علوم

الخرائط الكونية هي خطوة ناسا القادمة

المصدر: NASA / JPL-Caltech

ناسا تضع تضع اللمسات الأخيرة على خططها لرسم الخرائط الكونية المقبلة

سيكون لمهمة سفيريكس القادمة التابعة لناسا بعض أوجه التشابه مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي. لكن المرصدين سيتخذان مقاربات مختلفة بشكل كبير لدراسة السماء. وقد تتوصل ناسا لإنشاء الخرائط الكونية.

ستكون مهمة سفيريكس قادرة على مسح السماء بأكملها كل ستة أشهر وإنشاء الخرائط الكونية التي لم يسبق لها مثيل. ومن المقرر إطلاقه في موعد أقصاه أبريل 2025، وسيحقق في ما حدث خلال الثانية الأولى بعد الانفجار العظيم، وكيف تتشكل المجرات وتتطور، وانتشار الجزيئات الحاسمة لتشكيل الحياة، مثل الماء، المحبوس كجليد في مجرتنا. وسيتطلب تحقيق هذه الأهداف تكنولوجيا متطورة، وقد وافقت ناسا هذا الشهر على الخطط النهائية لجميع مكونات المرصد.

“نحن في مرحلة انتقالية من القيام بالأشياء باستخدام نماذج الكمبيوتر إلى القيام بأشياء باستخدام أجهزة حقيقية”، قال ألين فارينغتون، مدير مشروع سفيريكس في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا، والذي يدير المهمة. “تم تأكيد تصميم المركبة الفضائية، كما هي، لقد أظهرنا أنه قابل للتنفيذ وصولا إلى أصغر التفاصيل. لذا يمكننا الآن البدء حقا في بناء الأشياء ووضعها معا”.

مقالة ذات صلة : إليك كيف يرى تلسكوب جيمس ويب باستخدام 4 أدوات في وقت واحد

أسئلة كبيرة حول الكون و الخرائط الكونية

للإجابة على الأسئلة الكبيرة حول الكون ولإنشاء الخرائط الكونية، يحتاج العلماء إلى النظر إلى السماء بطرق مختلفة. تم بناء العديد من التلسكوبات، مثل تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا، للتركيز على النجوم الفردية أو المجرات أو الأجسام الكونية الأخرى، ودراستها بالتفصيل. لكن سفيريكس(الذي يرمز إلى مقياس الطيف الضوئي لتاريخ الكون، عصر إعادة التأين ومستكشف الجليد) ينتمي إلى فئة أخرى من التلسكوبات الفضائية التي تراقب بسرعة أجزاء كبيرة من السماء، ومسح العديد من الأجسام في فترة زمنية قصيرة.

سيقوم سفيريكس بمسح أكثر من 99٪ من السماء كل ستة أشهر. وعلى النقيض من ذلك، لاحظ هابل حوالي 0.1٪ من السماء في أكثر من 30 عاما من العمليات. على الرغم من أن تلسكوبات المسح مثل سفيريكس لا يمكنها رؤية الأجسام بنفس مستوى التفاصيل مثل المراصد المستهدفة، إلا أنها تستطيع الإجابة على أسئلة حول الخصائص النموذجية لتلك الأجسام في جميع أنحاء الكون.

ستقوم بعثة سفيريكس التابعة لناسا بمسح السماء بأكملها في 97 نطاقا لونيا، مما يخلق خريطة ستفيد علماء الفلك في جميع أنحاء العالم. يشرح هذا الفيديو الموضوعات العلمية الرئيسية الثلاثة التي سيستكشفها سفيريكس: التضخم العالمي، وتطور المجرات، والجليد الكوكبي.

مقالة ذات صلة : مساكن المريخ المبنية بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد

ما هو الفرق بين مهمة سفيريكس وجيمس ويب

على سبيل المثال، سيستهدف تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي أطلقته ناسا مؤخرا الكواكب الخارجية الفردية (الكواكب خارج نظامنا الشمسي)، وقياس حجمها ودرجة حرارتها وأنماط طقسها وتركيبتها. ولكن هل تتشكل الكواكب الخارجية، في المتوسط، في بيئات مواتية للحياة كما نعرفها؟

باستخدام سفيريكس، سيقيس العلماء انتشار المواد التي تحافظ على الحياة مثل الماء الموجود في حبيبات الغبار الجليدية في السحب المجرية التي تولد منها النجوم الجديدة وأنظمتها الكوكبية. ويعتقد علماء الفلك أن المياه في محيطات الأرض، التي يعتقد أنها ضرورية للحياة بدءا من الأرض، جاءت في الأصل من هذه المواد بين النجوم. ولهذا سيساعدنا على إنشاء الخرائط الكونية

“إنه الفرق بين التعرف على عدد قليل من الأفراد، وإجراء تعداد سكاني والتعرف على السكان ككل” ، قال بيث فابينسكي، نائب مدير مشروع سفيريكس في جي بي أل. “كلا النوعين من الدراسات مهمان، وهما يكملان بعضهما البعض. ولكن هناك بعض الأسئلة التي لا يمكن الإجابة عليها إلا من خلال هذا التعداد”.

مقالة ذات صلة : انترنت على سطح القمر

ما هي أوجه التشابه بين المسبارين؟

يختلف سبيريكس و ويب ليس فقط في نهجهما في دراسة السماء ولكن في معلماتهما الفيزيائية. ويب هو أكبر تلسكوب يطير في الفضاء على الإطلاق، مع مرآة أساسية بطول 6.5 متر لالتقاط الصور الأعلى دقة لأي تلسكوب فضائي  في التاريخ. يحمي المرصد أدواته الحساسة من ضوء الشمس الأعمى باستخدام درع شمسي بحجم ملعب التنس. من ناحية أخرى، يحتوي سبيريكس على مرآة أساسية مقاس 8 بوصات ودرع شمسي يبلغ عرضه 3.2 مترفقط.

لكن كلا المرصدين سيجمعان ضوء الأشعة تحت الحمراء – الأطوال الموجية خارج النطاق الذي يمكن للعيون البشرية اكتشافه. تسمى الأشعة تحت الحمراء أحيانا الإشعاع الحراري لأنها تنبعث من الأجسام الدافئة. وهذا هو السبب في استخدامها في معدات الرؤية الليلية.

وسيستخدم التلسكوبان أيضا تقنية تسمى التحليل الطيفي لكسر ضوء الأشعة تحت الحمراء إلى أطوال موجية أو ألوان فردية، تماما كما يكسر المنشور ضوء الشمس إلى الألوان المكونة له. التحليل الطيفي هو ما يمكن كلا من سفيريكس و ويب من الكشف عن ما يتكون منه الجسم. لأن العناصر الكيميائية الفردية تمتص وتشع أطوال موجية محددة من الضوء.

كيف شكل كوفيد تحدياً لفرق البحث

من أجل متابعة الأسئلة ذات الصورة الكبيرة، كان على فريق سفيريكس أولا الإجابة على أسئلة أكثر عملية. مثل ما إذا كان الجهاز الموجود على متنها يمكنه البقاء على قيد الحياة في البيئة في الفضاء. وما إذا كان يمكن تعبئة جميع مكوناته معا والعمل كنظام. في الشهر الماضي، تمت الموافقة على الخطط النهائية للفريق من قبل ناسا. وهي خطوة تسميها الوكالة مراجعة التصميم الحرجة أو سي دي آر.

“لا يزال كوفيد يشكل تحديا كبيرا لنا في تطوير مشاريع فضائية جديدة. كل ما مرت به البلاد خلال العام الماضي، من اضطرابات سلسلة التوريد إلى العمل في المنزل مع الأطفال، مررنا به أيضا، “قال الباحث الرئيسي في سفيريكس جيمس بوك، وهو عالم في جي بي ال و كالتيش في باسادينا، كاليفورنيا. “إنه لأمر لا يصدق حقا أن تكون جزءا من فريق تعامل مع هذه الصعوبات بحماس وإمدادات غير محدودة على ما يبدو من التصميم”.

المزيد عن المهمة

تتم إدارة سفيريكس بواسطة جي بي ال لمديرية البعثات العلمية التابعة لناسا في واشنطن. ويوجد مقر الباحث الرئيسي للبعثة في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. الذي يدير مختبر الدفع النفاث لوكالة ناسا، وسيقوم أيضا بتطوير الحمولة بالتعاون مع مختبر الدفع النفاث.

وستزود شركة بول ايروسبايس في بولدر بولاية كولورادو المركبة الفضائية. المعهد الكوري لعلوم الفلك والفضاء هو شريك في الأدوات والعلوم للبعثة.

ستتم معالجة البيانات وأرشفتها في ايباك في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. يضم الفريق العلمي لسفيريكس أعضاء من 10 مؤسسات في جميع أنحاء الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى