ماهواره فرانسوي در پي سيارات فراخورشيدي
نويسنده: دكتر علي افضل صمدي
نگاهي به اکتشافات حيرت انگيز «کورو»
در سال 1995 با كشف اولين سياره فراخورشيدي به وسيله پژوهشگران سوئيسي "ميشل ماير" و "ديديه كئولوز" برنامه ريزي و پژوهش بر روي ماهواره اي كه بتواند سياره هاي فراخورشيدي را شناسايي كرده و يا به اصطلاح شكار كند، در بين پژوهشگران مركز ملي مطالعات فضايي فرانسه جوانه زد و خانم "آني باگلن" پژوهشگر رصدخانه پاريس با همت و پشتكار فراوان ايده ساخت ماهواره اي را پيشنهاد كرد كه بتواند ستارگان را در زمان طولاني و ثابت رصد كرده و از تغييرات مختصري كه در لرزش هاي گرانشي و تغييرات بي نهايت كوچك در نور آنها(در اثر عبور اين سيارات از مقابل ستاره مادر) پيش مي آيد، عكس برداري كند. ماجراي تبديل شدن اين ايده به عمل، با زير و بم هاي مالي فراوان همراه بود و به مدت 11 سال طول كشيد. كلمه كورو هم مخفف كلمات همين ايده است:
Convection,Rotation et Transits planetaires
كه به معناي مطالعه اختر لرزه اي ستارگان و مطالعه عبور سياره فراخورشيدي از مقابل ستاره مادر است.(1)
بودجه لازم براي اجراي اين پروژه 170 ميليون يورو بوده است كه 70 درصد آن به وسيله فرانسوي ها تأمين شده و مابقي را سازمان فضايي اروپا پرداخته است. (كشورهاي شركت كننده در اين پروژه عبارتند از: اتريش، بلژيك، آلمان، اسپانيا و برزيل).
در 27 دسامبر سال 2006 و در ساعت 15 و 23 دقيقه به وقت فرانسه، اين ماهواره از پايگاه بايكونور قزاقستان به كمك موشك سايوز (Soywz 2-1. B) روس ها، به فضا پرتاب شد و بعد از ساعتي در مدار ويژه اي واقع بر روي (حفره گرانشي) قطبي زمين و در ارتفاع 896 كيلومتري از زمين قرار گرفت. براي رسيدن به حالت تعادل، ديافراگم تلسكوپ آن را فقط در 17 ژانويه 2007 باز كردند. انتخاب مدار قطبي براي ثابت ماندن ماهواره بر روي ستارگان و به مدت طولاني بدون تغيير در نظر گرفته شده است و اين انتخاب مسائلي را هم پيش مي آورد و آن اين كه هر شش ماه يك بار ماهواره بايد پشت و رو شود تا نور خورشيد و نورهاي مزاحم زميني مانع از رويت مطلق در تاريكي آن نشوند.
ماهواره 630 كيلوگرم وزن دارد و داراي صفحه اي حامل است و بار مفيد آن 300 كيلوگرم است كه شامل تلسكوپ و دوربيني ديجيتال با ميدان ديد وسيع (2/7 در 3درجه) كه در قلمرو نور معمولي قابل رويت و بسيار حساس نسبت به تغييرات جزيي نور درست شده است.
حسگر آن (CCD) از چهار گيرنده 8 ميليون پيكسل (هر يك) تشكيل شده است. دو عدد از اين گيرنده ها مسئوليت دريافت داده هاي آستروسيسمولوژي(2) و دو عدد براي پژوهش (يا شكار) سياره هاي فراخورشيدي هستند. دقت در هدف گيري گيرندها معادل 0/2 ثانيه در قوس است. ماهواره وظيفه دارد هر بار به مدت 6ماه دو ناحيه از فضا را در صفحه كهكشاني و خط استوايي رصد كند.
براي فهم دقت تشخيص اين ماهواره فرض كنيد خيابان شانزه ليزه پاريس را براي جشن كريسمس با يك ميليون چراغ تزئين كرده اند و برحسب تصادف يكي از چراغ ها شروع به چشمك زدن كند. اين ماهواره از فاصله 900 كيلومتري اين لامپ چشمك زن را تشخيص مي دهد. بنابراين اگر سياره اي با حجمي معادل و يا كوچك تر از كره زمين از مقابل خورشيدش عبور كند و در مسير ديدرس اين ماهواره قرار گيرد، اختلاف ايجاد شده در نور ستاره را تشخيص خواهد داد. البته شانس برخورد با چنين اتفاقي يك بر روي ده هزار است. با اين روش در سال 2007 دو سياره فراخورشيدي را تشخيص داده كه بعد درباره آنها صحبت خواهيم كرد. كورو قادر است اختلاف نوري معادل 0/00001 (يعني اگر از ده هزار فوتون نوري ستاره يكي كم شود، كورو قادر به تشخيص اين كمبود مي شود).
انرژي لازم براي ثبت و ارسال تصويرها (380 وات)، به كمك دو صفحه جذب پرتوهاي خورشيدي كه در طرفين ماهواره قرار دارند به دست مي آيد. اين ماهواره قرار است به مدت دو سال و نيم هر روز 900 مگابايت اطلاعات به زمين مخابره كند و گنجايش حافظه دروني آن نيز 2 گيگابايت است. رصد بيش از 120 هزار ستاره در برنامه اين ماهواره قرار دارد.
سازمان فضايي اروپا (ESA) در سوم مي 2007 اطلاع داد كه ماهواره كورو نخستين سياره فراخورشيدي را در فاصله 1500 سال نوري از ما كشف كرده و آن را CoRot-exo-2b نام گذاري كرده اند. اين سياره در اطراف كوتوله زرد رنگي در چرخش است. اين ستاره در صورت فلكي ليكورن (Licorne) قرار دارد. شعاع سياره 1/78 برابر مشتري و جرم آن 1/3 جرم مشتري مي باشد.
دومين سياره فراخورشيدي كه به وسيله كورو شناخته شده، CoRot-exo-2b نام گذاري شده است. اين سياره در فاصله 800 سال نوري و در صورت فلكي افعي (Serpent) قرار دارد و 1/4 برابر بزرگ تر از مشتري است و جرم آن 3/5 برابر مشتري است. چگالي متوسط اين غول گازي 1/5 گرم در هر سانتي متر مكعب است و بنابر اين چگالي آن از مشتري بيشتر است (چگالي مشتري 1/3 گرم در سانتي متر مكعب است).
دو سياره فراخورشيدي ديگر نيز در زير رصد كورو قرار دارند كه سازمان فضايي اروپا مشخصات آنها را در اختيار نشريات گذاشت.
"آني بگلن" مسئول واقعي پروژه كورو در مصاحبه اي كه در نوامبر 2007 با او كردند، مي گفت تعداد ستارگاني كه سياره دارند آن قدر زياد است و به زودي (كورو) خرمني از اطلاعات درباره آنها به دست ما خواهد داد. در 300 روزي كه از پرتاب اين ماهواره مي گذرد، كورو امكان ترسيم 12 هزار منحني پرتوهاي نوري را به زمين مخابره كرده است و 40 ستاره قابل بازرسي را در حافظه خود قرار داده است. و نيز اضافه مي كند كه اين نتايج قابل توجه به دليل آن است كه كورو تنها ماهواره فضايي در دنيا است كه مي تواند بدون حركت و به مدت طولاني و در تاريكي مطلق ستاره اي را تحت ديدرس خود قرار دهد. ايشان اظهار مي كرد تعداد ستارگاني كه سياره دارند آن قدر زياد است كه به ناچار بايد به زودي در مورد آنها دسته بندي اي كه مشخص كننده ساختار دروني آنها است، ترتيب دهيم.
تاكنون (مي2009) كورو 7 سيارة اطراف 7 ستاره (نظير خورشيد ما) را در منظومه هاي ديگر كشف كرده است. آخرين آن را COROT-Exo-7b نام نهاده اند كه كوچك ترين سياره اي است كه تاكنون نظير آن به وسيله پژوهشگران جهاني كشف شده است. خبر كشف اين سياره در 3 فوريه 2009 ميلادي (15 بهمن 1387) از مركز اخترشناسي پاريس به اطلاع عموم رسيد كه سبب شگفتي جهانيان شد. زيرا مانند زمين، خاكي است، دو بار كوچك تر از زمين و اطراف ستاره اي دوران دارد كه پرتقالي رنگ است. دماي آن هزار درجه سانتي گراد است و احتمال مي رود پوشيده از گدازه و بخار آب باشد. تاكنون پژوهشگران سياره اي مشابه اين سياره و با چنين مشخصاتي نشناخته اند.
گروه پژوهش هاي علمي كورو سه كشف مهم اين ماهواره را در اجتماع اختر فيزيكدانان بين المللي (IAU) در بوستون در 19 تا 23 مي 2008 (30 ارديبهشت تا 4 خرداد 1387) و نيز خبر كشف سياره فراخورشيدي عجيب را اعلام داشتند كه سبب بحث و گفت وگوي فراوان بين گروه پژوهشگران كورو و 200 نفر از اختر فيزيك دانان بين المللي حاضر در جلسه شد.
859 روز است كه ماهواره كورو در مدار خود حول زمين قرار دارد و تاكنون پژوهشگران از كار آن راضي بوده اند. از ابتداي پايداري كورو در مدارش تاكنون 5 بار كورو روي خودش گردش 180 درجه اي داشته است. در 8 مارس 2009 ارتباط با زنجيرة فتومتري شماره 1 كورو قطع شده بود كه پژوهشگران بسيار از اين پيشامد نگران بودند. خوشبختانه در اوايل آوريل ارتباط مجدداً برقرار شد و چرخش ششم كورو بر روي خودش در اواسط آوريل سال 2009 ميلادي (اواخر فروردين 1388) انجام گرفت كه در سپتامبر (شهريور/ مهر1388) بعد از 150 روز كاوش در يك سوي آسمان دوباره دو چرخش ديگر كه هر كدام 25 روز طول خواهد كشيد خواهد داشت.
به مناسبت سال جهاني نجوم، "پست همگاني اروپا" به عنوان تمبر يادآوري سال نجوم، دو قطعه تمبر پستي به ارزش 1/4 يورو در روز 4 مي 2009 ميلادي(14 ارديبهشت1388) منتشر كرد. تصوير روي اين تمبر، سياره زحل (كيوان) و يك سياره مربوط به منظومه اي ديگر كه به وسيله ماهواره كورو كشف شده و نيز دوربين ساخته شده به وسيله "گاليله" و سياره اي فراخورشيدي كه از مقابل ستاره اش مي گذرد و عبورش تغييراتي در نور جذب شده به وسيله كورو به وجود مي آورد را تجسم مي كند.
تاكنون تعداد سياره هاي فراخورشيدي كشف شده از 350 تجاوز كرده است. تلسكوپ كورو فقط 27 سانتي متر قطر دارد، با توجه به مؤثر بودن كورو، آمريكايي ها پروژه پرتاب ماهواره اي بزرگ تر به نام "كپلر" را در نظر گرفتند با تلسكوپي وسيع تر و با قطر يك متر و بسيار پيشرفته تر بر اساس ساختار و مدار استثنايي تر از مدار كورو، كه در اسفندماه 1387 به فضا فرستادند كه مشخصات آن در شماره 547 مجله دانشمند (ارديبهشت ماه امسال) تحت عنوان "حيات فرا زميني در آزموني تازه" آورده شد.
در سال 1995 با كشف اولين سياره فراخورشيدي به وسيله پژوهشگران سوئيسي "ميشل ماير" و "ديديه كئولوز" برنامه ريزي و پژوهش بر روي ماهواره اي كه بتواند سياره هاي فراخورشيدي را شناسايي كرده و يا به اصطلاح شكار كند، در بين پژوهشگران مركز ملي مطالعات فضايي فرانسه جوانه زد و خانم "آني باگلن" پژوهشگر رصدخانه پاريس با همت و پشتكار فراوان ايده ساخت ماهواره اي را پيشنهاد كرد كه بتواند ستارگان را در زمان طولاني و ثابت رصد كرده و از تغييرات مختصري كه در لرزش هاي گرانشي و تغييرات بي نهايت كوچك در نور آنها(در اثر عبور اين سيارات از مقابل ستاره مادر) پيش مي آيد، عكس برداري كند. ماجراي تبديل شدن اين ايده به عمل، با زير و بم هاي مالي فراوان همراه بود و به مدت 11 سال طول كشيد. كلمه كورو هم مخفف كلمات همين ايده است:
Convection,Rotation et Transits planetaires
كه به معناي مطالعه اختر لرزه اي ستارگان و مطالعه عبور سياره فراخورشيدي از مقابل ستاره مادر است.(1)
بودجه لازم براي اجراي اين پروژه 170 ميليون يورو بوده است كه 70 درصد آن به وسيله فرانسوي ها تأمين شده و مابقي را سازمان فضايي اروپا پرداخته است. (كشورهاي شركت كننده در اين پروژه عبارتند از: اتريش، بلژيك، آلمان، اسپانيا و برزيل).
در 27 دسامبر سال 2006 و در ساعت 15 و 23 دقيقه به وقت فرانسه، اين ماهواره از پايگاه بايكونور قزاقستان به كمك موشك سايوز (Soywz 2-1. B) روس ها، به فضا پرتاب شد و بعد از ساعتي در مدار ويژه اي واقع بر روي (حفره گرانشي) قطبي زمين و در ارتفاع 896 كيلومتري از زمين قرار گرفت. براي رسيدن به حالت تعادل، ديافراگم تلسكوپ آن را فقط در 17 ژانويه 2007 باز كردند. انتخاب مدار قطبي براي ثابت ماندن ماهواره بر روي ستارگان و به مدت طولاني بدون تغيير در نظر گرفته شده است و اين انتخاب مسائلي را هم پيش مي آورد و آن اين كه هر شش ماه يك بار ماهواره بايد پشت و رو شود تا نور خورشيد و نورهاي مزاحم زميني مانع از رويت مطلق در تاريكي آن نشوند.
ماهواره 630 كيلوگرم وزن دارد و داراي صفحه اي حامل است و بار مفيد آن 300 كيلوگرم است كه شامل تلسكوپ و دوربيني ديجيتال با ميدان ديد وسيع (2/7 در 3درجه) كه در قلمرو نور معمولي قابل رويت و بسيار حساس نسبت به تغييرات جزيي نور درست شده است.
حسگر آن (CCD) از چهار گيرنده 8 ميليون پيكسل (هر يك) تشكيل شده است. دو عدد از اين گيرنده ها مسئوليت دريافت داده هاي آستروسيسمولوژي(2) و دو عدد براي پژوهش (يا شكار) سياره هاي فراخورشيدي هستند. دقت در هدف گيري گيرندها معادل 0/2 ثانيه در قوس است. ماهواره وظيفه دارد هر بار به مدت 6ماه دو ناحيه از فضا را در صفحه كهكشاني و خط استوايي رصد كند.
براي فهم دقت تشخيص اين ماهواره فرض كنيد خيابان شانزه ليزه پاريس را براي جشن كريسمس با يك ميليون چراغ تزئين كرده اند و برحسب تصادف يكي از چراغ ها شروع به چشمك زدن كند. اين ماهواره از فاصله 900 كيلومتري اين لامپ چشمك زن را تشخيص مي دهد. بنابراين اگر سياره اي با حجمي معادل و يا كوچك تر از كره زمين از مقابل خورشيدش عبور كند و در مسير ديدرس اين ماهواره قرار گيرد، اختلاف ايجاد شده در نور ستاره را تشخيص خواهد داد. البته شانس برخورد با چنين اتفاقي يك بر روي ده هزار است. با اين روش در سال 2007 دو سياره فراخورشيدي را تشخيص داده كه بعد درباره آنها صحبت خواهيم كرد. كورو قادر است اختلاف نوري معادل 0/00001 (يعني اگر از ده هزار فوتون نوري ستاره يكي كم شود، كورو قادر به تشخيص اين كمبود مي شود).
انرژي لازم براي ثبت و ارسال تصويرها (380 وات)، به كمك دو صفحه جذب پرتوهاي خورشيدي كه در طرفين ماهواره قرار دارند به دست مي آيد. اين ماهواره قرار است به مدت دو سال و نيم هر روز 900 مگابايت اطلاعات به زمين مخابره كند و گنجايش حافظه دروني آن نيز 2 گيگابايت است. رصد بيش از 120 هزار ستاره در برنامه اين ماهواره قرار دارد.
سازمان فضايي اروپا (ESA) در سوم مي 2007 اطلاع داد كه ماهواره كورو نخستين سياره فراخورشيدي را در فاصله 1500 سال نوري از ما كشف كرده و آن را CoRot-exo-2b نام گذاري كرده اند. اين سياره در اطراف كوتوله زرد رنگي در چرخش است. اين ستاره در صورت فلكي ليكورن (Licorne) قرار دارد. شعاع سياره 1/78 برابر مشتري و جرم آن 1/3 جرم مشتري مي باشد.
دومين سياره فراخورشيدي كه به وسيله كورو شناخته شده، CoRot-exo-2b نام گذاري شده است. اين سياره در فاصله 800 سال نوري و در صورت فلكي افعي (Serpent) قرار دارد و 1/4 برابر بزرگ تر از مشتري است و جرم آن 3/5 برابر مشتري است. چگالي متوسط اين غول گازي 1/5 گرم در هر سانتي متر مكعب است و بنابر اين چگالي آن از مشتري بيشتر است (چگالي مشتري 1/3 گرم در سانتي متر مكعب است).
دو سياره فراخورشيدي ديگر نيز در زير رصد كورو قرار دارند كه سازمان فضايي اروپا مشخصات آنها را در اختيار نشريات گذاشت.
"آني بگلن" مسئول واقعي پروژه كورو در مصاحبه اي كه در نوامبر 2007 با او كردند، مي گفت تعداد ستارگاني كه سياره دارند آن قدر زياد است و به زودي (كورو) خرمني از اطلاعات درباره آنها به دست ما خواهد داد. در 300 روزي كه از پرتاب اين ماهواره مي گذرد، كورو امكان ترسيم 12 هزار منحني پرتوهاي نوري را به زمين مخابره كرده است و 40 ستاره قابل بازرسي را در حافظه خود قرار داده است. و نيز اضافه مي كند كه اين نتايج قابل توجه به دليل آن است كه كورو تنها ماهواره فضايي در دنيا است كه مي تواند بدون حركت و به مدت طولاني و در تاريكي مطلق ستاره اي را تحت ديدرس خود قرار دهد. ايشان اظهار مي كرد تعداد ستارگاني كه سياره دارند آن قدر زياد است كه به ناچار بايد به زودي در مورد آنها دسته بندي اي كه مشخص كننده ساختار دروني آنها است، ترتيب دهيم.
تاكنون (مي2009) كورو 7 سيارة اطراف 7 ستاره (نظير خورشيد ما) را در منظومه هاي ديگر كشف كرده است. آخرين آن را COROT-Exo-7b نام نهاده اند كه كوچك ترين سياره اي است كه تاكنون نظير آن به وسيله پژوهشگران جهاني كشف شده است. خبر كشف اين سياره در 3 فوريه 2009 ميلادي (15 بهمن 1387) از مركز اخترشناسي پاريس به اطلاع عموم رسيد كه سبب شگفتي جهانيان شد. زيرا مانند زمين، خاكي است، دو بار كوچك تر از زمين و اطراف ستاره اي دوران دارد كه پرتقالي رنگ است. دماي آن هزار درجه سانتي گراد است و احتمال مي رود پوشيده از گدازه و بخار آب باشد. تاكنون پژوهشگران سياره اي مشابه اين سياره و با چنين مشخصاتي نشناخته اند.
ماهواره كورو سه ستاره بسيار دور را رصد مي كند كه بسيار شبيه منظومه شمسي خود ما هستند. انتشار اطلاعات مربوط به اين كشف مهم در مجله آمريكايي (ساينس) منتشر شد.
اخيراً كورو جرمي را كشف كرده كه اخترشناسان نمي توانند آن را سياره فراخورشيدي بنامند، زيرا مشخصات عجيبي دارد. اين جرم 20 بار سنگين تر از مشتري است و شعاع آن 0/8 شعاع مشتري است.گروه پژوهش هاي علمي كورو سه كشف مهم اين ماهواره را در اجتماع اختر فيزيكدانان بين المللي (IAU) در بوستون در 19 تا 23 مي 2008 (30 ارديبهشت تا 4 خرداد 1387) و نيز خبر كشف سياره فراخورشيدي عجيب را اعلام داشتند كه سبب بحث و گفت وگوي فراوان بين گروه پژوهشگران كورو و 200 نفر از اختر فيزيك دانان بين المللي حاضر در جلسه شد.
859 روز است كه ماهواره كورو در مدار خود حول زمين قرار دارد و تاكنون پژوهشگران از كار آن راضي بوده اند. از ابتداي پايداري كورو در مدارش تاكنون 5 بار كورو روي خودش گردش 180 درجه اي داشته است. در 8 مارس 2009 ارتباط با زنجيرة فتومتري شماره 1 كورو قطع شده بود كه پژوهشگران بسيار از اين پيشامد نگران بودند. خوشبختانه در اوايل آوريل ارتباط مجدداً برقرار شد و چرخش ششم كورو بر روي خودش در اواسط آوريل سال 2009 ميلادي (اواخر فروردين 1388) انجام گرفت كه در سپتامبر (شهريور/ مهر1388) بعد از 150 روز كاوش در يك سوي آسمان دوباره دو چرخش ديگر كه هر كدام 25 روز طول خواهد كشيد خواهد داشت.
به مناسبت سال جهاني نجوم، "پست همگاني اروپا" به عنوان تمبر يادآوري سال نجوم، دو قطعه تمبر پستي به ارزش 1/4 يورو در روز 4 مي 2009 ميلادي(14 ارديبهشت1388) منتشر كرد. تصوير روي اين تمبر، سياره زحل (كيوان) و يك سياره مربوط به منظومه اي ديگر كه به وسيله ماهواره كورو كشف شده و نيز دوربين ساخته شده به وسيله "گاليله" و سياره اي فراخورشيدي كه از مقابل ستاره اش مي گذرد و عبورش تغييراتي در نور جذب شده به وسيله كورو به وجود مي آورد را تجسم مي كند.
تاكنون تعداد سياره هاي فراخورشيدي كشف شده از 350 تجاوز كرده است. تلسكوپ كورو فقط 27 سانتي متر قطر دارد، با توجه به مؤثر بودن كورو، آمريكايي ها پروژه پرتاب ماهواره اي بزرگ تر به نام "كپلر" را در نظر گرفتند با تلسكوپي وسيع تر و با قطر يك متر و بسيار پيشرفته تر بر اساس ساختار و مدار استثنايي تر از مدار كورو، كه در اسفندماه 1387 به فضا فرستادند كه مشخصات آن در شماره 547 مجله دانشمند (ارديبهشت ماه امسال) تحت عنوان "حيات فرا زميني در آزموني تازه" آورده شد.
پي‌نوشت‌ها:
1- موضوع پايان نامه ليسانس و سپس دكتراي رضا صمدي، فرزند نگارنده، كه از سال 1995 شروع شد و در دسامبر سال 2000 پايان يافت، همين بوده است. وي از آن زمان بر روي همين پروژه در رصدخانه پاريس پژوهش و در دانشگاه پاريس 6 تدريس مي كند. براي اطلاع بيشتر سايت http://reza.samadi.9online.fr را بينيد.
2- Asterosismologie عبارت از مطالعه نوع نوسانات دروني يك ستاره است كه امكان شناخت تركيب دروني، چرخش، ساختار و دماي دروني ستاره را مي دهد.
/ج
