تلسکوپ فضایی اچ‌دی‌اس‌تی و کشف بیشتر اسرارِ کیهان در آینده

تلسکوپ فضایی اچ‌دی‌اس‌تی (HDST سرواژۀHigh Definition Space Telescope )، طرحی از انجمن دانشگاه‌ها برای پژوهش در نجوم (AURA سرواژۀ Association of Universities for Research in Astronomy) است که در سال ۲۰۱۵/۱۳۹۴ ارائه شد. اگر این طرح به شکل رسمی اجرائی گردد، هزینۀ ساخت آن بالغ بر ده میلیارد دلار (حدود ۴۰هزار میلیارد تومان) خواهد بود.

این طرح از جهت طراحی و ساخت، شباهت‌های بسیاری با تلسکوپ فضایی جیمز وب دارد؛ اما با آغاز به کار تلسکوپ جیمز وب در سال ۲۰۱۸/۱۳۹۷ تجارب بسیاری در به‌کارگیری تکنیک‌های مختلف و میزان بازدهی این تلسکوپ به دست خواهد آمد که در این طرح ارتقاء خواهد یافت. برای این تلسکوپ، همانند تلسکوپ جیمز وب، نقطۀ لاگرانژی L2 ناحیه‌ای در فاصلۀ ۱/۵ میلیون کیلومتری پیشنهاد شده که کم‌ تأثیر و متعادل از گرانش ماه و خورشید است.

در تصویر، قیاسی میان آینه‌های تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ فضایی جیمز وب و تلسکوپ فضایی اچ‌دی‌اس‌تی مشاهده می‌کنید

در این طرح، اشاره به گسترش مطالعات در روش تصویربرداری شده است تا این تلسکوپ قادر باشد نقشۀ شکل‌گیری ستارگان را در محدودۀ ده مگاپارسکی تهیه کند و کهکشان‌های کم‌نور را با بالاترین میزان وضوح تا صد مگاپارسک در ناحیۀ مرئی رصد کند. در گذشته، تصور می‌شد که اگر تصویر به صورت یکپارچه (unobscured monolithic) گرفته شود شفافیت بالایی خواهد داشت ولی با گسترش مطالعات، دریافتند زمانی‌که تصویربرداری به شکل قطعه قطعه یا جداگانه (segmented apertures) صورت می‌گیرد وضوح تصویر افزایش می‌یابد و کنترل طول موج می‌تواند به مقدار قابل‌توجهی از خطای تداخل و پراش در تصاویر جداگانه بکاهد تا آنها تار و یا مبهم نشوند.

انتظار می‌رود تلسکوپ فضایی اچ‌دی‌اس‌تی بتواند برآورد دقیق‌تری از تعداد ستارگان در خارج از کهکشان راه شیری ارائه دهد. به‌این‌ترتیب و به‌منظورِ رصد سیارات فراخورشیدی به طور مستقیم، از روش استارشید یا سایه‌بان ستاره‌ای استفاده خواهد شد و مشابه عملکرد تلسکوپ جیمز وب، در طرح ارائه شده ساختار دستگاه همانندِ گلبرگ (Petal) خواهد بود. سایه‌بان ستاره‌ای قسمتی از تلسکوپ است که پس از قرارگیری تلسکوپ از آن جدا می‌شود و سایه‌ای بر نور مستقیم ستاره به مقدار دلخواه ایجاد می‌کند، و این‌گونه تصویر شفاف از سیارۀ فراخورشیدی حاصل می‌شود. تعداد بالای شمارشگر فوتونی در آرایۀ گیگاپیکسلیِ در نظر گرفته شده برای این تلسکوپ باعث خواهد شد که با تخمینی از وضوح تصاویر، کیفیت بسیار بالایی در مقایسه با دیگر تلسکوپ‌ها داشته باشد.