منو
 کاربر Online
546 کاربر online

تلسکوپ پنج متری

تازه کردن چاپ
مهندسی و فن‌آوری > مهندسی > مهندسی هوا فضا
علوم طبیعت > فیزیک > اپتیک
علوم طبیعت > فیزیک > نجوم و اختر فیزیک > نجوم
(cached)





مقدمه

منجمان در جستجوی دائم خود برای دانش ، تلسکوپهایی هر چه بزرگتر طرح می‌کنند، این تلسکوپها آنان را به روئیت ستارگانی قادر می‌سازد که به علت نور کمشان با دستگاههای کوچکتر دیده نمی‌شوند. تلسکوپهای بزرگتر جزئیات بیشتری از کهکشانهای دور دست را آشکار می‌سازد که مطالعه آنها به فهم کهکشان ما کمک می‌کند. به این ترتیب منجم امیدوار است که مسائل بنیادی علم خود را پاسخ گوید. این دانش شواهد با اهمیتی از تاریخ گذشته و نیز از آینده محتمل جهان در اختیار ما می‌گذارد.



img/daneshnameh_up/1/13/telescope.gif




بزرگترین تلسکوپ نوری در ایالات متحده که در سال 1948 تکمیل شد، بر کوه پالومار که در ایالت کالیفرنیا واقع است. شیئی آن آینه‌ای است به قطر 5 متر. اصول فیزیکی یک تلسکوپ 5 متری همان اصول فیزیکی تلسکوپهای کوچک که در مجموع نزدیک به 500 تن وزن دارد، بسیار عظیم است.

مسایل اساسی طرح و ساخت

انتخاب جنس آینه

ماده‌ای که برای آینه بکار می‌رود باید سخت ، سنگی و همگن باشد: باید به آسانی صیقل پذیر باشد و بتواند تا مدتی دراز این صیقل را حفظ کند و با تغییرات معمولی دما فقط اندکی منبسط شود. همه این عوامل بسیار با اهمیت هستند، زیرا که سطح آینه باید دقتی در حدود یک میلیونیم سانتیمتر داشته باشد. پس از آزمون مصالح بسیار انتخاب به دو مورد محدود شد: کوارتز گداخته و نوع خاصی از شیشه پیرکس ، ضریب انبساط گرمایی کوارتز گداخته بسیار کم ، پنج مرتبه کمتر از پیرکس است. ولی تلاش برای قالب ریزی یک قرص کوارتزی دو سال طول کشید و از آن صرف نظر شد. انتخاب نهایی نوعی شیشه پیرکس بود که برای این منظور ساخته شده بود.

فرآیند قالب ریزی و سرد کردن تدریجی آن

قالب ریزی نخستین قرص 5 متری در 25 مارس 1934 صورت گرفت، که یه کمک ملاقه‌هایی بزرگ بیست تن شیشه گداخته در قالبهای آماده ریخته شد و این کار خود یک روز تمام طول کشید. جریان سریع گاز ملتهب شیشه را هم در کوره و هم در قالب در دمای 2000 درجه فارنهایت نگه می‌داشت. به رغم همه احتیاط و توجهی که در طرح بکار رفته بود حادثه کوچکی نخستین قالبریزی قرص را ضایع کرد.

قرص دوم در دوم دسامبر بدون اشکال ریخته شد و کار پس از ده ساعت با موفقیت پایان یافت. سپس در اجاق تبرید قرار داده شد تا به تأنی بسیار سرد شود. این طریقه خنک کردن برای جلوگیری از تنشها و تغییر شکلهایی که ممکن است از تبرید سریع حاصل شود بسیار مهم است. دمای اجاق بطور الکتریکی کنترل و با دقت تمام به میزان معینی در هر بیست و چهار ساعت یک بار کاهش داده می‌شود. پس از ده ماه قرص تا حد دمای معمولی سرد شده و آشکار شد که از نظر ساخت به همان کمالی است که مورد نظر بود.

تراشیدن ، صیقل زدن و اندودن آلومینیوم

تراش و صیقل دادن با ماشینی انجام شد که مخصوص این کار ساخته شده بود و در آن سنباده‌ای سطح قرص را سایید. برای تراش اولیه ، که به قرص شکل کروی کاوی می‌داد از سایای کاربید زبری به نام ناتالون ، مخلوط با آب استفاده شد. بعداً به ترتیب سایای ظریفتری بکار برده شد تا سطح سهمیوار کامل حاصل آمد. برای آنکه اثر گرمای حاصل از اصطکاک به هنگام تراش به حداقل رسانده شود، جریان تراش به کندی انجام شد. چهار سال تراشیدن و صیقل زدن مدام لازم بود تا آینه سرانجام برای اندودن آلومینیوم آماده بشود.

طرح و ساخت پایه

طرح و ساختن پایه استقرار آن حاکی از پیشترفتهای بزرگی است که در سالهای اخیر در مهندسی حاصل شده است. آینه صیقل زده را که نزدیک به 15کیلو وزن دارد می‌توان بدون کمترین افتادگی یا خمیدن به هر امتدادی قراول رفت. لوله تلسکوپ که آینه را چنین به کمال جابجا می‌کند، متجاوز از یکصد تن وزن دارد و از لحاظ طراحی سازه کار شایان توجهی به شمار می‌رود. این لوله در حقیقت بخش مرکزی مربع شکل میان تهی و صلبی دارد با حلقه‌هایی صلب در هر انتها و چنان متوازن است که به آسانی می‌توان آن را با دست به هر سمتی حرکت داد، هر چند که معمولاً توسط موتور الکتریکی کوچکی حرکت داده شود.

انتخاب مکان مناسب

پژوهشی دقیق به انتخاب مکان مناسب انجامید. منطقه‌ای که در حد فاصل 30 و 35 درجه عرض جغرافیایی شمالی قرار دارد مکان مطلوب است از این عرضهای جغرافیایی می‌توان نواحی مهمی از نیم کره جنوبی آسمان را رصد کرد و در عین حال ستارگان دور قطبی شمالی به ارتفاع قابل ملاحظه‌ای بالای افق خواهند بود. این ملاحظات جستجوی مکان را به قسمتهایی از کالیفرنیا ، نیومکزیکو و آریزونا و ایالتهای دیگری که در این منطقه قرار دارند محدود کرد.

عوامل مؤثر در انتخاب محل

  • ارتفاعی بین 1800 تا 2400 متر از سطح دریا
  • تعداد زیاد شبهای بی ابر در سال
  • فقدان مطلق زلزله حتی لرزه‌های خفیف زمین
  • دسترسی آسان به یک شهر بزرگ

    ارزیابی نقاط مختلف به انتخاب مونت پالومار در 130 کیلومتری شمال شرقی سان دیه گو در کالیفرنیا انجامید. در آنجا تلسکوپی که بزرگترین چشم نامیده شده به کار پر عظمت کاویدن اسرار جهان مشغول بوده است.

عظمت تلسکوپ پنج متری

توانهای این تلسکوپ عظیم هستند، به اندازه یک میلیون چشم آدمی نور جمع می‌کند. با آن می‌توان نور یک شمع را از فاصله 16،000 کیلومتری دید. دو برابر تلسکوپ 2.5 متری کوه ویلسون ، یعنی تا فاصله 2،000 میلیون سال نوری در فضا نفوذ می‌کند. منظور از این وسیله مطالعه سه حوزه از مسائل عمده بوده است: تکامل ستارگان ، ساختمان جهان و سرشت ماده آن.

در نخستین سالهای بهره برداری از این تلسکوپ نتیجه مهمی عاید آمد. تلسکوپ جدید نشان داد که خط کش قبلی فواصل نجومی نادرست بوده است، فاصله کهکشان بزرگ امراة المسلسله که تا آن زمان 750،000 سال نوری برآورد می‌شد. در سال 1952 به مقدار 1،500،000 سال نوری و بعداً به 2 میلیون سال نوری افزایش یافت. در سالهای 1960 از تلسکوپ 5 متری برای مطالعه تغییر مکانهای سرخ بسیار بزرگ طیف نوری اختر نماها (کوازار|کوازارها) اجسام ستاره مانندی که به عنوان چشمه‌های گسیل موج رادیویی شناسایی شدند، استفاده شد.

عکسبرداری

بخش بزرگی از کار رصد کردن با عکسبرداری انجام می‌گیرد. منجم ، چشمی را از روی تلسکوپ بر می‌دارد و بجای آن یک صفحه عکاسی می‌گذارد و از شیء تلسکوپ مورد نظر عکس می‌گیرد، بدین ترتیب از شیء تلسکوپ برای تشکیل تصویر بر صفحه عکاسی استفاده می‌شود. عکسبرداری مزایای بسیار نسبت به دیدن مستقیم دارد این مزایا عبارتند از:


  • صفحات عکاسی می‌توانند ستارگانی را ردیابی کنند که روشنی آنها کمتر از یک ششم کم نورترین ستاره‌ای است که با همان تلسکوپ قابل رؤیت است. دلیل اصلی این است که تغییر در مواد شیمیایی صفحه عکاسی اثری است جمعی ، یعنی جمع کل نوری که در مدت نور دادن به صفحه عکاسی می‌رسد اثر می‌کند. چشم نوری را که در یک لحظه دریافت می‌کند، می‌بیند انرژی بر شبکیه جمع نمی‌شود.

  • نور دادن دراز مدت ، در نتیجه اثر جمعی نور بر شیمیایی صفحه عکاسی ، جزئیاتی را آشکار می‌سازد که با رصد بصری دیده نمی‌شود. بخش اعظم دانش ما نسبت به کهکشانهای دور دست از جزئیاتی حاصل شده که با عکسبرداری بدست آمده‌اند.

  • دائمی بودن مدرک حاصل در مطالعه تغییرات روشنی و جابچایی نسبی ستارگان دارای اهمیت خاص است ممکن است ستاره‌ای بی اهمیت به ناگهان برجسته شود، برای تاریخ گذشته آن می‌توان مدارک موجود را بررسی کرد.

  • مطالعه در سر فرصت برخی از ستارگان به مدتی کوتاه بالای افق هستند، منجم می‌تواند عکس بگیرد و سپس در سر فرصت آن را مطالعه کند.

  • بزرگ کردن: عکس را می‌توان به کمک یک میکروسکوپ بزرگ کرد. این عمل مخصوصاً برای کار مکانیکی شمردن ستارگان ، خاصه در خوشه‌های کروی ستارگان مفید است.

  • در مطالعه منظومه شمسی استفاده زیادی از عکسبرداری می‌شود. از این راه بود که برای نخستین بار سیاره پلوتو ، جدیدترین عضو این منظومه سیاره‌ای کشف شد. ستارگان چون نقاطی منفرد می‌نمایند، ولی اجرام متحرک نظیر سیارکها ، حتی در نور دادنهای چند ساعته بصورت خطوطی کوتاه پدیدار می‌شوند.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 14447


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..