تلسکوپ فضایی هابل به زمین سقوط می کند - آیا ناسا باید آن را نجات دهد؟

تلسکوپ فضایی هابل که توسط یکی از خدمه در یک ماموریت خدمات شاتل فضایی در سال 2009 عکسبرداری شد.

تلسکوپ فضایی هابل به آرامی در حال سقوط از آسمان است و ممکن است تا سال 2032 در جو زمین بسوزد. محققان از ناسا می‌خواهند آن را نجات دهد و استدلال می‌کنند که این ابزار کهنه هنوز برای علم حیاتی است و در صورت از دست دادن شکاف قابل توجهی در قابلیت‌های آن باقی خواهد ماند.

هابل در سال 1990 به فضا پرتاب شد و به دنبال یک نقص طراحی بدنام در یکی از آینه های خود که تنها در سال 1993 برطرف شد، از آن زمان تاکنون علم جدیدی را ارائه کرده است. ناسا ادعا می کند که بیش از 23000 مقاله علمی بررسی شده از تصاویر آن بیرون آمده است.

اما تلسکوپ فضایی نیاز به سرویس‌دهی دوره‌ای و بالا بردن مدار خود دارد، زیرا کشش اتمسفر باعث می‌شود به آرامی ارتفاع را از دست بدهد. هابل دارای ژیروسکوپ هایی است که به آن اجازه می دهد موقعیت خود را برای تصویربرداری از قسمت های مختلف آسمان تغییر دهد، اما هیچ نیروی محرکه ای از خود ندارد.

آخرین باری که هابل به مداری بالاتر برده شد در سال 2002 بود، زمانی که شاتل فضایی کلمبیا از آن بازدید کرد - یکی از پنج ماموریت شاتل به تلسکوپ. از آن زمان، ناسا ناوگان شاتل را بازنشسته کرده است و دیگر هیچ فضاپیمایی با توانایی انجام وظیفه ندارد. ناسا تخمین می زند که احتمال ورود مجدد هابل تا سپتامبر 2032 10 درصد و تا دسامبر 2033 50 درصد است.

آژانس فضایی فراخوانی برای ایده‌هایی از بخش تجاری منتشر کرده است و به شرکت‌ها تا 30 نوامبر فرصت داده است تا برنامه‌هایی را برای بالا بردن مدار هابل تا حداقل 600 کیلومتر یا خارج کردن ایمن از مدار آن و اجازه دادن به آن در اقیانوس ارائه کنند. این تلسکوپ دارای قطعاتی با چگالی کافی است که احتمالا از ورود مجدد اتمسفر جان سالم به در خواهند برد.

چنین حرکتی بی سابقه نخواهد بود. در اوایل سال جاری، یک ماموریت با بودجه ناسا که توسط سازمان تجاری کاتالیست اسپیس انجام شد، برای تقویت مدار رصدخانه سوئیفت نیل گرلز، که مدار آن به شکلی مشابه مدار هابل در حال فروپاشی بود، پرتاب شد. این ماموریت به دلیل مشکل در فرمان شکست خورد، اما به طور گسترده ای امکان پذیر بود. Katalyst Space به درخواست New Scientist برای اظهار نظر پاسخ نداد.

آلیس فیشر در ناسا می گوید این آژانس پذیرای ایده های داخل یا خارج سازمان است و چیزی را از روی میز بر نمی دارد. "برای آژانس گمانه‌زنی درباره پاسخ‌های بالقوه خاص مناسب نیست، بنابراین ما سهوا آنها را محدود نمی‌کنیم، اما ناسا به دنبال بررسی طیف وسیعی از فناوری‌ها و رویکردها است، از جمله آن‌هایی که ممکن است آژانس قبلا در نظر نگرفته باشد."

فراخوان ناسا توضیح می دهد که یک شرکت خصوصی باید همه چیز را برای این ماموریت فراهم کند: پرتاب کننده، فضاپیما و در صورت لزوم، خدمه. آژانس فضایی فراخوان مشابهی برای ایده در سال 2022 صادر کرد، اما علیرغم دریافت هشت مورد ارسالی، به هیچ کدام ادامه نداد. این پروژه پیشنهاد SpaceX را بررسی کرد، اما این شرکت به سؤالات New Scientist در مورد اینکه آیا این بار پیشنهاد جدیدی ارائه خواهد کرد یا خیر، پاسخ نداد.

توماس هاورث از دانشگاه کوئین مری لندن بخشی از گروهی از دانشمندان است که به ناسا توصیه می کنند با هابل چه جهتی را طی کند، که او آن را "بزرگترین تلسکوپ تمام دوران" توصیف می کند. او می‌گوید که او با همکارانش وارد بحث شد و انتظار داشت که تمرکز بر این باشد که چگونه می‌توان به ناسا توصیه کرد تا قبل از پایان عمرش، بیشترین علم را از هابل استخراج کند، اما دریافت که تقویت مجدد مدار آن در واقع در دستور کار قرار دارد.

هاورث می‌گوید: «این در محدوده‌های احتمالی است. سند کلی که در حال ارائه آن هستیم، که هنوز ارائه نشده است، سعی می کند این توصیه را قویا ارائه دهد. تلاش های زیادی برای استدلال برای تقویت وجود دارد.

هاورث می‌گوید: ناسا به محض ارائه این توصیه، احتمالا به سرعت تصمیم می‌گیرد، زیرا برنامه‌ریزی یک مأموریت تقویتی سال‌ها طول خواهد کشید. "تو باید همین الان تصمیم بگیری."

استفان ویلکینز از دانشگاه ساسکس بریتانیا می گوید هابل توانایی های منحصر به فردی دارد که با هیچ ابزار دیگری نظیر تلسکوپ فضایی جیمز وب، تلسکوپ فضایی روم نانسی گریس و تلسکوپ اقلیدس آژانس فضایی اروپا قابل مقایسه نیست.

هابل می تواند تصویربرداری فرابنفش با وضوح بالا را بهتر از هر چیزی که در حال حاضر موجود است انجام دهد. ناسا قصد دارد کاوشگر فرابنفش را در سال 2030 پرتاب کند که همان قسمت از طیف را پوشش می دهد اما با یک دهم وضوح، و رصدخانه جهان های زیست پذیر (HWO) ممکن است در دهه 2040 پرتاب شود و با توانایی هابل مطابقت داشته باشد. اما اگر اجازه داده شود هابل در سال 2032 بسوزد، این می تواند یک دهه یا بیشتر از علم را از دست بدهد، و اگر HWO لغو شود، می تواند تقریبا یک شکست دائمی باشد.

پرتاب یک ماموریت برای مقابله فیزیکی با این تلسکوپ، که 13 متر طول و بیش از 12000 کیلوگرم وزن دارد، کار آسانی نخواهد بود. ویلکینز می گوید، اما علاوه بر افزایش طول عمر هابل، می تواند مزایای نامشهودی نیز به همراه داشته باشد.

او می‌گوید: «در حالی که اکنون که ما شاتل فضایی نداریم، تعمیر پیچیده‌تر شده است، تلاش برای تعمیر هابل به حفظ مهارت‌های کلیدی کمک می‌کند که برای اکتشاف یا بهره‌برداری فضایی آینده ضروری است». منطقی بودن یا نبودن تعمیر در نهایت به هزینه بستگی دارد، اما حفظ مهارت ها نیز باید در نظر گرفته شود.

مارک نوریس در دانشگاه لنکاوی، بریتانیا، قبلا توسط بودجه هابل برای جست‌وجو تصاویر آرشیو شده برای کهکشان‌های کوتوله فوق فشرده تامین شده بود. او می‌گوید: «من متوجه شده بودم که در آرشیو این کهکشان‌هایی که هابل برای پروژه‌های دیگر نقشه‌برداری می‌کرد، چیزهایی که به آن‌ها علاقه داشتم باید تصادفی در تصاویر وجود داشته باشد. "این اساسا پایه و اساس حرفه من را ایجاد کرد. اگر به خاطر این بینش نبود، اکنون شغل دائمی نداشتم."

نوریس می‌گوید هابل همیشه برای سرویس‌دهی طراحی می‌شد، بنابراین برای گرفتن بازوهای رباتیک دارای نقاط چنگال است. اما بالا بردن مدار آن یک راه حل دائمی نخواهد بود و شروع به نشان دادن سن خود کرده است.

او می‌گوید: «ابزارها به‌تدریج از طریق قرار گرفتن در معرض محیط فضایی در حال تخریب هستند. "این یک معجزه است که هنوز ادامه دارد، اما آنها این چیزها را بیش از حد مهندسی کردند و چندین بار به آن سرویس دادند - آنها مطمئن شدند که وقتی آخرین سرویس انجام شد، همه چیز کار می کرد. هنوز هم واقعا علمی عالی انجام می دهد."

مدیران ناسا باید تصمیمات دشواری در مورد هزینه ها بگیرند، زیرا در کنار هر مأموریتی برای تقویت مدار هابل، به خدمات مداوم و پشتیبانی زمینی نیاز است.

هایورث می‌گوید: «اگر آنها بتوانند آن را نجات دهند، منطقی است، اما بستگی به این دارد که چقدر [هزینه آن] و چه چیزی برای نجات آن از بین می‌رود. مثلا بگویید اگر LISA [طرحی برای ساخت آشکارساز امواج گرانشی مبتنی بر فضا] را قطع کنند. این احتمالا شخصی و مغرضانه است، اما من فکر می‌کنم علم حاصل از آن آنقدر هیجان‌انگیز است که از دست دادن آن به خاطر یک ابزار قدیمی شرم آور است.»