خاموشي ابدي «آرسيبو»

بشر سال‌هاست که آسمان را کاوش می‌کند. این جست‌وجو تنها در نور مرئی خلاصه نمی‌شود و کنجکاوی بشر مدت‌هاست که طول‌موج‌های ناپیدای آسمان را موشکافانه تحلیل و بررسی می‌کند. یکی از جذاب‌ترین این طول‌موج‌ها، امواج ناپیدای رادیویی هستند که از دل کیهان اطلاعات دقیقی را با خود حمل می‌کنند. ساختار گاز و غبار میان‌ستاره‌ای، ستارگان تپنده، درخشش رادیویی سیاهچاله‌ها، ساختار درونی ستارگان کوچک و بزرگ، جهان مرموز درون سیارات غول‌پیکر و حتی جست‌وجو برای کشف سیگنالی از تمدن‌های فرازمینی، فقط بخش کوچکی از رسالت بزرگ رادیوتلسکوپ‌ها است. ده‌ها سال است که بشر با ساخت بزرگ‌ترین و حساس‌ترین رادیوتلسکوپ‌ها سعی در رمزگشایی از اعماق کیهان دارد. یکی از بزرگ‌ترین و باسابقه‌ترین آنها، رصدخانه آمریکایی «آرسیبو» (Arecibo Observatory) است که در پورتوریکو واقع شده است. این رصدخانه 57‌ساله که به بزرگی 26 زمین فوتبال است، زیر نظر مرکز ملی نجوم و یونوسفر آمریکا فعالیت می‌کرد. دقت این غول بزرگ تحقیقاتی به حدی بود که می‌توانست سیگنال‌های یک تلفن همراه را در سیاره مشتری تشخیص دهد! اما سرنوشت روی خوشی به آرسیبو نشان نداد و سرانجام در یکم دسامبر سال جاری میلادی، پس از آسیب‌های اساسی که تابستان امسال پس از یک زلزله به قسمت‌هایی از کابل‌های نگه‌دارنده آن وارد شده بود، فروریخت و درنهایت تصمیم بر آن شد که برای همیشه خاموش شود. مشابه این حادثه در سال 1988 برای تلسکوپ رادیویی دیگری به نام گرین‌بنک در ویرجینیای آمریکا روی داده بود. این تلسکوپ صد‌متری نیز تاب مقاومت در برابر وزن خود را نیاورد و بر روی وزن خودش فروریخت. در نگاه نخست این سؤال مطرح می‌شود که علت جثه بزرگ رادیوتلسکوپ‌ها چیست؟ برای رصد بهتر اجرام سماوی نیاز به دریافت سیگنال‌های بیشتری داریم و این امر ممکن نمی‌شود؛ مگر اینکه دهانه تلسکوپ ما بزرگ‌تر شود. به بیان ساده اگر شما در زیر باران یک لیوان آب را قرار دهید، ممکن است چند قطره در لیوان جمع شود؛ اما اگر یک بشقاب یا سینی بزرگ را زیر باران قرار دهیم، حجم درخور‌توجهی از آب در ظرف شما پدیدار می‌شود؛ بنابراین رادیوتلسکوپ‌های پهن‌پیکر ظرف‌های بزرگی هستند که حجم کثیری از باران فوتون‌ها را جمع‌آوری و در اَبَررایانه‌های خود پردازش می‌کنند؛ اما مزیت جالب دیگر آنها بی‌نیازی به صیقلی‌بودن آنهاست. برخلاف تلسکوپ‌های نور مرئی که ‌باید آینه‌ای به‌شدت صاف و صیقلی داشته باشند، یک ورقه فلزی معمولی می‌تواند به‌خوبی امواج رادیویی را به دام بیندازد؛ اما وضوح تصاویر رادیویی با طول‌موج نور نسبت عکس دارد. به این معنا که اگر قرار بود چشمان انسان جهان را در امواج رادیویی -که طول‌موج بسیار بلندتر و انرژی کمتری در مقایسه با نور مرئی دارند- ببیند، برای جبران این ناواضحی، نیاز به چشمانی 10 برابر بزرگ‌تر و هم‌اندازه با یک صفحه A4 بود. به‌همین‌دلیل رادیوتلسکوپ‌ها را در ابعاد صدها متری طراحی می‌کنند تا وضوح تصویرشان به اندازه وضوح تصویر یک تلسکوپ معمولی در نور مرئی شود؛ ولی باز این نکته را نباید فراموش کرد که امواج رادیویی اطلاعاتی را شکار می‌کنند که هرگز در نور مرئی قابل دریافت نیست. به‌همین‌دلیل تلسکوپ 305‌متری آرسیبو به قدری بزرگ طراحی شده بود که از فضا نیز به وضوح قابل تشخیص بود! در حقیقت آرسیبو به حدی پهن‌پیکر بود که هیچ نگه‌دارنده‌ای نمی‌توانست در زیر وزن بشقاب فلزی آن تاب مقاومت بیاورد و در حقیقت آرسیبو پایه‌ای نداشت. طراحان، آرسیبو را در یک فرورفتگی طبیعی در میان جنگل‌های پورتوریکو بنا کردند و آنجا را مبدل به یک دیش ثابت آلومینیومی کردند که متشکل از بیش از 38‌هزار‌و 778 پنل بود. در کناره‌های این دیش آلومینیومی سه برج نگه‌دارنده قرار داشتند که وظیفه آنها معلق نگه‌داشتن گیرنده امواج رادیویی (receiver) غول‌پیکر آرسیبو در مرکز سازه و در ارتفاع 150‌متری بود. در سال 1990 با اضافه‌شدن تجهیزات جدید به این بخش، وزن آن به 900 تن افزایش یافت. این تجهیزات شامل یک سیستم بازتابی پیشرفته برای کمک به تمرکز سیگنال‌های رادیویی در مرکز و یک رادار قوی بود. این سه برج که یکی به ارتفاع 111 متر و دو برج دیگر 80 متر ارتفاع داشتند، به کمک 12 کابل ضخیم در ارتفاع 150‌متری از سطح دیش، این گیرنده پهن‌پیکر را کنترل می‌کردند. از‌آنجا‌که بخش پایینی تلسکوپ ثابت بود و توانایی حرکت نداشت، به‌ناچار برای تغییر میدان دید، زاویه و مکان قرارگیری گیرنده رادیویی معلق را به کمک کابل‌های چند‌‌متری تغییر می‌دادند. به‌همین‌دلیل این گیرنده مستقیما به کابل‌ها اتصال نداشت و در آن ارتفاع بر روی یک محور جابه‌جا می‌شد. این هیولای فلزی که بیش از نیم‌قرن از عمرش می‌گذشت، چندین زلزله و دو توفان بزرگ را پشت سر گذاشته بود و در تمام این مدت رطوبت جنگل‌های استوایی را تحمل می‌کرد. جذابیت این رادیوتلسکوپ به قدری بود که در فیلم‌های Golden Eye به کارگردانی «مارتین کمپل» در سال 1995 و در فیلم علمی‌-تخیلی مشهور تماس (Contact) به کارگردانی «رابرت زمکیس»، استفاده شد. البته در فیلم تماس روایتی از تلاش برای دریافت پیامی از تمدن‌های فرازمینی را به تصویر می‌کشد؛ پروژه‌ای که در واقعیت نیز آرسیبو تا آخرین روز فعالیتش در دستور کار خود قرار داده بود؛ اما در 10 آگوست سال جاری میلادی مصادف با 20 مرداد، یکی از کابل‌های نگه‌دارنده دچار آسیب شد و قسمتی از آن بر روی پنل‌های آلومینیومی زیر سطحش سقوط کرد که منجر به آسیب در ساختار آن شد. درحالی‌که مهندسان به بررسی میزان فرسودگی کابل‌ها و برآورد هزینه نوسازی آرسیبو مشغول بودند، در کمتر از دو ماه بعد یکی دیگر از 12 کابل اصلی نگه‌دارنده گیرنده از جا در رفت؛ بنابراین اسطوره بزرگ رادیوتلسکوپ‌ها در مقابل رطوبت بی‌امان جنگل‌های پیرامونش شانه خالی کرد. سرانجام بنیاد ملی علوم آمریکا برای جلوگیری از تکرار فاجعه تلسکوپ رادیویی گرین‌بنک در ویرجینیا، بازنشستگی زودهنگام آرسیبو را اعلام کرد؛ چرا‌که هزینه تعمیر آن بیشتر از ساخت مجدد آن بود. کمتر از دو هفته پس از اعلام این موضوع، در تاریخ یکم دسامبر مصادف با 11 آذر و در ساعت 7:55 صبح به وقت محلی، گیرنده 900 تنی بر روی دیش سقوط کرد و امیدها برای یک تخریب کنترل‌شده نیز پایان یافت. در این حادثه به برج‌های نگه‌دارنده نیز آسیب وارد شد؛ اما خوشبختانه این حادثه هیچ آسیب جانی برای کسی به همراه نداشته است. آرسیبو در زمان اوج جنگ سرد و در اواسط دهه 50 میلادی طراحی شد. آرسیبو در حقیقت یک پروژه نظامی بود؛ چرا‌که در آن روزها خطر بروز جنگ اتمی میان آمریکا و شوروی سابق به کابوس روزمره‌ای برای آمریکایی‌ها بدل شده بود؛ بنابراین آمریکا در‌صدد برپایی یک سیستم ضدموشکی و رادارگریز بود تا بتواند با غلبه بر موشک‌های اتمی این جنگ احتمالی، بر آنها فایق آید. در حقیقت این پروژه ضد‌موشکی که ساخت آن در سال 1963 به پایان رسید، یک فرستنده رادیویی برای اختلال در سیستم موشکی دشمن بود؛ اما در دهه 70 میلادی رسما به یک رصدخانه رادیویی و با اهداف صلح‌آمیز بدل شد. پس بزرگ‌ترین تلسکوپ تک‌بشقابی فعال جهان که در ابتدا به‌عنوان یک ابزار جنگی طراحی شده بود، به کاوش دورترین اجرام عالم پرداخته و در ادامه با هدف حمایت از ساکنان سیاره زمین به شناسایی بسیاری از سیارک‌های سرگردان و دنباله‌دارها پرداخت تا با ثبت اطلاعات مداری آنها ما را از خطر احتمالی این اجرام مطلع کند؛ اما دست سرنوشت عمر این ابزار تحقیقاتی را کوتاه کرد و با شروع آخرین‌ ماه میلادی سال 2020 ناقوس مرگ همیشگی آن نواخته شد. آرسیبو نماد بارزی از دانش بود که توانست از یک ابزار قدرتمند جنگی به یک دیده‌بان محافظتی برای ساکنان سیاره زمین بدل شود.

بشر سال‌هاست که آسمان را کاوش می‌کند. این جست‌وجو تنها در نور مرئی خلاصه نمی‌شود و کنجکاوی بشر مدت‌هاست که طول‌موج‌های ناپیدای آسمان را موشکافانه تحلیل و بررسی می‌کند. یکی از جذاب‌ترین این طول‌موج‌ها، امواج ناپیدای رادیویی هستند که از دل کیهان اطلاعات دقیقی را با خود حمل می‌کنند. ساختار گاز و غبار میان‌ستاره‌ای، ستارگان تپنده، درخشش رادیویی سیاهچاله‌ها، ساختار درونی ستارگان کوچک و بزرگ، جهان مرموز درون سیارات غول‌پیکر و حتی جست‌وجو برای کشف سیگنالی از تمدن‌های فرازمینی، فقط بخش کوچکی از رسالت بزرگ رادیوتلسکوپ‌ها است. ده‌ها سال است که بشر با ساخت بزرگ‌ترین و حساس‌ترین رادیوتلسکوپ‌ها سعی در رمزگشایی از اعماق کیهان دارد. یکی از بزرگ‌ترین و باسابقه‌ترین آنها، رصدخانه آمریکایی «آرسیبو» (Arecibo Observatory) است که در پورتوریکو واقع شده است. این رصدخانه 57‌ساله که به بزرگی 26 زمین فوتبال است، زیر نظر مرکز ملی نجوم و یونوسفر آمریکا فعالیت می‌کرد. دقت این غول بزرگ تحقیقاتی به حدی بود که می‌توانست سیگنال‌های یک تلفن همراه را در سیاره مشتری تشخیص دهد! اما سرنوشت روی خوشی به آرسیبو نشان نداد و سرانجام در یکم دسامبر سال جاری میلادی، پس از آسیب‌های اساسی که تابستان امسال پس از یک زلزله به قسمت‌هایی از کابل‌های نگه‌دارنده آن وارد شده بود، فروریخت و درنهایت تصمیم بر آن شد که برای همیشه خاموش شود. مشابه این حادثه در سال 1988 برای تلسکوپ رادیویی دیگری به نام گرین‌بنک در ویرجینیای آمریکا روی داده بود. این تلسکوپ صد‌متری نیز تاب مقاومت در برابر وزن خود را نیاورد و بر روی وزن خودش فروریخت. در نگاه نخست این سؤال مطرح می‌شود که علت جثه بزرگ رادیوتلسکوپ‌ها چیست؟ برای رصد بهتر اجرام سماوی نیاز به دریافت سیگنال‌های بیشتری داریم و این امر ممکن نمی‌شود؛ مگر اینکه دهانه تلسکوپ ما بزرگ‌تر شود. به بیان ساده اگر شما در زیر باران یک لیوان آب را قرار دهید، ممکن است چند قطره در لیوان جمع شود؛ اما اگر یک بشقاب یا سینی بزرگ را زیر باران قرار دهیم، حجم درخور‌توجهی از آب در ظرف شما پدیدار می‌شود؛ بنابراین رادیوتلسکوپ‌های پهن‌پیکر ظرف‌های بزرگی هستند که حجم کثیری از باران فوتون‌ها را جمع‌آوری و در اَبَررایانه‌های خود پردازش می‌کنند؛ اما مزیت جالب دیگر آنها بی‌نیازی به صیقلی‌بودن آنهاست. برخلاف تلسکوپ‌های نور مرئی که ‌باید آینه‌ای به‌شدت صاف و صیقلی داشته باشند، یک ورقه فلزی معمولی می‌تواند به‌خوبی امواج رادیویی را به دام بیندازد؛ اما وضوح تصاویر رادیویی با طول‌موج نور نسبت عکس دارد. به این معنا که اگر قرار بود چشمان انسان جهان را در امواج رادیویی -که طول‌موج بسیار بلندتر و انرژی کمتری در مقایسه با نور مرئی دارند- ببیند، برای جبران این ناواضحی، نیاز به چشمانی 10 برابر بزرگ‌تر و هم‌اندازه با یک صفحه A4 بود. به‌همین‌دلیل رادیوتلسکوپ‌ها را در ابعاد صدها متری طراحی می‌کنند تا وضوح تصویرشان به اندازه وضوح تصویر یک تلسکوپ معمولی در نور مرئی شود؛ ولی باز این نکته را نباید فراموش کرد که امواج رادیویی اطلاعاتی را شکار می‌کنند که هرگز در نور مرئی قابل دریافت نیست. به‌همین‌دلیل تلسکوپ 305‌متری آرسیبو به قدری بزرگ طراحی شده بود که از فضا نیز به وضوح قابل تشخیص بود! در حقیقت آرسیبو به حدی پهن‌پیکر بود که هیچ نگه‌دارنده‌ای نمی‌توانست در زیر وزن بشقاب فلزی آن تاب مقاومت بیاورد و در حقیقت آرسیبو پایه‌ای نداشت. طراحان، آرسیبو را در یک فرورفتگی طبیعی در میان جنگل‌های پورتوریکو بنا کردند و آنجا را مبدل به یک دیش ثابت آلومینیومی کردند که متشکل از بیش از 38‌هزار‌و 778 پنل بود. در کناره‌های این دیش آلومینیومی سه برج نگه‌دارنده قرار داشتند که وظیفه آنها معلق نگه‌داشتن گیرنده امواج رادیویی (receiver) غول‌پیکر آرسیبو در مرکز سازه و در ارتفاع 150‌متری بود. در سال 1990 با اضافه‌شدن تجهیزات جدید به این بخش، وزن آن به 900 تن افزایش یافت. این تجهیزات شامل یک سیستم بازتابی پیشرفته برای کمک به تمرکز سیگنال‌های رادیویی در مرکز و یک رادار قوی بود. این سه برج که یکی به ارتفاع 111 متر و دو برج دیگر 80 متر ارتفاع داشتند، به کمک 12 کابل ضخیم در ارتفاع 150‌متری از سطح دیش، این گیرنده پهن‌پیکر را کنترل می‌کردند. از‌آنجا‌که بخش پایینی تلسکوپ ثابت بود و توانایی حرکت نداشت، به‌ناچار برای تغییر میدان دید، زاویه و مکان قرارگیری گیرنده رادیویی معلق را به کمک کابل‌های چند‌‌متری تغییر می‌دادند. به‌همین‌دلیل این گیرنده مستقیما به کابل‌ها اتصال نداشت و در آن ارتفاع بر روی یک محور جابه‌جا می‌شد. این هیولای فلزی که بیش از نیم‌قرن از عمرش می‌گذشت، چندین زلزله و دو توفان بزرگ را پشت سر گذاشته بود و در تمام این مدت رطوبت جنگل‌های استوایی را تحمل می‌کرد. جذابیت این رادیوتلسکوپ به قدری بود که در فیلم‌های Golden Eye به کارگردانی «مارتین کمپل» در سال 1995 و در فیلم علمی‌-تخیلی مشهور تماس (Contact) به کارگردانی «رابرت زمکیس»، استفاده شد. البته در فیلم تماس روایتی از تلاش برای دریافت پیامی از تمدن‌های فرازمینی را به تصویر می‌کشد؛ پروژه‌ای که در واقعیت نیز آرسیبو تا آخرین روز فعالیتش در دستور کار خود قرار داده بود؛ اما در 10 آگوست سال جاری میلادی مصادف با 20 مرداد، یکی از کابل‌های نگه‌دارنده دچار آسیب شد و قسمتی از آن بر روی پنل‌های آلومینیومی زیر سطحش سقوط کرد که منجر به آسیب در ساختار آن شد. درحالی‌که مهندسان به بررسی میزان فرسودگی کابل‌ها و برآورد هزینه نوسازی آرسیبو مشغول بودند، در کمتر از دو ماه بعد یکی دیگر از 12 کابل اصلی نگه‌دارنده گیرنده از جا در رفت؛ بنابراین اسطوره بزرگ رادیوتلسکوپ‌ها در مقابل رطوبت بی‌امان جنگل‌های پیرامونش شانه خالی کرد. سرانجام بنیاد ملی علوم آمریکا برای جلوگیری از تکرار فاجعه تلسکوپ رادیویی گرین‌بنک در ویرجینیا، بازنشستگی زودهنگام آرسیبو را اعلام کرد؛ چرا‌که هزینه تعمیر آن بیشتر از ساخت مجدد آن بود. کمتر از دو هفته پس از اعلام این موضوع، در تاریخ یکم دسامبر مصادف با 11 آذر و در ساعت 7:55 صبح به وقت محلی، گیرنده 900 تنی بر روی دیش سقوط کرد و امیدها برای یک تخریب کنترل‌شده نیز پایان یافت. در این حادثه به برج‌های نگه‌دارنده نیز آسیب وارد شد؛ اما خوشبختانه این حادثه هیچ آسیب جانی برای کسی به همراه نداشته است. آرسیبو در زمان اوج جنگ سرد و در اواسط دهه 50 میلادی طراحی شد. آرسیبو در حقیقت یک پروژه نظامی بود؛ چرا‌که در آن روزها خطر بروز جنگ اتمی میان آمریکا و شوروی سابق به کابوس روزمره‌ای برای آمریکایی‌ها بدل شده بود؛ بنابراین آمریکا در‌صدد برپایی یک سیستم ضدموشکی و رادارگریز بود تا بتواند با غلبه بر موشک‌های اتمی این جنگ احتمالی، بر آنها فایق آید. در حقیقت این پروژه ضد‌موشکی که ساخت آن در سال 1963 به پایان رسید، یک فرستنده رادیویی برای اختلال در سیستم موشکی دشمن بود؛ اما در دهه 70 میلادی رسما به یک رصدخانه رادیویی و با اهداف صلح‌آمیز بدل شد. پس بزرگ‌ترین تلسکوپ تک‌بشقابی فعال جهان که در ابتدا به‌عنوان یک ابزار جنگی طراحی شده بود، به کاوش دورترین اجرام عالم پرداخته و در ادامه با هدف حمایت از ساکنان سیاره زمین به شناسایی بسیاری از سیارک‌های سرگردان و دنباله‌دارها پرداخت تا با ثبت اطلاعات مداری آنها ما را از خطر احتمالی این اجرام مطلع کند؛ اما دست سرنوشت عمر این ابزار تحقیقاتی را کوتاه کرد و با شروع آخرین‌ ماه میلادی سال 2020 ناقوس مرگ همیشگی آن نواخته شد. آرسیبو نماد بارزی از دانش بود که توانست از یک ابزار قدرتمند جنگی به یک دیده‌بان محافظتی برای ساکنان سیاره زمین بدل شود.