ستكشف مجسات فضائية جديدة أسرار الثقوب السوداء وولادة الكواكب

كشفت وكالة ناسا النقاب عن مبادرة رائدة في إطار برنامج Explorers الشهير، حيث قدمت فئة جديدة من المهام تسمى Probe Explorers.

تهدف هذه المهام إلى سد الفجوة بين المشاريع الرئيسية لناسا، والتي عادة ما تكون مشاريع كبيرة وطموحة، والبعثات الأصغر حجمًا والفعالة من حيث التكلفة. مع إمكانية إحداث ثورة في فهمنا للكون، تم تصميم Probe Explorers لتقديم أساليب جديدة ومبتكرة لدراسة بعض الظواهر الفيزيائية الفلكية الأكثر تعقيدًا وأساسية. تمثل هذه المبادرة خطوة مهمة إلى الأمام في جهود ناسا المستمرة لتطوير مهام فعالة من حيث التكلفة والتي لا تزال تعد بنتائج علمية مهمة.

برنامج مستكشفي المسبار: فصل جديد في جهود الاستكشاف التي تقوم بها ناسا

ال برنامج المستكشفين, ناساتم إنشاء أقدم إطار عمل للمهمة في البلاد في عام 1958 لتوفير وصول سريع وغير مكلف إلى الفضاء للبحث العلمي. حتى الآن، أطلقت أكثر من 90 مهمة، ساهم العديد منها في الأبحاث الحائزة على جائزة نوبل. بدءًا من اكتشاف أحزمة إشعاع الأرض وحتى التقدم الكبير في الفيزياء الفلكية، يشكل البرنامج حجر الزاوية في استكشاف الفضاء. ال مستكشفو التحقيق يضيف البرنامج طبقة جديدة إلى هذا الإرث، مع التركيز بشكل خاص على الفيزياء الفلكية والفيزياء الشمسية مع مهمات تعد بالإجابة على الأسئلة العلمية ذات الأولوية العالية.

تعكس هذه الفئة الجديدة تركيز ناسا المتزايد على تشجيع الابتكار مع الحفاظ على القدرة على تحمل التكاليف. نيكولا ريناردمدير مساعد ناسا مديرية البعثات العلميةسلط الضوء على الإمكانات الإبداعية لمبادرة Probe Explorers. وأشار فوكس إلى أن “المفهومين المختارين يمكن أن يمكّنا العلوم الرائدة من معالجة أهم أولويات الفيزياء الفلكية لهذا العقد”، مضيفًا أن المبادرة “تطوّر تقنيات أساسية للمهمات الرئيسية المستقبلية وتوفر الفرص للمجتمع بأكمله لاستخدام المرصد الجديد، لصالح الجميع”. “.

المقترحات المتنافسة: التصوير المتقدم بالأشعة السينية واستكشاف الأشعة تحت الحمراء البعيدة

تم اختيار مفهومين للمهمة لمزيد من التقييم كجزء من برنامج المستكشفينوحصل كل منها على 5 ملايين دولار لإجراء دراسة جدوى لمدة عام. تمثل هذه المقترحات طرقًا مختلفة تمامًا لكشف أسرار الكون، مع التركيز على مجالات متميزة ولكنها متكاملة في الفيزياء الفلكية.

الاقتراح الأول، القمر الصناعي المتقدم للتصوير بالأشعة السينيةتم تصميمه لاستكشاف بعض الظواهر الأكثر تطرفًا في الكون، على وجه الخصوص الثقوب السوداء الهائلة. تم العثور على هذه الأجسام الغامضة في مراكز المجرات ويعتقد أنها مسؤولة عن الكثير من النشاط النشط الذي لوحظ في نوى المجرة. سيعتمد القمر الصناعي على تراث مراصد الأشعة السينية السابقة مثل شاندرا و مرصد نيل جيرلز سويفتولكن مع تحسينات كبيرة. وسيحتوي على مجال رؤية واسع ومسطح ويقدم دقة مكانية غير مسبوقة، مما يجعله مناسبًا بشكل مثالي لدراسة التفاعلات العنيفة المحيطة بالثقوب السوداء الهائلة وكيف تساهم هذه التفاعلات في تطور المجرات.

كريستوفر رينولدزسلط الباحث الرئيسي للمهمة في جامعة ميريلاند الضوء على الإمكانات الثورية للمهمة. وأشار إلى أن القمر الصناعي يمكن أن يحسن بشكل كبير فهمنا لـ “مصادر الطاقة لعدد من الأحداث العنيفة في جميع أنحاء الكون”، بما في ذلك العمليات المعقدة التي تحكم تراكم الثقوب السوداء وتكوين الثقوب السوداء. تهدف هذه المهمة إلى الإجابة على أسئلة أساسية حول كيفية تأثير هذه الأجسام الضخمة على بيئاتها، مما قد يقدم رؤى جديدة حول دور الثقوب السوداء في تشكيل الكون.

الاقتراح الثاني، مهمة مسبار الأشعة تحت الحمراء البعيدة للفيزياء الفلكيةيركز على طول موجي مختلف من الطيف الكهرومغناطيسي: الأشعة تحت الحمراء البعيدة. بينما ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائي لقد ساهم تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) في توسيع قدرتنا على مراقبة الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، ولا تزال هناك فجوة كبيرة بين قدرات تلسكوب جيمس ويب الفضائي وقدرات التلسكوبات الراديوية. وتهدف مهمة الأشعة تحت الحمراء البعيدة إلى سد هذه الفجوة، وفتح نافذة جديدة على تشكيل الكواكب, النجومو الثقوب السوداء الهائلة من خلال دراسة انبعاثات الأشعة تحت الحمراء البعيدة. وسيحتوي المرصد على تلسكوب بطول 1.8 متر، وسيركز على دراسة بعض الأسئلة الأساسية حول أصل أنظمة الكواكب ودور الغبار الكوني في تكوين النجوم.

سيتم إدارة هذه المهمة بواسطة مختبر ناسا للدفع النفاث (JPL)، والنتائج التي توصل إليها يمكن أن تكمل عمل JWST بشكل كبير. تعد مهمة الأشعة تحت الحمراء البعيدة بالكشف عن تفاصيل جديدة حول المناطق الباردة والمغبرة في الفضاء حيث تولد النجوم والكواكب، مما يوفر رؤى أساسية حول العمليات التي تحكم التطور الكوني. وسيدرس أيضًا الغبار الكوني الذي يحجب جزءًا كبيرًا من الضوء في الكون، مما يساعد علماء الفلك على فهم أفضل لكيفية اندماج المادة لتكوين النجوم وأنظمة الكواكب.

السباق للاختيار: تتمة

خلال العام المقبل، ستخضع مقترحات المهمتين لدراسات جدوى صارمة، بهدف تحسين تصميمهما وتبرير إمكاناتهما العلمية. في نهاية هذه العملية، ستختار ناسا واحدة من اثنتين من المهمات للتطوير الكامل، مع التخطيط للإطلاق في غضون ذلك 2032. ستصبح المهمة المختارة هي الأولى في فئة Probe Explorer، مما يمثل حدودًا جديدة في سعي ناسا لفهم الكون.

ال القمر الصناعي المتقدم للتصوير بالأشعة السينية و مهمة مسبار الأشعة تحت الحمراء البعيدة للفيزياء الفلكية يتنافسون على هذا المكان المرموق، وكلاهما لديه القدرة على تقديم مساهمات رائدة في الفيزياء الفلكية. وتَعِد مهمة الأشعة السينية بكشف الألغاز المحيطة بالثقوب السوداء فائقة الكتلة، وتوفير معلومات حول تكوينها ونموها وتفاعلاتها مع المجرات التي تسكنها. وفي الوقت نفسه، ستساعد مهمة الأشعة تحت الحمراء البعيدة في الإجابة على بعض الأسئلة الأكثر إلحاحًا حول تكوين النجوم والكواكب، بالإضافة إلى دور الغبار الكوني في هذه العمليات.

من وكالة ناسا برنامج المستكشفين لديها تاريخ غني من المهام التي غيرت فهمنا للكون. من اكتشاف أحزمة فان ألين الإشعاعية إلى الاكتشافات الحائزة على جائزة نوبل مستكشف الخلفية الكونية (COBE)لقد أثبت البرنامج نفسه. يمثل المستكشفون الخطوة التالية في هذا التاريخ الغني، مع إمكانية تحقيق اكتشافات عميقة بنفس القدر.

تمهيد الطريق للمهام الرئيسية المستقبلية

أحد الأهداف الرئيسية لبرنامج Probe Explorers هو تطوير التقنيات التي قد تكون ضرورية للمهام الرئيسية المستقبلية. ومن خلال التركيز على البعثات منخفضة التكلفة نسبيًا والتي تتمتع بإمكانات عالية لتحقيق عائد علمي، تهدف ناسا إلى تطوير أدوات ومنهجيات جديدة من شأنها أن تدعم في النهاية مهمات أكبر وأكثر طموحًا. يسمح هذا النهج لناسا بموازنة الحاجة إلى العلوم المبتكرة مع الحقائق المالية لاستكشاف الفضاء.

وكما أشار نيكولا فوكس، فإن المهمات الجديدة مصممة لمعالجة الأولويات الفيزيائية الفلكية الرئيسية للعقد القادم. هذا التوافق مع المسح العقدي لعلم الفلك والفيزياء الفلكيةتقرير يوضح أهم الأهداف العلمية في هذا المجال، ويضمن أن مهمات Probe Explorers ستساهم في استراتيجية ناسا لاستكشاف الفضاء على المدى الطويل.

التطلع إلى المستقبل: مستقبل استكشاف الفضاء

بينما تستعد وكالة ناسا لاختيار أول مهمة لها في عام 2026، فإن حماس المجتمع العلمي واضح. تتمتع المهمتان المقترحتان بالقدرة على إعادة تشكيل فهمنا للكون، بدءًا من كيفية تطور المجرات حول الثقوب السوداء الهائلة وحتى العمليات التي تؤدي إلى ولادة النجوم والكواكب. على الرغم من أنه سيتم اختيار مهمة واحدة فقط للإطلاق في عام 2032، إلا أن الدروس المستفادة من كلا المقترحين ستُبلغ بلا شك المهام المستقبلية وتشكل اتجاه جهود الاستكشاف التي تقوم بها ناسا.

سواء كان ذلك القمر الصناعي المتقدم للتصوير بالأشعة السينية النظر في قلوب المجرات أو مهمة الأشعة تحت الحمراء البعيدة اكتشف اسرار تشكل النجوم, مستكشفو التحقيق تعد هذه المبادرة بأن تكون إنجازًا كبيرًا في سعينا لكشف أسرار الكون.