في العقود القليلة الماضية ، تم اكتشاف الآلاف من الكواكب الخارجية في أنظمة النجوم المجاورة. في الواقع ، اعتبارًا من 1 أكتوبر 2017 ، حوالي 3،671 exoالكواكب تم تأكيدها في 2751 نظامًا ، مع 616 نظامًا يحتوي على أكثر من كوكب واحد. لسوء الحظ ، تم الكشف عن الغالبية العظمى من هذه باستخدام وسائل غير مباشرة ، تتراوح من Microlensing الجاذبية إلى القياس الضوئي العابر وطريقة السرعة الشعاعية.
علاوة على ذلك ، لم نتمكن من دراسة هذه الكواكب عن كثب لأن الأدوات اللازمة لم تكن موجودة بعد. ويتطلع Project Blue ، وهو تحالف من العلماء والجامعات والمؤسسات ، إلى تغيير ذلك. في الآونة الأخيرة ، أطلقوا حملة تمويل جماعي من خلال Indiegogo لتمويل تطوير تلسكوب فضائي سيبدأ البحث عن الكواكب الخارجية في نظام Alpha Centauri بحلول عام 2021.
بالإضافة إلى شركائه التجاريين والأكاديميين ، يعد Project Blue جهدًا تعاونيًا بين معهد BoldlyGo و Mission Centaur ومعهد SETI وجامعة ماساتشوستس لويل. يتم توجيهها من قبل اللجنة الاستشارية للعلم والتكنولوجيا (STAC) التي تتكون من خبراء العلوم والتكنولوجيا المتفانين في استكشاف الفضاء والبحث عن الحياة في عالمنا.
لتحقيق هدفهم المتمثل في دراسة الكواكب الخارجية مباشرة ، يسعى Project Blue إلى الاستفادة من التغييرات الأخيرة في استكشاف الفضاء ، والتي تشمل الأدوات والمنهجية المحسنة ، ومعدل اكتشاف الكواكب الخارجية في السنوات الأخيرة ، وزيادة التعاون بين القطاعين العام والخاص. كما أوضح رئيس معهد SETI والرئيس التنفيذي لشركة Bill Diamond في بيان صحفي لـ SETI:
"يعتمد Project Blue على الأبحاث الحديثة في السعي لإظهار أن الأرض ليست وحدها في الكون ككوكب قادر على دعم الحياة ، ولن يكون من المدهش رؤية مثل هذا الكوكب في أقرب نظام نجمي مجاور لنا؟ هذا هو السبب الأساسي لبحثنا ".
كما لوحظ ، تم تقريبًا جميع اكتشافات الكواكب الخارجية التي تم إجراؤها في العقود القليلة الماضية باستخدام طرق غير مباشرة - وأكثرها شيوعًا هي Transit Photometery. هذه الطريقة هي ما كبلر و K2 اعتمدت البعثات على اكتشاف ما مجموعه 5،017 مرشحًا من الكواكب الخارجية وتأكيد وجود 2،470 كوكبًا خارجيًا (تم العثور على 30 منها في المدار داخل المنطقة النجمية الصالحة للسكن).
تتكون هذه الطريقة من علماء الفلك الذين يراقبون النجوم البعيدة للهبوط الدوري في السطوع ، والذي ينتج عن كوكب يمر أمام النجم. من خلال قياس هذه الانخفاضات ، يتمكن العلماء من تحديد حجم الكواكب في هذا النظام. هناك طريقة أخرى شائعة وهي طريقة السرعة الشعاعية (أو طريقة دوبلر) ، والتي تقيس التغيرات في موضع النجم بالنسبة للمراقب لتحديد مدى ضخامة نظام الكواكب.
لقد سمحت هذه الطرق وغيرها (وحدها أو مجتمعة) بالعديد من الاكتشافات التي تم إجراؤها. ولكن حتى الآن ، لم يتم تصوير أي كواكب خارجية مباشرة ، وذلك بسبب تأثير إلغاء النجوم على الأجهزة البصرية. في الأساس ، لم يتمكن الفلكيون من اكتشاف الضوء المنعكس من الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية لأن الضوء القادم من النجم أكثر سطوعًا بما يصل إلى عشرة مليارات مرة.
وهكذا أصبح التحدي هو كيفية المضي في حجب هذا الضوء حتى تصبح الكواكب نفسها مرئية. أحد الحلول المقترحة لهذه المشكلة هو مفهوم Starshade التابع لناسا ، وهو هيكل فضائي عملاق سيتم نشره في المدار جنبًا إلى جنب مع تلسكوب فضائي (على الأرجح ، تلسكوب جيمس ويب الفضائي). بمجرد دخولها في المدار ، ستنشر هذه البنية رقائقها على شكل زهرة لمنع وهج النجوم البعيدة ، مما يسمح لـ JWST وغيرها من الأدوات بتصوير الكواكب الخارجية مباشرة.
ولكن بما أن Alpha Centauri هو نظام ثنائي (أو ثلاثي ، إذا كنت تحسب Proxima Centauri) ، فإن القدرة على تصوير أي كواكب حولها مباشرة أكثر تعقيدًا. ولمعالجة ذلك ، طور Project Blue خططًا لتلسكوب قادر على قمع الضوء من كل من Alpha Centauri A و B ، مع التقاط صور في نفس الوقت لأي كواكب تدور حولها. يتألف نظام إخماد ضوء النجوم المتخصص من ثلاثة مكونات.
أولاً ، هناك الكوروناج ، وهي أداة تعتمد على تقنيات متعددة لمنع ضوء النجوم. ثانيًا ، هناك المرآة المشوهة ، وأجهزة الاستشعار ذات الواجهة الموجية منخفضة الترتيب ، وخوارزميات التحكم في البرامج التي ستتعامل مع الضوء الوارد. أخيرًا ، هناك طريقة ما بعد المعالجة المعروفة باسم التصوير التفاضلي المداري (ODI) ، والتي ستسمح لعالم Project Blue بتعزيز تباين الصور التي تم التقاطها.
نظرًا لقربه من الأرض ، فإن نظام Alpha Centauri هو الخيار الطبيعي لإجراء مثل هذا المشروع. في عام 2012 ، تم الإعلان عن مرشح للكواكب الخارجية - Alpha Centauri Bb. ومع ذلك ، في عام 2015 ، أشار المزيد من التحليل إلى أن الإشارة المكتشفة كانت عبارة عن قطعة أثرية في البيانات. في مارس من عام 2015 ، تم الإعلان عن كوكب خارجي ثانٍ محتمل (ألفا سنتوري بك) ، ولكن أصبح وجوده موضع تساؤل أيضًا.
مع أداة قادرة على تصوير هذا النظام مباشرة ، يمكن تأكيد وجود أي كواكب خارجية (أو استبعادها). كما قال فرانك ماركيز - كبير علماء الفلك الكوكبي في معهد SETI ومدير عملية Blue Science في المشروع - عن المشروع:
"Project Blue هي مهمة فضائية طموحة ، تم تصميمها للإجابة على سؤال أساسي ، ولكن من المدهش أن التكنولوجيا لجمع صورة" Pale Blue Dot "حول نجوم Alpha Centauri موجودة. لقد تم اختبار التكنولوجيا التي سنستخدمها للوصول إلى اكتشاف كوكب أكثر خفوتًا بمقدار 1 إلى 10 مليار مرة من نجمه على نطاق واسع في المختبر ، ونحن الآن جاهزون لتصميم تلسكوب فضائي باستخدام هذه الأداة. "
إذا حقق Project Blue أهداف التمويل الجماعي الخاصة به ، تنوي المنظمة نشر التلسكوب في مدار قريب من الأرض (NEO) بحلول عام 2021. وسيقضي التلسكوب بعد ذلك العامين التاليين في مراقبة نظام Alpha Centauri بكامرته التصويرية. كل ما قيل ، بين تطوير الأداة ونهاية حملة المراقبة ، ستستمر المهمة ست سنوات ، وهي رحلة قصيرة نسبيًا لمهمة فلكية.
ومع ذلك ، فإن المردود المحتمل لهذه المهمة سيكون عميقًا بشكل لا يصدق. من خلال التصوير المباشر لكوكب آخر في أقرب نظام نجمي إلى نظامنا الخاص ، يمكن لـ Project Blue جمع البيانات الحيوية التي تشير إلى ما إذا كانت هناك أي كواكب هناك صالحة للسكن. لسنوات ، حاول الفلكيون معرفة المزيد عن قابلية الكواكب الخارجية للسكن المحتمل من خلال فحص البيانات الطيفية الناتجة عن الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي.
ومع ذلك ، فقد اقتصرت هذه العملية على عمالقة الغاز الضخمة التي تدور حول النجوم الأم (أي "المشتري الفائق"). في حين تم اقتراح نماذج مختلفة لوضع قيود على أجواء الكواكب الصخرية التي تدور حول المنطقة النجمية الصالحة للسكن ، لم تتم دراسة أي منها بشكل مباشر. لذلك ، إذا كان يجب أن يثبت نجاحه ، فإن Project Blue سيسمح ببعض أعظم الاكتشافات العلمية في التاريخ.
ما هو أكثر من ذلك ، أنها ستوفر معلومات يمكن أن تقطع شوطا طويلا نحو إبلاغ مهمة مستقبلية إلى Alpha Centauri ، مثل Breakthrough Starshot. تدعو هذه المهمة المقترحة إلى استخدام مجموعة كبيرة من الليزر لدفع طائرة نانوية مدفوعة بالضوء إلى سرعات نسبية (20٪ سرعة الضوء). على هذا المعدل ، ستصل المركبة إلى Alpha Centauri في غضون 20 عامًا وستكون قادرة على إرسال البيانات مرة أخرى باستخدام سلسلة من الكاميرات الصغيرة وأجهزة الاستشعار والهوائيات.
كما يوحي الاسم ، يأمل Project Blue في التقاط الصور الأولى لـ "Pale Blue Dot" التي تدور حول نجم آخر. هذه إشارة إلى صورة الأرض التي تم التقاطها بواسطة فوييجر 1 التحقيق في 19 فبراير 1990 ، بعد أن أنهى التحقيق مهمته الأساسية وكان يستعد لمغادرة النظام الشمسي. تم التقاط الصور بناء على طلب من عالم الفلك الشهير والاتصال العلمي كارل ساجان.
عند النظر إلى الصور ، قال ساغان بشكل مشهور: "انظر مرة أخرى إلى تلك النقطة. هذا هنا. هذا هو المنزل. هذا نحن. على كل من تحب ، كل شخص تعرفه ، كل شخص سمعت عنه ، كل إنسان كان على الإطلاق ، عاش حياته ". بعد ذلك ، أصبح اسم "Pale Blue Dot" مرادفًا للأرض ويلتقط الشعور بالرعب ويتساءل أن الرحلة 1 أثار الصور.
في الآونة الأخيرة ، تم التقاط صور أخرى "شاحبة نقطة زرقاء" من قبل بعثات مثل مركبة كاسيني المدارية. أثناء تصوير كوكب زحل ونظام حلقاته في صيف 2013 ، كاسيني تمكنت من التقاط صور أظهرت الأرض في الخلفية. بالنظر إلى المسافة ، ظهرت الأرض مرة أخرى كنقطة صغيرة من الضوء ضد ظلام الفضاء.
بالإضافة إلى الاعتماد على التمويل الجماعي ومشاركة العديد من المنظمات غير الهادفة للربح ، تسعى هذه المهمة منخفضة التكلفة أيضًا إلى الاستفادة من الاتجاه المتنامي في استكشاف الفضاء ، وهو المشاركة والتعاون المفتوحان بين المؤسسات العلمية والعلماء المواطنين. هذا هو أحد الأغراض الأساسية وراء Project Blue ، وهو إشراك الجمهور وتثقيفهم حول أهمية استكشاف الفضاء.
كما أوضح جون مورس ، الرئيس التنفيذي لمعهد BoldlyGo:
"إن مستقبل استكشاف الفضاء يحمل إمكانات لا حدود لها للإجابة على أسئلة عميقة حول وجودنا ومصيرنا. العلوم الفضائية هي حجر الزاوية في التحقيق في مثل هذه الأسئلة. يسعى مشروع Blue إلى إشراك المجتمع العالمي في مهمة للبحث عن الكواكب الصالحة للحياة والحياة خارج الأرض. "
اعتبارًا من كتابة هذا المقال ، نجح Project Blue في جمع 125.561 دولارًا أمريكيًا من هدفه البالغ 175000 دولار أمريكي. بالنسبة لأولئك المهتمين بدعم هذا المشروع ، ستظل حملة Project Blue's Indiegogo مفتوحة لمدة 11 يومًا أخرى. وتأكد من التحقق من الفيديو الترويجي الخاص بهم أيضًا:
