في الساعة 6:51 بتوقيت شرق الولايات المتحدة يوم الأربعاء 18 أبريل ، انطلق صاروخ سبيس إكس فالكون 9 من كيب كانافيرال في فلوريدا. كان يحمل جهاز TESS التابع لناسا: القمر الصناعي للمسح للكواكب الخارجية العابرة. من ما يمكننا أن نقول ، ذهبت المهمة دون وجود عوائق ، حيث عادت المرحلة الأولى إلى الأرض على مركبها العائم في المحيط الأطلسي ، واستمرت المرحلة 2 لإرسال TESS إلى مدارها النهائي.
هذا تغيير في الحراسة ، حيث أننا ندخل الآن الأيام الأخيرة لتلسكوب كيبلر الفضائي التابع لناسا. لقد نفد الوقود وشلها بالفعل فقدان عجلات رد فعلها. في غضون أشهر قليلة ستغلقها وكالة ناسا للأبد.
هذا أمر محزن ، ولكن لا تقلق ، مع وجود TESS في طريقها ، تستمر رحلة العلوم حول الكواكب الخارجية: البحث عن عوالم بحجم الأرض في درب التبانة.
من الصعب تصديق أننا عرفنا فقط عن الكواكب التي تدور حول النجوم الأخرى لأكثر من 20 عامًا حتى الآن. كان أول كوكب خارج المجموعة الشمسية هو المشتري الساخن 51 Pegasi B ، والذي تم اكتشافه في عام 1995 من قبل فريق من علماء الفلك السويسريين.
لقد وجدوا هذا العالم باستخدام طريقة السرعة الشعاعية ، حيث تسحب جاذبية الكوكب نجمه ذهابًا وإيابًا ، وتغيير طول موجة الضوء التي نراها قليلاً جدًا. تم تحسين هذه التقنية واكتشاف المزيد من الكواكب التي تدور حول العديد من النجوم.
لكن تقنية أخرى كانت أكثر نجاحًا: تقنية العبور. هذا هو المكان الذي يتم فيه قياس الضوء من النجم بعناية مع مرور الوقت ، يراقب أي انخفاض في السطوع مع مرور الكوكب في المقدمة.
في الوقت الذي أكتب فيه هذا المقال في أبريل 2018 ، كان هناك 3،708 كواكب مؤكدة مع عدة آلاف من المرشحين الآخرين الذين يحتاجون إلى تأكيد إضافي.
الكواكب في كل مكان ، في جميع الأشكال والأحجام. من عمالقة الغاز المألوف والعوالم الصخرية وعمالقة الجليد لدينا في النظام الشمسي ، إلى المشتري الحار غير العادي والأرض الفائقة. لقد وجد علماء الفلك حتى مذنبات في أنظمة شمسية أخرى ، كواكب مثل زحل ولكن مع أنظمة حلزونية تقزم كوكبنا المجاور. البحث حتى عن exomoons. أقمار تدور حول كواكب تدور حول نجوم أخرى.
كان تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لناسا هو أداة الصيد الأكثر إنتاجًا على الإطلاق. من بين 3،708 كواكب تم اكتشافها حتى الآن ، ظهر كيبلر في 2،342 عالم.
تم إطلاق كبلر مرة أخرى في مارس 2009 ، وبدأت عملياته في 12 مايو 2009. واستخدمت المرآة الأساسية 1.4 متر لمراقبة منطقة من 12 درجة من السماء. للمقارنة فقط ، يأخذ القمر حوالي نصف درجة. إذًا منطقة تحتوي على مئات المرات من حجم القمر.
تم وضع كبلر في مدار حول الأرض حول الشمس ، مع فترة 372.5 يومًا. مع مرور عام ، ينزلق التلسكوب ببطء خلف الأرض بحوالي 25 مليون كيلومتر سنويًا.
كما ذكرت سابقًا ، تم تصميم كيبلر لاستخدام تقنية العبور ، بحثًا عن كواكب تمر أمام نجومها في هذه المنطقة المحددة جدًا من السماء. في حين أن استطلاعات الكواكب الخارجية السابقة لم تجد سوى الكواكب الأكثر ضخامة ، كان كبلر حساسًا بما يكفي لرؤية عوالم نصف كتلة الأرض تدور حول النجوم الأخرى.
وكان كل شيء يسير على ما يرام حتى 14 يوليو 2012 عندما فشلت إحدى عجلات رد فعل المركبة الفضائية الأربع. هذه هي الجيروسكوبات التي تسمح للمركبة الفضائية بتغيير اتجاهها بدون دافع. لا توجد مشكلة ، تم تصميم Kepler ليحتاج فقط إلى ثلاثة. ثم فشلت عجلة ثانية في 11 مايو 2013 ، منهية مهمتها الرئيسية.
ما توصل إليه مهندسو كبلر هو واحد من أكثر عمليات الإنقاذ عبقريًا في تاريخ رحلات الفضاء. لقد أدركوا أنه يمكنهم استخدام الضغط الخفيف من الشمس لتثبيت التلسكوب بشكل مثالي وإبقائه موجهًا إلى منطقة من السماء.
سمح هذا لكيبلر بمواصلة العمل ، ومراقبة أجزاء أكبر من السماء ، لكن مداره حول الشمس سيسمح لها بمشاهدة منطقة واحدة فقط لفترة أقصر من الوقت. بدلاً من مسح النجوم الشبيهة بالشمس ، ركز كيبلر اهتمامه على النجوم القزمة الحمراء ، والتي يمكن أن يكون لها عوالم بحجم الأرض تدور حولها كل بضعة أيام.
كان هذا يُعرف باسم عصر K2 ، وخلال هذا الوقت ظهر 307 أخرى مؤكدة ، و 480 من الكواكب غير المؤكدة.
لكن كيبلر ينفد من الوقت الآن. قبل نحو شهر ، أعلنت وكالة ناسا أن كبلر نفد الوقود تقريبًا. هذا الوقود مهم لأن المناورة المهمة التي تحتاج إلى إجرائها هي توجيه نفسها للخلف والأرض وتحميل جميع البيانات التي تجمعها. توضح وكالة ناسا أنه على بعد بضعة أشهر فقط ، وعندما يحدث ذلك ، سيوجهون التلسكوب للتوجيه إلى الأرض للمرة الأخيرة ، وإرسال بياناته النهائية ، ثم إيقافه إلى الأبد.
واليوم ، انطلق TESS بنجاح ، وشق طريقه لتولي المسؤولية حيث يغادر كيبلر.
إنها تحمل القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة لوكالة ناسا ، أو TESS ، تتمة لـ Kepler ، لتنتقل بالبحث عن الكواكب الخارجية إلى المستوى التالي.
كانت مهمة TESS موجودة بشكل ما منذ عام 2006 عندما تم تصورها في الأصل كمهمة ممولة من قبل Google و Kavli Foundation و MIT.
على مر السنين ، تم اقتراحه إلى وكالة ناسا ، وفي عام 2013 ، تم قبوله كواحد من بعثات مستكشف ناسا. هذه مهام بميزانية 200 مليون دولار أو أقل. WISE و WMAP هي أمثلة أخرى على مهام Explorer.
ولكن هناك مجموعة من الاختلافات بين كبلر و TESS.
هل تذكر عندما قلت أن كبلر كان يراقب منطقة من السماء تبلغ 12 × 12 درجة؟ ستقوم TESS بمسح السماء بأكملها ، وهي مساحة أكبر 400 مرة مما لاحظه كيبلر.
لديها مجموعة من 4 مقاريب متطابقة منفصلة مع كاميرات CCD ، كل منها 16.8 ميجابكسل. يتم ترتيبها لإعطاء TESS عرضًا مربعًا للسماء يبلغ 24 درجة. ستقوم TESS بتقسيم السماء إلى 26 قطاعًا مختلفًا ودراسة المنطقة لمدة 27 يومًا على الأقل ، والانتقال من النجم الساطع إلى النجم الساطع كل دقيقتين.
بينما كان كيبلر يغطس بعمق في منطقة معينة من السماء ، فإن TESS ستراقب 500000 ألمع من النجوم في السماء ، والتي هي أكثر إشراقًا بنسبة 30 إلى 100 مرة من أنواع النجوم التي كان كيبلر ينظر إليها. والعديد منها سيكون نجومًا مثل شمسنا.
ستكون قادرة على مسح السماء بأكملها على مدار عامين ، وهي مساحة أكبر 400 مرة من لوحظ كيبلر. ويتوقع علماء الفلك أن المهمة ستظهر الآلاف من الكواكب خارج المجموعة الشمسية ، 500 منها ستكون بحجم الأرض أو بحجم الأرض.
من خلال إجراء هذا المسح الواسع للسماء بالنجوم الساطعة ، ستجد TESS الكواكب القريبة من الطاقة الشمسية. إذا كان للنجم اللامع كواكب تمر أمامه من وجهة نظرنا ، فستجده TESS. ستنشئ الكتالوج النهائي للكواكب القريبة.
نظرًا لأن هذه العوالم أكثر سطوعًا في السماء ، سيكون من الأسهل على المراصد الأرضية والفضائية في العالم متابعة الملاحظات. سيتمكن الفلكيون من قياس الحجم والكتلة والكثافة وحتى أجواء العوالم خارج المجموعة الشمسية. ما عليك سوى الانتظار حتى يحصل James Webb على كاشفاته في بعض هذه العوالم.
بالإضافة إلى وظيفتها الأساسية في العثور على الكواكب ، دعت وكالة ناسا الباحثين الضيوف لاستخدام المركبة الفضائية لأبحاث علمية أخرى ، مثل العثور على النجوم الزائفة ، وتتبع الدوران النجمي ، ومراقبة اختلافات النجوم القزمة. أي شيء لديه تغيير في السطوع سيكون هدفًا كبيرًا لـ TESS.
إحدى الميزات المثيرة للاهتمام في مهمة TESS ستكون مدارها ، حيث تأخذها على مسار لم تستخدمه أي مهمة أخرى على الإطلاق. يطلق عليه مدار "الرنين القمري P / 2" ، ويأخذ المركبة الفضائية على مسار بيضاوي يستغرق نصف طول القمر إلى مدار حول الأرض - 13.7 يومًا.
في أقرب نقطة لها إلى الأرض ، ستكون 35785 كيلومترًا فوق سطح الأرض وتستغرق ثلاث ساعات لنقل جميع بياناتها إلى المحطات الأرضية. ثم ستطير إلى أعلى نقطة ، على ارتفاع 373،300 كم ، من مخاطر أحزمة Van Allen Belts.
في الوقت الذي تنتهي فيه مهمة TESS ، سنعرف الكثير عن الكواكب خارج المجموعة الشمسية في جوارنا القريب. حسنًا ، الكثير عن الكواكب التي تتماشى تمامًا مع نجومها من منظورنا. وللأسف ، هذه ليست سوى اثنين في المائة من أنظمة النجوم الموجودة.
سنحتاج إلى تقنيات أخرى للعثور على البقية ، وأنا متأكد من أننا سنغطيها في المقالات المستقبلية.
ملاحظة: هذا هو نص مقطع الفيديو الذي نشرناه. شاهده هنا.
