المسبار التاريخي على وشك تحقيق أقرب اقتراب من الشمس على الإطلاق

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سيقترب مسبار باركر الشمسي من الشمس يوم الثلاثاء خلال رحلة طيران قياسية، حيث يصل إلى مسافة 3.8 مليون ميل (6.1 مليون كيلومتر) من سطح الشمس خلال أقرب اقتراب للبشرية من النجم.

ستطير المركبة الفضائية غير المأهولة بسرعة 430 ألف ميل في الساعة (692 ألف كيلومتر في الساعة)، وهي سرعة كافية للوصول إلى طوكيو من واشنطن العاصمة في أقل من دقيقة، وفقًا لوكالة ناسا. إن التحليق السريع سيجعل المسبار أسرع جسم من صنع الإنسان في التاريخ، حسبما شاركت الوكالة في 16 ديسمبر/كانون الأول خلال عرض تقديمي لناسا Science Live على موقع يوتيوب.

كانت المهمة تستعد لهذا الحدث التاريخي منذ إطلاقها في 12 أغسطس 2018، وهو حدث حضره الدكتور يوجين باركر، وهو عالم فيزياء فلكية رائد في مجال أبحاث الطاقة الشمسية في الفيزياء الشمسية، والذي يحمل الاسم نفسه للمسبار.

كان باركر أول شخص على قيد الحياة يمتلك مركبة فضائية تحمل اسمه. توفي عالم الفيزياء الفلكية، الذي أحدثت أبحاثه ثورة في فهم البشرية للشمس والفضاء بين الكواكب، عن عمر يناهز 94 عامًا في مارس 2022. لكنه كان لا يزال قادرًا على رؤية كيف يمكن للمركبة الفضائية أن تساعد في حل الألغاز المتعلقة بالشمس بعد أكثر من 65 عامًا من تصور المهمة في الأصل. .

وأصبح المسبار أول مركبة فضائية “تلمس الشمس” من خلال التحليق بنجاح عبر هالة الشمس، أو الغلاف الجوي العلوي، لأخذ عينات من الجسيمات والمجالات المغناطيسية لنجمنا في ديسمبر 2021.

على مدى السنوات الست الأخيرة من مهمة المركبة الفضائية التي استمرت سبع سنوات، جمع مسبار باركر الشمسي بيانات لتنوير العلماء حول بعض أعظم أسرار الشمس.
لقد تساءل علماء الفيزياء الشمسية منذ فترة طويلة عن كيفية توليد الرياح الشمسية، وهي تيار مستمر من الجسيمات التي تطلقها الشمس، وكذلك لماذا تكون هالة الشمس أكثر سخونة من سطحها.

يريد العلماء أيضًا أن يفهموا كيفية تنظيم الانبعاثات الكتلية الإكليلية، أو السحب الكبيرة من الغاز المتأين الذي يسمى البلازما والمجالات المغناطيسية التي تندلع من الغلاف الجوي الخارجي للشمس.

عندما تستهدف هذه الإطلاقات الأرض، فإنها يمكن أن تسبب عواصف مغناطيسية أرضية، أو اضطرابات كبيرة في المجال المغناطيسي للكوكب، والتي يمكن أن تؤثر على الأقمار الصناعية وكذلك البنية التحتية للطاقة والاتصالات على الأرض.

الآن، حان وقت تحليق باركر الأقرب والأخير، والذي يمكن أن يكمل الإجابات على هذه الأسئلة الدائمة ويكشف أسرارًا جديدة من خلال استكشاف منطقة شمسية مجهولة.

وقالت هيلين وينترز، مديرة مشروع باركر سولار بروب من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز، في بيان لها: “إن باركر سولار بروب يغير مجال الفيزياء الشمسية”. “بعد سنوات من مواجهة الحرارة والغبار في النظام الشمسي الداخلي، وتلقي انفجارات من الطاقة الشمسية والإشعاع لم تشهدها أي مركبة فضائية من قبل، يواصل مسبار باركر الشمسي ازدهاره.”

تحليق قريب للغاية لنجم ناري

سيكون تحليق باركر في حوالي الساعة 6:53 صباحًا بالتوقيت الشرقي عشية عيد الميلاد هو الأول من بين أقرب ثلاث اقترابات للمركبة الفضائية، ومن المتوقع أن يحدث الاثنان الآخران في 22 مارس و19 يونيو.

وستكون المركبة الفضائية قريبة جدًا لدرجة أنه إذا كانت المسافة بين الأرض والشمس بطول ملعب كرة قدم أمريكي، فستكون المركبة الفضائية على بعد حوالي 4 ياردات من منطقة النهاية، وفقًا لوكالة ناسا.

عند هذا القرب، سيكون المسبار قادرًا على الطيران عبر أعمدة البلازما وكذلك داخل الثوران الشمسي إذا انطلق من الشمس.

وقالت نور روافي، العالمة في مشروع باركر سولار بروب، إن المركبة الفضائية صُممت لتتحمل أقصى درجات حرارة الشمس، وقد طارت عبر عمليات قذف كتلية إكليلية في الماضي دون أي تأثير على المركبة.

تم تجهيز المركبة الفضائية بدرع من رغوة الكربون يبلغ سمكه 4.5 بوصة (11.4 سم) وعرضه 8 أقدام (2.4 متر). على الأرض قبل الإطلاق، تم اختبار الدرع وكان قادرًا على تحمل درجات حرارة قريبة من 2500 درجة فهرنهايت (حوالي 1400 درجة مئوية). عشية عيد الميلاد، يمكن أن يواجه الدرع درجات حرارة تصل إلى 1800 فهرنهايت (980 درجة مئوية).

وفي الوقت نفسه، ستكون درجة حرارة الجزء الداخلي للمركبة الفضائية مريحة حتى تتمكن الأنظمة الإلكترونية والأدوات العلمية من العمل كما هو متوقع. يقوم نظام تبريد فريد من نوعه صممه مختبر الفيزياء التطبيقية بضخ المياه من خلال المصفوفات الشمسية للمركبة لإبقائها عند درجة حرارة ثابتة تبلغ 320 فهرنهايت (160 درجة مئوية)، حتى أثناء الاقتراب من الشمس.

ستقوم المركبة الفضائية بالتحليق بشكل مستقل لأن مركز التحكم في المهمة سيكون خارج الاتصال بالمسبار بسبب قربه من الشمس.

وقال روافي إنه بعد أقرب اقتراب، حوالي منتصف الليل بين الخميس والجمعة، سيرسل باركر إشارة تسمى نغمة المنارة إلى مركز التحكم في المهمة لتأكيد نجاح التحليق.

وقال إن نغمة المنارة عبارة عن جزء محدود من البيانات التي تنقل الحالة العامة للمركبة الفضائية.

وقال روافي إن المجموعة الهائلة من البيانات والصور التي تم جمعها أثناء التحليق لن تصبح متاحة للتحكم في المهمة حتى يتحرك باركر بعيدًا عن الشمس في مداره، وهو ما سيحدث بعد حوالي ثلاثة أسابيع في منتصف يناير.

توقيت مثالي لرؤية شمس نشطة

بعد ما يزيد قليلاً عن عام من إطلاق مسبار باركر الشمسي لأول مرة، دخلت الشمس في دورة شمسية جديدة. الآن، بينما يقترب باركر من أقرب نقطة له، تشهد الشمس الحد الأقصى للطاقة الشمسية، مما يعني أن المهمة قد أتيحت لها الفرصة لمشاهدة معظم الدورة الشمسية والتحولات بين أعلى مستوياتها وأدنى مستوياتها، كما قال الدكتور سي. أليكس يونغ، المدير المساعد. للعلوم في قسم علوم الفيزياء الشمسية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند.

أعلن علماء من وكالة ناسا والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ولوحة التنبؤ بالدورة الشمسية الدولية في أكتوبر أن الشمس قد وصلت إلى الحد الأقصى للطاقة الشمسية، أو ذروة النشاط خلال دورتها التي تبلغ 11 عامًا.

وفي ذروة الدورة الشمسية، تنقلب أقطاب الشمس المغناطيسية، مما يؤدي إلى انتقال الشمس من الهدوء إلى النشاط. يتتبع الخبراء النشاط الشمسي المتزايد من خلال حساب عدد البقع الشمسية التي تظهر على سطح الشمس. ومن المتوقع أن تظل الشمس نشطة للعام المقبل أو نحو ذلك.

أصبح النشاط المتزايد للشمس واضحًا هذا العام خلال عرضين رئيسيين للشفق القطبي على الأرض في شهري مايو وأكتوبر، عندما تم توجيه الانبعاثات الكتلية الإكليلية الصادرة عن الشمس نحو كوكبنا. كما أن العواصف الشمسية مسؤولة أيضًا عن توليد الشفق القطبي الذي يتراقص حول قطبي الأرض، والمعروف باسم الأضواء الشمالية، أو الشفق القطبي، والأضواء الجنوبية، أو الشفق الأسترالي. عندما تصل الجسيمات النشطة الناتجة عن المقذوفات الكتلية الإكليلية إلى المجال المغناطيسي للأرض، فإنها تتفاعل مع الغازات الموجودة في الغلاف الجوي لتكوين ضوء ملون مختلف في السماء.

وقال يونج: “تسببت هاتان العاصفتان في ظهور الشفق القطبي حتى قاع الولايات المتحدة”. “لكن عاصفة مايو كانت عاصفة قوية بشكل خاص. في الواقع، نعتقد أنه قد يستمر من 100 إلى 500 عام، وقد تسبب ذلك في ظهور الشفق القطبي بالقرب من خط الاستواء، وهو أمر لم يسمع به من قبل على الإطلاق. لقد كان حدثًا عالميًا تمكن الملايين، وربما المليارات من الناس، من رؤيته، وقد لا يحدث مرة أخرى”.

وقال يونج إن البيانات التي جمعها باركر سولار بروب يمكن أن تمكن العلماء من فهم العواصف الشمسية بشكل أفضل وحتى كيفية التنبؤ بها.

وقال يونج: “الشمس هي النجم الوحيد الذي يمكننا رؤيته بالتفصيل، ولكن يمكننا في الواقع الذهاب إليه وقياسه مباشرة”. “إنه مختبر في نظامنا الشمسي يسمح لنا بالتعرف على جميع النجوم الأخرى في الكون وكيف تتفاعل كل تلك النجوم مع مليارات ومليارات الكواكب الأخرى التي قد تكون أو لا تشبه كواكبنا في نظامنا الشمسي. “

ومع أخذ ذلك في الاعتبار، قال روافي إنه يأمل أن تقدم الشمس عرضًا مذهلاً أثناء اقتراب المسبار، مما يمكّن العلماء من الحصول على نظرة ثاقبة لنشاط الشمس.

وقال روافي: “يا شمس، من فضلك ابذلي قصارى جهدك”. “امنحنا أقوى حدث يمكنك القيام به، وسيتمكن مسبار باركر الشمسي من التعامل معه.”

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على موقع CNN.com