لقد فات الأوان بالنسبة لـOmoamua، لكن يمكننا أن نكون جاهزين لاستقبال الزائر الغريب التالي إذا أردنا ذلك. من الممكن تصميم وبناء مركبة فضائية ستواجه مثل هذا الجسم في وقت قصير
عندما تم اكتشاف أومواموا، وهو أول جسم بين النجوم تم رصده وهو يمر عبر النظام الشمسي، في عام 2017، أظهر بعض الخصائص غير المتوقعة التي أثارت العديد من التساؤلات بين علماء الفلك. شكله المطول، وعدم وجود ذيل له، وحقيقة أنه غير مساره - كل هذه الأمور فاجأت وأدت إلى العديد من النظريات المتنافسة حول أصلها: هل هو نهر جليدي هيدروجيني يظهر انبعاثات الغاز، أو ربما شراع شمسي غريب على كوكب؟ رحلة في الفضاء السحيق؟ قد لا نعرف الإجابة أبدًا، لأن أومواموا يتحرك بسرعة كبيرة ويتم ملاحظته بعد فوات الأوان للحصول على صورة جيدة.
كيف ستعمل سفينة الفضاء هذه؟
لقد فات الأوان بالنسبة لـOmoamua، لكن يمكننا أن نكون جاهزين لاستقبال الزائر الغريب التالي إذا أردنا ذلك. من الممكن تصميم وبناء مركبة فضائية ستواجه مثل هذا الجسم في وقت قصير. لقد تم طرح فكرة مثل هذه المركبة الفضائية بين النجوم من قبل العديد من الخبراء، وتم منح التمويل لاستكشاف مثل هذه الفكرة من خلال برنامج الأفكار المتقدمة المبتكرة (NIAC) التابع لناسا. ولكن كيف يمكن أن تعمل سفينة الفضاء هذه بالضبط؟
تتناول ورقة بحثية جديدة نُشرت على موقع ArXiv في 27 يونيو تصميمًا محتملًا للمهمة. يقترح الاقتراح، الذي ينبع من أبحاث NIAC، الجمع بين تقنيات الشراع الشمسي والقدرة على تصغير المسابر الفضائية إلى حجم صغير وخفيف الوزن.
وقد أظهرت بعثات مثل مسبار إيكاروس التابع لوكالة الفضاء اليابانية إلى كوكب الزهرة ومشروع LightSail 2 المستمر التابع لجمعية الكواكب في مدار الأرض، أن الأشرعة الشمسية، التي تستخدم الفوتونات من الشمس للتسريع، هي أنظمة دفع قابلة للتطبيق تمامًا. وبالمثل، تم إثبات الاستخدام الناجح للأقمار الصناعية المكعبة (الأقمار الصناعية المكعبة) في البعثات بين النجوم من قبل مختبر الدفع النفاث في عام 2018. أرسلوا اثنين من الأقمار الصناعية المكعبة، أطلق عليهما اسم One Mars Cube (MarCO-a وMarCO-b)، لمرافقة مركبة الهبوط InSight في رحلتها إلى الكوكب الأحمر. عملت الأقمار الصناعية المكعبات بشكل رائع.
يمكن أن تكون الأشرعة الشمسية والأقمار الصناعية المكعبة مجتمعة أداة قوية لاستكشاف الفضاء.
أطلق المكعب مسبقًا وأرسله إلى المذنب عند الحاجة
من أجل مقابلة جسم بين النجوم، يقترح المقال إطلاق قمر صناعي مكعب بشراع شمسي مسبقًا، و"إيقافه" في مدار حول الشمس والانتظار بهدوء هناك لاكتشاف الجسم المثير التالي الذي يستحق المطاردة. ستتيح سفينة الفضاء ذات الرد السريع هذه التخطيط لمهام مختلفة. على سبيل المثال، يمكن لمهمة مدتها خمس سنوات الحصول بسهولة على جسم بين النجوم ودراسته، وإرسال بيانات من النوع الذي لم نتمكن من الحصول عليه من أومواموا. ويمكن لمركبة فضائية مماثلة أن تقوم بمهمة عودة عينة، إذا تم منحها إطارًا زمنيًا أطول مدته عشر سنوات.
يرتبط أحد التحديات الهندسية الرئيسية في مثل هذه المهمة بقدرة الشراع الشمسي على التعامل مع الحرارة. سيتعين على المركبة الفضائية أن تسافر بالقرب من الشمس أكثر من أي اختبار سابق للأشرعة الشمسية، والتي تستخدم عادة الألومنيوم المطلي بالكابتون. قد تسمح خصائص هذه المادة للشراع بالبقاء على مسافة تصل إلى 0.15 وحدة فلكية من الشمس دون أن تذوب، ولكن كيفية حماية أدوات التحكم في المركبة الفضائية والأنظمة الأخرى دون إضافة الكثير إلى كتلتها تحتاج إلى التخطيط بعناية. إذا كان الشراع ثقيلًا جدًا فلن يتمكن من تحقيق الهدف.
إن قيمة مركبة الالتقاء الفضائية هذه واضحة تمامًا. على الرغم من أننا لم نر سوى جسمين بين النجوم حتى الآن، فمن المحتمل أنهما يمران بالقرب منا طوال الوقت. ستساعدنا التلسكوبات الأفضل التي ستدخل حيز التشغيل هذا العقد في العثور عليها، لكنها تتحرك بسرعة ولا تبقى طويلاً. إذا أردنا دراسة جسم بين النجوم عن قرب، فيجب أن نكون مستعدين لذلك، وربما تكون مركبة الالتقاء الفضائية ذات الاستجابة السريعة هي أفضل فرصة للنجاح.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
