في البداية كان هناك ظلام
وبعد ذلك إنفجار
نشأ منه كيان لا يتوقف عن التمدد
من الزمان والمكان والمادة
.. كل يوم ، اكتشافات جديدة تُزيل الغموض
عن الأسرار القاتلة التي تعصف بالعقل
لمكان نُسميه الكــــــــون
إنهم عيون و آذان البشر في الفضاء السحيق
يستكشفون سهول المريخ
و ينابيع قمر زحل الحارة
و الأسطح المشتعلة للنجوم البعيدة
إنهم مسابير الفضاء
مستكشفون آليون يقومون الآن بدور البشر بين النجوم
يمكنهم الذهاب إلى أماكن و رؤية الأشياء التي لا يمكننا رؤيتها من هنا على الأرض
انتشرت الآن المسابير الفضائية عبر المجموعة الشمسية
فترسل لنا بمعلومات تغير كل شيء كنا نعتقد أننا نعرفه
إذا استطعنا العثور علي حياة طبيعية في مكان آخر في مجرتنا
ستكون أحد أعظم الاكتشافات في تاريخ البشر
تصطدم المسابير وجهاً لوجه بالمذنبات الجليدية
و تصوِّر أطراف الكون نفسه
و تبحث حتى عن كواكب في المجموعات الشمسية الأخرى
نحن الآن في العصر الذهبي
في مجال الاستكشاف و البحث عن الكواكب الشبيهة بالأرض
هناك جيل جديد من المستكشفين الآليين
يعيدون تعريف المجرة نفسها من خلال كشف الأسرار
أسرار مسابير الفضاء
ترجمة : د / محمد المنسوب DrMansoob fb/ArabTranslators
الــكـــــــون -(-( أسرار مسابير الفضاء )-)-
، في هذه اللحظة و على بُعد ملايين الأميال من الأرض
يجمع البشر العينات ، يقيسون و يلتقطون الصور .. و يستنشقون حتى غبار و غازات عوالم أخرى
ولكن ليس بأنفسهم
البيئة الفضائية مُعادية جداً للبشر
فهي تملك أقصى درجات الحرارة .. و فراغ هائل و حقول عالية الاشعاع
و كل أنواع الأشياء القاسية بحق على الحياة البشرية
أعيننا و آذاننا هم الوكلاء الآليين
المرسلون في بعثات لاستكشاف أسرار نظامنا الشمسي و ما بعده
إنهم مسابير الفضاء
و قد تم صنعهم ليعيشوا في أجواء عدائية و عوالم محفوفة بالمخاطر لا يستطيع البشر تحملها
بعثاتنا الفضائية قادرة على الحياة في هذه البيئات الصعبة
و يمكنهم الذهاب إلى أماكن و القيام بأشياء لم يكن من الممكن أبداً أن نحلم بها بدونهم
بعض المسابير مثل تلسكوب هابل الفضائي تطفو بشكل مريح في مدار الأرض
.. بينما الآخرين ، مثل مسبار "ديب امباكت" عام 2005
فقد انطلق في مهمة انتحارية ، وهي اصطدام المسابير الفضائية بالمذنبات
و المسابير الأخري أُرسلت لكشف أسرار كواكب مثل المريخ
و المشترى
و زُحل أو أقمارهم
فيقوموا بتصويرهم و تحليلهم من الفضاء
و يهبطون على أسطحهم للاستكشاف أو البحث عن عينات
تُستخدم مسابيرنا للإجابة عن الأسئلة الرئيسية عن تكوين الكواكب
و تكوين الغلاف الجوي و العمليات الجيولوجية و الجوية
كيف تبدو الكواكب المشابهة و المختلفة عن الأرض
: و السؤال الأكبر هل هناك حياة عليهم ؟
بدأ البحث عن حياة في عوالم أخرى منذ أكثر من 2000 سنة مضت
عندما بدأ علماء فلك يونانيون بإمعان النظر في الكواكب
، في القرن الحادي و العشرين تستعد البشرية أخيراً للعثور عليها
إرسال مسابيرنا إلى النظام الشمسي وما ورائه هو جزء من بعثة طويلة الأمد كانت لدينا
ليس فقط لفهم أنفسنا هنا على الأرض بل لفهم باقي المجموعة الشمسية
من ناحية أخرى ، يساعدنا هذا السعي على معرفة المزيد عن أنفسنا
فيما يتعلق بـ : من أين أتينا
و إذا ما كانت هناك أي نماذج أخرى من البيئات التي نراها هنا على الأرض
بدأت آخر مهمات السعي بخارطة رقمية فائقة الدقة صُنعت بالأشعة تحت الحمراء
، في الـ 14 من ديسمبر عام 2009
أطلق صاروخ "دلتا 2" عبوة صغيرة في مدار فوق الأرض بـ 300 ميل
"WISE" - "كانت تُدعى "وايز
و هي ما تصنع أكثر الصور تفصيلاً بالأشعة تحت الحمراء للكون حتى الآن
وايز" هو مستكشف واسع المجال" يعمل بالأشعة تحت الحمراء
وهو تلسكوب صغير الحجم يبلغ قُطره حوالي 40 سم
أي أنني يمكنني وضعه تحت ذراعي هنا
وهو يمسح السماء بأكملها بأربع موجات من الأشعة تحت الحمراء
يمسح كل شيء من أقرب جيران الأرض و الكويكبات و المذنبات
و حتى الأجزاء الأكثر بُعداً من الكون
بعكس تلسكوب هابل الذي يُنتج صور من الأطوال الموجية المرئية حتى الأشعة فوق البنفسجية
فمسبار "وايز" يمسح الكون باستخدام الأشعة تحت الحمراء
يرى البشر الأشعة تحت الحمراء على شكل حرارة
، عندما نشعر بدفء الشمس على بشرتنا
فما نشعر به حقاً هو الأشعة تحت الحمراء الآتية من الشمس
تنهمر عليّ الأشعة تحت الحمراء بينما أجلس هنا
ويمكننا استخدام الأشعة تحت الحمراء للبحث عن الأشياء المتماثلة في درجة الحرارة
مثل النيازك على سبيل المثال
ويمكننا أيضا استخدام الأشعة تحت الحمراء في البحث عن المجرات الأكثر بُعداً في الكون
العديد من هذه المجرات البعيدة لا يمكن رؤيتها في طيف الضوء المرئي
"تلسكوب الأشعة تحت الحمراء "وايز أصبح مثل مجموعة سحرية من النظارات
لذلك، تماماً كما يستخدم رجل الاطفاء نظارات الأشعة تحت الحمراء للنظر من خلال الدخان في المبنى المحترق للعثور على أشخاص
يمكن لعلماء الفلك أن يستخدمون الأشعة تحت الحمراء للرؤية من خلال سحب الغبار
للبحث عن تشكيل النجوم في قلوبها
ولكن الكشف عن هذه البصمات الحرارية المخفية ، يتطلب أولاً تجميد شديد للغاية
يمكن لتلسكوب "وايز" البالغ دقته 4 مليون بيكسل أن يلتقط فقط صوراً بالأشعة تحت الحمراء
إذا كان التلسكوب أكثر برودة من الأجسام التي يبحث عنها
لذلك فنحن بحاجة للتأكد أننا غير معميين بسبب حرارة التلسكوب الخاصة
على متن "وايز" ، نستخدم خزان من الهيدروجين الصلب مُجمَّد لدرجة الصفر تقريباً
و هذا يحفظ تلسكوبنا و أجهزتنا باردين
، تماماً مثل المبرِّد المليء بالثلج
"الهيدروجين المُجمَّد الموجود على متن "وايز سوف يتسامى في نهاية المطاف لأعلى
، عندما ينفد كل الهيدروجين المُجمَّد لدينا
سوف يسخن التلسكوب و الأجهزة لدرجة أننا لن نتمكن من الرؤية بسببها
، عند التجميد لدرجة -447 فهرنهايت يمكن للهيدروجين أن يبقى لـ 10 شهور تقريباً فقط
بحلول هذا الوقت ، سوف تصنع 1.5 مليون صورة صورة عملاقة مركبة للسماء
فتكوِّن أطلس كوني يمكنه أن يكشف عن عوالم جديدة يمكن لمسابير الفضاء أن تتخذها هدفاً في المستقبل
قد تكون عوالم ذات أشكال حياة غريبة
ولكن إذا أردنا العثور على حياة غريبة .. على بُعد عدة سنوات ضوئية من الأرض
فسنحتاج لدليل حاسم يقودنا إلى هناك
على الأرض ، يُغطي هذا الدليل 71% من مساحة كوكبنا
إنه الماء
أحد الأسباب الرئيسية لاهتمامنا بالعثور على ماء سائل ، هو أننا نريد حقاً أن نعرف
هل هناك حياة في مكان آخر في النظام الشمسي ؟
الحياة على الأرض كما نعرفها ، تحتاج للماء حتى تبقى
إنها تحتاج للماء حتى تتشكل
نتمنى أن نعثر على حياة في مكان آخر
و ربما تكون العلامة البارزة لوجود حياة هي العثور أولاً على مكان يوجد فيه ماء
ماء سائل
، عبر تاريخ البشرية
لم يكن هناك دليل على وجود الماء السائل في أي مكان آخر في الكون بالاضافة إلى الأرض
حتى وصل مسبار فضاء متطور في بعثة استكشافية إلى كوكب زُحل عام 1997
سافر "كاسيني" 400 مليون ميل و استغرق 4 سنوات لبدء مهمة تجسس طويلة
ليكشف أسرار زُحل
عندما وصل مسبار "كاسيني" إلى زحل
فلم يدرس فقط زُحل و كل أقماره على وجه الخصوص
ولكنه بعد ذلك انطلق من المركبة و غيَّر مداره و استطاع أن يلقي نظرة على الحلقات
"جذبت حلقة واحدة على وجه الخصوص اهتمام علماء "كاسيني
E علمنا أن حلقة زُحل الخارجية مصنوعة من جسيمات جليدية صغيرة جداً
الجسيمات الجليدية صغيرة جداً لا تعيش طويلاً في الفضاء
و علمنا أن هناك مصدر للمواد في E نظام زُحل ، هو الذي صنع الحلقة
"نعتقد أنه قمر "إنسيلادوس
، "عندما وصل "كاسيني" إلى قمر "إنسيلادوس
فقد شاهد ظاهرة كونية و أكَّد أن الماء كان عنصراً أساسياً في عالم آخر
"اكتشفت مركبة "كاسيني" وجود ماء تحت سطح "إنسيلادوس
و طريقة اكتشاف ذلك كانت ينابيع الماء الحارة التي تخرج من شقوق سطح "إنسيلادوس" المتصدع
و تتجمد المياه بمجرد خروجها إلى "الفضاء البارد المحيط بـ "إنسيلادوس
E يعمل التيار المستمر من جزيئات الماء المثلج على تغذية حلقة زُحل
هذا الجليد يُذكرنا أنه إذا كان الماء السائل موجوداً في كواكب بعيدة في نظامنا الشمسي
فربما يمكن العثور عليه في أي مكان آخر في الكون
و لكن مهمة "كاسيني" في البحث عن الماء لم تنتهي
فعليها استخدام أجهزتها الحساسة لاختراق الأغلفة الجوية الأخرى في نظام زُحل
مركبة الفضاء "كاسيني" لديها 12 جهاز علمي
أربعة منهم هي ما نسميه أدوات الاستشعار البصرية عن بُعد
وهي ترى الأطوال الموجية التي تراها عين البشر أو خارجها قليلاً
تملك المركبة الفضائية مرشحات مُصممة للنظر خلال هذا الضباب و رؤية السطح أدناه
أجهزة "كاسيني" مُصممة لجمع المعلومات بأدوات مختلفة بنفس الطريقة التي يستخدم بها البشر الحواس المختلفة
بدأت أجهزة استشعار كاسيني المباشرة أوالبعيدة دراسة قمر زحل "تيتان" أولاً
وهو مكان يتوقع البعض أنه قد يحتوي على ماء سائل
تيتان" أكبر من كوكب عطارد"
له غلاف جوي سميك ، أكثرسُمكا حتى من غلاف الأرض الجوي
"عام 1980 ، عندما انطلق مسبار الفضاء "فوياجير .. مُحلقاً في طريقه إلى النظام الشمسي الخارجي
فقد أظهرت صوره ظاهرة ماء سائل أخرى
ما أخبرتنا به مركبة الفضاء فوياجير هو أن .. هذا الغلاف الجوي مليء بالهيدروكربونات
، و الميثان و الإيثان الذين يصنعون ضباب كيميائي كثيف
لم تستطع مركبة الفضاء فوياجير الرؤية خلال هذا الضباب
، عندما بدأت كاسيني دراسة تيتان بعد ذلك بـ 25 عام
"فقد أطلقت مسبار تجسس فضائي يُدعى "هيجنز
اخترق المسبار الغلاف الجوي الهيدروكربوني السميك و هبط على سطح تيتان
ما وجده مسبار كاسيني و مركبة الهبوط كان شيئاً صادماً
في وقت مبكر جداً ، رأى مسبار كاسيني و هيغنز إشارة لأدلة على وجود سوائل على سطح تيتان
و في النهاية وجدوا الهيدروكربونات
عثروا على بحيرات من الهيدركربون بعضها أكبر من البحيرات العُظمى
وهذه هي أول الأشكال المفتوحة من السوائل الموجودة في النظام الشمسي خارج الأرض
هذه البحيرات مليئة بعواصف ممطرة شبيهة بتلك على الأرض
و لكن على تيتان ، قطرات المطر ليست ماء ولكن ميثان سائل بطيء التساقط
معظم الميثان على الأرض موجود في حالة غازية
إنه يُدعى الغاز الطبيعي و يأتي من الكائنات المتحللة
ولا يزالون يتحللون و يشكلون هذا الغاز الطبيعي الذي يمكن أن نستخدمه كوقود هنا على الأرض
عالم تيتان المتكون من ميثان السائل قد يأوي أشكال بسيطة من الحياة
تُشبه كثيراً الحياة وحيدة الخلية الموجودة في أعماق محيطات الأرض
لذلك هناك الكثير من الإثارة حول احتمالات وجود حياة هناك
النظم الكوكبية الموجودة بالخارج نشطة و مثيرة للاهتمام و متنوعة كثيراً
و نحن نعرف أن الحياة يمكن أن تأخذ أشكالاً عديدة
قد توجد الحياة على كواكب بعيدة تدور حول نجوم أخرى
المشكلة هي الوصول إلى هناك
ولكن هناك محرك خارق جديد ذو نظام دفع مشابه لتكنولوجيا فرن المايكرويف
يستعد للسفر إلى الفضاء السحيق
يمكن لمسابير الفضاء أن تذهب بكل جرأة إلى أماكن لم يذهب إليها بشر من قبل
، ولكن على مدى عقود تصارع العلماء مع واقع قاس
مسابير الفضاء يمكن أن تفشل
كل شخص ينجح ، مر بنصف قرن من البعثات الفاشلة و تحطم الأحلام
يبدأ التاريخ في الستينيات مع أول محاولات ناسا للوصول إلى أقرب جيران الأرض
أول مسابيرنا الجوالة صُممت لالتقاط صور للقمر في طريقه للتحطم على سطح القمر
أول 6 مسابير جوالة ضلت الطريق للقمر كُلياً
ولكننا تعلمنا سريعاً
و بعد بضعة أشهرمن المسابير الجوالة أرسلنا مركبة فضائية ناجحة لتطير حول الزهرة
"في عام 1962 ، كان المسبار الأمريكي "مارينر2 هو أول مركبة فضائية تحلق متجاوزةً الزهرة
و قد أرسل تقريراً يفيد أن جارنا الأقرب لا يشبه الأرض بأي حال من الأحوال
اعتدنا التفكير أن الزهرة ربما يكون الشقيق التوأم للأرض
ولكنه ذو غابات ساخنة و رطبة
ولكن مسابير الفضاء علمتنا أن الزهرة ليس كذلك للأسف
أثبتت مسابير ناسا أن الزهرة ساخن للغاية و أن ضغطه مرتفع للغاية حتى يدعم أي حياة
ولكن في عام 1970 ، كان أول مسبار يهبط على الكوكب سوفييتي وليس أمريكي
مسبار "فينيرا" كان لديه قشرة داخلية عبارة عن هيكل داخلي صلب من التيتانيوم
يمكنه تحمل لفترة من الوقت على الأقل الضغط الساحق و الحرارة الشديدة لسطح الزهرة
لذلك فقد تدمرت أول المسابير إلى الزهرة في نصف ساعة فقط أو أقل من ساعة
ولقد تمكنوا من جمع معلومات لفترة قصيرة من الوقت قبل أن يتحطموا
ولكن المعلومات التي أُرسلت قبل تحطم "فينيرا" كانت دقيقة و مثيرة للدهشة
الظروف على سطح الزهرة جهنمية
تصل درجة الحرارة لـ 860 درجة فهرنهايت تقريباً
إنها مرتفعة بحق
أعني أن درجة غليان الماء 212 درجة
و الرصاص يذوب عند درجة حرارة أقل قليلاً من 860 درجة
لذلك إذا كان الزهرة يحتوي على رصاص سيكون هذا الرصاص منصهراً
إنه مكان سيء بحق
يُعتبر الزهرة معسكر تدريب قاس للمسابير
ولكن هناك هدف أبعد و أكثر صعوبة
هدف على سطح تلك الكواكب ذات الظروف القاسية و الأكثر تدميراً من كوكب الزهرة
الكواكب الخارجية
و الوصول إلى هناك يتطلب أكثر من مجرد صاروخ ضخم
أحد أكبر المشاكل مع مسابير الفضاء هي الحصول على وقود كافي للوصول لحيث أنت ذاهب
إذا قمت بعملية إشعال الصاروخ فسوف تحرق الكثير من الوقود
و إذا قمت بمجموعة من عمليات الإشعال الصاروخي فسوف ينفد منك الوقود و من ثم يتلف المسبار
ولكن هناك حل موجود في نسيج الكون
إنها الجاذبية
، في أوائل الستينيات
اكتشفنا أنه يمكننا استخدام جاذبية الكواكب .. لمساعدة المركبات الفضائية و زيادة سرعتها
لقذفها بعيداً في النظام الشمسي
لقد فتح هذا المجال أمام استكشاف النظام الشمسي الخارجي
، "هذه التقنية تُسمى "مساعد الجاذبية
و هو محرك ظاهري يُسخر الجاذبية الهائلة للكواكب لمساعدة دفع مركبة الفضاء في المسار المخطط لها
ضرب كرة البيسبول يشبه كثيراً مساعد الجاذبية
يقترب مسبار الفضاء من الكوكب
فيُقبض عليه بواسطة الجاذبية ثم يُعاد توجيهه في اتجاه آخر
تماماً مثل ضرب كرة البيسبول بالمضرب فيُعيد توجيه كرة البيسبول في اتجاه آخر
عندما يصطدم المضرب بكرة البيسبول فإنه يغير اتجاه حركة الكرة
و يمكنه دفع كرة البيسبول بسرعة أكبر بكثير من سرعتها الأصلية
، عن طريق استغلال قوة جاذبية الكواكب
استطاعت ناسا أن تدفع المسابير للخارج إلى الكواكب الخارجية
وصل طول رحلة كاسيني لـ 170 مليون ميل إلى بحيرات الميثان على قمر زُحل ، تيتان
، بدون مساعدي الجاذبية
،لم تكن مركبة الفضاء ،التي تزن 12 طن في جاذبية الأرض لتصل أبداً إلى النظام الشمسي الخارجي
ليس لدينا وسيلة تعزيز كبيرة بما يكفي لإرسالها إلى زُحل مباشرةً
لم نكن لنستكشف زحل لولا جاذبية الكواكب الداخلية
و الآن ، بعثات الفضاء الاستكشافية في القرن الـ 21 تستعد لارسال المسابير فيما وراء الكواكب الخارجية
إلى النجوم البعيدة
ولكن مساعد الجاذبية ليس لدية الطاقة التي توصلنا إلى هناك
يحتاج السفر إلى الفضاء السحيق لقوة دفع تبدو و كأنها مستوحاة مباشرة من قصص الخيال العلمي
المحركات الأيونية
المحركات الأيونية تشبه معجِّل سرعة مُبسَّط
تقوم بتسريع الأيونات وتدفعها من الجزء الخلفي فتندفع المركبة الفضائية في الاتجاه المعاكس
هذا المحرك الأيوني لديه قوة دفع منخفضة جداً و لكنه ييقوم بالدفع لشهور في المرة الواحدة
و يصل بالمركبة الفضائية في النهاية لسرعات أكبر و أكبر
يحل المحرك الأيوني محل الوقود الكيميائي بغاز خامل مثل الزينون
يُعطى الزينون شحنة كهربائية أو أيونية
فيقوم المجال الكهربائي حينئذٍ بتسريع الأيونات فتخرج من الجزء الخلفي من المركبة الفضائية، فتدفعها إلى الأمام
قوة الدفع الأيونية ليست مثل معظم محركات الصواريخ
محرك الصواريخ الكيميائي العادي يدفع نفسه مثل البندقية ذات الماسورة المزدوجة عيار 12
هذه البندقية في الواقع عبارة عن محرك صاروخي كيميائي تماماً مثل محركات مكوك الفضاء الرئيسية
أنا أجلس على الأرض على مسار متحرك
: إذن السؤال هو
هل هناك ما يكفي من قوة الدفع من البندقية للتغلب على الاحتكاك بين العجلات والمسار؟
الضربة الواحدة تُحرك المسار حوالي 6 بوصات
و الضربة الثانية تحافظ على استمرار معدل الحركة
ولكن استبدل الآن البندقية المزدوجة الكبير بسلاح أصغر
لدي الآن بندقية عيار 22 انها مختلفة قليلا عن البندقية المزدوجة
البندقية المزدوجة تُطلق عدة قذائف بسرعة معتدلة نسبياً و البندقية الصغيرة تطلق قذيفة صغيرة بسرعة عالية للغاية
الفرق هو أن هذه البندقية تشبه كثيراً المحرك الأيوني
هذا الارتداد يُحرك المسار أقل من بوصة واحدة بينما تُحرك الطلقات المتعددة المسار أكثر قليلاً
، ولكن إذا كنا في الفضاء ستصبح البندقية مثل المحرك الأيوني
سوف تبدأ في دفعنا ببطء ثم تزداد السرعة حتى تصل بنا إلى سرعة عالية بحق
عن طريق مضاعفة قوة الدفع الصغيرة عبر أعماق الفضاء الواسع الخالي من الاحتكاك
يمكن للمحرك الأيوني أن يدفع المسبار لسنين
قد تؤدي هذه التكنولوجيا إلى نهاية المعززات الصاروخية الضخمة المستخدمة في مسابير الفضاء
الوقود الكيميائي مشكلة لأنه غير فعال إلى حد ما
إنه يزن الكثير ، فلديه الكثير من الكتلة و عليك أن تنقل كل هذه المواد إلى هناك
و هذا يعني أن الصواريخ التي تُطلق المركبة الفضائية يجب أن تكون أكثر قوة و بالتالي أغلى ثمناً
نجحت المحركات الأيونية خفيفة الوزن في اجتياز الاختبار في الفضاء الخارجي بالفعل
لقد مدوا مسبار الفضاء "ديب 1" بالطاقة في أواخر التسعينيات
و دفعوا مؤخراً مسبار "هايابوسا" من وكالة الاستكشاف الفضائية اليابانية
و ساعدوه في الهبوط على سطح كويكب
سوف تُغير المحركات الأيونية استكشاف الفضاء تماماً
لأننا يمكن أن نذهب لكثير من الأماكن دون الحاجة إلى حمل الكثير من الوقود
و يمكننا أن نصل هناك في النهاية أسرع حسب المكان الذي سنذهب إليه
أحد الأماكن التي ربما نذهب إليها هو جارنا من الكواكب
مسبار المريخ اكسبريس التابع لوكالة الفضاء الأوروبية هو حامل لقب أسرع مسبار من الأرض للمريخ في ستة أشهر
ولكن من المتوقع أن يحطم المحرك الأيوني المتقدم هذا الرقم
يستطيع المحرك الأيوني أن يقطع الرحلة إلى المريخ في بضعة أسابيع أو أكثر
خمسة أسابيع إلى المريخ هي مجرد بداية
الخطوة التالية في المحركات الأيونية هي زيادة سرعتها لأكثر من 1000 ضعف
VASIMR إنها تُدعى فازمر
"و هي اختصار لـ "الصاروخ المدفوع بالقوة الكهرومغناطيسية المتغيرة
محرك "فازمر" الأيوني لديه مُولد موجات راديو اضافي و منصة ثانية
أحد الأمور المهمة أنه يعمل بطريقة تُشبه المايكرويف
تماماً كما يُسلط الميكرويف الطاقة الكهرومغناطيسية على الطعام حتى يُسخنه
بينما تسخن البلازما فهي بذلك تحصل على المزيد من الطاقة
فتحصل على هذا المجال المغناطيسي القوي الذي يأخذ هذه البلازما فائقة السخونة
و يُطلقها من الفتحة الخلفية بسرعات عالية حقاً
يمكن تسخين الأيونات لحوالي مليون درجة
وهذا يكفي لارسال مسبار خارج النظام الشمسي بكثير
و مع تقدم تكنولوجيا الصواريخ ، فإن بوابات الفضاء السحيق تُفتح أمام الاستكشاف
كل ما نحتاجه هو وجهة نقصدها
أحد مسابير الفضاء يمسح السماء الآن بحثاً عن تلك الوجهة
أرض جديدة
و ربما شكل جديد من أشكال الحياة
مسابير الفضاء الآن في طليعة .. واحدة من أقدم مهام علم الفلك
البحث عن أرض أخرى
يبحث الآن جيل جديد من المستكشفين الآليين عن دليل على وجود كواكب خارج النظام الشمسي
و نحن نواصل العثور عليهم
كوكب خارج المجموعة الشمسية هو ببساطة كوكب يدور حول نجم آخر
لدينا 8 كواكب رئيسية تدور حول الشمس و تعتبر شمسنا كوكب نموذجي
و لذلك فالسؤال الذي يلوح في الأفق لعدة قرون
هو إذا ما كان هناك كواكب تدور حول النجوم التي نراها في الليل
، منذ أيام جاليليو
اعتقد العلماء أنه يجب أن يكون هناك كواكب أخرى موجودة بين مليارات النجوم في السماء
و لكن السعي خلف كواكب خارج المجموعة الشمسية لم يكن ناجحاً حتى 400 سنة بعد جاليليو
في عام 1995 ، في كوكبة بيجاسوس و على بُعد 50 سنة ضوئية من الأرض
اكتشف العلماء أول كوكب حقيقي خارج المجموعة الشمسية
51 Pegasi B
تم العثور عليه عن طريق أدلة غير مباشرة
كان بامكاننا العثور على هذه الكواكب الخارجية "باستخدام تقنية تُسمى "تمايل النجوم
إذا كان هناك كوكب كبير مثل المشترى فسوف يسبب تمايل حركة النجم
ولكننا لا نستطيع أن نقول أنه كان هناك حقاً
"وهو يُسمى أيضاً "تأثير دوبلر
لوحظ التمايل من خلال التلسكوب
إذا تحول ضوء النجم بانتظام إلى موجات حمراء أو زرقاء ثم يعود مرة أخرى
إذن فهناك كوكب يدور حوله هو من سبب تحول الضوء
، في العقد الماضي أو نحو ذلك
كان علماء الفلك محظوظون للغاية في العثور على مئات الكواكب حول نجوم أخرى
ولكن الكواكب التي عثرنا عليها كانت كبيرة في حجم المشترى و زحل و بعضها في حجم نبتون
لم نتمكن من العثور على كواكب شبيهة بالأرض
لو أنهم هناك حقاً
هناك الآن مئات من الكواكب خارج المجموعة الشمسية المؤكد وجودها
ولكن هل أي من هذه الكواكب قريب بما يكفي كي يستكشفه البشر؟
هذا هو ما أرادت (أنابيلا) من إيري ، بنسلفانيا .. أن تسأل الكون بشأنه ، عندما راسلتنا بالتالي
كم من الوقت سيستغرق المسبار الفضائي للوصول .. إلى أقرب كوكب خارج المجموعة الشمسية
باستخدام أفضل قوى الدفع المتاحة اليوم ؟
هذا سؤال مهم حقاً ، أنابيلا
و في الواقع، ليس هناك جواب محدد
، باستخدام التكنولوجيا اليوم
يمكن لمسبار الفضاء أن يصل لنجم آخر في حوالي 100 ألف عام
أقرب نجم معروف خارج النظام الشمسي يقع على بُعد 10.5 سنة ضوئية تقريباً
ولكن قد يكون هناك كوكب أقرب منه
أو قد نُحسن من تقنية الدفع الفضائي في المستقبل القريب
و ربما نستطيع من تخفيض هذه المدة إلى حولي 10 آلاف سنة في المستقبل القريب
و لكن من 50 ألف إلى 200 ألف سنة هي الإجابة الجيدة حتى الآن
العثور على كواكب تشبه الأرض يعني البحث في أعمق أعماق الكون
عند نجوم خافتة و بعيدة
هناك طريقة ثورية لمشاهدة هذه النجوم الخافتة يمكن أن تُحدد قريباً أول أرض جديدة
"إنها تُدعى "تقنية العبور
و هي تُشير لعبور كوكب بين النجم الذي يدور حوله وبين مجال رؤيتنا من الأرض
إذن دعنا نتخيل أن هذا العاكس يمثل سطح نجم و أن الحشرة التي تطير أمام العاكس تمثل الكوكب
، بينما تطير الحشرة أمام و حول هذا العاكس فسوف تحجب ضوء العاكس قليلاً
تماماً كما سيحدث عندما يعبر كوكب أمام نجم يشبه الشمس
كمية الخفوت تكون في الغالب أقل من 0.1 % من الضوء الصادر من النجم
و يمكن ملاحظته بصعوبة
ولكنه كافي جداً بالنسبة لمسبار فضاء يجوب الكون الآن
نود أن نعرف إذا ما كان هناك كوكب آخر شبيه بالأرض في مكان ما
بعثة "كيبلر" لديها فرصة جيدة لامكانية رؤيته إذا كان موجوداً
مسبار "كيبلر" الفضائي هو العين القوية التي سيستخدمها العلماء للعثور على كواكب تشبه الأرض
كما يقول المثل : إبرة في كومة من القش
يستخدم تلسكوب المسبار كاميرا قوتها 95 ميجا بيكسل
لمشاهدة عبور الكواكب
تستخدم بعثة "كيبلر" ما يُسمى بتقنية العبور للبحث عن كواكب جديدة خارج النظام الشمسي
باستخدام تقنية العبور ، يراقب "كيبلر" آلاف النجوم في انتظار خفوت ضوئها قليلاً عندما يمر الكوكب أمام النجم
تتكون مجرة درب التبانة من مليارات النجوم و ربما مليارات من الكواكب الشبيهة بالأرض
احتمالات العثور على أرض تدور حول نجم معين منخفضة جداً
لذلك سوف يركز "كيبلر" عينه التي لا تغمض على عدة آلاف من النجوم في نفس الوقت
لدي هنا قرص دي في دي يُمثل نظام كوكبي مع وجود النجم في المركز والكوكب يدور في الخارج
و بالطبع معظم الوقت ، يتواجد نظام الكواكب بشكل مائل أمام مجال بصرنا
و بذلك و مع دوران الكوكب فلن يمر أبداً أمام النجم
و يحجب ضوء النجم
ولكن إذا كنا محظوظين ، و رأينا حافة مستوى مدار الكوكب
فسوف يمر الكوكب حينئذٍ أمام النجم فيحجب بعض ضوء النجوم و يعتم النجم
لذلك سيكون عليك أن تراقب عشرات أو حتى مئات آلاف النجوم
حتى تكون محظوظاً بما يكفي لتشاهد عبور بضعة كواكب أمام النجم
"بينما ينتظر العالم ، يراقب "كيبلر النجوم البعيدة لحظة بلحظة
، ولكن إذا حدث و عثر على أرض جديدة
فما الذي يمكننا أن نكشفه عنه ؟
كيف سيبدو ؟
هل يمكن أن توجد حياة عليه ؟
بمجرد أن يعثر "كيبلر" على كواكب تشبه الأرض و أنا متأكد تماماً أنه سيكون أمر ناجح
الشيء التالي سيكون محاولة تحليل الضوء القادم من هذا الكوكب
ما هو التكوين الكيميائي لهذه الأرض ؟
هل لديها غلاف جوي به أوكسجين أم مجرد ثاني أكسيد الكربون أو ميثان ؟
هل يملك الكوكب قارات و محيطات و ماء على سطحه ؟
ليس لدينا حالياً تقنية لتحليل الغلاف الجوي لكوكب بعيد شبيه بالأرض
ولكن هذا على وشك أن يتغير
عام 2015 ، سوف يقدم تلسكوب "جيمس ويب" الفضائي قدرة تصويرية 4 مرات ضعف قدرة تلسكوب "هابل" الفضائي
سوف يسمح للعلماء ملاحظة الجسيمات الصغيرة .. في الغلاف الجوي لكوكب شبيه بالأرض
يبعد عن الأرض بآلاف السنوات الضوئية
لذلك فنحن في العصر الذهبي في مجال الاستكشاف و البحث عن الكواكب الشبيهة بالأرض
إنها كذلك
إنها اللحظة التي سوف نعثر فيها نحن البشر على أول الكواكب الشبيهة بالأرض
فندرسهم و نعرف مدى انتشارهم
ولكننا نرغب الذهاب لأبعد من ذلك
في النهاية ، يمكن أن تذهب التلسكوبات و المسابير الفضائية لأبعد من اكتشاف كواكب جديدة و تستكشف سكانها
إذا استطعنا العثور على كائنات حية في مكان آخر في مجرتنا ، تكون مستقلة حقاً عن الحياة على الأرض
سوف يكون أحد أعظم الاكتشافات في تاريخ البشرية
يمكن أن تكون الحياة في عوالم أخرى على بُعد آلاف السنوات الضوئية
و لكن الأدلة الحاسمة تدور باستمرار حول الأرض
إنها المذنبات
يلتقط العلماء آثار غبارهم
و يطلقون مسابير انتحارية لاستخراج أسرارهم الجليدية
وسَّعت مسابير الفضاء من حدود معرفتنا عن الكون
مع دخول البشر عصر ذهبي جديد .. من استكشاف ما بين النجوم
فإن بعض المسابير تكشف أسرار قريبة جداً منّا
نظامنا الشمسي مليء بالجسيمات و الحطام سريعي الحركة
بما في ذلك الكرات الجليدية الضخمة من الغبار المسماة بالمذنبات
المذنبات مثل كبسولات الزمن
فهم بقايا مُجمدة خلفتها عملية تشكيل نظامنا الشمسي منذ 4.5 مليار سنة مضت
لقد حققنا نجاحاً عظيماً في مجال دراسة المذنبات بواسطة مركبات الفضاء
اصطدمت بعثة "ديب امباكت" فعلا بمذنب و سجلت الحدث كاملاً على فيلم فيديو
، في يوم 3 يوليو 2005
"مسبار ناسا الفضائي "ديب امباكت1 "زحف داخل نطاق المذنب "تمبل 1
بينما اندفع المذنب للأمام بسرعة حوالي 23 ألف ميل في الساعة
أطلق المسبار قمر ارتطام صناعي ليعترض مسار المذنب الذي يبلغ قُطره 4 أميال
ما فعله بالفعل أنه اصطدم بالمذنب و تسبب في تطايُر سحابة من الغبار منه
لأن الخدعة كانت أننا أردنا أن نرى ماذا يوجد داخل المذنب
مما صٌنع المذنب ؟
يُصدر التصادم حوالي 11 مليون رطل من الثلج "و حتى 55 مليون رطل من الغبار من "تمبل 1
إنها المرة الأولى التي يستطيع فيها العلماء تسجيل و دراسة مواد من المذنبات عن هذا القرب
و هذا يعكس الكثير عن ماهية المذنب بالفعل
أخبرتنا مسابير الفضاء أن المذنب يشبه كثيراً البطيخ المُجمد أكثر من كونه كرة ثلج قذرة
و قد تبين أنه عبارة عن طبقة صلبة و مضغوطة من الجليد ممزوجة بالغبار
ثم نجد مادة كرة الثلج القذرة بالداخل
الأمر يشبه وجود قشرة البطيخ و من ثم وجود المادة البطيخية بالداخل
و كلما اقترب مداره من الشمس كلما ارتفعت حرارته ثم تتحول المياه داخله إلى بخار يُنفث للخارج
وهذا هو سبب رؤيتنا للذيول الغبارية و ينابيع الماء الحارة المنطلقة من المذنب
أرسل مسبار "ديب امباكت" صوراً مذهلة ولكنه لم يلتقط صوراً لذيل المذنب
هذه مهمة مسبار نحو مذنب والتي تُدعى "غُبار النجوم" أو "ستاردست"
"في عام 2004 ، أبحرت مهمة "ستاردست "نحو 149 ميل بالقرب من مذنب "ويلد2
"لذلك فقد حلقت مركبة الفضاء "ستاردست عبر ذيل المذنب لتجميع المواد المتطايرة من المذنب
"كي تلتقط الجسيمات الثمينة ، نشرت "ستاردست جهاز مُجمِّع في حجم و شكل مضرب التنس
يوجد داخله مادة هلامية مسامية تشبه الاسفنج
، بينما يطير المذنب بعيداً
تُدخل الجسيمات نفسها داخل المادة الهلامية بسرعة تبلغ 6 أضعاف سرعة رصاصة البندقية
نحن نحصل على المواد التي تتكون منها المذنبات و بالتأكيد تتكون منها الكواكب أيضاً و الكويكبات
و الأقمار في نظامنا الشمسي أيضاً
، نحن نحصل تقريباً على المواد الأصلية وحدات البناء التي تشكل منها نظامنا الشمسي
، بمجرد تجميع المواد يقوم المُجمِّع بتخزينها في كبسولة
، في 15 يناير عام 2006 وصلت العينات الثمينة إلى الأرض
من بين أول الأسرار التي اكتُشفت و الموجودة داخل الهلام هي جزيئات الجلايسين
وهو حمض أميني تستخدمه الكائنات الحية لصُنع البروتينات
إنه شرط أساسي لاستمرار الحياة
هناك بعض الناس يقترحون أنه ربما يكون هناك كائنات بيولوجية موجودة داخل جليد هذه المذنبات
حتى لو كانت تشبه فيروسات الانفلونزا أو شيء ما يمكن أن يكون هناك
لم يلتقط "ستاردست" أي فيروسات .. ولكن اكتشافاته أيدت نظرية
أن وحدات بناء الجنس البشري ربما تكون قد تكونت في الفضاء
و ربما جاؤوا منذ فترة طويلة إلى الأرض عن طريق النيازك و المذنبات
لقد تم اكتشاف سر أكثر غرابة موجود داخل الهلام
الجسيمات التي لم تجمعها حتى الآن أكثر مسابير الفضاء تعمقاً في الفضاء
المواد الفعلية من شموس أخرى
أعتقد أنهم وجدوا بعض جسيمات الغبار التي تظهر أنها جائت من خارج نظامنا الشمسي
و من نجوم أخرى لأن لديهم رياح شمسية
تتدفق جسيمات الغبار بعيداً عن تلك النجوم
وبعضها يصل إلى نظامنا الشمسي و يقوم مسبار "ستاردست" بالتقاطه
لقد التقطنا و لأول مرة غبار جاء من نجوم أخرى
هذا مدهش إنه أمر مدهش
"استمر تحليل "ستاردست" للمذنب "ويلد2 حتى هذا اليوم
و يمكن أن يُلقي المزيد من الضوء على أصول أصغر أركان الكون
إذا كنت تريد فهم كيفية تكوين شمسنا و وكوكبنا فأنت بحاجة لفهم المادة التي صُنعوا منها
ولكن الفهم الأفضل لكوننا ربما لن يأتي من الجسيمات الآتية من نجوم بعيدة
ولكن من أقرب النجوم لكوكبنا
ينتظر مسبار ثوري تاريخ الإنطلاق كي يُحلق مباشرةً إلى أسخن المناطق
التي حاول البشر أن يستكشفوها على الإطلاق
تُحلق مسابير الفضاء الآن عبر المجرة لتستكشف أسرار المريخ و الزهرة
و العمالقة الخارجيين و الكواكب الخارجية البعيدة
و أبعد النجوم
ولكن نجمنا الخاص ما زالت لديه أسرار لم تُحل بعد
وهذا على وشك أن يتغير
لقد نظرنا إلى مناطق صغيرة سابقاً و ليس قرص الشمس كاملاً
أو كانت لدينا فجوات في تغطيتنا
حيث قمنا بالبحث ليوم كامل و لم نبحث ليوم كامل في وقت آخر
بحثنا لجزء من اليوم وليس طوال الوقت
لذلك فهذه فعلاً فرصتنا الأولى للنظر إلى الشمس كنجم كامل
يوم 11 فبراير 2010
وصلت مسابير الفضاء ذات التقنية العالية إلى الفضاء مؤمنة و مُعبئة
مهمتها هي مراقبة الشمس 24 ساعة يوميا على مدار الأسبوع بألوان عالية الوضوح
و تنقل صور واسعة النطاق إلى الأرض
التقط المرصد الشمسي الحيوي صوراً للشمس بدقة عالية جداً
بدقة عالية و بعدة أطوال موجية و صوَّر أفلاماً للشمس
، باستخدام التلسكوبات عالية الجودة
SDO نقل مرصد قناة عالية الجودة للأرض
فترفع بيانات علمية أكثر 50 مرة من أي بعثة فضائية في تاريخ ناسا
لقد كان من المثير بحق رؤية بعض من أول الصور
ما رأيناه كان آثار صغيرة جداً في مكان واحد و لديها تواجد كبير في مكان آخر
لذلك يمكننا رؤية شيء ما بالقرب من مركز الشمس
و يمكنك أن ترى العلاقة بين هذا وبين ما يحدث على بُعد 100 ألف و 200 ألف ميل
تُراقب البصريات المتقدمة الشمس في 10 موجات ضوئية مختلفة
بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية القصوى
هذا الطول الموجي مميت للغاية
و لولا الغلاف الجوي العلوي للأرض الذي يقوم بتصفيته ، لكان يوم على الشاطئ قاتلاً
هدفنا النهائي هو أن ننظر داخل الشمس لرؤية ما يحدث تحت السطح
، ما هي التيارات ،و ما هي الحركات
و كيف يرتبط كل هذا في صورة كبيرة
SDO سوف يقوم مرصد بتنشيط جهاز استشعار
مُصوِّر المجال المغناطيسي و الزلازل الشمسية
الذي يمكنه الرؤية خلال سطح الشمس الحارق
في مُصوِّر المجال المغناطيسي و الزلازل الشمسية نستخدم الموجات الصوتية للبحث في الداخل
، تماماً كما نفعل مع الزلازل على الأرض
يمكننا استخدام الموجات الصوتية داخل الشمس لرؤية ما يحدث داخلها
لذلك فنحن ننظر إلى الاهتزازات التي ترتد عن السطح ثم نحاول معرفة ما يحدث داخل الشمس
داخل هذه النواة الداخلية ، الدينامو الشمسي التي يريد العلماء أن يزيلون عنها الغموض
من هنا تأتي الانفجارات العنيفة التي لا يمكن التنبؤ بها للمواد عالية الطاقة التي يمكن أن تهدد الأرض
لذلك فهذه المواد مشحونة غالباً ما تكون "على شكل ما يُعرف بـ "المقذوفات الاكليلية
انها كمية هائلة من المواد في شكل جسيمات مشحونة
هذه الجسيمات المشحونه وصلت هنا على الأرض و تفاعلت مع مجالنا المغناطيسي
إذا كنت تستطيع الاقتراب بما فيه الكفاية للقيام بالقياسات المباشرة على هذا النوع من النشاط
سوف نفهم بشكل أفضل كيفية عمل تلك العمليات
الاقتراب من الأجسام الكوكبية هو الشيء الذي تقوم مسابير الفضاء بعمله على مدى نصف قرن
ولكن الوصول بمسبار بالقرب من الشمس هي مهمة انتحارية
أم أنه كذلك ؟
، بعد أن تقرر اطلاقه في عام 2015
سوف يرحل المسبار الشمسي مباشرةً إلى الهالة الشمسية البالغ حرارتها 2 مليون درجة
و سيبقى سليماً
سوف يقترب المسبار الشمسي كثيراً من الشمس لمسافة 8 أو 9 أنصاف أقطار شمسية من الشمس
الآن و على سبيل المقارنة ، تبعد الأرض بـ 200 نص قطر شمسي من مركز الشمس
لذلك فسوف يغرق المسبار الشمسي داخل الهالة الشمسية
تُعتبر الهالة الشمسية جزء غامض من النجم الذي ندعوه الشمس
، على الرغم من أنها أبعد من قلب الشمس إلا أنها أكثر سخونة في الواقع من سطح الشمس
ولكن إذا وصل البشر بطريقة ما إلى هناك فسوف يحصلون على مفاجأة شديدة البرودة
الهالة الشمسية ساخنة للغاية تصل درجة حرارتها لملايين الدرجات
و هذا يعني أن الجسيمات تتحرك في جميع الأنحاء بسرعة كبيرة
لذلك فقد تعتقد أنك إذا غُمرت في الهالة فسوف تحترق
ولكن هناك عدد قليل جداً من الجسيمات
تجد أن كمية الطاقة الاجمالية التي تنتقل منها إلى جسم أقل من كمية الطاقة التي تُشعها
لذلك فإنك سوف تتجمد في الواقع إذا غُمرت داخل الهالة الشمسية
طالما كان لديك درع واقي جيد يحميك من حرارة قرص الشمس
سوف يكون المسبار الشمسي مُجهزاً بدرع كربوني خفيف واقي من الحرارة
مما يسمح له بتحمل الحرارة الهائلة و تأثير التجمد وقد يعمل حتى في درجة حرارة تقترب من حرارة الغرفة
عندما ينتهي من مهمته ، سوف يكشف المسبار الشمسي عن تكوين المجالات المغناطيسية للشمس
واستكشاف تدفق الطاقة الشمسية التي ترفع حرارة هالة الشمس، وتجعل الحياة على كوكبنا ممكنة
من المهم تذكر أن الشمس هي أقرب النجوم إلينا
لذلك فمن المهم حقاً دراسة الشمس كجزء من المشروع الكامل لدراسة جميع النجوم في الكون
في النهاية ، سوف تجلب لنا مسابير الفضاء المعرفة عن كل ما هو أبعد من الشمس
و إلى الأجزاء البعيدة من مجرتنا حيث تحترق مليارات النجوم الأخرى
، وربما تنتظرعدد قليل من الكواكب الزرقاء المستكشفين البشريين في المستقبل
حتى نعرف بعض من أكثر الأسرار المذهلة عن الكون
نحتاج لمركبات فضائية
لأنهم يمكنهم الذهاب إلى أماكن و رؤية الأشياء التي لا يمكننا رؤيتها من هنا على الأرض
هناك سبب أعمق لارسالنا المسابير إلى الفضاء
نحن البشر لدينا هذا داخل حمضنا النووي أن نكون فضوليين و مستكشفين
وبالطبع ، المسابير التي نرسلها في الفضاء .. إلى الكواكب و إلى النجوم في نهاية الأمر
تُمثل هجرتنا إلى الكون
فمن شبه المؤكد أن مصيرنا كنوع
هو الزحف خارج كوكب الأرض و الخروج إلى مجرتنا و الكون ككل
حتى هذا اليوم ، سوف تستمر مسابير الفضاء في كشف عجائب الكون
و سوف يستمر الكون في التخلي عن أسراره
بينما تُواصل هذه الأجهزة الآلية سعي الإنسانية إلى النجوم
Translated By : DrMansoob
Our Best Wishes -(-( Arab Translators )-)- fb/ArabTranslators
إيمي ماينزر مختبر الدفع النفاث بناسا
كيفين جريزر مختبر الدفع النفاث بناسا
كليفورد جونسون جامعة جنوب كاليفورنيا
أليكس فيليبينكو جامعة كاليفورنيا بيركلي
لورا دانلي مرصد جريفيث
ترافيس تيلور عالم فيزياء
جيوفري ماركي جامعة كاليفورنيا بيركلي
تود هوكسيم جامعة ستانفورد