פיתוח של חוקרים מסוכנות החלל של ארצות הברית, נאס"א, בהובלת ד"ר אליעד פרץ, חוקר ישראלי במרכז גודארד של הסוכנות, הניב תצפיות אסטרונומיות באיכות חסרת תקדים מטלסקופים קרקעיים. זאת בזכות מערכת לכיול הטלסקופ בעזרת לייזר שמשוגר מלוויין, מה שמאפשר למזער את ההפרעות האטמוספריות לצילום של גרמי שמיים רחוקים.
הניסויים נעשו בעזרת לוויין של נאס"א בשם LCRD, ששוגר ב-2021 לניסויים בתקשורת לייזר ממסלול בגובה 36 אלף קילומטר. בתחילת השנה שעברה כיוונו החוקרים את אלומת הלייזר אל טלסקופ Keck, צמד טלסקופים בקוטר עשרה מטרים כל אחד, שמוצבים בהוואי. כשמכוונים אל הטלסקופ קרן אור מהחלל באורכי גל ידועים ובעוצמה ידועה, זה מאפשר לחוקרים למדוד בדיוק כיצד פיזור האור באטמוספרה מעוות את התמונה באותו זמן ובאותו מקום. כך הם יכולים לכייל את הטלסקופ ומכשיריו בהתאם, ולבצע תצפיות על עצמים בחלל, בניטרול מרבי של ההפרעות האטמוספריות. "לטלסקופ Keck בכלל לא היה מכשור מתאים לתצפיות באורכי גל נראים לעין, והיינו צריכים לפתח בעצמנו את המכשור שיאפשר את זה", אמר פרץ לאתר מכון דוידסון.
בימים האחרונים ראה אור המאמר המדעי המסכם את ממצאי התצפיות הראשונות בעזרת המערכת שפיתחו פרץ ועמיתיו, המכונה ORKID. החוקרים הדגימו את יתרונות המערכת בעזרת השוואה לתצפיות מטלסקופ החלל האבל, שגם הוא מצלם באור נראה, וצפו בכמה עצמים בשמיים. בין השאר הם הראו כי התצפיות מאפשרות לראות שהכוכב Θ Ori C (תטא אורי סי) בקבוצת אוריון הוא כוכב כפול – זו התמונה החדה ביותר שלו, והפעם הראשונה שהוא מצולם בהפרדה גבוהה מספיק כדי לראות בעין שאכן יש שם שני כוכבים, לא אחד. בתצפית על עצם קרוב יותר התמקדו החוקרים באיו (Io), אחד מירחיו הגדולים של צדק. כאן הם צילמו את פני השטח של הירח הגעשי בהפרדה חסרת תקדים, ואף הצליחו לצלם ישירות את הר הגעש פרומתאוס, כהמחשה לכושר ההפרדה שמאפשרת הטכניקה החדשה. "הצלחנו לקבל תמונות חדות פי חמישה מאלה של האבל, ולצלם הר געש שקוטרו בערך 20 קילומטר ממרחק של כ-100 מיליון קילומטרים", הדגיש פרץ. תצפיות נוספות איפשרו לזהות מאפיינים בפני השטח של הכוכב ביטלג'וז (Betelgeuse), כ-650 שנות אור מאיתנו, שהשינויים במצבו מעוררים סקרנות רבה.
"אנו מגיעים בתצפיות לפיקסלים בגודל 15 אלפיות של שניית קשת, הרבה יותר טוב מאשר טלסקופים קיימים. זה דומה לטלסקופ חלל בעל מראה בקוטר תשעה מטרים, מה שלא יקרה בשנים הקרובות – אם בכלל", הדגיש פרץ. קוטר המראה של טלסקופ החלל הגדול ביותר, ג'יימס וב, הוא 6.5 מטרים. "אלה התמונות האסטרונומיות החדות ביותר שנקבל בעשור הקרוב, אם לא בעשורים הקרובים".
מכוונים גבוה
"התצפיות האלה לא רק מספקות תמונות מרשימות, אלא מספקות הוכחת היתכנות שלטכנולוגיה שפיתחנו יש ערך מדעי רב", הדגיש פרץ. "אפשר להשתמש בשיטה לעקוב אחרי שינויים במצבם של כוכבים וגלקסיות, ולחדד למשל את מדידות העידוש הכבידתי שבעזרתן מחשבים חוקרים את קבוע האבל – המדד לקצב ההתפשטות של היקום".
פרץ וצוותו מנהלים כעת מגעים על התאמת המערכת לטלסקופים קרקעיים נוספים. היא כבר נבחנת במצפה הכוכבים פלומר (Palomar) בקליפורניה, וכעת בוחנים את שילובה גם בטלסקופים קרקעיים גדולים כמו VLT ו-ELT בצ'ילה. בנוסף, לנוכח ההצלחה של הניסוי הראשוני, הצוות עומד להגיש לנאס"א הצעה לשגר לוויין ייעודי לכיול טלסקופים. משימת ORCAS – ראשי תיבות של Orbiting Configurable Artificial Star – "כוכב מלאכותי מתכוונן" – תכלול שני לוויינים בגודל של מזוודה, שיוכלו להקרין אלומות אור בארבעה אורכי גל, שניים בטווח הנראה ושניים בטווח התת-אדום, עם יכולת נעילה על הקרקע. הוא יקיף את כדור הארץ במסלול אליפטי מאוד, בערך 8,000*178,000 קילומטר.
"להצעה הצטרפו שני חתני פרס נובל בפיזיקה, ג'ון מאת'ר (Mather) וסול פרלמוטר (Perlmutter), ואם היא תאושר נוכל לשגר את הלוויינים בסביבות 2033", הדגיש פרץ. "זו תהיה מהפכה של ממש באסטרונומיה".
איתי נבו הוא העורך הראשי של אתר מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע. לכתבה שהתפרסמה במקור>>