كاميرا في الفضاء لتصوير ما لا يمكن تصويره | علوم

مهمة الفريق ليست سهلة في الأشهر الأخيرة، قام تشاتلانديس بتطوير كاميرا لتصوير المادة المظلمة في الكون. وفي الواقع، يحتوي القمر الصناعي الذي يبلغ وزنه 300 كيلوغرام على أربعة أجهزة عالية الدقة، اثنتان منها مزودتان بالأشعة تحت الحمراء. وتقوم هذه الكاميرات بمراقبة الهياكل المحيطة بالمجرات الصغيرة ودراسة توزيع هذه المادة غير المرئية بالعين المجردة.

مشروع اراكيش (…

اشترك لمواصلة القراءة

إقرأ بلا حدود

مهمة الفريق ليست سهلة في الأشهر الأخيرة، قام تشاتلانديس بتطوير كاميرا لتصوير المادة المظلمة في الكون. وفي الواقع، يحتوي القمر الصناعي الذي يبلغ وزنه 300 كيلوغرام على أربعة أجهزة عالية الدقة، اثنتان منها مزودتان بالأشعة تحت الحمراء. وتقوم هذه الكاميرات بمراقبة الهياكل المحيطة بالمجرات الصغيرة ودراسة توزيع هذه المادة غير المرئية بالعين المجردة.

اسم المشروع: ARRAKIHS (تحليل بقايا المجرات المتراكمة كأداة رئيسية لدراسات الهالة) هي أول مهمة علمية لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) بتنسيق وقيادة إسبانيا. بالإضافة إلى ذلك، فإن الأمر له خصوصية أخرى: “لقد اعتدنا على أن يقوم العلماء بتحديد التحدي ومن ثم تقديم المشورة للصناعة. ولكن، في هذه الحالة، نحن نسير جنبًا إلى جنب منذ البداية”، كما يوضح خوان توماس هيراني، المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة شاتلانديس، الشركة المسؤولة عن المكون المركزي لنظام الأقمار الصناعية – الحمولة – وتطوير الكاميرات.

تقع هذه الشركة في ليوا (بيزكايا)، وهي ليست بداية جديدة. تتمتع الشركة بأكثر من عقد من الخبرة في مجال مراقبة الأرض باستخدام هذه الأدوات. على سبيل المثال، في الكشف عن تسربات غاز الميثان أو تقييم البصمات الطيفية للحرائق. الآن، ستدور كاميراته 180 درجة وستركز على المجرات “القريبة” التي تقع على بعد 82 إلى 130 مليون سنة ضوئية.

“علينا أن نبقي القمر الصناعي بعيدًا عن الأرض حتى لا يزعجنا ضوء البياض. وأوضح هذا المدير: “النقطة المختارة تقع على بعد 800 كيلومتر من السطح، ويمكنها ضبط الدوران في مدار مرتفع ويمكنها دائمًا رؤية نفس النجم، دائمًا وظهره للشمس”. الابتكار (2009-2012).

READ  أصبحت الاندفاعات الراديوية من الفضاء غير قابلة للتنبؤ بها

دقة الكاميرا

تتميز بصريات الكاميرات بأنها “فائقة الدقة” بفضل العدسات التي تتمتع بصلابة تصل إلى ميكرون واحد و40 نانومتر. يقول هرناني: “إذا تم وضع هذه الكاميرات نفسها على بعد 500 كيلومتر من كوكبنا، فإنها ستعطينا دقة بكسل تبلغ 80 سنتيمترًا. على سبيل المثال، يمكننا التعرف على سيارة أو أشجار فاكهة”.

رافائيل جوزمان هو أستاذ باحث في معهد الفيزياء في كانتابريا (IFCA).

مدير مشروع أراكيهس وفي وكالة الفضاء الأوروبية، يقول كارلوس كورال فان دام: “إن مفتاح هذه الدقة سيكون في التخطيط”. ومن المركز الرئيسي التابع للوكالة لتطوير الأقمار الصناعية الموجود في هولندا والذي يخدم EL PAÍS، يشرح فان دام: “لمعرفة الهياكل الموجودة في الهالة الدنيا، نحتاج إلى تجميع 150 ساعة من المراقبة في 75 مجرة ​​قريبة على الأقل من سطوع السطح”. تشبه هذه العملية إلى حد ما العملية التي تحدث في الصورة ذات التعرض الطويل جدًا “للالتقاط عدد صغير من الفوتونات”. في هذه الحالة وحدها، نحن نتحدث عن 900 تعريض لمدة 10 دقائق لكل كوكبة.

يقول الإسباني البلجيكي المولد إن الافتقار إلى المعرفة حول المادة المظلمة يفاجئ ويثير اهتمام المجتمع العلمي بنفس القدر. وإلى زميل آخر له، رافائيل جوزمان، الذي عاد إلى إسبانيا كرئيس للكونسورتيوم المسؤول عن ARRAKIHS. بعد مسيرة مهنية امتدت لثلاثة عقود في كاليفورنيا وفلوريدا (الولايات المتحدة الأمريكية). يقول جوزمان: “تمثل المادة المظلمة جهلنا بما لا نعرفه بعد عن الكون”.

وحتى الآن، عرف العلم بوجوده “لأنه يستجيب لقوانين الجاذبية”. ويضيف عالم الفيزياء الفلكية، وهو أيضًا أستاذ أبحاث في معهد الفيزياء في كانتابريا (IFCA): “لا يمكننا رؤيته، لكن يمكننا دراسة تأثيره على العناصر المكونة من ذرات أو جزيئات”. بمعنى آخر، يستنتج هؤلاء العلماء خصائص المادة المظلمة من تفاعلاتها مع المادة العادية.

READ  تخطط ناسا لإعادتهم مع SpaceX

وإذا سارت الأمور وفقًا للخطة، فقد يحصلون على نتائج تتعارض مع الأدلة التجريبية. حاليًا، تتنبأ نماذج المادة المظلمة الباردة القياسية بأن الهالة المجرية يجب أن يكون لها هيكل أكثر إحكاما مما لوحظ. يؤكد غوزمان: “إذا كانوا على حق، فإن 95% من الكون ذو شكل غير معروف، و5% فقط يتوافق مع جميع الكواكب والنجوم والمجرات التي تم اكتشافها”. وبنفس الطريقة، ستسمح لنا المادة المظلمة بتحديد عمر الكون، وثانيًا، مستقبله، أي “ما إذا كان سيكون هناك وقت سيتوسع فيه إلى الأبد أو سيضمحل فيه نفسه”.

يتكون اتحاد مهمة ARRAKIHS حاليًا من خمسة دول. وتركز سويسرا والسويد على المجال النظري بأكمله، بما في ذلك النماذج التي يتم اختبارها في هذا العمل. يرتبط عمل النمسا وبلجيكا بأنظمة آلية مختلفة. تقع قيادة كل هذه الأعمال على عاتق إسبانيا. تتكون هذه المجموعة الدولية من 120 خبيرًا مقسمين إلى ثلاثة أقسام: من ناحية علماء الفيزياء الفلكية والفيزيائيين والرياضيين؛ ومن ناحية أخرى، هناك مجتمع من المهندسين من مختلف التخصصات؛ وأخيراً العلماء والمديرون الذين ينسقون العمل.

ARRAKIHS هو جزء من إحدى واجبات الفصل أسرع من وكالة الفضاء الأوروبية. وتتميز هذه المهام بأنها ذات ميزانية “منخفضة”، وكما حدد مدير المشروع، لا يمر أكثر من 10 سنوات بين الاختيار والبدء. وفي الواقع، تم التوصل إلى معلم مهم في مارس الماضي: وافقت وكالة الفضاء الأوروبية على استكمال المرحلة أ، والتي تتكون من مراجعة أدوات التصوير.

ويعمل الفريق الآن على اجتياز المرحلة (ب) في النصف الأول من عام 2026. للقيام بذلك، يحتاجون إلى بناء نماذج أولية للمعدات والتحقق من قدرتها على العمل في درجات الحرارة القصوى في المناطق الاستوائية، مثل درجات الحرارة التي تصل إلى 120 درجة مئوية. تحت الصفر. نقطة البداية هي أن كاميرات تشاتلانديس قد تم بالفعل التحقق من صحتها في الفضاء. ومن المقرر إطلاق القمر الصناعي في عام 2030.

READ  تستثمر Talde في AVS من Gipuzkoa لتطوير خطتها الاستراتيجية
محاكاة لتيار نجمي في هالة المجرة، في صورة من كوكبة ARRAKIHS.أبيلا أرنيس بياتريس

يتطلع فان دام إلى هذا الأفق، ولا يغيب عن حسابات المشروع. “لقد تم تخصيص ميزانية وكالة الفضاء الأوروبية أراكيهس وكشف عن تخصيص 200 مليون يورو لبناء الأقمار الصناعية وإعداد الأرض وعمليات الإطلاق والمهمة. ومع ذلك، يجب أن نضيف إلى هذا المبلغ التمويل اللازم لتطوير الصك “الذي ستتحمله إسبانيا والدول الأخرى” و”التكاليف الإضافية” المختلفة التي يتحملها بقية الاتحاد. لهذا السبب، لم يجرؤ فان دام على إعطاء النتيجة النهائية، ناهيك عن هذه المرحلة من العمل.

ومن الواضح أن “هناك رغبة واضحة في تطوير ومشاركة إسبانيا في قطاع الفضاء”. ومنذ بضع سنوات حتى الآن، أدرك دورًا قياديًا ونشطًا أكثر “في العديد من المهام، بدءًا من المساهمات وحتى المجالات القيادية”. أراكيهس.

يمكنك متابعة معنى داخل فيسبوك, X ه انستغرامأو سجل هنا لتلقي نشرتنا الإخبارية الأسبوعية.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *