البته تلسكوپ‌هاي راديويي SETI در نوع خود بزرگ‌ترين به شمار نمي‌آيند. بزرگ‌ترين آنها در رصدخانه Arecibo پورتوريكو قرار دارد كه از سال 1963 مشغول به كار شده است. قطر دهانه اين تلسكوپ 305 متر است و با برخورداري از مجموعه عظيم 73 هزار متر مربعي از تأسيسات مرتبط يكي از عظيم‌ترين مجموعه‌هاي تحقيقاتي جهان به شمار مي‌آيد. Arecibo نيز به زودي عنوان بزرگ‌ترين تلسكوپ راديويي جهان را از دست خواهد داد. در استان گوژو چين، يك تلسكوپ راديويي در حال ساخت است كه قطر دهانه آن حدود 500 متر است. كار ساخت اين تلسكوپ كه به اختصار FAST نام دارد، در سال 2016 به پايان مي‌رسد و از آن زمان به بعد دانشمنداني كه در آن مركز حضور خواهند داشت، مي‌توانند نفوذ 3 برابري به اعماق فضا داشته باشند. گذشته از آن اين امكان نيز فراهم مي‌شود گزارش‌هاي مربوط به نقاط مختلف فضا با سرعت خيره‌كننده 10 برابري در مقايسه با تلسكوپ Arecibo تهيه و منتشر شود.

در ابتدا قرار بود تلسكوپ راديويي FAST براي پروژه بزرگ Square Kilometer Array به كار گرفته شود. اين پروژه در حقيقت شامل به‌كارگيري هزاران آنتن كوچك راديويي در محدوده‌اي بزرگ به طول بيش از 3000 كيلومتر است. اكنون قرار است كه پروژه Square Kilometer Array در نيمكره جنوبي زمين ساخته شود و در 2 كشور آفريقاي جنوبي و استراليا به عنوان صاحبان اصلي آن شناخته مي‌شوند. پس از آن‌كه پيشنهاد چيني‌ها براي به‌كارگيري FAST در پروژه اخير رد شد، جلسات متعددي با حضور دانشمندان و كارشناسان در مناطق مختلف جهان برگزار شد. اكثر اين دانشمندان ساخت تلسكوپ عظيم راديويي FAST را اقدامي مؤثر در توسعه دانش بشري عنوان كرده‌اند. يكي از مهم‌ترين اين نشست‌ها سال 2006 و در پكن برگزار شد كه در پايان آن بر لزوم ساخت اين تلسكوپ تاكيد شد. از اين رو قرار است از اسفند، كار ساخت اين تلسكوپ آغاز شود و بودجه قابل توجه 107/9ميليون دلاري براي اين پروژه در نظر گرفته شده است.

برخلاف تلسكوپ راديويي Arecibo كه با برخورداري از انحناي كروي ثابت امواج راديويي را به خطي بر روي ديش تلسكوپ متمركز مي‌كند و در آنجا به وسيله يك سري آينه‌هاي مخصوص روي يك نقطه متمركز مي‌شوند، ساختار منحصربه‌فرد FAST به گونه‌اي طراحي شده است كه گردانندگان آن مي‌توانند در هر لحظه و با استفاده از يك‌سري فرمان‌هاي ساده اما موثر ساختار آن را دچار تغييراتي كنند. اين كار به وسيله يك‌سري سيستم‌هاي كنترلي مخصوص صورت مي‌گيرد. اين ابتكار عمل در نوع خود جالب توجه است چرا كه به مجموعه صفحات آلومينيومي مثلثي‌شكل مجموعه كه تعدادشان بالغ بر 4400 صفحه است اين امكان را مي‌دهد تا آينه سهمي شكلي در هر جايي در درون مجموعه عظيم كاسه‌اي شكل تلسكوپ شكل دهند. اين كاسه عظيم خود به اندازه كل ديش تلسكوپ Arecibo است.

تلسكوپ‌هاي راديويي نقش خيره‌كننده‌اي در تكميل دانش نوين بشري داشته‌اند. تلسكوپ FAST نيز از اين امر مستثني نيست. دانشمنداني كه اين پروژه را دنبال مي‌كنند اميدهاي زيادي به دستاوردهاي آن دارند. حساسيت بالا و سرعت خيره‌كننده‌اش در بررسي تحولات فضايي اين پروژه را به يكي از عظيم‌ترين پروژه‌هاي تحقيقاتي زميني تبديل كرده است. يكي از مهم‌ترين اهداف اين پروژه اين است كه دانشمندان بتوانند جستجوي دقيق و به دنبال آن نقشه‌برداري‌هاي مطمئني از هيدروژن خنثي در كهكشان راه شيري و ساير كهكشان‌ها داشته باشند. البته اين تنها بخشي از مأموريت اين تلسكوپ راديويي به شمار مي‌آيد. جستجو براي يافتن نشاني از تب اخترهاي جديد (درون كهكشان راه شيري يا خارج از آن)، جستجو براي نخستين ستارگان درخشان عالم و البته شايد از همه جذاب‌تر براي مردم عادي جستجو براي يافتن نشاني از وجود هوش فرازميني در گوشه و كنار عالم ازجمله اهداف از پيش برنامه‌ريزي شده براي اين تلسكوپ راديويي به شمار مي‌آيند. اين تلسكوپ با استفاده از فناوري‌هاي به روزي ساخته مي‌شود كه دانشمندان را قادر مي‌سازد سيگنال‌هايي از فواصل بسيار دور يعني تا هزار سال نوري را دريافت كنند.

بدون شك بايد ارائه فناوري تلسكوپ‌هاي راديويي را يكي از شاهكارهاي تاريخي دانش بشري عنوان كرد. با استفاده از اين ابزار شناخت بشر از فضا و عناصر تشكيل‌دهنده آن كامل‌تر از هر زماني شده است. در زبان ساده علمي ابزاري كه براي مشاهده راديويي آسمان مورد استفاده قرار مي‌گيرد را تلسكوپ راديويي مي‌نامند كه از نظر ساختار كلي بسيار شبيه يك راديوي معمولي عمل مي‌‌كند بدين معني كه همانند راديوهاي معمولي از يك آنتن، يك آمپلي‌فاير و يك آشكار‌ساز تشكيل شده ا‌ست. در تلسكوپ‌هاي راديويي نيز همانند آنچه در مورد همتاي نوري آنها صادق است، بزرگ‌بودن سطح جمع‌آوري‌كننده امواج از 2 جنبه مفيد است.

اول آن كه توان جمع‌آوري امواج براي رصد منابع ضعيف و يا خيلي دور افزايش مي‌يابد و دوم اين‌كه توان تفكيك نسبت مستقيمي با قطر بشقاب آنتن دارد. اين بدان معناست كه هر چه قدرت تفكيك تلسكوپي بيشتر باشد توانايي آن براي جداسازي جزئيات تصوير افزايش خواهد يافت. قدرت تفكيك تلسكوپ‌ها رابطه تنگاتنگي با سطح جمع‌آوري‌كننده امواج و طول موج آنها دارد. هر چه سطح جمع‌آوري‌كننده بزرگ‌تر و طول موج امواج الكترومغناطيسي كوچك‌تر باشند قدرت تفكيك تلسكوپ افزايش مي‌يابد. مشكل تلسكوپ‌هاي راديويي از اينجا شروع مي‌شود كه قدرت تفكيك يك تلسكوپ با طول موج دريافتي نسبت عكس دارد. تلسكوپ‌هاي راديويي در مقابل همتايان نوري خود كه موظف به جمع‌آوري و آشكارسازي امواجي در محدوده طول موج 4ـ10 تا 5 ـ10 سانتي‌متر هستند، باید امواجي با دامنه وسيع طول موج از يك ميلي‌متر تا چند‌متر را جمع‌آوري کنند. اين امر باعث مي‌شود كه توان تفكيك اين گونه از تلسكوپ‌ها بشدت كاهش پيدا كند. براي مثال قدرت تفكيك يك تلسكوپ نوري 50 سانتي‌متري، 2‌/‌0 ثانيه قوسي است در حالي كه قدرت تفكيك يك تلسكوپ راديويي به خصوص، با همين قطر دهانه 138 درجه خواهد بود. اگر بدانيم كه قرص كامل ماه در آسمان تنها 5‌/‌0 درجه قوسي است مي‌فهميم كه چنين تلسكوپي عملا كارايي ندارد. چنين تلسكوپي ماه را اصلا نمي‌تواند ببيند.

اما از سوي ديگر و باز هم به دليل طول موج‌هاي متفاوتي كه اين دو گونه تلسكوپ در محدوده آنها رصد مي‌نمايند، ساخت بشقاب‌هاي آنتن يك راديوتلسكوپ بسيار ساده‌تر از ساخت يك آينه يا عدسي است. صاف بودن سطح يك بازتاب كننده خوب، رابطه مستقيمي با طول موج امواجي دارد كه بايد از سطح آن بازتابيده شوند. مي‌‌توان فرض كرد زماني بازتاب كننده‌اي مورد قبول خواهد بود كه قطر يا ضخامت هيچ‌كدام از خلل و فرج‌هاي روي آن از 05‌/‌0 طول موج مورد نظر بيشتر نباشد بنابراين بشقاب آنتني كه قرار است براي امواجي به طول موج حداقل 20 سانتي‌متر ساخته شود مجاز به داشتن ناهمواري‌هايي تا قطر يك سانتيمتر است. اين مقدار ناهمواري كه براي بشقاب تلسكوپ راديويي مجاز به شمار مي‌‌رود، براي آينه يك تلسكوپ نوري فاجعه به حساب آمده و عملا آن را غيرقابل استفاده مي‌‌نمايد. بي‌دليل نيست كه گفته مي‌شود مي‌‌توان راديوتلسكوپ‌هايي با يك بشقاب 300 متري ساخت، كاري كه در مورد تلسكوپ‌هاي نوري به يك معجزه شباهت دارد. براي اين‌كه مقايسه‌اي كرده باشيم بد نيست بدانيد كه اگر مي‌شد يك تلسكوپ نوري با آينه 300 متري ساخت، قادر بوديم ستاره شعراي يماني را به وضوح و پرنوري يك قرص ماه كامل مشاهده نماييم. مزيت عمده استفاده از امواج راديويي براي مشاهده آسمان اين است كه حتي در نور روز و هواي ابري نيز مي‌توان رصد را ادامه داد. مجموعه‌اي از چند راديوتلسكوپ به نسبت كوچك‌تر با كمك هدايت‌كننده‌‌هاي رايانه‌اي در جهت خاصي تنظيم شده و سيگنال‌هاي دريافتي از آنها آناليز مي‌شود تا تصوير واحد و واضحي به دست آيد. با استفاده از الگوريتم‌هاي رياضي و توجه به فواصل زماني دريافت سيگنال‌ها مي‌توان موقعيت منبع راديويي را با دقت بسيار خوبي تخمين زد. هر چه فاصله تلسكوپ‌ها از يكديگر بيشتر باشد اختلاف زماني و در نتيجه دقت اندازه‌گيري افزايش خواهد يافت.

نمونه‌اي از اين‌گونه تلسكوپ‌ها مجموعه‌اي با نام ارائه خيلي بزرگ (VLA)مي‌باشد كه در نيومكزيكو آمريكا قرار دارد و طول خط مبناي آن 36 كيلومتر است. اين مجموعه عظيم از 27 عدد تلسكوپ با قطر بشقاب 25 متر تشكيل شده است. آنتن‌ها روي ريل‌هايي قرار گرفته‌‌اند كه به دانشمندان اجازه مي‌دهد بتوانند آنها را در انواع چيدمان‌هاي مختلف تنظيم كنند.

تلسكوپ راديويي Square Kilometer Array كه به اختصار به آن SKA گفته مي‌شود از جمله پروژه‌هاي عظيمي است كه در زمينه توسعه فناوري تلسكوپ‌هاي راديويي ارائه شده است، هر چند تا ساخته‌شدن نهايي آن زمان زيادي باقي مانده است. اين تلسكوپ رادیويي از 3000 بشقاب راديويي ساخته مي‌شود كه از نقطه‌اي مركزي تا فاصله 3000 كيلومتري در جهت‌هاي مختلف پراكنده مي‌شوند و روي هم رفته حدود يك كيلومتر مربع سطح گيرنده سيگنال‌هاي راديويي را تشكيل خواهند داد.

قرار است از چنين ابزار حساسي براي كاوش در ميان ابتدايي‌ترين لحظات جهان هستي، آزمودن نسبيت عمومي و نقشه برداري از جهان هستي با دقتي بسيار بالا استفاده شود. حجم اطلاعات توليد شده توسط اين تلسكوپ باورنكردني خواهد بود، از اين رو تخمين زده شده است كه گنجايشي كه مي‌تواند تمامي اين اطلاعات را در خود جا بدهد بيش از كل حجم اينترنت كنوني است. استراليا در حال حاضر براي رفع اين مشكل به مركز Pawsey رو آورده است، مركزي ابررايانه‌اي كه پس از راه‌اندازي كامل در سال 2013 سومين ابررايانه سريع جهان به شمار خواهد رفت. اما شايد اين مركز نيز نتواند نيازهاي اين راديوتلسكوپ عظيم را مرتفع سازد. زماني كه SKA فعاليت خود را در كامل‌ترين شكل آغاز كند، حجم اطلاعات آن به اندازه‌اي گسترده خواهد بود كه محققان دانشگاه آكسفورد را بر آن داشته تا از ابرهاي محاسباتي به عنوان جايگزيني مناسب‌تر بهره ببرند. شايد استفاده از خدمات ذخيره‌سازي اطلاعات موسسه‌هايي مانند آمازون بسيار پرهزينه باشد، اما توزيع‌كردن اين اطلاعات در سراسر رايانه‌هاي تمامي دانشگاه‌ها و موسسه‌هاي جهان، پروژه‌اي كه كليد آغاز آن زده شده است، هزينه چنداني در بر نخواهد داشت.

يكي از نكات جالب توجه درخصوص اين پروژه درخواست كمك از كاربران رايانه در سراسر جهان است. بدون شك براي پردازش اطلاعاتي كه از طريق اين مجموعه تلسكوپي به دست مي‌آيد به مجموعه عظيمي از سيستم‌هاي پردازشي نياز است. محققاني كه در اين پروژه كار مي‌كنند قصد دارند از رايانه افرادي كه هيچ ارتباط علمي با اين پروژه ندارند نيز استفاده كرده و از كاربران عادي اجازه بخواهند امكان دسترسي SKA به رايانه‌هاي خانگي آنها فراهم شود. به اين شكل اين تلسكوپ بدون استفاده از انرژي مازاد بر آنچه اكنون رايانه‌ها از آن استفاده مي‌كنند، مي‌تواند از گنجايش رايانه‌هايي كه به هر حال در هر لحظه در گوشه و كنار دنيا روشن مي‌شوند براي ذخيره يا پردازش اطلاعات خود استفاده كند. اين يك استفاده مشاركتي و البته بي‌سابقه از سيستم‌هاي رايانه‌اي در سراسر جهان است و به عقيده برخي دانشمندان تنها راه پيش‌رو براي ادامه حيات اين پروژه به شمار مي‌آيد.

در ميان تمامي اهدافي كه براي تلسكوپ‌هاي راديويي در نظر گرفته مي‌شود جستجو براي پيدا كردن نشاني از هوش فرا زميني از جذابيت خاصي برخوردار است. انستيتو SETI كانون اصلي تلاشهايي است كه در اين زمينه صورت مي‌گيرد و جالب اين‌كه تنها ابزار مهم آن در رسيدن به اين هدف تلسكوپ راديويي است. در كنار اين پروژه نام ديگري نيز به چشم مي‌خورد كه در نوع خود يكي از دستاوردهاي مهم در عرصه تلسكوپ‌هاي راديويي به شمار مي‌آيد. تلسكوپ آلن تنها تلسكوپ راديويي جهان كه به‌طور خاص براي شناسايي سيگنال‌هاي بالقوه از جهان‌هاي دور طراحي شده است كه البته اين روزها اوضاع چندان خوشي ندارد چون در پي به پايان‌رسيدن بودجه در نظر گرفته‌شده براي آن فعاليت‌هايش معلق شده‌ است. اين مشكل در حساس‌‌ترين زمان براي موسسه جستجوي هوش فرازميني كه مقر آن در كاليفرنيا قرار دارد، اتفاق افتاده است. در هفته‌هاي اخير دانشمنداني كه در اين مجموعه كار مي‌كنند در حال بررسي و انجام تحقيقاتي جديد از چندين سياره داراي قابليت حيات احتمالي بوده‌اند كه به دور ستاره‌هاي دور در كهكشان راه ‌شيري مي‌‌چرخند و به تازگي توسط تلسكوپ كپلر ناسا كشف شده‌ بودند. تلسكوپ آلن كه نام خود را از پل آلن ‌يكي از رؤساي مايكروسافت و يكي از حاميان مالي اصلي اين پروژه گرفته از 42 آنتن بشقاب مانند با قطر حدود 6 متر تشكيل شده و به عنوان يك تلسكوپ راديويي بزرگ در يكي از كوهستان‌هاي كاليفرنيا فعاليت مي‌‌كند. ساير مجموعه‌‌هاي تلسكوپ راديويي از توانايي جستجو براي سيگنال‌‌هاي فرازميني در فضاي عميق برخوردارند اما تنها آلن به طور خاص براي اين هدف طراحي شده و بدون توقف در مورد آن تحقيق مي‌كند.

مترجم: محمدرضا مصلحي

منابع: PopSci Sciencedaily

 چرخه زندگي اين توفان در داخل يك توده ابر متراكم و روي هم انباشته شده گنبدي‌شكل كه در مسير جريان‌هاي بالارونده شكل گرفته است يا به اصطلاح ابرهايي كه از آنها به عنوان ابرهاي كومولوس نام برده مي‌شود، آغاز خواهد شد. اين ابرها مجموعه‌اي از قطرات بسيار ريز آب هستند. با عبور هواي گرم و مرطوب از ميان اين ابرها
و خارج شدن اين جريان هواي گرم از لايه‌هاي فوقاني ابرها، قطرات آب تبخير شده و وارد هواي خشك بالاي ابرها مي‌شوند، اما از آنجايي كه عبور هواي مرطوب از ميان ابرها موجب افزايش رطوبت هواي بالاي ابرها مي‌شود، اين قطرات در ارتفاعات بالاتري شكل گرفته و در نتيجه ابرها به طور عمودي گسترش يافته و توده‌هاي گنبدي‌ شكلي را ايجاد مي‌كنند كه منشأ وقوع توفان‌هاي توام با صاعقه است.

گسترش ابرها در طبقات فوقاني جو كه در مقايسه بسيار سردتر بوده و دماي هوا در آن ناحيه زير نقطه انجماد آب است موجب خواهد شد كه قطرات آب تشكيل‌دهنده ابرها به تدريج بزرگ‌تر و بزرگ‌تر شوند. اگرچه در آغاز، عبور جريان هواي گرم از ابرها مي‌تواند حرارت لازم براي تبخير اين قطرات را تامين كند، اما با افزايش ابعاد اين قطرات، ديگر قطرات قادر به ادامه روند صعودي حركتي خود نبوده و به ناچار به طرف پايين سقوط خواهند كرد كه اين تغيير منجر به شكل‌گيري جريان‌هاي روبه پايين در داخل ابرها و در نتيجه بارش باران در سطح زمين خواهد شد. جريانات رو به بالا و رو به پايين هوا در داخل ابرها و همچنين بارش باران و تگرگ سبب وزش بادهاي شديدي خواهد شد كه مي‌توانند نقش موثري در ايجاد صاعقه يا رعد و برق در سطح آسمان داشته باشند. اين تغييرات موجب مي‌شود كه جريان هواي سردي كه به طرف پايين در داخل ابرها حركت مي‌كند، جريان هواي گرم و مرطوبي كه آغازگر اين تغييرات بوده است را از مسير اين چرخه به بيرون براند. با خروج جريان هواي گرم و مرطوب از اين چرخه جريان هواي رو به بالا در ابرها متوقف خواهد شد و در نتيجه با توقف جريان هواي گرم و مرطوب، توفان نيز به طور ناگهاني متوقف خواهد شد. به همين علت است كه گاهي در يك روز گرم تابستاني در پايان وقوع توفان شما مي‌توانيد جريان هواي سردي را كه در جهت رو به‌ پايين در ابرها در حركت بوده است را در نزديكي زمين احساس كنيد.

زهرا هداوند