چراغ سبز ناسا به مأموریت پریما؛ تلسکوپی اقتصادی با تکیه بر میراث جیمز وب

ناسا هفته‌ی گذشته اعلام کرد که نخستین نمونه از کلاس جدید تلسکوپ‌های فضایی این سازمان، در مسیر رسیدن به سکوی پرتاب در اوایل دهه ۲۰۳۰ قرار دارد.

فضاپیمای «پریما» (PRIMA) نخستین عضو از خانواده‌ای جدید در برنامه تلسکوپ‌های فضایی ناسا موسوم به «پروب اکسپلورر» خواهد بود؛ رده‌ای از رصدخانه‌ها که هدفشان انجام پژوهش‌های علمی بیشتر با هزینه کمتر است.

تلسکوپ‌های فضایی ناسا معمولاً در یکی از دو دسته قرار می‌گیرند: مأموریت‌های کم‌هزینه‌تر از رده اکسپلورر که سقف هزینه‌شان در محدوده چند صد میلیون دلار است یا نمونه‌های پرچم‌دار مانند تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن که با هزینه‌ای بالغ بر حدود ۴٫۳ میلیارد دلار ساخته و به‌تازگی پرتاب شد.

ناسا با کلاس پروب اکسپلورر می‌خواهد تعادل بهتری میان مأموریت‌های کوچک‌تر اکسپلورر و رصدخانه‌های چندمیلیارد دلاری پرچم‌دار ایجاد کند. سازمان فضایی آمریکا از چند سال پیش و پس از توصیه یک هیئت مستقل از دانشمندان برای ایجاد این رده جدید، طرح‌های مفهومی مختلفی را برای مأموریت‌های پروب اکسپلورر بررسی کرده است. بااین‌حال، تا همین اواخر مشخص نبود بودجه علمی ناسا که تحت فشار دولت ترامپ قرار دارد، برای آغاز عملی توسعه یکی از این مأموریت‌ها کافی خواهد بود یا نه.

ناسا روز چهارشنبه اعلام کرد که مأموریت پریما (مخفف کاوشگر فروسرخ دور برای اخترفیزیک) روند توسعه را ادامه خواهد داد. پریما تنها نامزد نهایی برای نخستین مأموریت کلاس پروب اکسپلورر بود؛ زیرا ناسا در اوایل سال جاری مأموریت رقیب به نام «رصدخانه پرتو ایکس اکسیس» (AXIS) را از رقابت کنار گذاشت. به‌گفته‌ی ناسا، مطالعات اولیه روی طرح اکسیس نشان داده است که این مأموریت نمی‌تواند محدودیت‌های زمانی و بودجه‌ای آژانس را برآورده کند.

دانشمند مسئول مطالعه اکسیس، اختلال‌ها و سوءمدیریت در مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا در گرین‌بلت مریلند را عامل این وضعیت دانست. گادرد مرکزی بود که در صورت تداوم پروژه اکسیس، مسئولیت هدایت آن در مرحله ساخت را بر عهده می‌گرفت. در مقابل، رهبری پروژه پریما بر عهده آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا (JPL) در پاسادنای کالیفرنیا خواهد بود؛ مرکزی که خود نیز با بحرانی سازمانی مواجه شده و با تعداد اندکی مأموریت در حال توسعه و چندین دور تعدیل نیرو روبه‌رو بوده است.

مأموریت‌های پرچم‌دار ممکن است پیش از رسیدن به سکوی پرتاب، چندین دهه درگیر طراحی، ساخت و آزمایش باشند. بااین‌حال، تلسکوپ فضایی رومن از این نظر استثنا بود. این تلسکوپ فرایند تأیید ساخت توسط ناسا تا پرتاب در ماه گذشته را در مدت فقط ۱۰ سال پشت سر گذاشت. رومن اکنون در مسیر رسیدن به جایگاه رصدی خود در فاصله‌ی تقریباً یک و نیم میلیون کیلومتری از زمین قرار دارد.

پروژه پریما با احتساب هزینه پرتاب، سقف بودجه‌ای معادل ۱٫۲ میلیارد دلار خواهد داشت. این تلسکوپ به بزرگی و پیچیدگی رومن نیست؛ درنتیجه طبیعی است که انتظار داشته باشیم چرخه ساخت کوتاه‌تری داشته باشد. ناسا قصد دارد پریما را ۷ سال دیگر، در سال ۲۰۳۳ پرتاب کند. این تلسکوپ جهان را در نور کم‌فروغ فروسرخ دور، در محدوده طول موج ۲۴ تا ۲۳۵ میکرومتر رصد خواهد کرد؛ هدفی که دستیابی به آن مستلزم خنک‌سازی اپتیک اصلی تلسکوپ تا دمای ۴٫۵ کلوین، معادل تقریباً منفی ۲۶۹ درجه سلسیوس است.

سرمایش فضاپیما تا این حد معمولاً به ساخت سامانه خنک‌کننده برودتی کاملاً جدید و پیشرفته نیاز دارد. اما پریما به‌جای آن از یک سامانه یدکی باقی‌مانده از فرایند ساخت تلسکوپ فضایی جیمز وب استفاده خواهد کرد که برای به‌کارگیری هلیوم-۳ به‌جای هلیوم-۴ به‌عنوان سیال خنک‌کننده، اصلاح شده است.