مسبار نيو هورايزونز يستعد للعبور الملحمي لـ "صدمة النهاية" بعد ترك بلوتو في الغبار
مسبار نيو هورايزونز يستعد للعبور الملحمي لـ "صدمة النهاية" بعد ترك بلوتو في الغبار
نفذت مركبة الفضاء نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا أول وأخر تحليق فوق نظام بلوتو، والذي بلغ ذروته عند أقرب اقتراب من هذا العالم البعيد في يوليو 2015.
وفي رحلته نحو الأمام، نفذ المسبار تحليقًا بالقرب من أروكوث، وهو أحد أجسام حزام كايبر، والذي يقع في منطقة من الفضاء وراء نبتون تسمى حزام كايبر. وهناك عدد كبير من العوالم الجليدية الأخرى التي تعيش في حزام كايبر، وهي بقايا سماوية من تشكل نظامنا الشمسي.
بالنسبة لنيو هورايزونز، فإن جمع المزيد من العلوم الاستكشافية هو في الأفق.
ملاحظات لا تقدر بثمن
وأشارت دراسة أجرتها الأكاديميات الوطنية الأمريكية بعنوان "العقد القادم من الاكتشافات في الفيزياء الشمسية والفضائية: استكشاف وحماية موطن البشرية في الفضاء" إلى أن "التحديات الرئيسية تتمثل في الاستمرار في تلقي الملاحظات القيمة من مركبتي نيو هورايزونز وفوييجر، والتي تعد الوسيلة الوحيدة لاكتساب المعرفة المباشرة بالبيئة في الغلاف الشمسي الخارجي وخارج فقاعة الغلاف الشمسي".
ذات صلة: آفاق جديدة: استكشاف بلوتو وما بعده
وأشار التقرير أيضًا إلى أنه "بالانتقال إلى الخارج، عند حدود النظام الشمسي حيث يتضاءل تأثير الشمس ويحل محله البيئة بين النجوم، هناك الكثير مما يمكن اكتشافه".
وقال آلان ستيرن، الباحث الرئيسي في مشروع نيو هورايزونز من معهد أبحاث الجنوب الغربي في بولدر بولاية كولورادو، إن تقرير العقد الشمسي مهم لعدة أسباب. وأضاف لموقع سبيس.كوم: "إنه بمثابة تصديق مستقل تمامًا من قبل المجتمع حول مدى أهمية وتميز علم نيو هورايزونز في هذا المجال".
وقال ستيرن إن مركبة نيو هورايزونز تستعد لعبور "صدمة النهاية" للشمس، حيث تتباطأ الرياح الشمسية دون الصوتية وتصبح دون الصوتية عندما تصطدم بالوسط بين النجوم.
ذات صلة: مسبار نيو هورايزونز لبلوتو يحقق 3 اكتشافات جديدة في النظام الشمسي الخارجي
لعبة التخمين
ورغم أن نيو هورايزونز الآن في وضع السبات، فإن المركبة الفضائية لا تزال تجمع بيانات الفيزياء الشمسية على مدار الساعة، كما قال ستيرن، وتخزن تلك البيانات في ذاكرة الحالة الصلبة الموجودة على متن المركبة – وهي في الأساس محرك أقراص فلاش كبير.
"لقد دخلنا في وضع السبات في الثالث من أكتوبر من العام الماضي. وسنخرج من هذا الوضع في الثاني من أبريل من هذا العام. وعندما نستيقظ، سننقل البيانات المتراكمة من نيو هورايزونز إلى شبكة الفضاء العميق التابعة لوكالة ناسا"، كما قال ستيرن.
"لكن عبور الصدمة النهائية، والتوقيت هو مجرد لعبة تخمين. لا أحد يستطيع التنبؤ بذلك بشكل كامل، ولكن من المحتمل أن يحدث ذلك في وقت مبكر من عام 2027 … ونريد أن نكون على أهبة الاستعداد في ذلك الوقت حتى لا نفوته"، كما أشار ستيرن.
وفي الوقت نفسه، فإن مركبة نيو هورايزنز تتمتع بصحة ممتازة. وأضاف: "لا يوجد أي عطل في المركبة الفضائية والأجهزة السبعة التي تحملها. إنها تعمل بشكل جيد للغاية، كما كانت عندما تم إطلاقها".
ذات صلة: مسبار نيو هورايزونز لبلوتو يحقق 3 اكتشافات جديدة في النظام الشمسي الخارجي
قراءة مقياس الوقود منخفضة
ولكن نيو هورايزونز تعاني من نقص الوقود. ويقول ستيرن: "هذا يعني ببساطة أننا يجب أن نكون بخيلين في استخدام هذا الوقود. وأي وقود ننفقه لن يسمح لنا بالتحليق مرة أخرى بالقرب من جسم في حزام كايبر، وبالتالي فإن هذا يقلل من احتمالات التحليق مرة أخرى".
إن نقص الوقود يعني أن ستيرن قد اعتمد لقبًا جديدًا يتوافق مع المحقق الرئيسي: "رئيس محتكر الوقود".
وفيما يتعلق بالطاقة ونقل البيانات، فإن المركبة الفضائية قادرة على قطع مسافات طويلة، ونصح شتيرن بأن نظام توليد الطاقة النووية بها قد يستمر حتى عام 2050.
إذن، هل من الممكن أن تقوم مركبة نيو هورايزنز بالتحليق فوق جسم آخر بعيد في حزام كايبر؟
ربما، إذا حصلت المهمة على بعض المساعدة من المراصد الأرضية، وخاصة مرصد فيرا سي روبين الذي سيدخل الخدمة قريبًا. وأضاف ستيرن أن اكتشاف روبين لأجسام حزام كايبر على طول مسار رحلة نيو هورايزونز الممكنة "سيزيد بشكل كبير من احتمالات الحصول على رحلة قريبة". وأضاف: "لكن البحث عن هذه الأجسام أشبه بإبرة في كومة قش، حتى باستخدام أفضل أدوات العالم".
ذات صلة: ما مدى ظلمة الكون؟ مسبار نيو هورايزونز التابع لوكالة ناسا يقدم لنا أفضل تقدير حتى الآن
أسئلة لم تتم الإجابة عليها
وفي الوقت نفسه، يركز فريق فيزياء الشمس في مهمة نيو هورايزونز، الذي يتألف من نحو اثني عشر عالماً ومهندساً، بشكل مكثف على قياسات المركبة الفضائية التي تم إجراؤها في الغلاف الشمسي الخارجي، كما قال أندرو بوب من مختبر علوم الفضاء في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. وهو باحث مشارك وقائد علوم فيزياء الشمس في مهمة نيو هورايزونز.
ويستعد الفريق الآن لعبور نيو هورايزونز لصدمة النهاية، وهي واحدة من الحدود الخارجية الرئيسية بين الغلاف الشمسي والفضاء بين النجوم، وفقًا لما قاله بوب لموقع Space.com.
وقال "لقد عبرت مركبتا الفضاء فوييجر هذه الحدود وكشفتا عن ثروة من الفيزياء الجديدة. ومع ذلك، وبسبب بعض القيود في أجهزة فوييجر، ظلت أسئلة رئيسية تتعلق بمجموعة من الأيونات المعروفة باسم "أيونات الالتقاط" دون إجابة".
وأضاف بوب أنه منذ إجراء قياسات فوييجر، أصبح من الواضح بشكل متزايد أن أيونات الالتقاط هذه قد تهيمن في الواقع على نقل الطاقة والزخم عبر صدمة الإنهاء.
أول قياسات على الإطلاق
ولحسن الحظ، تحمل مركبة نيو هورايزونز أجهزة رئيسية – جهاز الرياح الشمسية حول بلوتو (SWAP) وجهاز التحقيق العلمي لمطياف الجسيمات النشطة في بلوتو (PEPSSI) – والتي ستجري أول قياسات على الإطلاق لهذه الأيونات الحرجة في الغلاف الشمسي الخارجي وعبر صدمة الإنهاء.
وقال بوب: "مع وضع هذا في الاعتبار، كان فريق الفيزياء الشمسية في نيو هورايزونز يخطط لأوضاع مراقبة محددة للأدوات، وتخطيط ميزانيات تنزيل البيانات (وهي ليست مهمة سهلة من أكثر من 60 وحدة فلكية!)، وإشراك المجتمع النظري الأوسع للغلاف الشمسي الخارجي للتحضير للقياسات الرائدة التي سيرسلها نيو هورايزونز في المستقبل القريب".
وبشكل عام، يشعر فريق نيو هورايزونز بالتواضع لأنه يسير على خطى فوييجر، كما قال بوب، "ولكنه متحمس بشكل غير عادي للمساهمة في إجراء قياسات هي الأولى من نوعها للحدود الخارجية للغلاف الشمسي الذي نسميه "موطننا".
لقاء تاريخي
وقال بونتوس براندت، العالم في مشروع نيو هورايزونز في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في لوريل بولاية ماريلاند، إن عبور صدمة النهاية نفسها قد يستغرق نحو 10 دقائق.
"ولكن من المرجح أن يكون هناك العديد من المعابر مع تحرك الصدمة ذهابا وإيابا فوق المركبة الفضائية لعدة أيام، ومن المؤكد أن ذلك سيكون لقاء تاريخيا آخر لنيو هورايزونز"، كما قال براندت.
وقال براندت لموقع سبيس.كوم: "ستكون البيانات المستمدة من صدمة النهاية بمثابة كنز ثمين لعلماء الفيزياء الفضائية في جميع أنحاء العالم الذين يتوقون إلى فهم كيفية عمل هذه الحدود الشاسعة". وأضاف: "كل هذه الاكتشافات من البعثات الرائدة مثل فوييجر ونيو هورايزونز تعلمنا مدى ضآلة ما نعرفه عن ما يكمن وراء ذلك، وتمهد الطريق لمهمة مسبار بين النجوم مخصصة في المستقبل".
جوهر الاستكشاف
وأكد براندت على مكافأة استكشافية أخرى محتملة لبرنامج نيو هورايزونز.
وقال براندت "أعتقد أننا ربما رأينا فقط قمة جبل الجليد في حزام كايبر، الذي قد يكون أكثر امتدادا مما يمكننا أن نتخيل".
وأضاف براندت: "إن كميات الغبار التي تقيسها المركبة الفضائية تظل مرتفعة، مما يخالف كل توقعاتنا بشأن "جرف كايبر". يجب على المرء أن يمنح نفسه دائمًا فرصة الاكتشاف، وهذا هو جوهر الاستكشاف".
واقترح براندت أنه في غضون سنوات قليلة، قد تجد مركبة نيو هورايزونز نفسها في وسط منطقة جديدة من حزام كايبر. وسوف تكون هذه "فرصة تاريخية لعلم الكواكب ذات آثار مهمة على فهم الأنظمة الكوكبية الخارجية".
قصص ذات صلة:
مفاجآت جديدة
وباعتبارها "مستجيبة أولى" وصاحبة لقب المركبة الفضائية، فقد سجلت نيو هورايزونز بالفعل ملاحظات تاريخية باعتبارها أول مركبة فضائية تستكشف بلوتو وأقماره عن قرب. كما أنه بعد رحلة استمرت تسع سنوات، تجاوز المسبار هدفه العلمي الرئيسي الثاني، حيث مر بسرعة بالقرب من الجسم أروكوث في حزام كويبر في عام 2019، وهو أبعد جسم يتم فحصه عن قرب على الإطلاق.
ستحتل نتائج نيو هورايزونز مركز الصدارة في الاجتماع العلمي المقبل بمناسبة الذكرى السنوية العاشرة للتحليق بالقرب من بلوتو والذي يتم التخطيط له الآن في شهر يوليو/تموز في مختبر الفيزياء التطبيقية (APL)، الذي صمم وبنى ويدير مركبة نيو هورايزونز الفضائية ويدير المهمة لصالح وكالة ناسا.
قال ستيرن: "نحن نجمع كل ما تعلمناه منذ تحليق نيو هورايزونز. وليس فقط من المركبة الفضائية، بل وأيضًا من تلسكوب هابل الفضائي، وتلسكوب جيمس ويب الفضائي، ومن الملاحظات التي تم إجراؤها على الأرض أيضًا. لذا انتظروا. أراهن على بعض المفاجآت الجديدة!"
