سيتنافس تصميمان لتلسكوب فضائي ليصبحا المصور الكوني التالي لناسا

عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.

شرعت الفرق التي تقف وراء تلسكوبين فضائيين جديدين محتملين في دراسات التصميم النهائية الخاصة بها بينما تتنافس وجهاً لوجه لمعرفة أيهما سيكون الأول من فئة مهمة “المسبار” الجديدة التابعة لناسا.

وستقوم بعثة بريما، وهي بعثة مسبار الأشعة تحت الحمراء البعيدة للفيزياء الفلكية، بالدراسة الكون على أطول الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، مما يسد الفجوة بين ما تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) يمكنه الرؤية في الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة، وما ترصده التلسكوبات الراديوية. في 8 نوفمبر، قام فريق بريما الدولي بقيادة جيسون جلين من وكالة ناسا مركز جودارد لرحلات الفضاء ومن بينهم باحثون من الولايات المتحدة وأوروبا – اجتمعوا في مختبر الدفع النفاث في كاليفورنيا لحضور ورشة عمل لبدء دراسة التصميم.

المهمة التي ستواجهها بريما هي AXIS، القمر الصناعي المتقدم للتصوير بالأشعة السينية. بقيادة كريس رينولدز من جامعة ميريلاند، سيتم تصميم AXIS لدراسة الثقوب السوداء داخل المجرات البعيدة في الكون المبكر التي اكتشفها تلسكوب جيمس ويب الفضائي، واستكشاف مدى نشاطها. الثقوب السوداء ورشقات نارية من سوبر نوفا يمكن أن تؤثر الانفجارات على المجرات المحيطة بها. ستقوم المهمة أيضًا بمراقبة “العابرين” – ومضات من ضوء الأشعة السينية التي يمكن أن تكون ناجمة عن انفجار النجوم. انفجارات أشعة جاما، مواطن الخلل في المغناطيسي النجوم النيوترونية أو تراكم متقطع على الثقوب السوداء.

وأمام كلا الفريقين حتى عام 2026 لتقديم قضيتهما، وقد حصل كل منهما على 5 ملايين دولار للقيام بذلك، وستطير المهمة المختارة في عام 2032.

متعلق ب: حفل “رمي اللهب” لسديم الجيتار الذي تم التقاطه بواسطة التلسكوبات الفضائية هابل وشاندرا (فيديو)

يتم دعم بريما من قبل معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرغ، ألمانيا، حيث سيقوم الباحثون ببناء مكونات حيوية للمهمة، بما في ذلك مرآتين عاليتي الدقة، يتم التحكم فيهما بشكل نشط تسمى “مروحيات المستوى البؤري ثنائي المحور”. وهي قادرة على توجيه الضوء الداخل إلى التلسكوب والانعكاس عن مرآته المصنوعة من الألومنيوم التي يبلغ طولها 1.8 متر (5.9 قدم) نحو المستشعرات الموجودة في جهازي PRIMA، مما يسمح بمناظر عالية الدقة لأي جزء من السماء في مجال رؤية النطاق.

هاتان الأداتان هما PRIMAger (PRIMA imager) وFIRESS (مطياف المسح المعزز بالأشعة تحت الحمراء البعيدة)، اللذان سيراقبان الضوء عند أطوال موجية تتراوح بين 24 و261 ميكرون (يمكن لـ JWST رؤية ما يصل إلى 28.3 ميكرون، وهو أقصى نهاية منتصف النطاق). نطاق الأشعة تحت الحمراء). ستكون بريما أكثر حساسية بـ 100 مرة من مهماتها السابقة، أي ناسا تلسكوب سبيتزر الفضائي و وكالة الفضاء الأوروبيةيدعي مرصد هيرشل الفضائي، والفريق الذي يقف وراءه، أنه سيكون لديه القدرة على قياس التركيب الكيميائي بالتفصيل للأقراص المكونة للكواكب حول الشباب. النجوم.

ونظرًا لأن ضوء الأشعة تحت الحمراء البعيدة يمكن أن يحجب بسهولة عن طريق الانبعاث الحراري من التلسكوب نفسه، فإن جهاز بريما يحتاج إلى تبريد مبرد إلى -269 درجة مئوية (-452 درجة فهرنهايت)، أي أربع درجات فقط فوق الصفر المطلق. لكن هذا يأتي بميزة؛ يمكن للأدوات استخدام أجهزة استشعار فائقة التوصيل تسمى كاشفات الحث الحركي، أو KIDs، والتي تحسب الفوتونات الفردية وكذلك تسجل طاقتها ووقت وصولها بدقة. الموصلات الفائقة هي بالضبط ما تبدو عليه: مواد ذات كفاءة إضافية في التوصيل الإلكترونات والتي تستخدم التأثيرات الكمومية، ولكن لكي تعمل، يجب أن تكون في درجة حرارة منخفضة.

مع مخاوف حول طول عمر مرصد شاندرا للأشعة السينية في ميزانية ناسا، سيكون AXIS مهمة في الوقت المناسب لملء أي فجوة إذا اضطر شاندرا إلى الإغلاق. سيعمل AXIS بانسجام مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي لاستكشاف الثقوب السوداء التي كانت موجودة منذ أكثر من 13 مليار سنة. من ناحية أخرى، يغطي بريما نطاقًا من الطول الموجي لا توجد تغطية له حاليًا – الأشعة تحت الحمراء البعيدة علم الفلك لا يمكن القيام به إلا في فضاء، منذ أرضتغمرها حرارة الكوكب، ويمكن أيضًا أن تعمل بانسجام مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي لدراسة مناطق تشكل النجوم والكواكب في الكون. إنه قرار صعب ذلك ناسا يجب أن يفعل.

وجاءت الفرصة لكلا المهمتين بفضل التوصية الأخيرة الفيزياء الفلكية المسح العقدي الذي أدرك أنه قد يكون هناك تأخير لعدة عقود حتى يحل الجيل القادم من “المراصد الكبرى” محل هابلوشاندرا وحتى JWST. وللمساعدة في سد الفجوة، اقترح المسح العقدي فئة جديدة من المهام متوسطة الحجم، بميزانية تصل إلى مليار دولار (لا تشمل الإطلاق)، والتي يمكن أن تنطلق في ثلاثينيات القرن الحالي دون الكثير من التطوير. وقت مطلوب. هذه هي المهام من فئة المسبار وستساعد في خلق فرص ربما لم تكن لتحدث أبدًا إذا ألقت ناسا كل بيضها في سلة المشروع التالي الذي تبلغ قيمته عدة مليارات من الدولارات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

وأيًا كانت المهمة التي سيتم اختيارها، فإنها ستؤدي عملاً قيمًا وتعلمنا أشياء جديدة عن الكون.