• جمعه / ۹ فروردین ۱۳۹۸ / ۰۰:۴۳
  • دسته‌بندی: علم و فناوری ایران
  • کد خبر: 97122714390
  • خبرنگار : 30057

پروژه‌ ۱۹ ساله‌ای که پژوهشگاه‌ها را از انتشار مقاله به سمت تولید فناوری سوق‌ داد

رصدخانه ملی ایران

در پروژه رصدخانه ملی که از ۱۹ سال گذشته آغاز شد، علاوه بر آنکه کار عملیات ساخت رصدخانه، تلسکوپ و آینه تلسکوپ اجرایی شده است، در سال گذشته اولین نورگیری سامانه رصدی میدان دید باز اجرایی شد و محققان این طرح علی‌رغم آنکه این طرح همواره با کمبود اعتبارات مواجه بوده است، امیدوارند تا سال ۱۴۰۱ در صورت اختصاص اعتبارات، اولین نورگیری این رصدخانه انجام شود.

به گزارش ایسنا، تصورات اولیه از عالم همواره بر مسطح بودن زمین دلالت داشت و نخستین بار ارسطو در حدود ۳۴۰ قبل از میلاد ادعا کرد که زمین کروی است. او دو دلیل برای این ادعا داشت و یونانیان دلیل سوم را نیز آوردند که شامل "سایه زمین روی ماه در هنگام خسوف همواره دایروی است"، "با سفر به عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر ارتفاع ستاره قطبی کم می‌شود" و "بادبان کشتی‌ها در افق و در هنگام نزدیک شدن به ناظر ابتدا دیده می‌شود" بوده است.

مردمان مصر و بین‌النهرین در دوران باستان به دلایل مختلفی از جمله کشاورزی به این دانش روی آوردند؛ زیرا از مشاهده فصول مربوط به کشاورزی به این نتیجه می‌رسیدند که این فصول با حرکت خورشید و موضع بعضی از سیارات و صورت‌های فلکی ارتباط و وابستگی دارند. گاه‌شماری نیز از دیگر دلایل توجه به علم نجوم بوده است. بر این اساس اخترشناسی یکی از قدیمی‌ترین علوم به شمار می‌رود و اخترشناسان در تمدن‌های اولیه بشری نیز به دقت آسمان شب را بررسی می‌کردند و ابزارهای ساده اخترشناسی از همان ابتدا شناخته‌شده بودند.

با اختراع تلسکوپ، تحولی عظیم در این رشته ایجاد شد و دوران اخترشناسی جدید آغاز شد، به گونه‌ای که در قرن بیستم، رشته اخترشناسی به دو رشته اخترشناسی رصدی و اخترشناسی نظری تبدیل شد. در اخترشناسی رصدی به‌دنبال گردآوری داده‌ها و پردازش آنها و همچنین ساخت و نگهداری ابزارهای اخترشناسی و در اخترشناسی نظری به دنبال کسب اطمینان از صحت نتایج به‌دست‌آمده از مدل‌های تحلیلی و تحلیل‌های کامپیوتری هستیم.

در طول تاریخ، اخترشناسان آماتور در بسیاری از کشف‌های مهم اخترشناسی نقش داشته‌اند و اخترشناسی یکی از محدود رشته‌هایی است که در آن افراد آماتور نقشی بسیار فعال به‌ویژه در کشف و مشاهده پدیده‌های گذرا و محلی دارند. این امر به دلیل توسعه ابزارهای رصدی بوده است؛ از این رو بسیاری از کشورها به دنبال توسعه رصدخانه‌های حرفه‌ای هستند و در تلاش هستند تا با شبکه‌ای کردن رصدخانه‌ها کشفیات و داده‌های نجومی را در اختیار سایر منجمان و اخترشناسان قرار دهند.

اجرای پروژه رصدخانه ملی در ایران نیز با این هدف صورت گرفته و به گفته مجری طرح شبکه‌ای از تلسکوپ‌های متوسط و بزرگ در نیمکره شمالی ایجاد شده که از شرق هند و چین تا غرب اسپانیا کشیده شده است. این شبکه یک شبکه راهبردی برای رصدهای اکتشافی است و با بهره‌برداری از تلسکوپ رصدخانه ملی، ایران می‌تواند به این شبکه بپیوندد.

رصدخانه ملی پس از ۱۹ سال

رصدخانه ملی نخستین پروژه بزرگ علوم بنیادی در ایران است که با هدف ساخت رصدخانه‌ای نجومی با تلسکوپی پیشرفته برای ترویج پژوهش‌های نجومی و توسعه تکنولوژی‌های مرتبط با آن شکل گرفته است. از زمان اولین جستجوها به دنبال مکان مناسب برای احداث رصدخانه ملی ایران در سال ۱۳۷۹ فعالیت‌های زیادی در پروژه رصدخانه ملی ایران از تعیین مشخصات ریز ابزار رصدی اصلی سایت چون تلسکوپ اپتیکی ۳.۴ متری (INO۳۴۰) تا راه‌اندازی سیستم‌های سنجش کنترل هوای قله و احداث جاده اختصاصی برای دسترسی به قله ۳۶۰۰ متری گرگش انجام گرفته است.

دکتر حبیب خسروشاهی، مجری طرح رصدخانه ملی در گفت‌وگو با ایسنا، احداث مرکز نجومی تحقیقاتی و حرفه‌ای در حوزه نجوم را از اهداف اجرای پروژه ملی رصدخانه ملی دانست و گفت: با اجرای این پروژه ملی، بزرگترین سرمایه کشور در حوزه علوم پایه بوده است.

وی با اشاره به روند اجرای این طرح کلان ملی، یادآور شد: مکان‌یابی این رصدخانه از سال ۸۰ آغاز شد که پس از ۶ سال قله "گرگش" برای احداث این رصدخانه انتخاب شد، ضمن آنکه در سال ۱۳۸۶ ادامه اجرای این طرح به پژوهشگاه دانش‌های بنیادی واگذار شد.

قله گرگش محل احداث رصدخانه ملی

خسروشاهی، دید نجومی بسیار خوب و میزان سرعت باد و رطوبت نسبی را از جمله ویژگی‌های قله گرگش برای احداث رصدخانه ملی ذکر کرد و ادامه داد: متعاقب آن اقدام به طراحی ابزار و تجهیزات رصدی چون تلسکوپ و آینه کردیم.

وی تلسکوپ را یک ابزار اپتو مکاترونیکی دانست و خاطر نشان کرد: دقت بی‌نظیر در کنار ابعاد و اندازه آن و اینکه در هوای آزاد و در ارتفاع ۳۶۰۰ متری و در حضور باد کار می‌کند، آن را به یک ابزار کاملاً منحصر به فرد تبدیل کرده است.

به گفته خسروشاهی، تلسکوپی با ابعاد ۱۱ متر که با دقت یک دهم ثانیه قوسی کنترل می‌شود، آن هم در حضور باد ۴۰ کیلومتر بر ثانیه، یک قدرت‌نمایی صنعتی است که توسط پژوهشگاه‌های ما که مقاله منتشر می‌کنند، انجام می‌شود. این یک انقلاب است و حیف که آنهایی که باید، اهمیت کامل این موضوع را درک نکردند!

همکاری آلمان با ایران برای ساخت آینه در شرایط تحریمی

مجری طرح رصدخانه ملی در ادامه با اشاره به ماجرای خرید آینه این تلسکوپ، یادآور شد: فرآیند ساخت آینه تلسکوپ همانند فرآیند ساخت شیشه‌های معمولی نیست، بلکه به ۲ سال زمان نیاز دارد؛ از این رو در زمان سفارش آینه این تلسکوپ بسیار شانس آوردیم که شیشه مناسب در شرکت سازنده آلمانی موجود بود.

به گفته وی، شیشه‌های مورد استفاده در آینه از نوع شیشه‌های معمولی نیست که در برابر سرما و گرما، بزرگ و کوچک می‌شوند؛ بلکه شیشه‌های zero expansion هستند که از سرامیک خاص تهیه می‌شوند و در برابر سرما و گرما تغییر ابعاد نمی‌دهند.

وی گفت: آینه تلسکوپ دارای قطر ۳ متر و ۴۰ سانتی‌متر و ضخامت حدود ۱۸ سانتی‌متر است که از شیشه‌ای به نام Zerodur ساخته شده که در آن نوعی سرامیک سیلیس استفاده شده است. ضریب انبساط طولی آن در مقابل تغییر دما ۲۰۰ برابر کمتر از شیشه‌های متعارف است.

خسروشاهی، دانش فنی ساخت این شیشه‌ها را در اختیار ۳ کشور آمریکا، آلمان و ژاپن دانست و افزود: شرکت آلمانی "شوت" انواع شیشه‌های خاص اعم از شیشه‌های آزمایشگاهی و عینک تا شیشه سفینه‌های فضایی و هواپیمایی را تولید می‌کند.

این محقق حوزه نجومی به نحوه صیقل دادن این آینه اشاره کرد و توضیح داد: شرکت صیقل‌دهنده سطح آینه در فنلاند بود و از جمله شرکت‌های دانشگاهی فنلاند است که در زمینه صیقل آینه‌های تلسکوپ‌های فضایی فعالیت داشت.

وی خاطر نشان کرد: کار صیقل آینه در مدت ۴ سال به طول انجامید و در این فرآیند زبری سطح آن به حدود ۲ نانومتر رسید.

خسروشاهی با بیان اینکه تست آینه یک سال طول کشید، گفت: خوشبختانه محققان ایران سهم مهمی در سنجش کیفیت سطح این آینه داشتند که خود منجر به مقاله علمی شد. به این ترتیب کلیدی‌ترین بخش تلسکوپ که ساخت آینه اصلی بود و ما به تجهیزات و دانش ساخت آن دسترسی نداشتیم، انجام شد.

این محقق تاکید کرد: اگر در آن زمان ما نسبت به خرید آینه تلسکوپ اقدام نمی‌کردیم، الان مجبور بودیم با قیمت باور نکردنی نزدیک ۷۰ میلیارد تومان آن را تهیه کنیم.

ورود به وادی ساخت رصدخانه

مجری طرح رصدخانه ملی از رصدخانه بیش از یک تلسکوپ یاد کرد و افزود: می‌توان به یک تلسکوپ نیز عنوان رصدخانه نسبت داد، اما تغییر نگاه ما به طرح رصدخانه ملی ایران با توجه به سرمایه‌گذاری در زیر ساخت‌ها و مطالعات مکان‌یابی فراتر از این است. رصدخانه ملی ایران تنها در تلسکوپ ۳.۴ متری خلاصه نمی‌شود.

وی ادامه داد: در سال ۱۳۹۵ و زمانی که برای فعالیت‌های عمرانی آماده می‌شدیم، به این نکته رسیدیم که حالا که داریم رصدخانه احداث می‌کنیم؛ چرا زیر ساختی ایجاد نکنیم که بیش از یک تلسکوپ را پوشش ندهد؟ و با این آینده‌نگری تلاش شد تغییراتی در ساختمان‌های جانبی تلسکوپ ۳.۴ ایجاد کنیم تا ضمن استفاده بهینه از توپوگرافی قله از پیچیدگی‌ها و به هم تنیدگی‌های طراحی و اجرایی دوری کنیم.

خسروشاهی با بیان اینکه برای ساخت رصدخانه لازم بود که موارد فنی آن را فرا می‌گرفتیم، خاطر نشان کرد: بر این اساس با توافق‌نامه‌ای با یک تیم سوئدی که قبلاً تجربه ساخت تلسکوپ‌ها را داشتند، شرکتی راه‌اندازی کردیم و از این طریق طراحی مفهومی که نیازمند استفاده از تجربه پیشین خارجی بود، کلید خورد.

مجری طرح با بیان اینکه طراحی مفهومی رصدخانه شامل بخش‌های اپتیک، مکانیک، کنترل و امکانات زیر ساختی از سال ۱۳۸۹ تا ۱۳۹۱ انجام شد، گفت: در طراحی‌های مفهومی ۷۰ سند تهیه شد و برای بررسی عملکردمان، این اسناد را در اختیار داوران بین‌المللی که شامل منجمان حرفه‌ای بودند، قرار دادیم. جلسات داوری در مرکز بین‌المللی فیزیک نظری عبدالسلام (ICTP) ایتالیا برگزار شد و در این جلسات ایرادات اندکی به طرح گرفته شد.

به گفته وی این داوران مهلتی به محققان ایرانی برای رفع این ایرادات دادند و با رفع آنها، طراحی مفهومی تلسکوپ 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 ادامه داد: برای داوران درک این موضوع که بودجه این طرح به صورت شناور است، عجیب بود. در کشورهای دیگر عموماً بودجه بعد از مطالعات تأمین می‌شود و اگر پروژه در مسیر هزینه‌کرد آن درست حرکت کند، در زمان مشخص منهای تأخیرات اجتناب‌ناپذیر فنی، به اتمام می‌رسد. اما طرح رصدخانه ملی همیشه با دشواری عدم تخصیص متناسب با مأموریت آن مواجه بوده است!

رصدخانه جاده‌ای دوطرفه تبادلات علمی

خسروشاهی جاده رصدخانه را به جاده تبادلات علمی دوسویه با جامعه بین‌المللی تشبیه کرد و یادآور شد: ایجاد رصدخانه ملی ایران و هر آزمایشگاه ملی در این ابعاد بسترسازی برای ایجاد جاده‌ای دو طرفه در مبادلات علمی با دیگر کشورها است. ما امروز واردکننده 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 کنار واردات علمی جایگاه خود در صادرات علمی را نیز کسب کنیم. درست است که یکی از تولیدکنندگان بزرگ مقالات علمی هستیم، اما این تولیدات زمانی معنای واقعی می‌یابد که در آزمایش‌های علمی و تحقیقات زیربنایی نیز سهیم باشیم.

اجرای فاز ارزیابی سامانه رصدی میدان دید باز INOLA

یکی از اهداف رصدخانه ملی ایران ایجاد بستر و گسترش سایت رصدی "گرگش" و همچنین تجهیز آن به امکانات رصدی متنوع است. در این راستا و همراه با آغاز بهره‌برداری علمی از این سایت نخستین نمونه امکانات رصدی در اواخر تابستان ۹۷ بر فراز قله گرگش که محل احداث رصدخانه ملی است، آغاز به کار کرد.

این سامانه رصدی که سامانه میدان دید باز INOLA نام دارد، به دست پژوهشگران تیم توسعه فناوری رصدخانه ملی طراحی و ساخته شده است. کار نصب و راه‌اندازی اولیه این سامانه در اردیبهشت ماه ۹۷ آغاز شد.

سامانه INOLA یک تلسکوپ از پیش‌ساخته نیست، از این رو لازم است تمامی قطعات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری آن در شرایط محیطی و رصدی مختلف آزمایش شوند تا در کنار اطمینان از تجهیزات رصدی در تمامی حالات، برای انجام پژوهش‌های علمی بتوان از کیفیت داده‌های رصدی به دست آمده نیز اطمینان حاصل کرد.

با توجه به پیکربندی فیزیکی خاص آرایه و نحوه چینش لنزها یکی از نخستین کارها تصحیح و بهینه‌سازی مقر سامانه برای رسیدن به دقت ایده‌آل در هدف‌گیری (pointing) و دنبال کردن (tracking) اهداف رصدی بوده است. رسیدن به وضعیت تعادلی مطلوب در تمامی حالات جهت‌گیری و همچنین تهیه مدل اختصاصی برای ردیابی مسیر آرایه در آسمان از دیگر فعالیت‌های مهمی بودند که در این مرحله انجام شدند.

از نقاط قوت سامانه INOLA که امکان ثبت اجرام بسیار کم نور را فراهم خواهد کرد، این است که در کنار دقت بالای هم خطی اجزای آرایه، اختلاف زاویه‌ای بسیار اندکی در میدان دید لنزها لحاظ شده تا رصدگر بتواند به طور همزمان در دو یا سه فیلتر متفاوت B, V, R نوردهی کند. در ادامه از طریق بررسی بخش‌های مشترک و مجزای تصاویر حاصل از لنزها امکان ردیابی و تصحیح خطاهای اپتیکی فراهم خواهد شد. در حال حاضر میدان دید لنزها بیش از ۹۵ درصد همپوشانی دارند.

از دیگر مشخصات قابل توجه این سامانه داشتن اتاق کنترل اختصاصی و از راه دور برای دسترسی به سیستم و نظارت بر شرایط محیطی و رصدی سامانه است. تیم توسعه فناوری رصدخانه ملی همچنین محیط‌های نرم‌افزاری لازم را برای کار با این سامانه طراحی و اجرا کرده است. این محیط‌ها شامل بخش‌های دریافت پیشنهادات پژوهشی، تهیه فهرست اجرام رصدی و اولویت‌بندی برای اجرای رصد، بخش‌های کنترل شرایط محیطی سامانه، بخش اجرای خودکار فرایند رصد، ایجاد پایگاه داده‌ها و … است. سامانه همچنین به یک نرم‌افزار داده‌کاوی اولیه مجهز است که به رصدگر این امکان را می‌دهد تا در صورت نیاز بلافاصله بعد از پایان برنامه رصدی، کیفیت داده‌های دریافتی را مورد ارزیابی اولیه قرار دهد.

نورگیری این سامانه در ابتدای مهرماه ۹۷ انجام شد و در حال حاضر در فاز تنظیمات و ارزیابی قرار دارد. در این مرحله آزمایش‌های گوناگونی بر روی سامانه انجام می‌شوند تا علاوه بر تعیین مشخصات دقیق علمی آرایه و سنجش توانایی‌های آن، کیفیت داده‌های خروجی به بالاترین حد ممکن برسد.

۱۴۰۱ نورگیری رصدخانه ملی

وی در خصوص زمان نورگیری تلسکوپ ۳.۴ متری رصدخانه، اضافه کرد: در صورتی که همه زیرساخت‌ها و اعتبارات لازم تأمین شود، نورگیری تلسکوپ ۳.۴ متری رصدخانه ملی در سال ۱۴۰۱ خواهد بود.

خسروشاهی با تاکید بر اینکه این جمله را در سال‌های گذشته با احتیاط می‌گفتیم، یادآور شد: تمام تلاش ما در ابتدای سال ۹۵ تا شهریور ۹۶ صرف رفع چالش‌های فنی شد و صحه‌گذاری متخصصان است که پشتوانه این ادعا است.

این محقق حوزه نجوم با تاکید بر اینکه تلسکوپ اصلی این رصدخانه باید با دقت از مرتبه یک بر روی ۳۶ هزارم درجه (یک دهم ثانیه قوسی) بتواند اجرام آسمانی را رهگیری کند، ادامه داد: این حساسیت‌ها در نجوم سابقه طولانی دارد و شاید بهترین نمونه از این چالش‌های فنی مربوط به آشکارسازی امواج گرانشی باشد که باید حساسیت آن در اندازه‌گیری فاصله چنان باشد که گویی بخواهیم مدار زمین را با دقت یک اتم تعیین کنیم. تلسکوپ ۳.۴ متری ما نیز با قدرت رهگیری حدود یک بر روی ۳۶ هزارم درجه ساخته می‌شود؛ در حالی که در کشور ما هیچ وسیله رهگیری با این دقت وجود ندارد که ۱۰۰ تن وزن و ۱۱ متر ارتفاع داشته باشد، ضمن آنکه باید در هوای آزاد و در مقابل باد قرار گیرد.

خسروشاهی با تاکید بر اینکه علاوه بر آن سیستم کنترلی باید مدام تغییر وضعیت را سنجش و اصلاح کند، گفت: یعنی سیستم کنترلی باید چنان عمل کند که تغییرات سازه تلسکوپ به دلیل تغییرات دما و رهگیری در طول شبانه‌روز باعث افت کیفیت داده‌ها نشود. آینه‌ها از جنسی هستند که نسبت به تغییرات دما حساس نیستند، اما سازه فلزی تلسکوپ بر اثر سرما و گرما منبسط و منقبض می‌شود.

مجری طرح ادامه داد: درست است که با رفع چالش‌های فنی نسبت به ساخت بخش عمرانی اقدام کرده‌ایم، ولی این به معنای پایان تلاش ما نیست؛ بلکه تا روزی که تحقیقات علمی با این رصدخانه آغاز نشود، کار ما پایان نمی‌یابد و البته که آن روز چالش‌هایی علمی پیش روی ما خواهد بود، اما قطعاً این کار برای منجمان لذت‌بخش خواهد بود.

پروژه رصدخانه ملی با همه فراز و فرودهایش امروز به نقطه‌ای رسیده است که می‌توان امیدوار بود در آینده از سمت نجوم آماتوری به نجوم حرفه‌ای برسیم، هر چند که گام‌هایی در این زمینه برداشته شده است که از آن جمله می‌توان به طراحی و ساخت رادیو تلسکوپ در پژوهشگاه فضایی اشاره کرد.

رادیو تلسکوپ نوعی آنتن رادیویی است که در طیف فرکانسی رادیویی به منظور کشف و جمع‌آوری اطلاعات از منابع رادیویی در فضا استفاده می‌شود. با توسعه نجوم رادیویی در حال حاضر این علم بر اساس اسباب و ادوات رصدی به دو شاخه مهم یک دیش و تداخل‌سنجی (تلسکوپ‌های چند دیش) که شامل مجموعه‌ای از آنتن‌های تک دیش است، تقسیم می‌شود. هر کدام از این دو شاخه محدوده مشخصی را از دانش نجوم رادیویی شامل می‌شوند که کارکرد و نیازمندی‌های مخصوص خود را دارد.

بر خلاف رصد اپتیکی، رصد رادیویی محدود به شرایط جوی و یا زمان خاصی از شبانه‌روز نیست، ضمن آنکه رصد اپتیکی تنها محدود به طیف اپتیکی و مرئی است؛ ولی رصد رادیویی در محدوده گسترده وسیع فرکانسی می‌تواند داده‌های مورد نظر را ارسال کند.

رئیس مرکز تحقیقات فضایی پژوهشگاه فضایی با بیان اینکه رادیو تلسکوپ قادر است از چند کیلوهرتز تا چندصد هزار گیگا هرتز پایش‌های نجومی را انجام دهد، یادآور شد: این سامانه قادر است از حدود ۱۰۰ کیلوهرتز تا ۱.۵ گیگا هرتز اسکن کند و در پارامتر مهم خط هیدروژن که در فرکانس ۱۴۲۰ مگاهرتز قرار دارد و مورد علاقه منجمان است، تاریخچه کیهان را بررسی کند و این ابزار قابلیت ارائه اطلاعات مربوط به آن را دارد.

انتهای پیام

  • در زمینه انتشار نظرات مخاطبان رعایت چند مورد ضروری است:
  • -لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
  • -«ایسنا» مجاز به ویرایش ادبی نظرات مخاطبان است.
  • - ایسنا از انتشار نظراتی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران، موارد مغایر با قوانین کشور و آموزه‌های دین مبین اسلام باشد معذور است.
  • - نظرات پس از تأیید مدیر بخش مربوطه منتشر می‌شود.

نظرات

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
avatar
۱۳۹۸-۰۱-۰۹ ۱۱:۱۴

لطفا در متن های علمی دقت بیشتری به خرج بدید، در این مورد دانشمندی ایرانی وجود دارد به نام کرجی که کمتر در ایران شناخته شده است لیکن 600 سال قبل در تحقیقات مربوط به آب، به کروی بودن زمین پی برده بود و در کتابش هم صراحتاً اشاره کرده،. سپاس