چشم ایران به آسمان روشن شد

محققان مشاركت‌كننده در ساخت رصدخانه ملی ایران،حالا پس از حدود 18سال خود را از همیشه به ثبت داده‌های علمی نزدیك‌‎تر می‌بینند.

رصد‌خانه‌ای كه با بودجه 200میلیارد تومانی بر فراز قله‌گرگش در نزدیكی كاشان ساخته‌شده و فراز و نشیب‌های بسیاری را در عملیات احداث به خود دیده است، حالا مراحل پایانی پیش از بهره‌برداری علمی را پشت سر می‌گذارد.

آنچه در ادامه می‌خوانید حاصل گفت‌وگوی جام‌جم با دكتر حبیب خسروشاهی، مدیر طرح رصدخانه ملی ایران درباره ابعاد این پروژه مهندسی بزرگ برای مشاركت جدی محققان ایرانی در حوزه اخترشناسی و توسعه علوم پایه در كشور است.

اوایل دهه 80 بود كه پروژه رصدخانه ملی ایران با مكان‌یابی آغاز شد. این طرح كه از آغاز سال 99 تاکنون حدود 100میلیارد تومان بودجه صرف آن شده است، با عبور از مراحل مصوبات، تایید ساختار اجرایی و مدیریتی،طراحی مفهومی و تفصیلی و ساخت، اكنون به مرحله راه‌اندازی رسیده است.

مدیر طرح رصدخانه ملی ایران درباره پیشینه احداث این رصدخانه به جام‌جم می‌گوید: «مكان‌یابی این رصدخانه حدود شش سال طول كشید؛ شش سال كه حدود سه تا چهار سال آن كار میدانی و نتیجه آن رسیدن به قله 3600متری گرگش در جنوب كاشان بود. به‌طور موازی با مكان‌یابی، فعالیت‌هایی از قبیل اخذ مجوزها و اختصاص ردیف بودجه و موارد دیگر در سال‌های 83 و 84 انجام شد و سرانجام در سال 85، رصدخانه ملی ایران برای اجرا به پژوهشگاه دانش‌های بنیادی واگذار شد.»

درنهایت كار طراحی این رصدخانه از سال88 شروع شد و طی یك دوره سه‌ساله طراحی مفهومی، دوره چهارساله طراحی تفصیلی و دوره تقریبا 3.5 ساله ساخت، این طرح اكنون به مرحله راه‌اندازی رسیده است.

بومی‌سازی فناوری‌های مرتبط

دكتر خسروشاهی با توضیح این‌كه رصدخانه‌ها برای دستیابی به عمق عالم و مطالعه اجرام آسمانی كه عمدتا به چشم نمی‌آیند، میزبان تلسكوپ‌ها هستند و از آنها برای بررسی تشكیل ساختارها در عالم یا مطالعه سیاره‌ها، ستاره‌ها و كهكشان‌ها استفاده می‌شود، می‌گوید: «با یك تلسكوپ رده متوسط، مثل تلسكوپ ما كه قطر آینه آن 3.4 متر (340سانتی‌متر) است، كمابیش می‌توانیم به نیمی از عمر عالم نفوذ كنیم. یعنی با این تلسكوپ می‌توانیم كهكشان‌های پرجرم بافاصله حدود 7میلیارد سال نوری را مطالعه كنیم. هرچه اجرام از ما دورتر می‌شوند، برای رصد و بررسی آنها به‌دقت رهگیری بیشتری نیاز داریم. تلسكوپ رصدخانه ملی ایران می‌تواند با دقتی در حدود 00005/0درجه، اجرام آسمانی را در زمینه آسمان تعقیب كند.»

باید توجه كرد چنین دقتی در حالی میسر شده كه وزن تلسكوپ رصدخانه ملی ایران، حدود 90تن است و این تلسكوپ در مسیر باد در ارتفاع 3600متری قرار دارد. این مسأله حاكی از به‌كارگیری سامانه‌های كنترلی در كنار سازه‌ای بهینه برای استقرار و حركت تلسكوپ است.

تلسكوپی كه به اپتیك فعال مجهز بوده و آینه اصلی آن در مقیاس‌های بسیار كوچك قابل‌انعطاف است. این آینه روی 60 عملگر محوری معلق است و 30عملگر جانبی آن را حمایت می‌كنند.

همچنین آینه ثانویه این تلسكوپ با بهره‎گیری از عملگرهای خطی، با وزن 53كیلوگرم، با دقت یك میكرون قابلیت جابه‌جایی دارد.

مدیر طرح رصدخانه ملی ایران می‌افزاید: «تمام مراحل راهبری، اجرایی و مدیریتی رصدخانه ملی در ایران انجام‌شده است.می‌دانستیم منابع مالی ما چه ریالی و چه ارزی محدود است و با توجه به‌دشواری پروژه‌های دیگر در تهیه تجهیزات از خارج، سعی كردیم حداكثر تجهیزات لازم را در ایران تأمین كنیم. از روز اول هم می‌دانستیم صنعت ما،جوابگوی نیاز این طرح نیست. البته امكانات خوبی در شركت‌ها و واحدهای صنعتی بزرگ دیده می‌شود ولی این تجهیزات عمدتا به چالش كشیده نشده‌اند.» آینه اصلی تلسكوپ رصدخانه ملی با قطر 3.4 متر و با دقت صافی سطح یک نانومتر صیقل داده‌شده است. بنابراین اگر فرآیند پشتیبانی از آینه در حوزه‌های مكانیكی و كنترلی نتواند پاسخگوی این دقت باشد، تلسكوپ به هدفش نمی‌رسد.

دكتر خسروشاهی با اشاره به سطح بالای فناوری لازم در ساخت چنین رصدخانه‌ای ادامه می‌دهد: «تعداد كشورهایی كه تلسكوپی در این سطح می‌سازند به انگشتان دودست نمی‌رسد. در پروژه رصدخانه ملی به‌جز آینه‌ها و نگه‌دارنده آینه ثانویه، همه‌چیز ساخت ایران است و اگر می‌خواستیم ظرفیت ساخت آینه‌ها را در ایران ایجاد كنیم، پروژه به حاشیه می‌رفت. هرچیزی كه در این پروژه مورداستفاده است یا ساخت ایران است یا تجهیزات متعارفی مثل پردازنده‌ها و كنترل‌كننده‌هاست كه از شركت‌های تأمین‌كننده تهیه می‌شود.»

آنچه مهم است طراحی و ساخت ادوات پیشرفته‌ای است كه برای تهیه آنها از خارج از ایران باید هزینه‌های زیادی پرداخت می‌شد اما در مجموعه رصدخانه ملی ایران، این ادوات با كسب دانش و تكرار و توسعه ساخته شدند و هزینه‌های مرتبط با ساخت و توسعه آنها در چرخه اقتصادی داخل جریان پیدا كرد.

وی تصریح می‌كند: «اگر برحسب تعداد قطعه بگویم چیزی حدود 95درصد این پروژه ایرانی است و برحسب ارزش مادی هم، تقریبا 80 تا 85درصد پروژه كاملا مبتنی بر تجهیزات ساخت ایران است. در این پروژه بیش از ۱۰۰هزار قطعه مكانیكی و الكترونیكی چنان همسو شده‌اند كه یك ماشین اپتومكاترونیكی دقیق
ساخته شود.»

دكتر خسروشاهی با اشاره به ارتقای مهارت‌ و دانش متخصصان ایرانی در حوزه ساخت رصدخانه‌های بزرگ، مسیر احداث رصدخانه‌ها در آینده ایران را هموارتر می‌بیند و می‌گوید ما می‌توانیم كارمان را به سمت ساخت تلسكوپ‌های رادیویی در كلاس جهانی و رصدخانه‌های فضایی ببریم. وی تصریح می‌كند: «متخصصان ما همیشه آماده چالش‌های بزرگ‌تر هستند و این راهی است كه در درازمدت باید آن را طی كنیم.»

تخصص‌های فعال در توسعه طرح

در طرح كلانی همانند رصدخانه ملی، محققان، مهندسان و مشاوران بسیاری از حوزه‌های مختلف فعال هستند.

به گفته مدیر طرح رصدخانه ملی ایران درمجموع 18سال گذشته، بیش از 2.5 میلیون نفر- ساعت در این طرح مشغول بوده‌اند اما تخصص‌های دانشگاهی مطرح در این پروژه بیشتر از میان چه رشته‌هایی است؟

خسروشاهی می‌گوید: «همان‌طور كه از اسم كار برمی‌آید، اپتیك یكی از رشته‌های اصلی است. ما در این پروژه از متخصصان اپتیك ایرانی و خارجی بهره برده‌ایم به‌ویژه كسانی كه در رشته فیزیك (گرایش اپتیك) تحصیل‌کرده‌اند و از مهم‌ترین كارهای این متخصصان، آزمودن آینه‌هایی است كه برای ما ساخته‌شده‌اند. ساخت تجهیزاتی مانند آداپتور و ابزارهای رصدی نیز وابسته به اپتیك است. گنبد، سازه‌ای عمدتا مكانیكی است و تلسكوپ هم به همین ترتیب. بنابراین مهندسی طراحی مكانیك و ساخت، نقش عمده‌ای در پیشبرد این طرح دارد. به‌عنوان‌مثال تحلیل‌های سازه، ارتعاشات، دمایی و وابسته به زمان به‌دلیل حضور جریان باد تعیین‌کننده‌اند. در كنار اینها زلزله هم یك آسیب جدی است. هرچند درانتخاب مكان رصدخانه این بررسی انجام‌شده اما باید حواسمان باشد تجهیزات ما در زلزله‌های هرچند ریز چه واكنش‌هایی دارند. پایه تلسكوپ حدود شش‌متر از سطح قله ارتفاع دارد. در این شرایط مطالعات مكانیكی و سازه‌ای باید به‌صورت تركیبی انجام شود تا در رهگیری اجرام آسمانی و انجام پروژه‌های علمی نهایت دقت را شاهد باشیم. تمام مكانیزم‌های حركتی این طرح با كمك تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزارهای كنترل هدایت می‌شود. بنابراین مهندسان كنترل نقش مهمی در به‌ثمر‌نشستن طرح دارند. فراموش نكنیم لایه‌نشانی آینه‌های تلسكوپ‌ نیز در ایران انجام می‌شود و مجموعه‌ای از مهندسان و فیزیكدانان متخصص در حوزه خلأ و لایه نشانی در اجرای آن مشاركت دارند.»

وضعیت فعلی و آینده رصدخانه ملی

آبان99 بود كه در بازدید معاون علمی و فناوری رئیس‌جمهور، سازه گنبد و ساختمان رصدخانه در قله گرگش در زمانی كه كمتر كسی انتظارش را داشت، رونمایی شد. پس از آن و در دی99 سازه تلسكوپ در كارخانه نمایش داده شد و اكنون در آغاز تابستان1400 كار به مراحل پایانی و حساس خود رسیده است.

دكتر خسروشاهی درباره برنامه‌های بعدی توسعه رصدخانه توضیح می‌دهد: «اكنون تلسكوپ به قله گرگش منتقل و نصب شده است. در طول تابستان1400 روی عملكرد تلسكوپ به‌لحاظ حركتی و رهگیری تمركز خواهیم كرد.

همچنین قرار است فرآیند لایه‌نشانی هم در تابستان انجام شود. در ادامه اگر آزمون كیفیت لایه نشانی آینه‌ها مطلوب و شرایط جوی برای استقرار آینه‌های تلسكوپ مهیا باشد، اولین نورگیری انجام می‌شود و به‌احتمال‌زیاد در پایان سال1401 به مرحله ثبت داده‌های علمی می‌رسیم.»

در سال۱۳۹۵ تغییراتی در جانمایی و طراحی ساختمان‌های پشتیبانی در قله گرگش انجام‌شده كه این قله به مكانی مناسب برای نصب تلسكوپ‌های دیگر تبدیل شود. سامانه میدان دید باز دو سال پیش به بهره‌برداری رسید و محلی برای تلسكوپ‌ كلاس یك متر  در نظر گرفته‌شده است.

به‌این‌ترتیب درمجموع نیازهای پژوهشی و آموزشی دانشجویان و متخصصان نجوم برآورده می‌شود؛ نیروهای انسانی‌ای كه در آینده نقش مهمی در توسعه نجوم حرفه‌ای در ایران ایفا خواهند كرد.

مدیر طرح رصدخانه ملی ایران اشاره می‌كند: «در سال۱۴۰۰ اداپتور ابزارگان كه نقش سیستم عصبی تلسكوپ را به‌عهده دارد و در حال مونتاژ است به بهره‌برداری می‌رسد. سرمایه‌گذاری روی ابزارهای رصدی هم در دستور كار رصدخانه قرار دارد، به گفته خسروشاهی تاكنون فقط تهیه تصویرگر در دستور كار قرار گرفته است.»

در كنار همه اینها، اتصال به شبكه برق سراسری و تكمیل روكش جاده اولویت فعالیت‌های عمرانی رصدخانه ملی ایران است تا استفاده از رصدخانه ملی در زمستان نیز میسر شود. در طول سال‌های گذشته، فعالیت‌های اجرایی در فصول سرد و پر بارش متوقف می‌شد اما اکنون‌که تجهیزات لازم به قله گرگش منتقل‌شده، انگیزه برای كار در شرایط جوی دشوار بیشتر شده است.

ارتقای مهارت در جامعه نجوم حرفه‌ای ایران

دكتر خسروشاهی می‌افزاید، توسعه دانش نجوم در فضای دانشگاهی ایران، هوشمندانه‌ترین راه برای بهره‌برداری علمی از رصدخانه ملی است. توسعه‌ای كه در رقم خوردن آن عوامل متعددی ازجمله همكاری‌های بین‌المللی دخیل خواهد بود.

او می‌گوید:«ما منجمان را در رصدخانه ملی ایران و پژوهشگاه دانش‌های بنیادی آموزش خواهیم داد. این آموزش‌ها از رصد تا تحلیل داده، كمك می‌كند تا بتوانیم در آینده پروژه‌های بزرگی را در رصدخانه ملی تعریف کنیم و در اجرای آنها دانشگاه‌های دیگر را دخیل كنیم.»

به گفته مدیر طرح رصدخانه ملی ایران، انتشار مقالات منجمان ایرانی در نشریات معتبر علمی ازجمله نیچر، گواه توانمندی و دانش این پژوهشگران است كه در ادامه راه رصدخانه ملی بسیار مؤثر خواهد بود.

رصدخانه ملی ایران در یك نگاه

سال تصویب طرح در هیأت وزیران: 1382
ارتفاع سازه: 11 متر
آینه اصلی: به قطر 3.4متر و ضخامت 18سانتی‌متر
صافی سطح حدود یك نانومتر با وزن تقریبی 4 تن
آینه ثانویه: به قطر 60سانتی‌متر، صافی سطح حدود یك نانومتر
ساختار اپتیكی: كاسگرین، ریچی-كرتین
ارتفاع آینه اصلی از سطح قله: 13متر
ارتفاع گنبد از سطح قله: ۲۴متر
پایه: سمتی- ارتفاعی
وزن سازه تلسكوپ: 90تن
حدود 40هزار قطعه مكانیكی
حدود 75هزار قطعه الكترونیكی

بودجه ساخت: حدود 200میلیارد تومان

محمدصالح تیمار - دانش / روزنامه جام جم