با اتمام ساخت و تکمیل ساختمان محفظه و ساختمان خدمات و همچنین سالن لایه نشانی و محوطه و تاسیسات عملا تمامی فعالیت های عمرانی طرح که پیش نیاز نصب و راه‌اندازی گنبد و تلسکوپ رصدخانه ملی ایران بود به اتمام رسید.
به گزارش خبرنگار دیده بان علم ایران، علاوه بر اتمام این عملیات، بخش عمده سازه گنبد شامل دریچه رصد، پنجره‌های هواشویی و عایق حرارتی و پوسته گنبد هم تکمیل و آزمون اولیه چرخش گنبد انجام شده که بدین ترتیب انتظار می رود نصب گنبد تا پایان فصل کاری سال ۱۳۹۹ به پایان برسد.
دکتر حبیب خسروشاهی، استاد پژوهشکده نجوم پژوهشگاه دانش های بنیادی و مجری طرح رصدخانه ملی ایران در گفتگو با دیده بان علم ایران خاطرنشان کرد: به دلیل برودت هوا و شرایط جوی قله گرگش از اواخر پاییز تا اواسط بهار امکان کار در سایت رصدخانه وجود ندارد و دوره کاری رصدخانه ملی عملا شش، هفت ماه است. با این حال برنامه ما نصب تجهیزات تا پایان امسال است که برای آن شبانه روز تلاش می کنیم.
وی در خصوص زمان اولین نورگیری تلسکوپ و آغاز بهره گیری علمی از تلسکوپ رصدخانه ملی اظهار داشت: امیدواریم بلافاصله پس از نصب تجهیزات، نورگیری را آغاز کنیم و ظرف یک سال امکان بهره برداری علمی از رصدخانه را فراهم کنیم.
خسروشاهی که معتقد است هیچ پروژه ای حتی صنعتی در این مقیاس در ایران در هیچ مقطعی در تاریخ انجام نشده است، اظهار داشت: طرح رصدخانه ملی پروژه ای است که صفر تا ۱۰۰ آن بدون استفاده از مهندسی معکوس یا نقشه آماده طراحی و اجرا شده است! خوشحال می شوم که این ادعا به چالش کشیده شود. سازه ای ۱۰۰ تنی در بالای قله ای ۳۶۰۰ متری که اجرام آسمانی را با دقت ۰.۲ ثانیه قوسی ردیابی می کند و آینه هایی که با دقت ۱ نانومتر صیقل داده شده اند را هم محور می کند. این مجموعه در درون گنبد و محفظه ای است که بیش از ۲۰۰ تن وزن دارد و باید شرایط قله، باد و زلزله را تحمل کند و تلسکوپ را در دمای مورد نظر نگه دارد.
وی در پاسخ به این سوال که با توجه به این که حداقل ۱۲ سال از تصویب رسمی این پروژه میگذرد، آیا نمی شد پروژه سریعتر اجرا شود، اظهار داشت: اگر ماهیت پروژه را دقیقتر بشناسیم شاید نه تنها در خصوص پیشرفت زمانی به خودمان خرده نگیریم بلکه به آن افتخار کنیم. با این حال موافقم که می توانستیم یک یا دو سال جلوتر از حال حاضر باشیم اما نه بیشتر! البته وقتی من این موضوع را با متخصصان و مدیران مطرح می کنم همگی معتقدند این واقعیت اغلب پروژه ها در دنیا از جمله در کشورهای توسعه یافته صنعتی است و ما استثنا نبودیم.
وی خاطرنشان کرد: در مقام مقایسه با سایر کشورها، ایران جزو پیشگامان رصدخانه ملی در منطقه بوده و بلافاصله بعد از ما هند و ترکیه دست به کار شدند اما رویکرد اجرایی آنها تفاوت داشت. هر دو کشور سفارش ساخت تلسکوپ را به یک شرکت اروپایی دادند. تلسکوپ هند بنام ARIES 3.6m نصب و راه اندازی شده است و تلسکوپ ترک ها بنام DAG 4.0m در کارخانه آماده شده است و محفظه آن در حال نصب و راه اندازی است. این بدان معنی است که عملا هیچ مهندسی در این دو کشور درگیر طراحی و ساخت تلسکوپ و محفظه نبوده است.
خسروشاهی تصریح کرد: روش اجرایی ما در ایران توسعه بومی پروژه بوده و به جز آینه ها هر بخش دیگری در ایران طراحی و ساخته می شود. حتی در مورد آینه ها هم نظارت و آزمون اپتیکی بر عهده ماست. طراحی تلسکوپ ما کپی برداری از هیچ تلسکوپ دیگری نیست و همه چیز از صفر تا ۱۰۰ چه علمی و چه فنی در دفتر طرح شکل گرفته است. البته مشاوران برجسته ای هم کنار ما بودند
به گفته وی زمان طراحی چنین تلسکوپی برای نخستین بار در بهترین شرایط دست کم چهار یا پنج سال است. پس برای مقایسه با دو کشور مذکور اساسا باید حداقل سه یا چهار سال از طول پروژه کم کنیم چون برای شرکت هایی که قبلا تلسکوپ طراحی کرده اند بخش بزرگی از تحلیل ها قبلا انجام شده است. این در حالی است که ما می بایست مهندسان را برای این منظور آموزش می دادیم.
خسروشاهی افزود: به یک نکته دیگر هم باید توجه کنیم و آن این که تلسکوپ کشورهای مذکور در مکانی نصب می شوند که از قبل برای تلسکوپ های دیگر شناسایی شده بودند و مکان یابی میدانی ملی در خصوص آنها انجام نگرفته و در برخی موارد نیازی به ایجاد زیرساخت هم نبوده است. پس اصولا باید هفت سال از طول پروژه خودمان را کم کنیم تا قابل مقایسه باشد.
با وجود این پروژه های هند و ترکیه هم بیش از ۱۰ سال طول کشیده است. این در حالی است که هند از نظر فناوری وضعیت بهتری نسبت به ایران دارد و پیش از این نیز تلسکوپ های رادیویی و اپتیکی ساخته بود. ترکیه هم وضعیت مالی بهتری داشته و منابع مالی طرف قرارداد را تامین کرده است و ساخت ساختمان های رصدخانه نیز توسط یک شرکت ایتالیایی مدیریت شده است. لازم می دانم تاکید کنم بخشی از هزینه های تلسکوپ هند از طریق شریک خارجی تامین شده است.
استاد پژوهشکده نجوم پژوهشگاه دانش های بنیادی در ادامه در پاسخ به این سوال که آیا اساسا با تلسکوپ ۳.۴ متری رصدخانه ملی امکان مطالعات رصدی جدی و قابل ارائه در مجلات معتبر علمی وجود دارد یا باید کار با آن را تمرینی برای فعالیتهای رصدی در سطح دانشجویی و آماده شدن برای کار با تلسکوپ های بزرگ رصدخانه های خارجی دانست، گفت: تلسکوپی در این اندازه قطعا برای فعالیت های پژوهشی به کار می رود؛ اما هر کار پژوهشی نیاز به آموزش دارد و تفکیک این دو ممکن نیست. نیروی انسانی کاربر این تلسکوپ و حتی تلسکوپ های بزرگتر از این پژوهشگران هستند که بخش قابل توجهی از آن را دانشجویان تشکیل می دهند. دانشجویان و هر کاربر دیگر برای استفاده از این تلسکوپ باید دوره آموزشی را طی کنند. نتیجه اینکه دانشجویان و بخصوص دانشجویان تحصیلات تکمیلی نیروی اصلی کاربری را تشکیل می دهند.
وی درباره موارد کاربری این کلاس از تلسکوپ ها گفت: تلسکوپ یک قیف نوری است. اصولا هر چه دهانه قیف بزرگتر باشد بهتر است اما این افزایش قطر آینه دشواری های مهندسی به همراه دارد و البته ارزان هم نخواهد بود. تلسکوپی از این ابعاد عملا ما را به یک بازیگر در پژوهش در کیهان مجاور و میانه تبدیل می کند. این تلسکوپ برای مطالعه رویدادهایی که در نیمه دوم عمر عالم اتفاق افتاده است. یعنی مطالعه میلیاردها کهکشان ها و ستاره ها و همچنین سیارات منظومه خورشیدی و فرامنظومه و مواد بین آنها . . . علاوه بر آن این تلسکوپ مسیر یک سویه انتقال اطلاعات و همکاری های بین المللی را به همکاری دوسویه تغییر خواهد داد.
خسروشاهی در پاسخ به این سوال دیده بان علم ایران که در منطقه خاورمیانه و غرب آسیا کدام کشورها دارای رصدخانه با تلسکوپ ۳ تا ۴ متر یا بزرگتر هستند یا برنامه ای برای ساخت رصدخانه در دست اجرا دارند گفت: ترکیه و هند دو کشوری هستند که تلسکوپی در رده تلسکوپ ما در دست اجرا دارند یا اخیرا به اجرا در آورده اند. در بخش اول این مصاحبه به برخی ویژگی های انها أشاره کردم. در ابتدای قرن ۲۱ موج تلسکوپ های متوسط در این منطقه ایجاد شد و تاکنون ادامه یافته است که نشان می دهد ما در این مسیر نه تنها هستیم و نه منحصر به فرد. هم دوست منطقه ای داریم و هم رقیب!می توانیم به سبک و روش اجرای پروژه ببالیم در حالی که نیم نگاهی به پیشرفت آنها داریم. من در چند گردهمایی بین المللی در تیم های این دو کشور و برخی دیگر از کشورهای آسیای مرکزی را ملاقات کرده ام. این کشورها شناخت عمیق ما از تلسکوپ و رصدخانه را ندارند. اگر برخی گشایش ها حاصل شود می توانیم یک محور همکاری ایجاد کنیم و از برنامه های علمی همدیگر بهرمنده شده و حمایت کنیم. هر کدام از تلسکوپ های ما با وجود ابعاد نزدیک به هم تفاوت هایی در طول موج رصدی و ابزارها و همچنین مکان رصدی دارند. من برنامه مفصلی در ذهن دارم که امیدوارم در زمان مناسب اجرا کنیم. اما باید فعلا روی تکمیل رصدخانه ملی ایران تمرکز کنیم.
وی خاطرنشان کرد: ما خیلی مشتاق بوده و هستیم که سایت رصدخانه ملی محل استقرار تجهیزات رصدی کشور های دیگر هم باشد. شرایط عمومی کشور و منطقه در حال حاضر مانع است. چند مورد را به جد پیگیری کردیم اما به نتیجه نرسید. بطور کلی نجوم علم همکاری و اشتراک تجهیزات و اطلاعات است و از هر مدل رایجی استقبال می کنیم. در کشورهای آسیای مرکزی هم فعالیت هایی در جریان است اما باز شرکای خارجی نقش برجسته تری از خود آن کشورها بر عهده دارند.
مجری طرح رصدخانه ملی با اشاره به این که در سایت رصدخانه علاوه بر تلسکوپ اصلی که در آینده نصب می شود، سامانه های رصدی و پایشی دیگری هم از چند ماه قبل مستقر شده گفت: از جمله امکانات رصدی راه اندازی شده، سامانه میدان دید باز و ایستگاه پایش سایت است. سامانه میدان دید باز متشکل از چند لنز که به طور همخط و همزمان با هم و در سه فیلتر جداگانه در طول موج مرئی رصد انجام می دهند. این سامانه به دست تیم توسعه فناوری رصدخانه ملی و به منظور رصد اجرام دارای درخشندگی سطحی بسیار کم طراحی و ساخته شده که این کار را با استفاده از کاهش شدید نور پراکنده شده و بازتاب های داخلی خود انجام می دهد. این آرایه از سال ۹۷ در محل رصدخانه ملی ایران نصب و فعالیت علمی خود را آغاز کرده است.
خسروشاهی تصریح کرد: سامانه میدان دید باز که به عنوان اولین آرایه رصدی از تلسکوپ‌های برنامه ریزی شده برای رصدخانه ملی ایران به بهره برداری رسیده قادر است ضمن آشکارسازی ساختارهای بسیار کم نور به عنوان ابزار رصدی میدان دید باز به کار گرفته شود و چندین جرم را به طور همزمان رصد کند.
آرایه به اتاق کنترل از راه دور اختصاصی مجهز است که تمامی کارهای مربوط به رصد، دریافت داده، بررسی کیفیت آن، حفاظت از ابزارهای سامانه و نگهداری داده‌ها از طریق آن انجام می‌شود.
به گفته مجری طرح رصدخانه ملی، اصلی‌ترین اهداف در نظر گرفته شده برای این آرایه کهکشان‌های دارای درخشندگی سطحی پایین، هاله‌های ستاره‌ای و ساختار آنها، ساختارهای کشندی اطراف کهکشان‌ها، دنباله‌دارها و اجرام خرد منظومه شمسی، پژواک‌های نوری، نور میان خوشه‌ای، ستاره‌های متغیر و سیاره‌های فراخورشیدی گرفتی هستند.
وی افزود: ایستگاه پایش سایت هم که در فاصله ۵۰۰ متری از قله اصلی نصب شده شامل مانیتور (سامانه پایش) دید نجومی، دوربین all sky و ایستگاه هواشناسی است. مانیتور دید نجومی دارای یک تلسکوپ خودکار است که بر روی یک برج بلند نصب شده و به صورت خودکار با استفاده از نرم افزاری اختصاصی کنترل می شود.داده ها با استفاده از ترکیبی از مایکروویو و شبکه ملی فیبر نوری به یک سرور در تهران داده می شوند. این داده ها بصورت آنلاین از طریق وب سایت رصدخانه ملی قابل دسترسی هستند. سنجش آب و هوا و اندازه گیری دید نجومی به طور منظم انجام می شود. دوربین all sky نیز که در محل دیگری در سایت نصب شده است شرایط آسمان را به طور ۲۴ ساعته رصد می کند.
وی در خصوص روند ساخت تلسکوپ رصدخانه ملی گفت: صیقل آینه ثانویه در آذرماه ۱۳۹۸ به پایان رسید و قرار بود متخصصان رصدخانه در دی ماه برای بازدید و انجام آزمون های اپتیکی به محل شرکت بروند. متاسفانه شیوع کروناویروس مانع این کار شد. همانطور که در خصوص آینه اولیه انجام شد کارشناسان ما باید کیفیت صیقل و شکل نهایی آینه را صحه گذاری کنند. انتظار ما این بود که در خردادماه آینه به ما تحویل داده شود اما با تاخیرهایی که داشتیم همچنان در انتظار آینه هستیم.
خسروشاهی در پاسخ به این سوال که آینه های رصدخانه از چه کشوری خریداری شده و فرایند آماده سازی آنها تا نصب شامل چه مراحلی است، گفت: شیشه سرامیکی Zerodure ساخت شرکت Shott آلمان است و این شیشه ای است که در تلسکوپ های سال های اخیر مورد استفاده قرار گرفته است. دلیل اصلی آن پایین بودن ضریب انبساط حرارتی شیشه و یکنواختی درونی شیشه است. این شیشه ۱۰۰ برابر نسبت به شیشه های معمولی در مقابل تغییرات دما مقاوم تر است. هر دو اینه قبل از نصب در تلسکوپ به یک مجموعه از نگهدارنده مجهز می شوند که برای ایمن سازی آینه است تا به هنگام چرخش تلسکوپ منحرف نشود. البته بعد در نهایت بعد از انجام تنظیمات باید لایه نشانی شوند.
وی در توضیح فرایند لایه نشانی گفت: در فرآیند لایه نشانی آلومینیوم خالص در ضخامت ۸۰ نانومتری با یکنواختی مناسب بر روی آینه نشانده می شود. لایه نشانی در شرایط خلاء بالا انجام می گیرد. آینه پس از شستشو در محفظه خلا قرار می گیرد. محفظه به خلا به فشار ۱ میلیونیوم فشار جو می رسد تا ناخالصی ها و بخار آب تخلیه شود. آلومینیوم به روش کندوپاش یا تبخیر از هدف جدا شده و بر روی شیشه می نشیند که البته با توجه به مقیاس آینه ها و نیازمندی های یکنواختی و چسبندگی فرآیند پیچیده ای است. در طرح ما استفاده از روش کندوپاش مد نظر است.
خسروشاهی افزود: استقرار تلسکوپ در ارتفاع ۳۶۰۰ متری آنرا نسبت به ریزگردها تا حد زیادی بیمه می کند. اما با وجود آن آینه تلسکوپ تحت تاثیر گرد و غبار کیفیت بازتابی خود را به مرور زمان از دست می دهد که در این صورت باید شستشو شود و در طول چند سال مجددا لایه نشانی شود. شتستشو در محل آینه و با یخ خشک انجام می گیرد. برای لایه نشانی مجدد لایه قبلی باید شسته شود.
وی در ادامه در خصوص ویژگی های اپتیکی تلسکوپ رصدخانه ملی گفت:
بزرگترین تلسکوپ اصلی رصدخانه ملی ایران از نوع Ritchey-Chrétien با دو آینه مقعر و محدب است و با نسبت کانونی f / 11.24 که میدان دیدی در حدود ۲۰ دقیقه قوسی را در محل فوکوس کاسگرین تلسکوپ فراهم می کند. در محل کانون کاسگرین وضوح تصویری بهتر از نیم ثانیه قوس (FWHM) دارد. سه درگاه کناری هر یک با میدان دید ۸ دقیقه قوسی در نظر گرفته شده اند و از این رو می توان در آن واحد چهار ابزار نجومی را بر روی تلسکوپ نصب کرد. محدوده پوشش طول موجی این تلسکوپ از ۳۲۵ تا ۲۵۰۰ نانومتر است که البته در ابتدا تمرکز بر روی محدوده مرئی یعنی ۴۰۰ تا ۸۰۰ نانومتر خواهد بود.
آینه اصلی یک آینه یکپارچه به شکل هذلولی سریع با نسبت کانونی f / 1.5 و با قطر ۳٫۴ متری است که تلسکوپ رصدخانه ملی را یکی از کم حجم ترین تلسکوپ های این اندازه می کند. این آینه که ۱۸ سانتیمتر ضخامت دارد از جنس شیشه سرامیک Zerudor ساخته شده است و یک حفره مرکزی ۷۰۰ میلی متری دارد. آینه با دقت ۱ نانومتر تراش خورده و صیقل داده شده است که یکی از دقیق ترین نمونه ها در جهان است و این به ما اجازه می دهد هم طول موج های کوتاه را رصد کنیم و هم بلند. در سطح پشتی آن هم تعداد ۶۰ عملگر محوری برای کنترل فعال و خنثی کردن تغییر شکل آینه تحت تاثیر وزن آن تعبیه شده است.
آینه ثانویه ۶۰۰ میلی متری هم که نور را از آینه اولیه بازتاب می دهد توسط یک سیستم ۶ محوری کنترل می شود که می تواند آینه را در تمام درجه‌های آزادی حرکت دهد. آینه از سرامیک Zerodur ساخته شده است. آینه ثانویه با اپتیک فعال پشتیبانی می شود که می تواند خطاهای شکل آینه را که ممکن است ناشی از تغییر دما و خروج از محوری باشد اصلاح کند.
وی در پایان در خصوص نحوه همکاری رصدخانه ملی ایران با دانشگاهها و موسسات تحقیقاتی کشور به دیده بان علم گفت: رصدخانه ملی یک آزمایشگاه و مرکز تحقیقات ملی است. قطعا همانطور که برنامه آموزش منجمان در سطح ملی به اجرا در آمد استفاده از رصدخانه نیز به همت منجمان ایران در سراسر کشور خواهد بود. با این حال باید اذعان داشت که بهره مندی از تلسکوپ مهارتی نیست که در کوتاه مدت به دست آید و اگر دانشگاهها مایل به مشارکت در هر زمینه ای هستند باید در اینکار تعجیل کنند. ما حتما برنامه هایی از قبیل بورس دانشجویی را اجرا خواهیم کرد اما انتظار می رود دانشگاهها پا پیش بگذارند.
مشارکت در ساخت و اتمام طرح، مشارکت در طراحی و ساخت ابزار رصدی و مشارکت در بهره برداری و تحلیل داده زمینه هایی هستند که رصدخانه ملی ایران آماده همکاری با دانشگاههای دولتی و خصوصی است. تا این لحظه انتظار می رفت دانشگاهها برای همکاری اقدام کنند اما آنچه من در دانشگاهها دیدم این است که به توسعه فضا و افزودن به ساختمان های خود بیشتر علاقه دارند تا ایجاد ازمایشگاهها یا حضور در کنسرسیوم های همکاری.
گفتگو: علی شمس/دیده بان علم ایران
تصویر: دریافتی از رصدخانه ملی ایران