راه ترقی - تلسکوپ یوکلید به‌زودی بررسی دومیلیارد کهکشان را آغاز خواهد کرد. فعالیت این تلسکوپ نقطه‌ی تحولی در فناوری فضایی است؛ اما چنین تلسکوپ‌هایی چگونه و با کدام فناوری ساخته می‌شوند؟
نیرویی اسرارآمیز موسوم به انرژی تاریک جهان را فراگرفته است. این نیرو عامل افزایش سرعت انبساط جهان و افزایش فاصله‌ی کهکشان‌ها با سرعتی بالا است؛ اما مشکل اینجا است که هنوز هیچ اطلاعات مشخصی درباره‌ی این نیروی تاریک وجود ندارد. چرا نمی‌توان به ماهیت این نیروی مهم پی برد؟ در دهه‌های اخیر، جستجوی انرژی تاریکی به یکی از پرسش‌های کلیدی ستاره‌شناسان تبدیل شده است؛ اما به‌زودی قرار است تلسکوپی جدید به بررسی این معما بپردازد. تلسکوپ فضای یوکلید از آژانس فضایی اروپا (ESA) در نیمه‌ی دوم سال 2022 پرتاب خواهد شد. این تلسکوپ نیز مانند تلسکوپ‌های دیگر ابزاری ماشینی است که با هدف حل برخی رازهای انرژی تاریک به فضا فرستاده خواهد شد. یوکلید همچنین به بررسی ماده‌ی تاریک خواهد پرداخت؛ ماده‌ای نامرئی و عجیب که بیشترین بخش جرم جهان را تشکیل می‌دهد. پی‌بردن به ماهیت انرژی و ماده‌ی تاریک می‌تواند درک ما از کیهان را متحول کند. کاترین هیمنز، استاد اخترفیزیک دانشگاه ادینبورگ می‌گوید: «درحال‌حاضر، هیچ نظریه‌ی واحدی درباره‌ی ماهیت انرژی تاریک وجود ندارد.» هیمنز یکی از اعضای کنسرسیوم یوکلید هم است؛ گروهی شامل هزاران دانشمند که داده‌های جمع‌آوری‌شده‌ی یوکلید را بررسی خواهند کرد. وی می‌افزاید: «بزرگ‌ترین پرسشی که با آن روبه‌رو هستیم، این است: عامل پدیده‌ی انرژی تاریک چیست؟» یوکلید بر‌اساس طرح تلسکوپ‌های قبلی ازجمله تلسکوپ پلانک آژانس فضایی اروپا ساخته شده است که از سال 2009 تا 2013 به بررسی پرتوهای پس‌زمینه‌ی ماکروویوی کیهانی پرداخت. این پرتوها حرارت باقی‌مانده از بیگ‌بنگ هستند. مقاله‌های مرتبط:
تلسکوپ فضایی جیمز وب 27 آذر پرتاب خواهد شد مهندسی بی‌نهایت: تلسکوپ فضایی هابل؛ دریچه‌ای به اعماق پررمزوراز کیهان
به‌گفته‌ی رن لاوریس، دانشمند پروژه‌ی یوکلید در ESA، انتظار می‌رود یوکلید شتاب حاصل از انرژی تاریک را با دقتی پنج تا ده برابر بهتر از تلسکوپ‌های کنونی اندازه‌گیری کند. همچنین، یوکلید با اندازه‌گیری و ارزیابی ماده‌ی تاریک درک ما از ساختار جهان را متحول می‌کند و امکان بررسی نظریه‌های بنیادی جهان را خواهد داد. هیمنز بیان می‌کند: با بررسی تغییرات جاذبه در این ساختارها می‌توانیم نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین را در کل جهان آزمایش کنیم.
بخش اصلی تلسکوپ آینه‌ی اصلی آن است که در ماژول پیلود درکنار دو ابزار دیگر قرار دارد: ابزاری برای عکس‌برداری از جهان در طیف نور مرئی و ابزاری برای عکس‌برداری در طیف مادون قرمز. آینه به عرض 1/2 متر یکی از سه آینه‌ای است که همراه با یکدیگر تلسکوپ نوع کورش را می‌سازند. این آینه از سیلیکون کاربید ساخته شده و پوششی از نقره و سطحی هموار دارد که امکان رصد نور دریافتی از کهکشان‌های جهان را می‌دهد. برای تست دقت آینه، از یک آینه‌ی متمرکز‌کننده‌ی تخت برای کالیبره‌‌کردن نور استفاده می‌شود. پائولو موسی، مدیر پروژه‌ی سازه‌های تلسکوپ از شرکت فضایی تالس آلنیا می‌گوید: «از این آینه برای ترازکردن آینه‌های تلسکوپ استفاده می‌شود.»
دو ابزار تلسکوپ که در ماژول پیلود قرار دارند، عبارت‌اند از: کانال تصویربرداری بصری (VIS) و نورسنج و طیف‌سنج فروسرخ نزدیک (NISP). با اینکه کیفیت یوکلید از نظر فنی پائین‌تر از تلسکوپ فضایی هابل است که در سال 1990 پرتاب شد، حجم تصویربرداری آن می‌تواند مجموعه‌ای از کهکشان‌های جهان آغازین را آشکار کند که در نوع خود بی‌سابقه است. لاوریس ادامه می‌دهد: می‌توانیم نقشه‌ای سه‌بعدی از ماده‌ی تاریک را تا فاصله‌ی ده‌میلیارد سال قبل تهیه کنیم و بر‌اساس توزیع کهکشان‌ها، انبساط جهان و تأثیر انرژی تاریک بر آن را دقیق ارزیابی کنیم.
تلسکوپ یوکلید در فاصله‌ی تقریبی 1/5 کیلومتری از زمین قرار می‌گیرد. در این منطقه، گرانش زمین و خورشید ترکیب می‌شوند و درنتیجه تلسکوپ با حداقل مصرف سوخت در وضعیتی ثابت قرار می‌گیرد. یک مستطیل مسطح به نام سپر خورشیدی که از پلاستیک تقویت‌شده‌ی فیبر کربنی ساخته شده است، از سمت رو به خورشید تلسکوپ محافظت می‌کند. دمای تلسکوپ برای عملکرد صحیح باید تقریبا منفی 190 درجه‌ی سانتی‌گراد باشد؛ درنتیجه سمتی از تلسکوپ که به طرف خورشید نیست، با پوشش حرارتی به رنگ طلایی پوشانده می‌شود که برای پایین نگه‌داشتن دما از میلار (لایه پولیستری) و کپتون (پوشش عایق حرارتی) ساخته شده است.
یوکلید در طول دوران بررسی خود از جهان، روزانه 800 گیگابایت داده را از ابزارهای خود مثل VIS تولید خواهد کرد. بر‌اساس تصویر فوق این ابزار در پوششی آلومینیومی قرار دارد که قبل از پرواز حذف می‌شود. سپس، داده‌ها به آنتن‌های مستقر در زمین ارسال و از آنجا برای گروه‌های مختلف دانشمندان برای تحلیل و تست ارسال می‌شوند.
در فاز تست تلسکوپ، از ابزارها و قطعات مختلفی استفاده شد که برخی از آن‌ها بعدا حذف شدند. لاورن بروارد، مدیر برنامه‌ی یوکلید در ایرباس می‌گوید: در طول تست‌های مکانیکی، به ابزار متعددی نیاز داریم. برای مثال، برخی قطعات بخش‌های مختلف تلسکوپ را حین انجام کار نگه می‌دارند؛ اما پس از پایان پروژه دیگر نیازی به آن‌ها نیست.
برای کاهش دمای تلسکوپ، از رادیاتور استفاده می‌شود که گرمای ابزارها را جذب و به داخل خلأ پمپ می‌کند، این روش در دیگر مأموریت‌های فضایی هم رایج است. برای مثال، در ایستگاه فضایی بین‌المللی از این روش برای پیشگیری از گرمای ناشی از نور خورشید استفاده می‌شود. موسی می‌گوید: در خلأ هیچ هوایی وجود ندارد که گرما را جذب کند. به‌همین‌دلیل، نیاز به رادیاتور وجود دارد. رادیاتور به ابزارها وصل می‌شود و تضمین می‌کند گرما مانع از بررسی دقیق کهکشان‌ها نخواهد شد.
http://www.RaheNou.ir/fa/News/301769/چگونه-می‌توان-تلسکوپی-برای-جستجوی-ماده-تاریک-ساخت؟