۴۲۰ مگاهرتز قرار دارد و مورد علاقه منجمان است، تاریخچه كیهان را بررسی كند و این ابزار قابلیت نمایش اطلاعات مربوط به آنرا دارد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب