به گزارش خبرنگار مهر، دو ماهواره اروپایی "هرشل" و "پلانک" روز پنج شنبه 24 اردیبهشت (14 می) از پایگاه گوایانا در فرانسه با موشک اروپایی آریان 5 پرتاب شد. "هرشل" یک تلسکوپ فضایی فراسرخ بوده و "پلانک" ماهواره ای است که با هدف کشف رازهای جهان و وقایعی که 300 هزار سال پس از "بیگ بنگ" رخ داده است در جستجوی قدیمی ترین پرتو کیهانی خواهد بود. به همین منظور گروه فناوریهای نوین خبرگزاری مهر گفتگویی مشروح با "مارکو برسانلی" (Marco Bersanelli) استاد دانشگاه فیزیک نجوم دانشگاه مطالعات میلان و عضو موسسه ملی فیزیک نجوم ایتالیا و همچنین یکی از شرکت کنندگان اصلی در ساخت ماهواره پلانک انجام داده است که در زیر می خوانید:
* خبرگزاری مهر - گروه فناوریهای نوین: به عنوان اولین سئوال در آغاز چند تیم از کدام کشورها طراحی و ساخت ماهواره پلانک را آغاز کردند؟
- مارکو برسانلی عضو پروژه ساخت ماهواره اروپایی پلانک: اولین تیمهایی که در همکاری این پروژه شرکت کردند از ایتالیا و فرانسه بودند که این پروژه را در سال 1992 در حدود 17 سال پیش آغاز کردند. ایتالیا توجه خود را به ساخت یک دستگاه برپایه گیرنده های رادیویی معطوف کرد درحالی که فرانسویها استفاده از بولومترها (دستگاه اندازه گیری انرژی حاصل از پرتوهای الکترومغناطیس) را پیشنهاد کردند و "اسا" هر دو پیشنهاد را پذیرفت و به این ترتیب "پلانک" متولد شد. این دستگاهها برای مطالعه اعماق امواج میکرو مفید هستند و در بسامدهای بالاتر از 100 گیگاهرتز برای سرد کردن بسیار زیاد دما از این بولومترها و ترمومترها استفاده می شود.بولومتر و گیرنده رادیویی، اولین دو دستگاه بزرگ این پروژه بودند. بعدها از این دو کشور خواسته شد که در دو کنسرسیوم بزرگ بین المللی شرکت کنند که یکی به سرپرستی ایتالیا و دیگری به سرپرستی فرانسه بود. اما در این کنسرسیومها تقریبا تمام کشورهای اروپایی و حتی آمریکا و کانادا نیز تحت عنوان "پروژه اسا" حضور یافتند و به این ترتیب این پروژه به ماموریت ترکیب این دو فناوری مختلف در یک ماهواره یکسان تبدیل شد.
مارکو برسانلی (سمت چپ) در لحظه پرتاب موشک آریان 5
* در حال حاضر آیا پلانک ماموریت خود را آغاز کرده است؟ اگر پاسخ شما مثبت است درباره وضعیت فعالیت پلانک بگویید.
- تاکنون بسیار خوب پیش رفته است. پرتاب بسیار مطلوبی انجام شد و موشک "آریان 5" (Ariane 5) وظیفه خود را تا آخر انجام داد و در پرواز خود پلانک (Planck) را همراه با همسفر خود یعنی تلسکوپ فضایی فراسرخ "هرشل" (Herschel) حمل کرد. پرواز پلانک دقیقا در مسیری که انتظار می رفت انجام شد و دقیقا دو روز پس از پرتاب این فرصت را داشت که یک مانور کوچک را برای صحت عملکرد خود انجام دهد که غیر ضروری نشان داده شد چرا که از آغاز موشکی که این ماهواره را حمل می کرد دقیقا در مسیر پیش بینی شده قرار گرفت.
همچنین در مدت این دو هفته پس از پرتاب، این ماهواره همانطور که پیش بینی می شد در حال خنک شدن است. این مسئله بسیار مهم است چون دستگاههای پلانک چه دستگاههای رادیومتر و چه دستگاههای بولومتر در دمای بسیار پایین عمل می کنند. این خنک سازی برای ماهواره یک قابلیت و یک ویژگی بسیار مهم به شمار می رود. اینها اتفاقاتی هستند که در این روزها در حال وقوع اند. این ماهواره به تدریج در حال خنک شدن است و تا دو سه روز آینده اولین خنک کننده هایی که دما را به نزدیک دمای صفر درجه می رسانند روشن خواهند شد. صفر درجه سانتی گراد، دمایی است که در آن حسگرهای پلانک فعال می شوند. به این ترتیب، پلانک در حال حاضر سفر خود را به سوی مدار نهایی خود واقع در یک میلیون و نیم کیلومتری از زمین ادامه می دهد و در این میان درحال خنک شدن و آماده سازی خود برای لحظه آغاز رصدها است.
* کدام یک از ابزارهای نصب شده روی پلانک به عنوان مهمترین دستگاهها و ویژگیهای به خصوص این ماهواره در ماموریت خود یعنی کشف قدیمی ترین پرتو کیهانی به شمار می روند؟
- دو نوع دستگاه در این ماهواره وجود دارند که از فناوریهای بسیار متفاوتی استفاده می کنند. یکی از این دو، دستگاه بسامد کم (LFI) نام دارد که برپایه تقویت کننده (Amplifier) صدای کم استوار شده است. این تقویت کننده ها "ترانزیستور متعادل کننده الکترون بالا" (HEMT Amplifier) نامیده می شوند که تقویت کننده هایی هستند که سیگنال بسیار ضعیفی را که از عمق جهان دریافت می کنند تقویت کرده و آن را به سطوح قوی می رسانند. سپس این سیگنالها را یک "دیود حسگر" می تواند اندازه گیری کند. به این ترتیب این دستگاه از یک فناوری رادیویی برخوردار است که تنها ویژگی آن حساسیت بسیار زیاد است. این تقویت کننده ها برای رسیدن به حساسیتی که به آن نیاز دارند باید در دمای 20 درجه کلوین (در حدود 253 درجه سانتی گراد زیر صفر) سرد شوند تا به روشی دست یابند که امکان تثبیت بسیار زیاد این گیرنده های رادیویی برنامه ریزی شده را فراهم کند.
چون ثبات و پایداری علاوه بر حساسیت بالا، دیگر ویژگی بزرگ این دستگاه است. در حقیقت بسیار مهم است که این دستگاهها ثبات و پایداری بالایی داشته باشند. این دستگاهها سیگنالهای جعلی را که می توانند با سیگنالهای بسیار ضعیف در آمیخته شوند در نظر نمی گیرند. این سیگنالهای ضعیف همانهای هستند که می خواهیم آنها را در اعماق کیهان اندازه گیری کنیم. این دستگاه در بسامد بسیار پایین بین 30 تا 70 گیگاهرتز عمل می کنند.
این درحالی است که در این ماهواره برای بسامدهای بالاتر (بین 100 تا 850 گیگاهرتز) دستگاه دیگری با عنوان "دستگاه بسامد بالا" (HFI) وجود دارد که کار آن بولومتری (اندازه گیری انرژی ساطع شده از پرتوهای الکترومغناطیس) است. بولومترها ترمومترهای بسیار حساسی هستند که به افزایش دمایی که از پرتوهای با شدت کم و زیاد برانگیخته شده اند واکنش نشان می دهند. به منظور دستیابی به این حساسیت بسیار بالا، این بولومترها به خنک شدن حتی تا دمای 271 درجه سانتی گراد زیر صفر نیاز دارند. این اولین بار است که در فضا از دستگاهی استفاده می شود که تا این حد سرد شده است. به طوری که تاکنون هرگز حتی در لابراتوارهای زمینی نیز هیچ دستگاهی به این دمای بسیار پایین نرسیده بود. این دو دستگاه یعنی LFI و HFI طرح کانونی یک تلسکوپ واحد را با یکدیگر به اشتراک می گذارند و به روشی بسیار فشرده در تلسکوپی که قطری در حدود یک متر و نیم دارد در هم ادغام می شوند. این چشمی است که تلسکوپ با آن و درحالی که هم روی خود و هم در مدار خود می چرخد آسمان را محک زده و به تدریج تمام آسمان را پوشش خواهد داد و نقشه کاملی از اعماق کیهانی را با یک حساسیت بسیار بالا ارائه کند.
موشک آریان 5 در لحظه پرتاب ماهواره های پلانک و هرشل
* به نظر شما پلانک چقدر می تواند برای کشف رازهای "بیگ بنگ" (Big Bang) و کمی پس از آغاز جهان مفید باشد؟
- از این دیدگاه انتظار زیادی از پلانک می رود. به خاطر دقتی که پلانک دارد و با آن می تواند ویژگیهای اعماق امواج میکرو را اندازه گیری کند می توانیم انتظار داشته باشیم که اطلاعات جدیدی از ساختار جهان و انرژی و ماده ای که جهان را تشکیل می دهند دریافت کنیم. همچنین می توانیم منتظر باشیم که پلانک اندازه گیریهای بسیار دقیقی از پارامترهایی انجام دهد که تکامل جهان را تنظیم می کنند. به این ترتیب ریتم گسترش و تاریخ گسترش کیهان را درک خواهیم کرد و در پایان می توانیم لحظه ای را ببینیم که جهان اولین کسر ثانیه های وجود خود را در آن گذرانده است. این لحظه کیهانی در حدود 10 و یا حتی پنج ثانیه پس از آغاز جهان است. اگر بتوانیم قطبی سازی اعماق کیهانی به خصوص روش قطبی سازی " B" را ببینیم، این مشاهده می تواند به ما شاخص مستقیمی از این لحظه آغازین تاریخ جهان ارائه بدهد.
همچنین پلانک در رصد پرتوهای نزدیک به کهکشان ما و یا منابع فراکهکشانی مفید خواهد بود که بین ما و عمق کیهانی واقع شده اند. از طرف دیگر این ماموریتها درباره ساختارهای محلی تر جهان، کهکشان ما، منابع فراکهکشانی و حتی منظومه شمسی اطلاعاتی به ما می دهند.
* آیا امروز آژانس فضایی اروپا (ESA) به اولین رقیب آژانس فضایی آمریکا (NASA) به خصوص پس از پرتاب پلانک و هرشل تبدیل شده است؟
- معتقدم که "رقیب" واژه درستی نیست. به طور حتم آژانس فضایی اروپا با برنامه "هرشل" و "پلانک" نمادی از قدرت خود را در برنامه هایی تا این حد پیچیده نشان داده و می دهد. به اعتقاد من برنامه هرشل و پلانک یکی از وسیع ترین برنامه های فضایی است که تاکنون شکل گرفته اند. از این نقطه نظر به طور حتم "اسا" در یک موقعیت با پرستیژ بسیار بزرگ حتی نسبت به "شریک" آمریکایی خود قرار گرفته است. اما به هر حال همیشه درهایی را برای امکان همکاری باز نگه می دارد.
----------------------------------
مصاحبه: هدی عربشاهی
نظر شما