أعلنت وكالة ناسا عن تلسكوب فضائي جديد، WFIRST، سيتم إطلاقه في العقد المقبل

وبينما تستعد وكالة ناسا لإطلاق التلسكوب الفضائي "جيمس ويب" في عام 2018 - وهو أكبر وأقوى تلسكوب فضائي من المقرر أن يكون بمثابة "خليفة" لتلسكوب هابل الفضائي - تستعد ناسا بالفعل للتلسكوب الفضائي الذي سيأتي وبعد ذلك - WFIRST، الذي سيراقب الكون في نطاق الأشعة تحت الحمراء للتحقيق، من بين أمور أخرى، في طبيعة الطاقة المظلمة وتحديد مواقع الكواكب خارج النظام الشمسي.

وبينما تستعد وكالة ناسا لإطلاق التلسكوب الفضائي "جيمس ويب" في عام 2018 - وهو أكبر وأقوى تلسكوب فضائي من المقرر أن يكون بمثابة "خليفة" لتلسكوب هابل الفضائي - تستعد ناسا بالفعل للتلسكوب الفضائي الذي سوف يأتي بعد ذلك. وأعلنت الوكالة هذا الشهر عن البدء الرسمي لمشروع التلسكوب الفضائي WFIRST، والذي سيتم إطلاقه في العقد المقبل وسيقوم بمراقبة الكون في نطاق الأشعة تحت الحمراء لدراسة، من بين أمور أخرى، طبيعة الطاقة المظلمة وموقع الكواكب خارجها. النظام الشمسي.

WFIRST هو اختصار لتلسكوب المسح واسع النطاق بالأشعة تحت الحمراء. وسيقوم التلسكوب الجديد، الذي من المقرر إطلاقه بحسب وكالة ناسا في "منتصف العشرينيات"، برصد الكون في منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي. وسيتضمن التلسكوب كاميرا واسعة المجال ستوفر له مجال رؤية واسع للغاية، يفوق 100 مرة تلسكوب هابل الفضائي، ولكن بنفس الجودة والعمق الذي يتمتع به هابل. سيسمح مجال الرؤية الواسع للتلسكوب بمراقبة أجزاء كبيرة من الكون في وقت واحد.

وقد أثيرت فكرة بناء التلسكوب بالفعل في عام 2010، ولكن بعد ذلك تضمن الاقتراح تلسكوبًا محدودًا بمرآة أساسية يبلغ قطرها 1.3 متر. ولحسن حظ مخططي المهمة، في عام 2012، قدم مكتب الاستطلاع الوطني، وهو وكالة استخبارات أمريكية مسؤولة عن بناء وإطلاق أقمار التجسس الصناعية، لوكالة ناسا مجاناً مرآتين تلسكوبيتين كانتا مخصصتين في الأصل لأقمار التجسس الصناعية التي تم إلغاء تطويرها. ويبلغ قطر هذه المرايا 2.4 متر، تماما مثل قطر المرآة الرئيسية لتلسكوب هابل الفضائي، مما سمح بزيادة كبيرة في قدرات التلسكوب المخطط له في الاقتراح الأصلي.

وجاء الإعلان عن الإطلاق الرسمي للمشروع بعد عدة سنوات تم تعريفه فيها على أنه بحثي فقط. وكانت ناسا تعتزم جعله رسميًا في وقت لاحق، ربما في عام 2017، لكن الميزانية النهائية التي تلقاها المشروع من الكونجرس كانت أعلى بكثير من الميزانية المقترحة التي اقترحتها إدارة أوباما لها في ميزانية ناسا لعام 2016، لذلك يمكن للمشروع أن يكون أصبح رسميًا لتطويره الأكثر تقدمًا. وتقدر التكلفة الإجمالية للمشروع بما يتراوح بين 2 إلى 2.3 مليار دولار.

أحد أهداف التلسكوب هو دراسة طبيعة وجوهر الطاقة المظلمة، وسوف يفعل ذلك باستخدام عدد من الأساليب. وقد تم اقتراح الطاقة المظلمة، التي لم تتضح طبيعتها، كقوة تفسر التسارع المستمر في توسع الكون - على عكس توقعات الباحثين الذين تكهنوا بأن قوة الجذب بين كل الكتلة في الكون ستتباطأ. ومع مرور الوقت، تشير الملاحظات إلى أنه على العكس من ذلك، فإن المجرات تبتعد عن بعضها البعض بسرعة تزيد من لحظة إلى أخرى.

إحدى الطرق التي ستستخدمها WFIRST لدراسة الطاقة المظلمة هي قياس التسارع في توسع الكون بدقة، عن طريق قياس المسافة بين الآلاف من المستعرات الأعظم من النوع Ia، وهو نوع معين من المستعرات الأعظمية التي يمكن قياس بعدها الدقيق عن الأرض لأن والضياء المطلق معروف (وليس الذي يرى من الأرض ويعتمد على المسافة).

وسيساعد التلسكوب أيضًا في تطوير مجال اكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية، والتي قد يكون بعضها مناسبًا للحياة. تتمثل إحدى الطرق في تصوير الكواكب مباشرة، مما يسمح بتحليل طيف ضوءها لتحديد التركيب الكيميائي لأغلفتها الجوية، إن وجد. ونور الكواكب ضعيف جداً بحيث يبتلعه ضوء نجمها. وللتعرف عليها، يشتمل التلسكوب على جهاز كرونوغراف متطور، وهو جهاز يخفي الضوء الساطع للنجوم ويتيح رؤية الضوء الخافت للكواكب المحيطة بها.

وسيكون التلسكوب أيضًا قادرًا على اكتشاف الكواكب باستخدام طريقة تُعرف باسم "الانسداد الجزئي الثقالي". انكسار الجاذبية هو ظاهرة تنبأت بها النظرية النسبية العامة لأينشتاين، والتي بموجبها تنحني أشعة الضوء حول جسم ضخم. عندما تكون الكتلة التي تشوه أشعة الضوء عبارة عن نجم، فإن الكواكب التي تدور حوله يمكن أن تؤثر على سحابة الجاذبية التي يخلقها. ومن هذه التغييرات، وهي في غاية السهولة، يمكن تحديد مواقع الكواكب التابعة للنجم والتعرف عليها.

ومن الطرق الأخرى التي سيكشف بها التلسكوب الكواكب هي طريقة الكسوف، وهي الطريقة التي اكتشف بها التلسكوب الفضائي كيبلر حتى الآن أكثر من ألف كوكب، والطريقة التي يستخدمها التلسكوب الفضائي TESS (القمر الصناعي العابر لمسح الكواكب الخارجية) الذي إطلاقه ومن المقرر أن يتم العام المقبل، وسيتم الكشف عن كواكب إضافية. وبهذه الطريقة، عندما يمر كوكب بالقرب من نجمه، فإنه يخفت ضوء النجم قليلا، مما يجعل من الممكن اكتشاف وجوده.

سيسمح مجال الرؤية الواسع لـ WFIRST بالعمل مع المراصد الفضائية الأخرى المخطط لها لعمليات الإطلاق المستقبلية. على سبيل المثال، في حين أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي المستقبلي سيكون ذا جودة أعلى، إلا أنه سيكون له مجال رؤية محدود للغاية. سيكون WFIRST قادرًا على مسح السماء على نطاق واسع والعثور على المواقع ذات الأهمية العلمية لتلسكوب ويب الفضائي، والذي سيقوم بمراقبة أكثر تفصيلاً لها.

وسيتم وضع التلسكوب في مداره عند نقطة لاغرانج L2، وهي نقطة مستقرة من حيث تأثير الجاذبية للأرض والشمس، والتي تبعد 1.5 مليون كيلومتر عن الأرض في الاتجاه البعيد عن الشمس، مما يسمح له بتجنب الشمس. ظل الأرض. سيكون تلسكوب جيمس ويب الفضائي موجودًا أيضًا في هذا المدار.