يمكن أن يصل صاروخ دمج قريبًا إلى عالم لم نره منذ العصر الحجري

إليك ما ستتعلمه عندما تقرأ هذه القصة:

• في عام 2076 ، ستقوم الكوكب القزم سيدنا بإعداد مقاربة لأشعة الشمس منذ 11400 عام ، ويكتشف العلماء الآن أفضل طريقة لزيارة زائر النظام الشمسي الخارجي قبل فوات الأوان.

• على الرغم من أن هذا هو نهجها “الأقرب” ، إلا أن سيدنا ستظل أكثر من ضعف المسافة التي تمر بها الشمس من بلوتو ، لذلك سيكون لدى أي مهمة عدد كبير من التحديات ، بما في ذلك كيفية الوصول إلى هناك في المقام الأول.

• تدرس دراسة جديدة إمكانية استخدام محركات الأقراص الانصهار المباشر (DFD) أو الأشرعة الشمسية لمثل هذه المهمة ، وعلى الرغم من أن كل منها لها فوائدها ، إلا أن محرك الانصهار الموثوق به يمكن أن يقدم حمولة حمولة 1500 كجم في المدار حول Sedna ، مما يوفر فرصة غير مسبوقة للتعرف على أبعد نطاقًا من النظام الشمسي.

كانت قصة السنوات الـ 35 الماضية في علم الفلك تكتشف مدى ضخامة نظامنا الشمسي. في عام 1992 ، اكتشف علماء الفلك الكوكب الصغرى 15760 ألبيون ، وهو أول شيء تم رصده إلى ما وراء بلوتو وأول عضو رسمي في حزام كويبر. في وقت لاحق ، في نهاية القرن ، قام علماء الفلك (وخاصة مايك براون في Caltech) بسلسلة من الاكتشافات ، بما في ذلك Quaoar و Maki و Makemake و Eris و Sedna. على الرغم من أن هذه الاكتشافات في الإجمالية هي ما محكوم عليه في النهاية بلوتو باختصار كوكبي (ERIS هو مجرد أ قطعة من الجبن أصغر من بلوتو) ، كانت سيدنا جذابة بشكل خاص.

تقريبًا ثلاث مرات أصغر من قمرنا ، تتمتع Sedna بمدار ضيق للغاية وإهليلجي ، مما يجعل مقاربتها أقرب إلى الشمس (Perihelion) بحوالي 76 AU – بعضها 12.3 مرة أقرب من Aphelion في 937 Au. هذا يجعل Sedna نوعًا من المبعوث الكوكبي إلى سحابة أورت البعيدة. أوه ، واكتشف علماء الفلك جانبًا آخر مثيرًا للاهتمام حول سيدنا: كان أقرب نهجه هو مجرد حياة إنسانية واحدة.

تناقش سريع إلى الأمام 22 عامًا من اكتشافها الأولي ، ويقوم علماء الفلك بمناقشة أفضل طريقة لدراسة هذا الحدث الفلكي الذي لم يحدث منذ أن قام البشر بتطوير الزراعة لأول مرة خلال نهاية العصر الحجري. دراسة جديدة ، نُشرت في خادم Preprint Arxiv عبر الإنترنت ، يقوم علماء من الولايات المتحدة وإيطاليا بتحليل مهمة افتراضية باستخدام نهجين متميزين – أشرعة قاسية ومحركات دمج مباشرة (DFD).

على الرغم من أن أنظمة الدفع التقليدية قد تتطلب ما يصل إلى 30 عامًا لأداء مناورة Flyby ، إلا أن كل من الأشرعة الشمسية و DFDs يمكن أن تسحب الفذ في حوالي ثلث الوقت. ومع ذلك ، فإن نتائج تلك المهام المزدوجة ستكون مختلفة تمامًا لأن محرك DFD يمكن أن يؤدي بالفعل مناورة إدخال مدارية في حين أن الشراع الشمسي سيكون مهمة Flyby بدقة ، مثل الأفق الجديد الذي يتأرجح بواسطة Pluto في عام 2015.

“نظرًا لقيود الأساليب التقليدية ، تعد أنظمة الدفع المبتكرة أمرًا بالغ الأهمية للوصول إلى أهداف بعيدة مثل سيدنا” ، يكتب المؤلفون. “إن الدفع الكيميائي ، مع توفير قوة دفع عالية للإطلاق ، يعاني من انخفاض الكفاءة ومتطلبات كتلة الوقود المرتفعة للبعثات طويلة المدة. الدفع الكهربائي ، بما في ذلك تدافعات تأثير أيون وقاعة ، يوفر كفاءة أعلى بكثير ويجد العديد من التطبيقات في الوقت الحاضر ولكنها تنتج دفعًا كافيًا للسفر السريع العميق.”

سيكون DFD ، مثل التكوين الذي يعادله حقل برينستون (PFRC) ، إلى حد كبير الطريقة المفضلة. من خلال تقديرات الدراسة ، فإن محرك الاندماج من شأنه أن يقلل من وقت المهمة مقارنة بالصواريخ التقليدية بنسبة 50 في المائة مع تقديم حمولة 1500 كجم ، أي أكثر من 1000 مرة من بديل الشراع الشمسي. ومع ذلك ، هذا أبعد ما يكون عن خطة الخداع. من ناحية ، لم تكن محركات الأقراص في مجال الاندماج لا تثبت بعد استقرار البلازما وموثوقيتها أثناء بعثات الفضاء العميق ، وهذا لم يبدأ حتى في التفكير في أشياء مثل التواصل. ثانياً ، في حين أن سيدنا تصنع نهجها “الأقرب” في عام 2076 ، إلا أنه لا يزال أكثر من ضعف المسافة من الشمس إلى بلوتو ، وهذا يعني أن الوقت في اتجاه واحد (OWLT) سيكون حوالي 13 ساعات-ليست بالضبط بيئة سهلة للتواصل الموثوق.

سيكون إرسال مركبة فضائية إلى سيدنا أحد أعظم التحديات في تاريخ مسافة الفضاء ، ولكنه مجزٍ. نظرًا لمدارها الغريب للغاية ، يمكن أن توفر Sedna فرصة غير مسبوقة للتعرف على بعض من أبعد ما يتجاوز نظامنا الشمسي. لحسن الحظ ، لا يزال أمامنا بضع سنوات أخرى لإتقان مهمة (خاصةً إذا ذهبنا إلى مسار DFD) ، لكن العلماء سيحتاجون إلى العمل عاجلاً وليس آجلاً حتى لا تتنزلق هذه الفرصة مرة واحدة في الرابع عشر من العمر.

قد تعجبك أيضًا