مسبار ناسا ينجز إنجاز ضخم لم يسبق له الحدوث

مسبار ناسا ينجز إنجاز ضخم لم يسبق له الحدوث

- المجتمع العلمي، يكوّر من اكتشافاته، في |المجال الفلكي|، يحاول العلماء، معرفة المزيد من الأمور حول |المجرات| و |الكون|، و اليوم مسبار ناسا، يعطي رقماً قياسياً جديداً، و هذا ما يساعد المجتمع العلمي بشكل كبير، الإنجازات الضخمة، تصنع فروقات عظيمة.

-  parker solar probe : 

- المسبار الشمسي باركر سولار بروب، سجل رقمين قياسين، و هو تابع لوكالة |ناسا الفضائية|، أثناء تحليقه العاشر، فوق |الشمس|.

- انجازات المسبار : 

- حيث استطاع المسبار، من قطع مسافة 5.3 مليون ميل، أي ما يعادل 8.5 مليون كيلومتر، من سطح الشمس، و هو أقرب ما تحقق خلال السنوات الفائتة.

- و سرعته أيضاً، تمكنت من تحقيق رقم قياسي جديد، حيث أن المسبار سار بسرعة 364660 ميل في الساعة، أي ما يقارب (586864 كيلومتر في الساعة).

- بسبب هذه السرعة الكبيرة، يستطيع المسبار قطع المسافة بين الأرض و القمر ، بحوالي ساعة فقط، مع أن هذه الرحلة تستغرق ثلاثة أيام تقريباً.

- أهمية المسبار : 

- يمكننا من خلال المسبار، معرفة أكثر المناطق عمقاً، من الغلاف الشمسي الذي حولنا، و هو يكشف لغز البيئة التي تحيط بنا.

- و أيضاً يساعد المسبار، بالكشف عن التغيرات التي تطرأ على |الفضاء|، و التنبؤ بما سيحدث، و هذا يؤثر على الحياة بشكل عام، و أيضاً يطور المجال |التكنولوجي| على كوكب |الأرض|.

- طموحات أكبر : 

- وكالة ناسا الفضائية، صرحت أنها ستطلق مسبارين آخرين بالقرب من |كوكب الزهرة|، و ذلك سيتم بين أغسطس من العام 2023م ، و نوفمبر 2024م ، حيث تريد الشركة وصل |المسبار الشمسي|، إلى مسافة 4 ملايين ميل، بالقرب من سطح الشمس، و ذلك بسرعة سوف تكون 430 ألف ميل في الساعة.

تحرير: أحمد القادري

 هل يمكننا السفر عبر الفضاء؟ 

 - الجزء الثاني -

هل يمكننا السفر عبر الفضاء؟

كيف يمكن زيادة سرعة السفر عبر الفضاء؟

الحل الأول:

 تصغير حجم المسبار بحيث لا يتجاوز بضعة سنتيمترات لأن حجمه الصغير سيساعده على الإنطلاق بسرعاتٍ هائلة قد تصل إلى 20% من سرعة الضوء 

وذلك إذا تمكنا من دفع ذلك المسبار عدة مرات وبدفعات قوية باستخدام تقنية الليزر التي تسمح بإطلاق حزمة ليزرية من الإلكترونات نحو المسبار أثناء رحلته لترفع سرعته.

إذا وصلت سرعة المسبار إلى 20% من سرعة الضوء فسيحتاج إلى عشرين سنة للوصول إلى ذلك الكوكب وهذا وقتٌ مقبولٌ جداً، 

و إذا نجح الأمر فسيكون بمقدور ذلك المسبار إلتقاط الصور وتحليل الأشعة المنعكسة عن الكوكب وإجراء الكثير من الدراسات التي قد تعطينا معلوماتٍ لم تخطر على بالنا يوماً.

قد يبدو هذا الكلام خيالياً ولكنه ممكن نظرياً على الأقل ولقد بدأ العمل بالفعل على ذلك المشروع من قبل ملياردير روسي جمع حوله مجموعةً من أفضل العلماء مثل ستيفن هوكينز قبل موته، ولكن ذلك المشروع لم يرَ النور حتى الآن.

الحل الثاني: 

هو استخدام ما يسمى بالشراع الشمسي، وهوشبيهٌ جداً بأشرعة السفن القديمة التي تحصل على الدفع من طاقة الرياح ولكن الشراع الشمسي سيستمد طاقته من الرياح الشمسية، 

فكما نعلم فإن الشمس تطلق طاقةً كبيرةً على شكل جسيماتٍ صغيرةٍ جداً وخاصةً عندما تكون في ذروة نشاطها،

 فعند اصطدام تلك الجسيمات القادمة بسرعة هائلة بالشراع الشمسي فإنها ستعطيه طاقة دفعٍ كبيرةٍ قد تجعل المسبار الصغير ينطلق بسرعةٍ كافيةٍ لبلوغ ذلك الكوكب خلال أربعين أو خمسين سنةٍ فقط وهذه الفترة معقولة جداً،

 مع العلم بأن مركبة نيوهورايزن احتاجت إلى أحد عشر عاماً لبلوغ كوكب زحل، ما يعني أن رحلةً فضائيةً تستغرق بضع عشرات السنوات ليست أمراً سيئاً.

وكذلك فقد نجد طرقاً أخرى تسمح لنا بزيادة سرعة المسبار الفضائي،

 فمثلاً يمكن تغيير نوع الوقود وآلية عمل المحرك فالوقود المستخدم في المركبات الفضائية حتى الآن هو مزيجٌ من الأكسجين السائل و الهيدروجين السائل اللذان يشتعلان بشدة عند مزجهما ما يعطي طاقة دفعٍ كبيرةٍ للمركبة،

 ولكن ماذا لو استخدمنا وقوداً آخر؟

 لقد ظهر حديثاً ما يسمى بالمحرك الأيوني، فما هو؟

يعمل المحرك الأيوني على مبدأ تحويل الذرات إلى أيونات تندفع بسرعةٍ بفعل الحقل الكهربائي، وتتحول الذرات إلى أيونات بانتزاع الإلكترونات منها،ٍ

 فمثلاً  إذا ملأنا خزان وقود المركبة الفضائية بذرات مادة ما ثم قذفنا تلك الذرات بإلكتروناتٍ تحمل طاقةً كافيةً فإن تلك الإلكترونات المقذوفة ستنزع بعض الإلكترونات من الذرات التي تتحول إلى أيونات

 (الأيونات هي ذرات موجبة بسبب انتزاع بعض الكتروناتها) 

وعندما تندفع تلك الأيونات نحو مخرج المحرك بفعل جهد كهربائي عالٍ جداً فإنها ستندفع نحو الخارج بسرعةٍ كبيرةٍ ما يعطي دفعاً للمركبة بالجهة المعاكسة،

 ومع تكرار هذه العملية طوال رحلة المسبار فإن السرعة ستزداد باستمرار حتى تبلغ مقداراً كبيراً.

إقرأ المزيد ...لتعرف أكثر 

🔭بقلمي سليمان أبو طافش 

ما قد لا تعرفه عن المسبار فوياجر2 - الجزء الأول تصميم الصورة رزان الحموي

في 20 أغسطس /آب عام 1977، انطلقت من الأرض مهمةٌ طموحةٌ تهدف للسفر إلى خارج نطاق مجموعتنا الشمسية، وكان هدفها الأولي، هو دراسة مكونات المجموعة الشمسية البعيدة عن قرب، قبل إكمال الرحلة، وقد تزامن ذلك مع اصطفاف كواكب المجموعة الشمسية بشكلٍ نادرٍ خلف بعضها البعض، بحيث استطاعت مركبة فوياجر2 أن تستفيد من جاذبية تلك الكواكب لكي تنطلق إلى مسافاتٍ أبعد وبسرعاتٍ متزايدة.

مسار رحلة فوياجر2:

تركزت مهمة المسبار فوياجر2 على دراسة الكواكب الغازية، وهي |الكواكب| الأبعد عن |الشمس|، فتوجّه نحو |المشتري| ثم زار كلاً من زحل وأورانوس ونبتون، وكان علماء الفلك وقتها، يتأملون أن يصلوا إلى حافة نظامنا الشمسي واستكشافها، فقاموا بتزويد المسبار بهوائي كبير وصل طوله إلى أربعة أمتار.

أهم اكتشافات فوياجر2:

يعتبر فوياجر2 أول جسمٍ صنعه البشر يتجاوز |أورانوس|، ويدرس الكواكب البعيدة عن كثب، فاستطاع المسبار خلال رحلته أن يكتشف القمر الرابع عشر لكوكب المشتري، كما اكتشف حلقتين جديدتين وعشرة أقمارٍ غير معروفة لأورانوس، ثم رصد البقعة المظلمة العظيمة على كوكب نبتون، فأكّد بأنها عاصفةٌ عملاقةٌ يقترب حجمها من حجم الأرض، وهي تتحرك بسرعة 2400 كيلو مترٍ في الساعة، فهي بذلك أسرع عاصفةٍ تم رصدها على |كواكب النظام الشمسي|.

هل أطلق البشر مركباتٍ أخرى نحو الفضاء البعيد؟

منذ انطلاق أولى |الرحلات البشرية| إلى الفضاء، استطاعت خمس مركباتٍ فقط الهروب من جاذبية |النظام الشمسي|، وهي: بيونير10 وبيونير11، فوياجر1 وفوياجر2، ونيو هورايزون، مع أن عدد الأجسام التي أطلقها البشر إلى الفضاء أصبح بالآلاف، ولكن تجاوز جاذبية الأرض سهلٌ جداً مقارنةً بتجاوز جاذبية المجموعة الشمسية الهائلة.

غلاف المجموعة الشمسية:

تُعتبر مركبة فيواجر2 الجسم الثاني الذي صنعه البشر وتجاوز حدود غلاف |المجموعة الشمسية| بعد فوياجر1، ويتكون غلاف المجموعة الشمسية من الحقولٍ المغناطيسية والجسيمات التي تُنتجها الشمس، وهي تشكّل درعاً حامياً إلى حدٍّ ما، وهي تتجاوز النطاق المسمى بنطاق كايبر.

ما أنجزه فوياجر2 على المشتري:

بعد إطلاق فوياجر2 بعامين، استطاع ارسال أول صورةٍ للمشتري، كما زود العلماء بالكثير من المعلومات حول قمري المشتري "آيو" و"أوروبا"، وهما من أكبر أقمار المشتري، وكانت أقرب مسافةٍ يقترب فيها من المشتري هي 644 ألف كيلو متر، فرصد عندها بعض التغيرات في شكل البقعة الحمراء المميزة لكوكب المشتري ولونها، وهي عاصفةٌ عملاقةٌ يمكن وصفها بانها دائمة.

اكمال الرحلة إلى الكواكب الأبعد:

بعد مغادرة المشتري بعامين، وصل فوياجر2 إلى زحل، فاكتشف خيوطاً وعقداً في بعض حلقاته، وخلال مروره عبر الحلقات، اصطدم بآلاف حبيبات الغبار، فانحرف عن مساره، ولكن محركاته النفاثة استطاعت إعادته إلى مساره الصحيح، ثم أكمل المسبار طريقه إلى أورانوس ثم نبتون والتقط الكثير من الصور لهما، وقدّم الكثير من المعلومات.

الوصول إلى نبتون:

كان تحليق فوياجر2 حول "تريتون" قمر نبتون في عام 1989، أول لقاءٍ بين البشر و|الكوكب الثامن| في مجموعتنا الشمسية، ويعتبر علماء الفلك بأن "تريتون" هو أكبر جسمٍ معروفٍ تشكّل في حزام كايبر، وهذا الحزام أشبه بحلقةٍ هائلةٍ تحيط بالمجموعة الشمسية، ويحتوي عدداً هائلاً من الكتل الجليدية، وهو مصدر الكثير من |النيازك| والكويكبات التي تزور الأرض أو تقترب منها. 

ماذا اكتشف فوياجر2 على نبتون؟

اكتشف فوياجر2 نظام حلقات نبتون وأقماره الداخلية الصغيرة، وجمع كمياتٍ كبيرةً من المعلومات حول "تريتون"، فاكتشف بأنه مغطي ببراكين جليديةٍ تنفث الجليد بدل الحمم المنصهرة، وهذا الجليد يتكون من الماء والأمونيا والميثان، وقد رصدت المركبة الأحدث "نيو هورايزون" نفس الظاهرة على كوكب بلوتو القزم.

.. اقرأ المزيد

بقلمي: سليمان أبو طافش

ما قد لا تعرفه عن المسبار فوياجر2 - الجزء الثاني تصميم الصورة رزان الحموي

تحدثنا في المقال السابق عن أهم اكتشافات مسبار فوياجر2  في عدة كواكب، دعونا اليوم نتعرف على العوامل و المشكلات التي ولجهها هذا المسبار..

فوياجر2 يتجاوز حدود الصدمة:

غادر فيواجر2 |النظام الشمسي| بعد أن استطاع المرور على |الكواكب الغازية| العملاقة ورصدها وتسجيل الكثير من الصور والمعلومات وإرسالها إلى الأرض، وما أن تخلّص من جاذبية |النظام الشمسي| حتى عدّل إعداداته إلى وضع توفير الطاقة، وفي شهر آب من عام 2007، تجاوز المسبار أقصى حدود غلاف المجموعة الشمسية، وهي ما تسمى حدود الصدمة.

العوامل المؤثرة على تلقي الرسائل من أي مسبار:

في صيف 2013، وصل فوياجر2 إلى الفضاء المسمى "الفضاء البين نجمي"، وعند ارسال واستقبال البيانات من تلك المنطقة يجب أخذ ثلاثة عوامل بالحسبان، هي المسافة والقوة والوقت، فكلما ابتعد المسبار عن |الأرض| زادت المسافة التي يتوجب على الإشارة قطعها حتى تصل إلى وجهتها على الأرض، فيزداد الوقت الذي تستغرقه لذلك، وتصبح أضعف.

مشاكل أخرى تظهر عند التعامل مع المركبات البعيدة:

توجد مشكلةٌ أخرى في التعامل مع المسبار البعيد، فمن غير الممكن تجديده أو صيانته، فسيتوجب عليه الاعتماد فقط على ما زوّد به قبل اطلاقه، كما أن الوقود الذي يستخدمه المسبار فوياجر2 هو من نوع الوقود المشع، وكلما تحلّلت المادة المشعة، كلما أطلقت المزيد من الطاقة، التي تتحول إلى كهرباء يستخدمها المسبار، ولكن تلك المادة المشعة لا بد لها أن تنفذ في وقتٍ ما. 

انقطاع الاتصال مع فوياجر2:

في عام 2018 كان فوياجر2 قد ابتعد عن الأرض بمسافة 19.3 مليار كيلو متر، وكان الاتصال به ما زال ممكناً بسبب تطور تقنيات ارسال واستقبال الإشارات على الأرض، فأصبح من الممكن ارسال وتلقي الإشارات الضعيفة القادمة منه، وفي مارس \ آذار من عام 2020، انقطع الاتصال بين الأرض وبين فوياجر2.

استعادة الاتصال مع فوياجر2 أصبح ممكناً:

تطوّرت وسائل الاتصالات بشكلٍ كبيرٍ منذ مطلع القرن الحالي، وقد طورت ناسا نظاماً جديداً للتواصل مع المركبات الفضائية البعيدة أطلقت عليه اسم "DSN"، ويتكون من هوائياتٍ ضخمةٍ تعمل في مجال الأمواج الراديوية، وهي موجودة في عدة مناطق من العالم مثل كاليفورنيا ومدريد وكانبيرا (استراليا).

عودة التواصل مع فوياجر2:

الطبق الهوائي المستخدم للتواصل مع فوياجر2 موجودٌ في كانبيرا، ويبلغ قطره سبعين متراً، وهو الوحيد القادر على ارسال الأوامر إليه، وقد بدأ العمل فعلياً في عام 1972، ولكن قطره حينها لم يتجاوز أربعةً وستين متراً، ثم خضع إلى الكثير من عمليات الإصلاح والتعديل والتطوير، فأصبح في أكتوبر من عام 2020 جاهزاً للتعامل مع فوياجر2 فأرسل إليه اشارةً وتلقى الرد عليها بعد عدة أشهر.

التحديثات التي سمحت بعودة الاتصال:

في الفترة التي توقف فيها الاتصال مع فوياجر2، كان استقبال البيانات منه ما زال ممكناً، ولكن ارسال الأوامر إليه لم يكن متاحاً، ولذلك تم تزويد طبق كانبيرا بعد تحديثه بجهازي ارسالٍ راديوي حديثين، كما أضيفت إليه بعض المعدات الجديدة لنظامي التدفئة والتبريد، بالإضافة إلى بعض الأجهزة الإلكترونية الداعمة لجهازي الارسال الحديثين.

لماذا أصبح طبق كانبيرا الوحيد القادر على التواصل مع فوياجر2؟

تتميز هوائيات شبكة مراقبة |الفضاء| البعيد بتوزعها على سطح الأرض بشكلٍ دقيق، بحيث تُبقي أية مركبةٍ فضائيةٍ على اتصالٍ دائمٍ بإحدى تلك الهوائيات على الأقل أثناء حركة الأرض حول نفسها وحول الشمس، ولكن المسار الذي اتخذه فوياجر2 بعد مغادرة نبتون جعله يختفي عن الهوائيات الموجودة في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، فأصبح هوائي كانبيرا الوحيد القادر على التواصل معه.

إذا وجدت في المعلومات التي قرأتها بعض الفائدة فشاركها مع أصدقائك.

بقلمي: سليمان أبو طافش 

سفينة فضائية من صنع الإنسان ...

تمكنت من لمس الشمس لأول مرة في التاريخ 

سفينة فضائية من صنع الإنسان ...تمكنت من لمس الشمس لأول مرة في التاريخ

لقد حدث منذ فترة قصيرة معجزة تاريخية لا تصدق، سوف يسجلها التاريخ العلمي كظاهرة لم تحدث من قبل على الإطلاق، حيث تمكنت |مركبة فضائية| قد صنعها الإنسان بعلمه و ذكائه في الاقتراب من الشمس و ملامستها بدرجة لم تسجل من قبل.

- إطلاق ناسا لمسبار باركر

قامت |ناسا| في تاريخ 28 نسيان من عام 2021،  بإطلاق مسبار باركر سولار بروب إلى داخل الغلاف الجوي العلوي التابع للشمس، حيث أنه عمل على أخذ قياسات في الموقع بشكل دقيق، مما قد أعطانا ثروة ضخمة من البيانات التي لم يسبق لنا أن رأيناها من قبل عن قلب، و مركز نظامنا الشمسي.

- الهدف من إطلاق مسبار باركر

إن عالم الفيزياء الفلكية الذي يعرف باسم "توماس زوربوشن"، و هو المدير المساعد في مديرية المهام العلمية ضمن مقر وكالة ناسا قد قال:" إن المسبار الشمسي باركر قد "لمس نجم الشمس" ضمن لحظة هائلة، و مذهلة لعلوم| الطاقة الشمسية|، و إن هذا الإنجاز رائعٌ بالفعل.

 حيث إن هذا الإنجاز التاريخي المذهل لن يوفر لنا فقط رؤيا أعمق لطبيعة تطور شمسنا، و تأثيراتها على |نظامنا الشمسي| الذي لازلنا نريد اكتشاف المزيد من المعلومات عنه، و لكن كل شيء نتعلمه عن نجمنا هو يزيدنا أيضاً من العلوم عن باقي النجوم الموجودة في بقية الكون".

إن باركر سولار بروب قد أطلق فعلياً في بداية عام 2018، حيث كان الهدف الأساسي منه هو التمكن من فحص الهالة الشمسية. 

لذلك، قد تم العمل على تخطيط مهامه، و التي تم تحديد مدتها على حوالي السبع سنوات. و قد كانت تلك المهمام تتركز على أن هذه السفينة الفضائية يتوجب عليها أن تقوم بعدة محاولات للاقتراب من الشمس اقتراباً وثيقاً،  أو حضيضاً، و ذلك من خلال استخدامه لسبع مناورات،  مساعدة للجاذبية الموجودة في كوكب الزهرة، و ذلك من أجل اقترابه من الشمس أكثر من أي وقت مضى، و لقد كان الحضيض الشمسي الأول الذي حدث في شهر نسيان هو المحاولة الثامنة للاقتراب من الشمس، و المحاولة الأولى للتمكن من دخول الهالة فعلياً.

- إنجازات مسبار باركر التاريخية

حيث استطاعت هذه السفينة الفضائية التي سوف يخلد اسمها التاريخ، في الاقتراب من الشمس، و قيامها بجمع بقياس التقلبات التي تحدث ضمن المجال المغناطيسي للشمس، و أخذ عينات من الجسيمات الموجودة ضمن الغلاف الجوي للشمس، و قد بقيت ما يقارب الخمس ساعات ضمن الغلاف الجوي الشمسي.

كما و قد تم ملاحظة عدم وجود سطح صلب للشمس، بل أنه يوجد سطحٌ يسمى علمياً باسم "Alfvén"، و هنا تكون الجاذبية الشمسية، و الحقول المغناطيسية للشمس هي أضعف من أن تحتوي على وجود البلازما الشمسية، و هذه كانت واحدة من أهداف سفينة باركر، و ذلك من أجل دراسة هذا السطح الحرج للشمس.

📡 تحرير : إيمان الأغبر