دانشمندان در اندیشه ساخت رصدخانه امواج گرانشی روی ماه

ناسا می‌کوشد از‌طریق برنامه آرتمیس حضور دائمی انسان روی کره ماه را تا پایان دهه ۲۰۲۰ فراهم کند. این حضور درنهایت می‌تواند شامل ساخت رادیو تلسکوپ‌ها در سمت بسیار آرام پنهان ماه و حتی تأسیسات علمی جاه‌طلبانه‌تر فرازمینی باشد. به‌عنوان مثال، مطالعه‌ای تازه امکان‌پذیری ساخت رصدخانه امواج گرانشی را در ماه بررسی کرده است.

امواج گرانشی موج‌هایی در فضا‌زمان هستند که شتاب ناشی از اجرام عظیم تولید می‌کنند. سال ۱۹۱۵، نظریه نسبیت عام اینشتین این امواج را پیش بینی کرده بود و اولین‌بار حدود یک قرن بعد تداخل‌سنج لیزری امواج گرانشی (لایگو) آن را کشف کرد.

لایگو دو آشکارساز دارد که یکی از آن‌ها در لوییزیانا و دیگری در ایالت واشنگتن قرار دارد. هر آشکارساز ساختاری Lشکل با بازوهایی به طول چهار کیلومتر و یک لیزر در مرکز دارد. لیزر نور را به هر بازو می‌تاباند و آینه‌ها نور را به عقب منعکس می‌کنند. اگر نور یکی از بازو ها کمی دیرتر بازگردد، نشان‌دهنده انحراف احتمالی ناشی از وجود امواج گرانشی است.

تا امروز، تیم لایگو دَه‌ها موج گرانشی را شناسایی کرده است که اغلب آن‌ها دراثر ادغام دو سیاهچاله به‌وجود آمده‌اند. بااین‌حال، تشخیص امواج فرایندی دقیق است و سروصدای موجود در زمین کشف امواج را دشوارتر می‌کند. همچنین، مطالعه جدید اشاره می‌کند که ماه به‌طرزی منحصربه‌فرد مکانی بسیار آرام است.

^{طرح مفهومی رصدخانه قمری امواج گرانشی برای کیهان‌شناسی}

اَوی لوب، ستاره‌شناس دانشگاه هاروارد، در بیانیه‌ای گفت:

ماه محیطی ایدئال برای ساخت بهترین رصدخانه امواج گرانشی دارد؛ زیرا فاقد جوّ و نویز لرزه‌ای درخورتوجه است؛ در‌حالی‌که برای کاهش این امواج روی زمین باید هزینه‌های زیادی صرف شود… رصدخانه قمری حساسیت بی‌سابقه‌ای برای کشف منابعی خواهد داشت که خارج از انتظارمان هستند و می‌توانند ما را از ابعاد جدید فیزیک مطلع کند. گلاک می‌تواند همچون جواهری در تاج علم در سطح ماه باشد.

گلاک مخفف «رصدخانه قمری امواج گرانشی برای کیهان‌شناسی» نامی است که لوب و کاران جانی، نویسنده اصلی مطالعه، برای این تأسیسات قمری پیشنهاد می‌دهند. گلاک در‌مقایسه‌‌با لایگو و سایر آشکارسازهای روی زمین بسیار بزرگ خواهد بود و بازوهایی فوق‌العاده حساس به طول چهل کیلومتر خواهد داشت. براساس محاسبات پژوهشگران، گلاک می‌توانند رویدادهای امواج گرانشی را در تقریبا ۷۰ درصد از حجم قابل‌مشاهده جهان شناسایی کند.

جانی، اخترفیزیک‌دان دانشگاه واندربیلت در تنسی، در همان بیانیه گفت:

با استفاده از شرایط طبیعی روی ماه، نشان دادیم که یکی از چالش‌برانگیزترین طیف امواج گرانشی را می‌توان از سطح ماه بهتر اندازه‌گیری کرد؛ در‌حالی‌که از زمین یا فضا غیرممکن به‌نظر می‌رسد.

گلاک در‌حال‌حاضر فقط یک ایده است؛ اما جانی و لوب اظهار امیدواری کرده‌اند که مأموریتی پیشرو در ماه طراحی کنند تا فناوری‌های مورد‌نیاز گلاک را در سال‌های آینده بیازماید. به‌گفته پژوهشگران، اگر گلاک یا پروژه‌ای همانند آن به‌سرانجام برسد، سود علمی زیادی در دهه‌های آتی به‌بار خواهد آورد. جانی در بیانیه می‌گوید:

برخلاف مأموریت‌های فضایی که تنها چند سال طول می کشند، بزرگ‌ترین مزیت سرمایه‌گذاری در گلاک ساخت پایگاهی دائمی روی ماه است که از آنجا می‌توانیم جهان را به‌معنای واقعی کلمه تا انتهای قرن جاری مطالعه کنیم.