داخل خطة ناسا الجريئة لإنقاذ تلسكوب فضائي محكوم عليه بالفشل

داخل خطة ناسا الجريئة لإنقاذ تلسكوب فضائي محكوم عليه بالفشل

بقلم ميغان بارتلز حرره سارة لوين فريزر

مرصد نيل جيريلز سويفت التابع لناسا في سباق مع الزمن. لأكثر من 21 عامًا، قام التلسكوب الذي يدور حول الأرض بمسح السماء بحثًا عن انفجارات أشعة جاما – أقوى الانفجارات وأكثرها سطوعًا في الكون – ودار حوله لإلقاء نظرة فاحصة. لكن في كل مدار، يصطدم بعدد لا يحصى من الجزيئات من الغلاف الجوي للكوكب. يسرق كل اصطدام جزءًا صغيرًا من سرعة المركبة الفضائية، مما يدفعها إلى الاقتراب قليلاً من الأرض.

إذا تركت المركبة الفضائية بمفردها، فسوف تخسر السباق في وقت لاحق من هذا العام وتخرج من المدار، مما يضع نهاية نارية لفترتها العلمية الطويلة. لكن وكالة ناسا تأمل في شراء التلسكوب لعقد إضافي من خلال حلم طويل الأمد في مجال تكنولوجيا الفضاء: مهمة يقوم فيها الروبوت بالتطفل بلطف على سويفت، ودفعه إلى مدار أكثر أمانًا، ثم إطلاق سراحه. إذا نجحت هذه التقنية، فقد تفتح إمكانيات جديدة للمركبات الفضائية العلمية بشكل عام.

يقول جوناثان ماكدويل، عالم الفلك ومحلل استدامة الفضاء: “كانت هناك أفكار كهذه منذ فترة طويلة، وأعتقد أن التكنولوجيا وصلت أخيرًا إلى النقطة التي لم تعد فيها جنونية”.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

تم تجهيز مرصد سويفت بتلسكوب تنبيه الانفجار الذي يقوم بمسح كمية كبيرة من السماء في وقت واحد، بحثًا عن ومضات من الضوء وتحديد مواقعها. عندما تكتشف المركبة الفضائية شيئًا مثيرًا للاهتمام، فإنها تدور خلال دقيقة أو دقيقتين لفحص البقعة باستخدام التلسكوبين الآخرين، أحدهما يلتقط الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والآخر يلتقط الأشعة السينية.

إن خفة الحركة هذه هي التي ألهمت اسم المهمة ومكنت من استمرار أهميتها في علم الفلك حتى بعد أن حل العلماء ألغازهم الأكثر إلحاحًا حول انفجارات أشعة جاما. في الآونة الأخيرة، تم استخدام سويفت في كثير من الأحيان لمتابعة الاكتشافات المثيرة للاهتمام التي تجريها المراصد الأخرى. وفي السنوات المقبلة، مع قيام مرصد فيرا سي روبين في تشيلي بتكثيف عمله وإطلاق تلسكوب نانسي جريس الروماني الفضائي التابع لناسا، سيكون هناك الكثير والكثير من هذه الاكتشافات التي تحتاج إلى ملاحظات سريعة، أو بالأحرى، سريعة.

يقول براد سينكو، عالِم الفيزياء الفلكية في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في ميريلاند، والباحث الرئيسي في المهمة: “إن سويفت هي المنشأة الوحيدة التي يمكنها توفير هذه المتابعة السريعة للغاية”. “نعتقد أن هذه القدرة هي في الواقع شيء سيستمر الطلب في النمو من أجله.”

لسوء الحظ، لم تتعاون الفيزياء المدارية. جميع المركبات الفضائية الموجودة في مدار أرضي منخفض، وخاصة أدنى مسافة 600 كيلومتر من الفضاء، معرضة للسحب من الغلاف الجوي. كلما كان الغلاف الجوي أكثر سماكة، كان التداخل أسوأ وكان السقوط أسرع. وتزداد كثافة الغلاف الجوي وتتناقص مع النشاط الشمسي. عندما تكون الشمس نشطة بشكل خاص – كما كانت في العامين الماضيين – تكون كثافة الغلاف الجوي أعلى.

يشعر سويفت بحرارة هذا الجو الإضافي. تم إطلاق المهمة على ارتفاع حوالي 600 كيلومتر، حيث لا تستطيع الأقمار الصناعية تجنب التداخل الجوي، ولكن في أوائل عام 2024 بدا من المرجح أن تتحمل الحد الأقصى من الطاقة الشمسية وتعمل حتى ثلاثينيات القرن الحالي. لكن الشمس كانت أكثر نشاطا من المتوقع، وبحلول بداية عام 2025 كان من الواضح أن سويفت محكوم عليها بالاحتراق في وقت لاحق من هذا العام.

قام فريق المرصد بالضغط على وكالة ناسا للقيام بمحاولة إنقاذ بناءً على القيمة العلمية لقدرة سويفت على الاستجابة السريعة، وحقيقة أن أيامها أصبحت معدودة بالفعل. يقول سينكو: “إذا نجحت، فستكون الفائدة العلمية هائلة”. “إذا لم تكن ناجحًا، فمن الواضح أن هذه ليست النتيجة التي نريدها، ولكنها ستعود مرة أخرى في وقت ما من هذا العام على أي حال.”

في سبتمبر 2025، وقعت ناسا صفقة بقيمة 30 مليون دولار مع شركة كاتاليست لتقنيات الفضاء لمحاولة مهمة إنقاذ من المقرر إطلاقها في أوائل يونيو. يعد هذا جدولًا زمنيًا سريعًا بشكل لا يصدق لأي مهمة، ناهيك عن محاولة تقديم خدمة روبوتية، وهو إنجاز يمثل تحديًا طويلًا لتقنيي الفضاء ولم تتم تجربته مطلقًا في مهمة علمية. عندما كانت مكوكات الفضاء التابعة لناسا تحلق، كان رواد الفضاء يقومون بمهام صيانة عرضية، أبرزها خمس رحلات لإصلاح تلسكوب هابل الفضائي وتحديثه وتعزيزه. إن المهمة الآلية، على الرغم من أنها أرخص بكثير، لا يمكنها الاعتماد على البراعة البشرية والتفكير السريع عند ظهور التحدي، مما يجعل التكتيك أكثر صعوبة.

لكن اللحظة ربما تكون قد حانت أخيراً. على سبيل المثال، نجحت شركة نورثروب جرومان العملاقة في مجال الصناعة في تشغيل مركبتين لتمديد المهمة لتنشيط أقمار الاتصالات التجارية. والآن أصبحت شركة Katalyst جاهزة للانطلاق وتقوم ببناء مركبة فضائية روبوتية ذات ثلاثة أذرع للاستيلاء على المرصد الذي يبلغ عمره عقودًا من الزمن. يقول المهندس كيران ويلسون، الباحث الرئيسي في مهمة إعادة تشغيل Swift في Katalyst: “لم يتم تصميم Swift مطلقًا للاستيلاء عليها”. “تم بناء المركبة الفضائية منذ أكثر من 20 عامًا، لذلك لا يوجد حتى توثيق رائع حول الشكل الذي تبدو عليه بعض هذه الواجهات التي نتطلع إلى أن نكون قادرين على الإمساك بها.”

بمجرد الانتهاء من ذلك، سيتم تحميل المركبة الفضائية على صاروخ نورثروب جرومان بيجاسوس، والذي سيتم إطلاقه بعد إسقاطه من طائرة نفاثة معدلة – وهو أمر ضروري للوصول إلى مدار سويفت غير المعتاد بالقرب من خط الاستواء. بحلول يوليو أو أغسطس، إذا سارت الأمور على ما يرام، ستبدأ المركبة الفضائية عملية سحب سويفت للأعلى، والتي تستغرق أشهرًا، بهدف الوصول إلى ارتفاع حوالي 550 كيلومترًا. بعد إطلاق المرصد، ستغوص مركبة كاتاليست الفضائية لتحترق في الغلاف الجوي، متقبلة المصير الذي تأمل في إنقاذ سويفت منه.

إنها مهمة محفوفة بالمخاطر وليس هناك ضمان للنجاح. يقول المهندس غونهي لي، الرئيس التنفيذي لشركة كاتاليست: “ما يبقيني مستيقظًا في الليل هو الأشياء التي لا نتحكم فيها”. ولكن إذا نجحت، فلن تتمكن مهمة الإنقاذ من إحياء سويفت فحسب، بل ستغير مخطط الأقمار الصناعية العلمية بشكل عام من خلال جعل تمديد الحياة الآلية حقيقة واقعة في رحلات الفضاء.

يقول سينكو: “يبدو الأمر كما لو أنها مهمة جديدة تقريبًا”. “لكنك تحصل عليه مقابل جزء بسيط من تكلفة بناء شيء ما من الصفر والتحليق به.”

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.