إليك ما يمكن أن تبدو عليه السنوات العشر القادمة من علوم الفضاء


المسح العقدي لعلم الفلك والفيزياء الفلكية هو في الأساس معاينة سريعة للسنوات العشر القادمة لعلوم الفضاء الأمريكية. في كل عقد من الزمن ، يجمع الخبراء الذين تجمعهم الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب مدخلات من علماء الفلك في جميع أنحاء البلاد للتوصية بقائمة من المشاريع ذات الأولوية لصانعي السياسات والوكالات الفيدرالية. تصدرت قوائم المهام السابقة بعناصر معينة ذات بطاقة كبيرة ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي و ال تلسكوب نانسي جريس الروماني الفضائي (SN: 10/6/21 ؛ SN: 8/13/10). لكن هذا العام ، قام علماء الفلك بزعزعة الأمور.

ال أحدث مسح عقدي، التي ترسم مسار علم الفلك والفيزياء الفلكية في الولايات المتحدة من 2022 إلى 2032 ، توصي ناسا بإنشاء برنامج جديد لتطوير العديد من التلسكوبات الفضائية الرئيسية في وقت واحد. وفقًا للتقرير الصادر في 4 نوفمبر ، فإن الاستثمار مبكرًا في مفاهيم المهام المتعددة يمكن أن يحد من خطر أن تصبح المهام الفردية غير عملية ومكلفة للغاية.

يقول سكوت غاودي ، عالم الفلك في جامعة ولاية أوهايو ، والذي لم يكن عضوًا في لجنة الأكاديميات الوطنية التي جمعت التقرير: “هذه توصيات بالغة الأهمية”. “إنهم يركزون حقًا على اتجاه علم الفلك في الولايات المتحدة – ونوعًا ما في بقية العالم ، لأن لدينا الكثير من الشراكات الدولية.”

سيعيد البرنامج المقترح متعدد المهام تشكيل كيفية التخطيط لبعثات الفضاء الكبرى. يقول جوناثان فورتني ، عالم الفيزياء الفلكية في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز وعضو لجنة المسح.

يقول فورتني إن التلسكوبات الفضائية تزداد طموحًا وتعقيدًا وتكلفة. لا يعمل نموذج واحد تلو الآخر بشكل جيد عندما تستغرق مهمة واحدة عقودًا من المخطط إلى الانطلاق.

وجود العديد من المشاريع الكبيرة قيد التنفيذ يوفر القليل من التأمين. إذا عمل الباحثون في مهمة واحدة لبضع سنوات وأدركوا أن التكنولوجيا ليست موجودة لجعلها تطير في الوقت المحدد ، فيمكن لناسا تبديل التروس وإرسال تلسكوب آخر إلى الفضاء أولاً ، كما يقول فورتني. يمكن أن يؤدي تطوير مهام متعددة بشكل متوازٍ إلى تقليص وقت الانتظار الطويل بين عمليات الإطلاق.

“أنا متحمس جدًا لذلك. يقول غاودي: “إنها أفضل نتيجة ممكنة”. يمكن أن يعزز هذا الإعداد الثقة في أن المهمات الفضائية الكبيرة يمكن أن تظل في حدود الميزانية وفي الموعد المحدد ، كما يضيف ، بعد التجاوزات الكبيرة في التكلفة والتأخيرات التي أغرقت تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي طال انتظاره. “إنها حقًا طريقة جديدة للتعامل مع الأشياء ، وهي طريقة ضرورية حقًا للتقدم في علم الفلك في العقود القليلة القادمة.”

يجب أن تكون المهمة الأولى في البرنامج الجديد ، وفقًا لتقرير المسح ، تلسكوبًا فضائيًا ينظر إلى الكون بأطوال موجات الأشعة تحت الحمراء والبصرية والأشعة فوق البنفسجية ، وملء الفراغ الذي خلفته الأجهزة الأخرى. ينظر تلسكوب هابل الفضائي بشكل أساسي إلى الضوء البصري والأشعة فوق البنفسجية ، في حين أن تلسكوب جيمس ويب سيرى الكون بشكل أساسي بالأشعة تحت الحمراء.

رسم توضيحي لتلسكوب جيمس ويب الفضائي
من المقرر أخيرًا إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي (المصور) كأولوية لعلماء الفلك في المسح العشري لعام 2001 في ديسمبر.نورثروب جرومان

مع مساحة تجمع الضوء أكبر بمرتين من مساحة هابل ، يمكن لهذا المرصد الجديد أن يلمح الكواكب في أنظمة النجوم الأخرى التي يبلغ سطوعها عُشر المليار من نجومها ، ويمكنه استنباط الأطوال الموجية المحددة للضوء ، أو الأطياف ، تنبعث من الكواكب الخارجية. يمكن للتلسكوب أيضًا مراقبة النجوم والمجرات والأجرام السماوية الأخرى. وبتكلفة تقديرية تبلغ 11 مليار دولار ، من المقرر إطلاق التلسكوب في أوائل الأربعينيات.

بعد خمس سنوات من بدء العمل في تلك المهمة الرئيسية الأولى ، يجب على ناسا أن تبدأ في تطوير مهمة الأشعة تحت الحمراء البعيدة ومهمة الأشعة السينية ، وتبلغ تكلفة كل منهما ما بين 3 مليارات دولار إلى 5 مليارات دولار ، كما أوصى الاستطلاع.

يقول فورتني إن نافذة الأشعة تحت الحمراء البعيدة في الكون يمكن أن تساعد علماء الفلك في دراسة كيفية تصرف الماء في تكوين أنظمة كوكبية. خليفة ل مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا البالغ من العمر 22 عامًا يمكن أن تكشف عن تفاصيل جديدة عن تطور المجرة ، وسلوك الثقب الأسود الهائل والظواهر النشطة الأخرى (SN: 7/25/19).

على الأرض ، تستمر الأولويات القصوى لعلماء الفلك ، وفقًا للمسح العقدي ، في بناء مرصدين بصريين رئيسيين ، تلسكوب ماجلان العملاق في تشيلي وتلسكوب ثلاثين مترًا في هاواي – على الرغم من أن المشروع الأخير له واجهت الجدل (SN: 8/5/20).

يشير الاستطلاع أيضًا إلى أن الوقت قد حان لاستبدال المصفوفة الكبيرة جدًا في نيو مكسيكو والمصفوفة الطويلة جدًا لأطباق التلسكوب المنتشرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة. الخليفة المقترح لهذه المراصد الراديوية ذات المستوى العالمي هو الجيل القادم من مصفوفة كبيرة جدًا ، والتي ستكون أكثر حساسية بعشر مرات.

فورتني متفائل بأن وكالة ناسا والوكالات الفيدرالية الأخرى ستجعل الأولويات الأعلى تصنيفًا للمسح العقدى حقيقة واقعة. يقول: “كان السجل جيدًا جدًا ، من حيث أبرز التوصيات التي تم إنشاؤها”. “لدي ثقة كبيرة حقًا في أن هذه الأشياء ستحدث حقًا.”



المصدر

ندى عبدالرحمن
مهتمة في العلوم والفضاء خاصةً محبة للتقنية اعمل كاتبة في موقع اراود