يدرس فريق بقيادة ناسا بناء خط سكة حديد في الفضاء لزوج من المقاريب التي ستوفر مناظر لتكوين الكوكب والنجم والمجرة بتفاصيل غير مسبوقة. ستقوم مهمة تلسكوب التداخلات تحت الحمراء الفضائية (SPIRIT) المقترحة أيضًا بفحص كيمياء الغلاف الجوي للكواكب العملاقة حول النجوم الأخرى.
يتكون SPIRIT من مقرابين في طرفي نقيض من شعاع 120 قدمًا (40 مترًا). سوف تتحرك التلسكوبات على طول الشعاع مثل السيارات على سكة حديد ، وتمشيط صورها باستخدام تقنيات قياس التداخل لتحقيق قوة حل تلسكوب عملاق واحد بعرض 120 قدمًا.
سيقود مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، جرينبيلت ، ماريلاند ، فريقًا من ناسا / الجامعة / الصناعة لتطوير تصميم أولي لـ SPIRIT. سيقوم الفريق بتقييم مفاهيم المهمة المختلفة ، وإنشاء خريطة طريق للتطور التكنولوجي المطلوب للمهمة ، وإنشاء تقييمات مستقلة للتكلفة.
تم إجراء الدراسة في يوليو 2004 من قبل مقر وكالة ناسا ، واشنطن العاصمة ، كواحد من تسعة مقترحات ستساعد التخطيط الاستراتيجي لموضوع أبحاث علوم الفضاء في ناسا. يسعى برنامج Origins التابع لناسا للإجابة على الأسئلة الأساسية حول الكون ، مثل من أين أتينا وما إذا كنا وحدنا أم لا. سيقدم الفريق تقريراً إلى لجنة خارطة الطريق في أوائل يناير 2005 ، ومن المقرر تقديم تقرير نهائي بعد ثلاثة أشهر.
قال الدكتور ديفيد ليزاويتز من ناسا جودارد ، الباحث الرئيسي للمهمة المقترحة: "أنا مسرور لاختيار SPIRIT للدراسة". "سنمنح وكالة ناسا فرصة لبناء تلسكوب سيبهر العالم بصور واضحة ونقية للأشعة تحت الحمراء للكون."
ستساعدنا هذه الصور على الإجابة عن بعض الأسئلة العميقة للغاية. كيف نعيش المخلوقات الحية على كوكب صخري يغمره الضوء من الشمس ، وهو واحد من مائة مليار نجم نجمي لمجرة درب التبانة ذات الشكل الحلزوني الرائع؟ ربما أكثر إثارة ، يجب أن نتوقع ما هو غير متوقع ، لأن هذا ما نجده كلما تم اتخاذ خطوة كبيرة لتحسين أدوات المجتمع العلمي. قال Leisawitz "سيستخدم SPIRIT تقنيات رائدة منذ قرن من قبل الحائز على جائزة نوبل ألبرت ميشيلسون ، لذلك نحن نعرف أنه يمكن القيام بها ، وأعتقد أنها مباراة ممتازة لفئة مهمة Origins المتصورة في دعوة ناسا لتقديم مقترحات".
سوف SPIRIT فحص الكون في الأطوال الموجية تحت الحمراء البعيدة وشبه الملليمترية من الضوء. هذا الضوء غير مرئي للعين البشرية ، ولكن يُنظر إلى بعض أنواع ضوء الأشعة تحت الحمراء على أنها حرارة.
تظهر العمليات التي تبني الكواكب والنجوم والمجرات بسهولة أكبر في هذه الأنواع من الضوء. على سبيل المثال ، تولد النجوم عندما تنهار الغيوم بين النجوم الضخمة تحت جاذبيتها. يولّد الانهيار حرارة ، مما يتسبب في توهج المنطقة المركزية للنجوم في السحابة بالأشعة تحت الحمراء. غالبًا ما تكون النجوم حديثة الولادة محاطة بأقراص من الغبار والغاز ، والتي تنهار أيضًا تحت جاذبيتها لتشكيل الكواكب. في حين أن الكواكب صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها مباشرة ، فإن جاذبيتها تزعج قرص الغبار وتشكل تموجات وكتل. يسخن الغبار بواسطة النجم المركزي ، يتوهج الغبار في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، ويكشف عن الهياكل المغبرة للروح ويكشف عن مواقع وأحجام الكواكب التي لم تكن معروفة من قبل.
إن النظر أبعد إلى الفضاء يعادل الرؤية في الزمن ، لأن سرعة الضوء محدودة ، ويستغرق الضوء وقتًا كبيرًا لاجتياز مسافات كونية هائلة. نرى أقرب مجرة كبيرة (أندروميدا) كما ظهرت قبل حوالي مليوني سنة ، لأن هذا هو الوقت الذي استغرقه وصول الضوء إلينا. لقد ألقيت نظرتنا على بلايين السنين من خلال النظر إلى حدود الكون المرئي ، وبالتالي يمكننا مشاهدة المجرات أثناء تطورها. ومع ذلك ، بما أن الكون يتوسع ، فقد امتد الضوء المنبعث من المجرات البعيدة من خلال توسيع الفضاء إلى الأشعة تحت الحمراء والأطوال الموجية المليمترية ، لذلك نحتاج إلى مقاريب شديدة الحساسية لهذه الأنواع من الضوء لمراقبة تكوين المجرات البعيدة.
تبدو العديد من هذه الأشياء صغيرة جدًا ، أو تضيء بشكل ضعيف جدًا على مسافاتها البعيدة بحيث يتعذر على المقاريب الموجودة مراقبتها بتفصيل كبير. لإنجاز مثل هذه الملاحظات الطموحة ، سيحصل SPIRIT على 100 مرة من الدقة الزاوية (القدرة على رؤية التفاصيل الدقيقة) من التلسكوبات الموجودة بالأشعة تحت الحمراء الحالية ، إلى جانب تحسين في الحساسية.
تتضمن التحديات الفنية التي يجب التغلب عليها إبقاء مرايا التلسكوب شديدة البرودة (حوالي 4 درجات كلفن أو ناقص 452 درجة فهرنهايت) لذا فإن حرارتها الخاصة لا تحجب ضوء الأشعة تحت الحمراء الباهت الذي يحاولون جمعه. تحتاج أجهزة الكشف أيضًا إلى الحصول على حساسية أكبر والمزيد من وحدات البكسل. إن فريق Goddard / الصناعة على مستوى التحدي: "يحب مهندسونا العمل في هذا المشروع. هناك مساحة كبيرة للتفكير الإبداعي ، والجميع يفهم أن هذه فرصة لتحقيق قفزة عملاقة إلى الأمام علمياً مع إلهام الجيل القادم من المستكشفين ". يقول Leisawitz.
إذا تمت الموافقة عليها ، يمكن أن تكون SPIRIT جاهزة للإطلاق في 2014 ، على متن صاروخ كبير مستهلك. سيسافر SPIRIT إلى نقطة المعايرة L2 على بعد مليون ميل من الأرض حيث سيفتح شعاعه تلقائيًا وينشر التلسكوبات. يضم الفريق الذي يقوده جودارد متعاونين من كالتيك ، كورنيل ، مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، جامعة ماريلاند ، معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، مختبر البحوث البحرية ، برينستون ، جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، جامعة ويسكونسن ، ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا ومركز مارشال لرحلات الفضاء. يضم فريق الصناعة Ball Aerospace و Boeing و Lockheed-Martin و Northrop-Grumman.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
