آغاز عصر نوین کشف منظومه شمسی با رصدخانه ورا روبین

بر فراز فلات‌های مرتفع رشته کوه‌های آند در شیلی، رصدخانه ورا سی. روبین، آماده است تا تحول بزرگی در دانش ما از منظومه شمسی ایجاد کند. این رصدخانه پیشرفته که با حمایت بنیاد ملی علوم آمریکا (NSF) و وزارت انرژی ایالات متحده ساخته شده، قرار است فعالیت رسمی خود را تا پایان امسال آغاز کند و افق‌های جدیدی را در نجوم سیاره‌ای بگشاید.

رصدخانه روبین با در اختیار داشتن بزرگ‌ترین دوربین دیجیتال نجومی جهان با رزولوشن ۳.۲ گیگاپیکسل که به یک تلسکوپ میدان وسیع مدرن متصل شده است، توانایی تشخیص اجرام کم‌نور و سریع‌السیر منظومه شمسی را دارد؛ از سیارک‌های نزدیک به زمین گرفته تا اجرام یخی فراتر از نپتون.

یک تیم پژوهشی به رهبری دکتر مگ شوامب از دانشگاه کویینز بلفاست، ابزار شبیه‌ساز منبع‌باز و نوآورانه‌ای به نام سورچا (Sorcha) را توسعه داده است. این نرم‌افزار می‌تواند پیش‌بینی کند که رصدخانه روبین در طول ده سال ماموریت خود چه اکتشافاتی خواهد داشت. جزئیات این روش و پیش‌بینی‌ها در مقالات داوری‌شده و در دسترس عموم در سرور arXiv منتشر شده‌اند.

سورچا با بهره‌گیری از مدل‌های پیشرفته ساختار منظومه شمسی و شبیه‌سازی نحوه رصد اجرام توسط روبین – از عبور فوتون‌ها تا تجزیه و تحلیل داده‌های دریافتی – امکان ارائه پیش‌بینی‌های دقیق و مبتنی بر داده را برای دانشمندان فراهم می‌سازد.

براساس پیش‌بینی‌های سورچا، رصدخانه روبین قادر خواهد بود:

• تعداد سیارک‌های نزدیک به زمین (NEOs) شناسایی‌شده را از ۳۸،۰۰۰ به ۱۲۷،۰۰۰ برساند.
• بیش از ده برابر اجرام دوردست فراتر از نپتون، شامل اجرام کمربند کویپر را کشف کند.
• داده‌های دقیق و رنگی بیش از ۵ میلیون سیارک کمربند اصلی را در مقایسه با ۱.۴ میلیون کنونی گردآوری کند.
• ۱۰۹،۰۰۰ سیارک تروجان مشتری و هزاران بقایای سیاره‌ای دیگر را به فهرست‌ها اضافه کند. این آمار نمایانگر جهشی بزرگ در توانایی اخترشناسان برای ردیابی سیارک‌های خطرناک احتمالی و بازسازی تاریخچه و سیر تکاملی خرده‌سیاره‌ها و بقایای منظومه شمسی است.

نقطه عطف فناوری رصدخانه روبین، دوربین LSST (پیمایش میراث فضا و زمان) است که هر شب بخشی از آسمان معادل ۴۵ برابر سطح ماه کامل را تصویربرداری و ۲۰ ترابایت داده جمع‌آوری می‌کند. در کمتر از یک هفته، کل آسمان قابل مشاهده پوشش داده می‌شود—دستاوردی که به معنای ارتقاء تصویربرداری نجومی از سیاه‌وسفید به وضوح فوق‌العاده بالا و تمام‌رنگی ۴K است.

این تصویربرداری فراگیر نه تنها موقعیت، بلکه حرکت، نرخ چرخش و ویژگی‌های سطحی میلیون‌ها جرم کوچک را ضبط می‌کند. حجم این داده‌های بی‌سابقه به دانشمندان امکان می‌دهد پدیده‌های شکل‌گیری منظومه شمسی، مهاجرت سیارات و فرآیندهای دینامیکی مدارها را بهتر درک کنند. همچنین فهرست دقیق‌تر اجرام نزدیک زمین به بهبود توان مقابله با تهدیدات سیارکی کمک خواهد کرد.

دکتر ماریو یوریک، عضو تیم روبین از دانشگاه واشنگتن، اعلام کرد: «با این سیل داده‌های جدید می‌توانیم آموزه‌های فعلی درباره شکل‌گیری منظومه شمسی را بازنویسی و توانایی ردیابی و حتی منحرف کردن سیارک‌های خطرناک را افزایش دهیم.»

برای آمادگی جامعه علمی جهانی در برابر این انقلاب داده‌ای، کد شبیه‌ساز سورچا و نقشه‌های آسمانی مربوطه در سایت sorcha.space برای عموم در دسترس قرار گرفته است. این ابزارها به محققان امکان می‌دهد پیش از انتشار رسمی داده‌ها، تحلیل‌های خود را برنامه‌ریزی، الگوریتم‌های ردیابی سیارک‌ها را تدوین و اهداف ماموریت‌های آینده را انتخاب کنند.

جامعه علمی با شور و اشتیاق در انتظار رویداد «نگاه نخست» روبین در ۲۳ ژوئن است؛ زمانی که نخستین تصاویر عمومی از رصدهای اولیه این رصدخانه منتشر خواهند شد.

رصدخانه ورا روبین، گامی بلند در علم سیاره‌ای و نقشه‌برداری آسمان است. با کشف میلیون‌ها سیارک، دنباله‌دار و سازه‌های منظومه شمسی به صورت همزمان، رنگی و متحرک، روبین نه تنها افق‌های درک ما از منشأ منظومه شمسی را گسترش می‌دهد، بلکه تلاش‌های جهانی برای دفاع سیاره‌ای و اکتشافات فضایی آینده را تقویت می‌کند. همانطور که شبیه‌سازی‌های سورچا نشان می‌دهد، دهه آینده دوره طلایی اکتشافات خواهد بود—دوره‌ای که آینده اخترشناسی و علوم فضا را شکل خواهد داد.