ردپای فضانوردان روی ماه با تلسکوپ دیده می گردد؟ - راوه بلاگ

به گزارش خبرنگاران ، در اوایل دهه 2000، زمانی که گهگاه افرادی پیدا می شدند که باور داشتند فرود انسان روی ماه دروغ است، این استدلال مطرح شد که اگر تلسکوپ فضایی هابل ناسا به مقدار کافی قوی است که جزئیات ریز کهکشان های دور را ببیند، چرا نمی تواند جای چکمه فضانوردان آپولو را روی ماه ببیند؟

به نقل از زومیت، استدلال یادشده مانند بسیاری از تفکرات توطئه آمیز، در ظاهر قانع نماینده به نظر می رسد؛ اما با کوچک ترین آنالیز، ارزش خود را از دست می دهد. کسانی که فریب این ادعا را می خورند، درمورد دو موضوع اشتباه می نمایند: نحوه کار تلسکوپ ها و بزرگی فضا.

فیل پلیت، دانشمند ستاره شناس در وب سایت ساینتیفیک آمریکن شرح می دهد که بسیاری از مردم فکر می نمایند وظیفه تلسکوپ بزرگنمایی تصاویر است. البته سازندگان تلسکوپ های مقرون به صرفه دوست دارند بدین شکل آن ها را تبلیغ نمایند و عباراتی مانند قدرت بزرگنمایی 150 برابر را با حروف بزرگ روی جعبه تلسکوپ ها همراه با تصاویر بسیار گمراه نماینده از تلسکوپ های بسیار بزرگ تر چاپ می نمایند. هرچند بزرگنمایی مهم است، قدرت واقعی تلسکوپ در وضوح آن است. این تفاوت ظریف، اما بسیار مهم است.

بزرگنمایی به این معنا است که چقدر می توانید روی جسمی متمرکز شوید و آن را بزرگ تر نشان دهید. این امر مهم است، زیرا درحالی که اجرام نجومی از نظر فیزیکی مقدار های بسیار بزرگی دارند، بسیار دور هستند و درنتیجه در آسمان کوچک به نظر می رسند. بزرگنمایی آن ها موجب می گردد راحت تر دیده شوند.

بزرگنمایی مهم است اما قدرت واقعی تلسکوپ در وضوح آن است

از سوی دیگر، وضوح یا قدرت تفکیک، توانایی ایجاد تمایز بین دو جسمی است که بسیار نزدیک به هم هستند. برای مثال، ممکن است دو ستاره را که دور هم می چرخند (ستاره دوتایی)، به عنوان یک ستاره درک کنید؛ زیرا فاصله شان خیلی کم است و چشم غیرمسلح نمی تواند آن ها را از هم تفکیک کند. اما اگر با تلسکوپی با وضوح تصویر بالاتر از چشم به آن ها نگاه کنید، ممکن است بتوانید ببینید که آن ها دو ستاره مجزا هستند.

آیا این همان بزرگنمایی نیست؟ خیر؛ زیرا بزرگنمایی فقط همه چیز را بزرگ تر می نماید. این موضوع را می توان به راحتی با عکس زیر نشان داد: هرچقدر می خواهید روی عکس زوم کنید، اما وقتی از حد معینی عبور کنید، فقط پیکسل ها را بزرگ می کنید و اطلاعات جدیدی به دست نمی آورید. برای عبور از این مانع باید به جای بزرگنمایی، وضوح بالایی داشته باشید.

تصویری از تلسکوپ فضایی هابل از منطقه فرود آپولو 17 در دره تائوروس-لیترو ماه. این تصویر فاقد وضوح لازم برای نشان دادن آثار ماه نشین یا حرکت فضانوردان روی ماه است.

مسئله ای که وجود دارد، این است وضوح به خود تلسکوپ بستگی دارد، به این معنی که افزایش چشمگیر در وضوح معمولاً نیازمند داشتن تلسکوپی بسیار بزرگ تر است؛ اما بدون توجه به اینکه تلسکوپ شما چقدر بزرگ گردد، باز هم وضوح محدودی خواهد داشت.

وقتی نورِ نقطه بی نهایت کوچکی مانند ستاره های دور از تلسکوپ می گذرد، نور آن اندکی درون ابزار نوری تلسکوپ (آینه ها یا لنزها) پخش می گردد. این ویژگی اساسی پراش نور نامیده می گردد و اجتناب ناپذیر است. وضوح تصاویر تلسکوپ تا حدی به مقدار آینه یا لنز آن بستگی دارد. هرچه ابزار جمع آوری نماینده نور تلسکوپ بزرگ تر باشد، وضوح تصویر آن بیشتر خواهد بود.

نحوه انتشار نور در تجهیزات نوری به طول موج بستگی دارد و طول موج های کوتاه تر وضوح بالاتری فراوری می نمایند. بنابراین دو ستاره آبی نزدیک ممکن است در تلسکوپ تفکیک پذیر باشند، درحالی که شاید نتوان دو ستاره قرمز با همان فاصله را از هم تفکیک کرد.

اخترشناسان هنگام تصمیم گیری درباره بزرگی پیکسل های دوربین تلسکوپ، باید طول موجی را که می خواهند رصد نمایند، درنظر بگیرند. در غیر این صورت، آن ها فقط نویز را بزرگنمایی می نمایند؛ مانند مثال قبلی درمورد زوم کردن بیش از حد روی عکس.

تمام این موارد به نتیجه شگفت انگیزی منجر می گردد. تلسکوپ فضایی هابل آینه ای به قطر 2.4 متر و تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) آینه ای به قطر 6.5 متر دارد. بنابراین می توان انتظار داشت وضوح تصاویر تلسکوپ جیمز وب بسیار بالاتر باشد. در بعضی از طول موج ها این چنین است: کوتاه ترین طول موجی که تلسکوپ فضایی جیمز وب می تواند ببیند حدود 0.6 میکرون است (چیزی که چشم ما به عنوان نور نارنجی درک می نماید) و وضوح آن ازنظر فنی بسیار بهتر از وضوح تصویر هابل است.

اما تلسکوپ فضایی جیمز وب به عنوان تلسکوپ فروسرخ طراحی شده است. در آن طول موج ها، مثلاً حدود دو میکرون، وضوح آن با آنچه هابل می تواند در طول موج های نور مرئی ببیند، قابل مقایسه است. در فروسرخ میانی، یعنی طول موج 10 تا 20 میکرون، وضوح تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب حتی کمتر است. بااین حال، از آنجایی که جیمز وب بزرگ ترین تلسکوپ فروسرخی است که تا به امروز به فضا ارسال شده است، می تواند واضح ترین تصاویری را که تا به امروز در این طول موج ها داشته ایم، ارائه دهد.

هیچ تلسکوپی روی زمین یا در مدار پایینی زمین نمی تواند تصویری مانند این، یعنی نمایی با وضوح بالا از جای چکمه روی سطح ماه بگیرد.

ستاره شناسان قدرت تفکیک را به صورت زاویه در آسمان مقدار گیری می نمایند. از افق تا بالاترین نقطه آسمان 90 درجه است و هر درجه به 60 دقیقه قوسی و هر دقیقه قوسی به 60 ثانیه قوسی تقسیم می گردد. به عنوان مثال، قطر زاویه ای ماه از دید ما در آسمان حدود نیم درجه است. یعنی اگر از زمین به ماه نگاه کنیم، ماه در آسمان فضایی به مقدار نیم درجه از دایره کامل آسمان را اشغال می نماید که معادل 30 دقیقه قوسی یا 1800 ثانیه قوسی است.

حداکثر وضوح تلسکوپ به کوچک ترین فاصله زاویه ای بین دو جسم اشاره دارد که تلسکوپ قادر است آن ها را به عنوان دو جسم مجزا از هم تشخیص دهد. این وضوح به صورت زاویه بیان می گردد.

در برترین حالت، وضوح تلسکوپ هابل حدود 0/05 قوسی است که زاویه بسیار کوچکی محسوب می گردد. اما اندازه جزئیاتی که هابل توانایی تماشاش را دارد، به فاصله و مقدار فیزیکی هدف بستگی دارد. برای مثال 0/05 ثانیه قوسی معادل مقدار ظاهری سکه کوچکی است که از حدود 140 کیلومتری دیده می گردد.

بدین ترتیب به بحث نظریه پردازان توطئه و ادعای آن ها درمورد مشاهده ردپای فضانوردان روی ماه برمی گردیم. کهکشان ها معمولا در فاصله ده ها میلیون و حتی میلیاردها سال نوری از زمین قرار دارند. در آن فواصل، تلسکوپ هابل می تواند اجسام با ابعاد چند سال نوری (یعنی ده ها تریلیون کیلومتر) را با برترین وضوح خود تفکیک کند. بنابراین، هرچند به نظر می رسد در آن تصاویر شگفت انگیز هابل، کهکشان ها را با جزئیات زیادی می بینیم، کوچک ترین چیزی که می توانیم مشاهده کنیم، هنوز هم بسیار بزرگ است.

درعین حال، ماه تنها حدود 380 هزار کیلومتر از ما و از تلسکوپ هابل فاصله دارد. در این فاصله، وضوح تلسکوپ هابل به طرز شگفت آوری محدود است و نمی تواند اجسام کوچک تر از حدود 90 متر را تفکیک کند. درنتیجه، نه تنها نمی توانیم جای پای فضانوردان را در تصاویر هابل مشاهده کنیم، بلکه حتی قادر به تماشا ماه نشین های آپولو که حدود چهار متر عرض دارند نیز نیستیم. وضوح هابل در این فاصله به حدی محدود است که نمی تواند جزئیات کوچک تر از حدود 90 متر را تفکیک کند، بنابراین، تماشا اجسام با مقدار های کوچک تر از این حد در ماه امکان پذیر نیست.

تصویری از محل فرود آپولو 11 که به وسیله مدارگرد شناسایی ماه (LRO) ناسا ثبت شده است. هرچند تلسکوپ LRO از لنزهای بسیار کوچک تری نسبت به تلسکوپ فضایی هابل استفاده می نماید، نزدیکی آن به سطح ماه امکان مشاهده جزئیاتی از جمله ماه نشین آپولو 11 و رد پای فضانوردان را ممکن ساخته است.

در تصاویر گرفته شده به وسیله مدارگرد شناسایی ماه ناس (LRO)، می توانیم ماه نشین ها و رد پای فضانوردان را مشاهده کنیم. هرچند دوربین این مدارگرد دارای آینه ای به قطر حدود فقط 20 سانتی متر است، فضاپیما در مدار ماه قرار گرفته است و از ارتفاع 50 کیلومتری از محل های فرود ماه نشین های آپولو عبور می نماید.

علت اینکه مدارگرد شناسایی ماه ناسا می تواند جزئیات بیشتری را روی سطح ماه مشاهده کند، فاصله بسیار اندکش به سطح ماه است. به همین علت است که کاوشگرها را به سیاره ها می فرستیم: این کار به ما امکان می دهد تا تصاویر بسیار بهتری از آن ها دریافت کنیم. گاهی اوقات، هیچ چیزی نمی تواند جایگزین حضور در آنجا گردد.

درسی که از این مبحث می آموزیم این است که نحوه عملکرد واقعی ابزارها اغلب پیچیده تر و متفاوت از چیزی است که انتظار داریم. علاوه براین، ادعاهایی که ممکن است معقول به نظر برسند، با کمی آنالیز علمی از هم می پاشند. اگر تلسکوپی فقط براساس اندازه بزرگنمایی تبلیغ گردد، بهتر است آن را خریداری نکنید و در پی گزینه های دیگری باشید. شاید سخت به نظر برسد، اما با کمی اراده پیروز خواهید شد.

5858