في 11 كانون الثاني (يناير) 2026، شاهدت بفارغ الصبر في قاعدة فاندنبرغ لقوة الفضاء التي تخضع لرقابة مشددة في كاليفورنيا، صاروخًا مذهلاً من طراز SpaceX Falcon 9 يحمل تلسكوب باندورا، وهو كوكب خارج المجموعة الشمسية الجديد التابع لناسا، إلى المدار.
الكواكب الخارجية هي عوالم تدور حول نجوم أخرى. ومن الصعب جدًا مراقبتها لأنها – عند رؤيتها من الأرض – تظهر كنقاط باهتة للغاية بجوار نجومها المضيفة، والتي تكون أكثر سطوعًا بملايين إلى مليارات المرات وتحجب الضوء الذي تعكسه الكواكب. وسينضم تلسكوب باندورا ويكمل تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا في دراسة هذه الكواكب البعيدة والنجوم التي تدور حولها.
أنا أستاذ علم الفلك في جامعة أريزونا ومتخصص في دراسات الكواكب حول النجوم الأخرى وعلم الأحياء الفلكي. أنا باحث مشارك في Pandora وأقود مجموعة العمل العلمية الخاصة بالكواكب الخارجية. لقد بنينا نظام باندورا لتحطيم الحاجز – لفهم وإزالة مصدر التشويش في البيانات – الذي يحد من قدرتنا على دراسة الكواكب الخارجية الصغيرة بالتفصيل والبحث عن الحياة عليها.
مراقبة الكواكب الخارجية
لدى علماء الفلك خدعة لدراسة الأجواء الخاصة بالكواكب الخارجية. ومن خلال مراقبة الكواكب أثناء دورانها أمام نجومها المضيفة، يمكننا دراسة ضوء النجوم الذي يرشح عبر أغلفتها الجوية.
تشبه عمليات رصد عبور الكواكب هذه وضع كأس من النبيذ الأحمر أمام شمعة: سيُظهر الضوء الذي يمر عبرها تفاصيل دقيقة تكشف عن جودة النبيذ. ومن خلال تحليل ضوء النجوم الذي يتم ترشيحه عبر الغلاف الجوي للكواكب، يمكن لعلماء الفلك العثور على أدلة على وجود بخار الماء والهيدروجين والسحب وحتى البحث عن أدلة على وجود الحياة. قام الباحثون بتحسين عمليات رصد العبور في عام 2002، وفتحوا نافذة مثيرة لعوالم جديدة.
لفترة من الوقت، بدا الأمر وكأنه يعمل بشكل مثالي. ولكن، بدءًا من عام 2007، لاحظ علماء الفلك أن البقع النجمية – وهي مناطق أكثر برودة ونشطة في النجوم – قد تشوش قياسات العبور.
في عامي 2018 و2019، حصل على الدكتوراه. قمت أنا والطالب بنجامين في. راكهام، وعالم الفيزياء الفلكية مارك جيامبابا، بنشر سلسلة من الدراسات التي توضح كيف يمكن للبقع النجمية الداكنة والمناطق النجمية الأكثر سطوعًا والنشطة مغناطيسيًا أن تضلل قياسات الكواكب الخارجية بشكل خطير. لقد أطلقنا على هذه المشكلة اسم “تأثير مصدر الضوء العابر”.
يتم رصد معظم النجوم، وهي نشطة وتتغير بشكل مستمر. لقد أوضحنا أنا وبن ومارك أن هذه التغييرات تغير الإشارات الصادرة عن الكواكب الخارجية. ومما يزيد الأمر سوءًا، أن بعض النجوم تحتوي أيضًا على بخار ماء في طبقاتها العليا، وغالبًا ما يكون أكثر وضوحًا في البقع النجمية منه خارجها. ويمكن أن يؤدي هذا الغاز وغيره إلى إرباك علماء الفلك، الذين قد يظنون أنهم عثروا على بخار الماء في الكوكب.
في أبحاثنا – التي نُشرت قبل ثلاث سنوات من إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي عام 2021 – توقعنا أن ويب لا يمكنه الوصول إلى إمكاناته الكاملة. لقد دقنا جرس الإنذار. أدرك علماء الفلك أننا كنا نحاول الحكم على نبيذنا في ضوء الشموع الخافتة وغير المستقرة.
ولادة باندورا
بالنسبة لي، بدأت باندورا برسالة بريد إلكتروني مثيرة للاهتمام من وكالة ناسا في عام 2018. طلب عالمان بارزان من مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، وهما إليسا كوينتانا وتوم باركلي، الدردشة. كانت لديهم خطة غير عادية: لقد أرادوا بناء تلسكوب فضائي بسرعة كبيرة للمساعدة في معالجة التلوث النجمي – في الوقت المناسب لمساعدة ويب. لقد كانت هذه فكرة مثيرة، ولكنها كانت أيضًا صعبة للغاية. التلسكوبات الفضائية معقدة للغاية، وليست شيئًا ترغب عادةً في تجميعه بسرعة.
تنفصل باندورا عن النموذج التقليدي لناسا. لقد اقترحنا وقمنا ببناء Pandora بشكل أسرع وبتكلفة أقل بكثير مما هو معتاد في مهام ناسا. كان نهجنا يعني إبقاء المهمة بسيطة وقبول مخاطر أعلى إلى حد ما.
ما الذي يجعل باندورا مميزة؟
باندورا أصغر حجمًا ولا يمكنها جمع نفس القدر من الضوء مثل شقيقها الأكبر ويب. لكن باندورا ستفعل ما لا يستطيع ويب فعله: سيكون قادرًا على مراقبة النجوم بصبر لفهم كيفية تغير أغلفتها الجوية المعقدة.
ومن خلال التحديق في النجم لمدة 24 ساعة باستخدام الكاميرات المرئية والأشعة تحت الحمراء، سيتم قياس التغيرات الطفيفة في سطوع النجم وألوانه. عندما تدور المناطق النشطة في النجم داخل وخارج نطاق الرؤية، وتتشكل البقع النجمية وتتطور وتتبدد، سيقوم باندورا بتسجيلها. في حين أن ويب نادرًا ما يعود إلى نفس الكوكب بنفس تكوين الأداة ولا يراقب أبدًا نجومه المضيفة، فإن باندورا سيعيد زيارة نجومه المستهدفة 10 مرات على مدار العام، ويقضي أكثر من 200 ساعة على كل واحد منهم.
ومن خلال هذه المعلومات، سيتمكن فريق باندورا من معرفة كيفية تأثير التغيرات في النجوم على عمليات عبور الكواكب المرصودة. مثل ويب، ستراقب باندورا أحداث عبور الكواكب أيضًا. ومن خلال الجمع بين البيانات المستمدة من Pandora وWebb، سيتمكن فريقنا من فهم مكونات الغلاف الجوي للكواكب الخارجية بمزيد من التفصيل أكثر من أي وقت مضى.
بعد الإطلاق الناجح، تدور باندورا الآن حول الأرض كل 90 دقيقة تقريبًا. يتم الآن اختبار أنظمة Pandora ووظائفها بدقة بواسطة Blue Canyon Technologies، الشركة المصنعة الأساسية لـ Pandora.
بعد حوالي أسبوع من الإطلاق، ستنتقل السيطرة على المركبة الفضائية إلى مركز العمليات متعددة المهام التابع لجامعة أريزونا في توكسون، أريزونا. ثم يبدأ عمل فرقنا العلمية بشكل جدي وسنبدأ في التقاط ضوء النجوم المتسرب عبر أجواء العوالم الأخرى، ونراها بعين جديدة وثابتة.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: دانيال آباي، جامعة أريزونا
اقرأ المزيد:
دانييل أباي هو أستاذ علم الفلك وعلوم الكواكب والعلوم البصرية في جامعة أريزونا. يتلقى تمويلًا من وكالة ناسا.