تحرك فوق كبلر. قامت وكالة ناسا مؤخرًا بإضاءة مهمتين جديدتين كجزء من برنامج مستكشف الفيزياء الفلكية.
تأتي هذه نتيجة لأربعة مقترحات تم تقديمها في عام 2012. أكثر المهام المتوقعة والأبرز هي TESS ، القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة.
من المقرر إطلاقها في عام 2017 ، ستبحث TESS عن الكواكب الخارجية عبر طريقة النقل ، وتبحث عن انخفاضات خافتة في السطوع مع مرور الكوكب غير المرئي أمام نجمه المضيف. هذه هي الطريقة نفسها المستخدمة حاليًا من قبل كيبلر ، التي تم إطلاقها في عام 2009. على عكس كيبلر ، التي تحدق باستمرار في جزء واحد من السماء على طول مستوى المجرة في اتجاه الأبراج Cygnus و Hercules و Lyra ، ستكون TESS هي الأولى المخصصة قمر اصطناعي لكل السماء.
وستكون المهمة شراكة بين معهد علوم تلسكوب الفضاء ، ومختبر معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لينكولن ، ومركز ناسا جودارد لرحلات الفضاء ، ومؤسسة العلوم المدارية ، ومركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومعهد MIT كافلي للفيزياء الفلكية وأبحاث الفضاء (MKI).
ستطلق TESS على متن صاروخ Orbital Sciences Pegasus XL الذي تم إطلاقه من جسم طائرة طائرة Lockheed L-1011 ، وهو نفس النظام الذي نشر IBEX في 2008 و NuSTAR في عام 2012. كما سيتم إطلاق NASA's Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) أيضًا باستخدام Pegasus XL صاروخ هذا الصيف في يونيو.
"ستنفذ TESS أول مسح عبور لجميع الأجواء عبر الفضاء ، يغطي 400 مرة أكبر من أي مهمة سابقة. وقال جورج ريكر ، باحث كبير من MKI ، إنه سيحدد الآلاف من الكواكب الجديدة في الحي الشمسي ، مع التركيز بشكل خاص على الكواكب المماثلة في الحجم للأرض.
ستستخدم TESS أربعة مقاريب واسعة الزاوية لإنجاز المهمة. الحجم الفعال لأجهزة الكشف على متن الطائرة هو 192 ميجابكسل. ومن المقرر TESS لمهمة لمدة عامين. على عكس Kepler ، الذي يجلس في مدار مركزية تتبع الأرض ، سيكون TESS في مسار بيضاوي في مدار أرضي منخفض (LEO).
ستفحص TESS حوالي 2 مليون نجمة أكثر سطوعًا من 12العاشر بما في ذلك 1000 من الأقزام الحمراء الأقرب. لن تقوم TESS بتوسيع الكتالوج المتنامي للكواكب الخارجية فحسب ، بل من المتوقع أيضًا العثور على كواكب ذات فترات مدارية أطول.
تتمثل إحدى المعضلات في طريقة العبور في أنها تفضل اكتشاف الكواكب ذات الفترات المدارية القصيرة ، والتي من المرجح أن تُرى وهي تنقل نجمها المضيف من نقطة مراقبة معينة في الفضاء.
سيكون TESS أيضًا بمثابة تقدم منطقي من Kepler إلى منصات بحث الكواكب الخارجية المقترحة لاحقًا. ستكتشف TESS أيضًا المرشحين لمزيد من التدقيق من خلال إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي في عام 2018 ومقياس مطياف الدقة العالية السرعة لكوكب الأرض (HARPS) الموجود في مرصد لا سيلا في تشيلي.
أيضًا على متن الطائرة التي سيتم إطلاقها في عام 2017 ، يوجد NICER ، Neutron Star Interior Composition Explorer الذي سيتم وضعه على السطح الخارجي لمحطة الفضاء الدولية. سيستخدم NICER مجموعة 56 مقرابًا ستجمع وتدرس الأشعة السينية من النجوم النيوترونية. سوف تتخصص NICER في دراسة فئة فرعية معينة من النجم النيوتروني تعرف باسم النجم النابض بالمللي ثانية. تلسكوبات الأشعة السينية في تكوين يستخدم مجموعة من الأصداف الزجاجية المتداخلة التي تبدو مثل طبقات البصل.
ستوفر مراقبة النجوم النابضة في نطاق الأشعة السينية للطيف للعلماء رؤية هائلة في أعمالهم الداخلية وبنيتهم. تقدم محطة الفضاء الدولية نقطة انطلاق فريدة للقيام بهذا النوع من العلوم. مثل مقياس الطيف المغناطيسي ألفا (AMS-02) ، تفرض متطلبات NICER على الطاقة أنه لا يمكن أن يكون قمرًا صناعيًا يحلق بحرية. يجب أيضًا إجراء علم الفلك بالأشعة السينية فوق التأثيرات المعوقة لغلاف الأرض.
سيتم نشر NICER كحمولة خارجية على متن حاملة اللوجستيات ISS EXPRESS. هذه منصات غير مضغوطة تستخدم للتجارب التي يجب أن تتعرض مباشرة إلى الفضاء.
مشروع آخر رائع يعمل جنبًا إلى جنب مع NICER هو SEXTANT ، مستكشف المحطة لتوقيت الأشعة السينية وتكنولوجيا الملاحة. يسعى هذا المشروع إلى اختبار دقة النابض المللي ثانية للملاحة بين الكواكب.
وقال العالم في ناسا جودارد زافين أرزومانيان "إنهم (النجوم النابضة) ساعات سماوية موثوقة للغاية ويمكن أن يوفروا توقيتًا عالي الدقة تمامًا مثل الإشارات الذرية التي يتم توفيرها من خلال نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الذي يعمل بالقمر الصناعي 26". الصعوبة الرئيسية في الاعتماد على هذا النظام في الرحلات بين الكواكب هي أن الإشارة تضعف تدريجياً كلما ابتعدت عن الأرض.
وقال كيث جندرو ، الباحث الرئيسي في NICER / SEXTANT ، "إن النجوم النابضة ، من ناحية أخرى ، يمكن الوصول إليها تقريبًا في كل نظام طيران يمكن تصوره ، من المدار الأرضي المنخفض إلى الكواكب وأعمق الفضاء".
يتبع كل من NICER و TESS الإرث الطويل لبرنامج مستكشف الفيزياء الفلكية التابع لوكالة ناسا ، والذي يمكن تتبعه طوال الطريق إلى إطلاق Explorer 1. كان هذا أول قمر صناعي أمريكي تم إطلاقه في عام 1958. اكتشف Explorer 1 أحزمة إشعاع Van Allen المحيطة بالأرض .
وصرح المدير المساعد لوكالة ناسا للعلوم جون جرونسفيلد "برنامج إكسبلورر له تاريخ طويل ونجمى في نشر مهمات مبتكرة حقا لدراسة بعض الأسئلة الأكثر إثارة في علوم الفضاء". "من خلال هذه المهام ، سنتعرف على الحالات الأكثر تطرفًا للمادة من خلال دراسة النجوم النيوترونية وسنحدد العديد من أنظمة النجوم القريبة ذات الكواكب الصخرية في المناطق الصالحة للسكن لمزيد من الدراسة بواسطة التلسكوبات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي."
بالطبع ، يشير Grunsfeld إلى الكواكب التي تدور حول النجوم القزمة الحمراء ، والتي سوف تستهدفها TESS. من المتوقع أن تكون هذه المنطقة صالحة للسكن أقرب كثيرًا إلى نجمها الأساسي من شمسنا. وقد اقترح علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الكواكب الخارجية الأولى التي زارها البشر في بعض الأوقات البعيدة قد يتم اكتشافها في البداية بواسطة TESS. قد تكتشف المركبة الفضائية أيضًا أهدافًا مستقبلية لمتابعة التحليل الطيفي ، وهي أفضل فرصة لاكتشاف الحياة الغريبة على كوكب خارجي في السنوات الخمسين القادمة. يمكن للمرء أن يتخيل الإثارة التي سيولدها الكشف الإيجابي عن مادة كيميائية حصرية للحياة كما نعرفها مثل الكلوروفيل في أطياف العالم البعيد. والأكثر خطورة ، أن الكشف عن عناصر اصطناعية مثل البلوتونيوم في الغلاف الجوي لكوكب خارجي قد يشير إلى أننا وجدناها ... ولكن للأسف ، فات الأوان.
ولكن بملاحظة أكثر سعادة ، سيكون من الممتع أن يستكشف استكشاف الفضاء كلا المشروعين. ربما يقوم المستكشفون البشريون بالفعل بزيارة يومًا ما للعوالم التي اكتشفتها TESS ... واستخدام تقنيات الملاحة التي ابتكرها SEXTANT للقيام بذلك!
