بررسی طرح ساخت تلسکوپی قدرتمند به‌منظور شناسایی ماده تاریک توسط ناسا

 یک مأموریت بین‌ستاره‌ای که حدود ۲۰ سال به دنبال پاسخ گیج‌کننده‌ترین سؤال در تاریخ اخترشناسی است (شاید جواب این سؤال سرنوشت گیتی را مشخص می‌کند) در خطر لغو شدن قرار دارد. تلسکوپ دابلیوفرست (Wfirst) برای بررسی نیروی اسرارآمیزی به‌نام انرژی تاریک طراحی شد. این انرژی سرعت توسعه گیتی را افزایش می‌دهد. این تلسکوپ همچنین برای جستجو و بررسی سایر سیاره‌های اطراف دیگر ستاره‌ها ساخته شد.

اثر باقی‌مانده‌از ابرنواختر نوع ۱ای در کهکشان راه شیری مشاهده شد. این پدیده کیهانی نشان می‌دهد جهان با چه سرعتی درحال گسترش است. مشاهده ستاره‌های در حال انفجار به اخترشناسان کمک کرد وجود انرژی تاریک را در حدود ۲۰ سال پیش کشف کنند.

رابرت ام. لایت‌فوت جونیور، مدیر اجرایی آژانس، در بیانیه‌ای تصمیم دونالد ترامپ درمورد بودجه را تصمیمی سخت نامید و خواستار این شد که منابع به سایر اولویت‌های آژانس اختصاص داده شود. ناسا دوباره روی ماه متمرکز می‌شود.

همه می‌دانند که پیشنهاد رئیس‌جمهور درخصوص بودجه آخرین سخن او بوده است. کنگره که معمولا به پیشنهادات آکادمی گوش می‌کند، آخرین حرف را در خصوص بسیاری‌ از مأموریت‌های ناسا شامل تلسکوپ فضایی هابل خواهد زد. دانشمندان فضایی آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا که خانه‌ی بسیاری‌ از مأموریت‌های فضایی است، یک نقل قول قدیمی دربین خودشان دارند:

یک مأموریت زمانی‌ واقعی است که لغو شود.

رابرت لایت‌فوت جونیور، مدیر اجرایی ناسا، درحال ایراد سخنرانی در خصوص وضعیت آژانس - ۱۲ فوریه، مرکز پروازهای فضایی مارشال هانتسویل آلاباما

پیشنهاد لغو مأموریت، اعتراض اخترشناسان را در پی داشت. آن‌ها هشدار دادند که عقب کشیدن‌ از این مأموریت به‌ معنای عقب‌ کشیدن‌ از دانشی است که باعث قدرتمند شدن آمریکا می‌شود. این عقب‌نشینی همچنین می‌تواند به پروژه‌های آینده آسیب وارد کند. پروژه‌هایی همانند این مأموریت، نیازمند کمک بین‌المللی هستند. لغو این مأموریت با لغو برخورددهنده‌ی سوپرکنداکتور مقایسه می‌شود که لغو آن به سلطه‌ی آمریکا در فیزیک ذرات پایان داد.

دیوید اسپرگل، رئیس سابق هیئت مطالعات فضایی آکادمی، می‌گوید سایر کشورها برای برنامه‌ریزی‌های خود به آمریکا وابسته هستند و به مشاوره‌ی آکادمی ملی نیاز دارند. تعدادی‌ از افراد با بوروکراسی و خارج‌ از ساختار ناسا، روندهای این اجتماع را که طی ده‌ها سال به‌ دست آمده است، سرنگون و لغو کرده‌اند و سعی کردند که برای علوم فضایی و اخترشناسی تعیین مسیر کنند.

این کشف باعث شد سه‌ تن از اخترشناسان آمریکایی جایزه نوبل دریافت کنند. دانشمندان می‌گویند سرنوشت گیتی و همچنین ماهیت فیزیک، وابسته‌ به ماهیت انرژی تاریک است.

فیزیکدانان یک توضیح از‌ پیش آماده‌شده برای این جریان دارند؛ اما بسیاری‌ از آن‌ها معتقدند این توضیح مانند درمانی است که از خود بیماری بدتر خواهد شد: عاملی نامعلوم به‌ نام ثابت کیهانی که درسال ۱۹۱۷ توسط اینشتین مطرح شد. اینیشتین و بعدا نظریه‌ی کوانتومی او تأیید کردند که فضای خالی می‌تواند یک نیروی دافعه و ضد گرانشی اعمال کند و چیزها را از یکدیگر جدا کند.

اگر چنین گفته‌ای درست باشد هرچه جهان بیشتر رشد کند، توسعه‌ی آن سریع‌تر می‌شود و از خودش بیشتر فاصله می‌گیرد. در نهایت، سایر کهکشان‌ها آنقدر سریع حرکت می‌کنند که ما دیگر نمی‌توانیم آن‌ها را ببینیم. جهان هستی تاریک و سرد می‌شود. لارنس کراس، اخترشناسی از ایالت آریزونا این فرضیه را این‌گونه توصیف کرد: بدترین گیتی ممکن. اما اگر برخی‌ از میدان‌های نیروی نامشخص با توجه‌ به زمان فضایی و کهکشان‌ها تغییر کنند، این اثر می‌تواند با گذر سال‌های زیاد حتی برعکس شود.

فرانک ویلچک، برنده‌ی جایزه نوبل فیزیک از مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست، می‌گوید:

انرژی تاریک اسرارآمیزترین حقیقت در تمامی علوم فیزیکی است. این حقیقت بیشترین پتانسیل برای تکان دادن تمامی بنیان‌ها را دارد.

اخترشناسانی که این کشف را انجام دادند از ستاره‌های در حال انفجار مشهور به ابرنواختر نوع 1A استفاده می‌کردند. این ستاره‌ها نقش نشانگر فاصله کیهانی را برای ردیابی نرخ توسعه گیتی بازی می‌کردند. از آن زمان به‌ بعد، ابزارهای دیگری هم به‌ وجود آمدند که اخترشناسان با استفاده‌ از آن‌ها می‌توانستند انرژی تاریک را اندازه‌گیری کنند. آن‌ها با توجه‌ به اینکه انرژی تاریک چگونه رشد کهکشان‌ها و سایر ساختارهای گیتی را به‌ تعویق می‌اندازد، این اندازه‌گیری را انجام می‌دادند.

درسال ۱۹۹۹ سال پرلموتر از آزمایشگاه لارنس برکلی که یکی‌ از کاشفان انرژی تاریک بود، مأموریت فضایی به‌ نام اسنپ (کاوشگر فضایی شتاب ابرنواختر) را پیشنهاد داد تا تنها همین کار را انجام دهد.

اثر یک هنرمند از تلسکوپ دابلیوفرست که قرار است در دهه ۲۰۲۰ بررسی عمیقی‌ از انرژی تاریک به‌ عمل آورد

درسال ۲۰۰۸ ناسا و دپارتمان انرژی بودجه‌ای ۶۰۰ میلیون دلاری برای یک مأموریت در نظر گرفتند که شامل هزینه‌های پرتاب نمی‌شد؛ اما ناسا و دپارتمان انرژی متوجه شدند که این بودجه نمی‌تواند همکاری و نیاز گروهی‌ از دانشمندان انرژی تاریک را پاسخگو باشد.

درسال ۲۰۱۰ کمیته‌ای از آکادمی ملی علوم چندین پیشنهاد رقابتی را ترکیب کردند تا بتوانند این مأموریت را انجام دهند. پل شکتر، یکی‌ از اخترشناسان مؤسسه‌ی فناوری ماساچوست که دراین کار نقش داشت، آن را دابلیوفرست (تلسکوپ ارزیابی مادون‌ قرمز میدان عظیم) نامید. حرف دابلیو دارای دو معنا است: یکی به‌ معنی عظیم و دیگر اینکه این حرف، پارامتری حیاتی برای اندازه‌گیری شدت انرژی تاریک است. تلسکوپ هم کار جست‌وجوی سیارات فراخورشیدی ( سیاراتی که فراتراز منظومه شمسی قرار دارند) را بر عهده دارد.

اما ناسا تا ساخت تلسکوپ فضایی جیمز وب را تمام نکند، پولی برای شروع این پروژه نخواهد داشت. این تلسکوپ نسل بعدی تلسکوپ فضایی هابل است. ناسا بعد از بررسی تفکرات و مقاصد آکادمی قبول کرد که پروژه‌ی وب به‌طور نادرست مدیریت شده است. این تلسکوپ که قرار بود درسال ۲۰۱۴ راه‌اندازی شود، هنوز به یک بودجه‌ی ۱.۶ میلیارد دلاری و چندسال زمان بیشتر برای تکمیل شدن نیاز دارد. کار این تلسکوپ بررسی و جست‌وجوی اولین ستاره‌ها و کهکشان‌هایی خواهد بود که در گیتی تشکیل شده‌اند؛ ولی این تلسکوپ برای انرژی تاریک طراحی نشده است. قرار است این تلسکوپ سال آینده آغاز‌به‌کار کند.

داستان در ماه ژوئن سال ۲۰۱۲ دراماتیک‌تر شد. دراین زمان دفتر ملی شناسایی که وظیفه کنترل ماهواره‌های جاسوسی را بر عهده دارد، یک تلسکوپ بدون‌ استفاده و اضافه را به ناسا پیشنهاد کرد که شبیه‌به تلسکوپ هابل بود و به‌جای آسمان، برای نظارت‌ بر زمین طراحی شده بود.

شکل و قالب خارجی تکمیل‌نشده تلسکوپ دابلیوفرست. کنگره تصمیم خواهد گرفت که تأمین بودجه این پروژه بعداز حکم منفی ترامپ ادامه پیدا کند یا خیر.

این تلسکوپ پیشنهادی از طرف دفتر سازمان ملی، میدان دید بسیار گسترده‌ای داشت و می‌توانست نقاط گسترده‌ای از مناطق آسمان را برای ابرنواختر مورد بررسی و نظارت قرار دهد. آینه‌ی اصلی این تلسکوپ (مانند قطر ۹۴ اینچی هابل) دوبرابر بزرگ‌تر از آینه‌ای بود که برای دابلیوفرست در نظر گرفته شده بود و باعث می‌شد که قدرت جمع‌آوری نور آن ۴ برابر شود و نفوذ عمیقی بر کیهان داشته باشد.

این هدیه باعث شد که هزینه‌ای برای ساخت یک تلسکوپ جدید مصرف نشود، اما بازهم بدون مشکل نبود. چندتن از اخترشناسان گفتند استفاده‌ از یک تلسکوپ بزرگ‌تر نیازمند یک دوربین بزرگ‌تر و گران‌تر و اپتیک‌های پشتی پیچیده‌تری است. ولی با این‌ حال آکادمی از این هدیه استقبال کرد و آن را به کار گرفت.

اخیرا یک عنصر جنجالی دیگر نیز به این مأموریت اضافه شده است: یک کونرنوگراف که می‌توان از آن برای مسدود کردن نور ستاره‌ها استفاده کرد تا بتوان سیارات کم‌نور نزدیک این ستاره‌ها را شناسایی کرد.

تابستان گذشته یک هیئت بررسی مستقل توسط ناسا و با رهبری فیونا هریسون (استاد مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا) به‌کار گرفته شد. این هیئت برای تأیید و بررسی اهداف علمی اساسی این مأموریت و روش‌شناسی آن به‌کار گرفته شد. این هیئت همچنین درقبال مشکلات مأموریت که ممکن است هزینه‌های آن را افزایش دهند مسئول است. فعلا همه چیز به‌ تصمیم کنگره بستگی دارد. مایکل ترنر، اخترشناسی در دانشگاه شیکاگو، می‌گوید:

درست است که هیچ‌کس دوست ندارد بشنود یک شخص مهم پیشنهاد لغو پروژه مورد علاقه‌اش را مطرح کرده است؛ ولی من معتقدم که همچون سال گذشته، این کنگره خواهد بود که بودجه را خواهد نوشت. امیدوار و معتقدم که کنگره باهوش‌تر خواهد بود.