Cosmos · · 3 min read
ناسا تشغّل الكاميرا العاملة بالأشعة تحت الحمراء بدقة 300 ميغابكسل في تلسكوب رومان
بدأ تلسكوب رومان الفضائي اختبار كاميرته الرئيسية للمسوحات وأداة تصوير الكواكب، في إطار مواصلة تشغيله التجريبي خلال رحلته إلى النقطة L2.
فعّل تلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي التابع لناسا كاميرته العلمية الرئيسية في الفضاء، في خطوة مهمة نحو أولى الصور العلمية المخطط لها للمرصد في أوائل عام 2027. وتُعرف أداة المجال الواسع باسم WFI، وهي كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء بدقة 300 ميغابكسل، صُممت لرسم خرائط لمناطق شاسعة من الكون مع الحفاظ على التفاصيل الدقيقة.
كما اجتازت أداة الإكليل المنفصلة في التلسكوب فحصاً أولياً لأنظمتها الإلكترونية والرقمية والميكانيكية. وتُظهر التطورات معاً أن أداتين من الأدوات الأساسية لرومان تستجيبان كما هو مخطط له خلال برنامج تشغيل تجريبي يُتوقع أن يستمر عدة أشهر.
وأفادت ساينس ديلي بهذه المراحل المهمة، التي تحدث فيما يقطع رومان مسافة نحو مليون ميل باتجاه نقطة لاغرانج الثانية، أو L2. ووجهة المرصد هي منطقة من الفضاء سيجري فيها تحقيقاته طويلة الأمد.
رؤية واسعة مع تفاصيل حادة
صُمم رومان ليحتل موقعاً وسطاً بين المسوحات الواسعة الممكنة باستخدام بعض المراصد، والرؤى التفصيلية المرتبطة بتلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا. وستغطي صورة واحدة من WFI سماءً تفوق مساحتها الظاهرية مساحة القمر المكتمل، ما يمنح العلماء مجال رؤية واسعاً على نحو استثنائي في تعريض واحد.
وتكتسب هذه القدرة أهمية لأن كثيراً من تحقيقات رومان تعتمد على فحص أعداد هائلة من الأجرام وأجزاء كبيرة من الكون. ويعتزم الباحثون استخدام أرصاده لدراسة الكواكب خارج النظام الشمسي، واستكشاف الطاقة المظلمة، وفحص توزيع المادة في أنحاء الكون.
وستكون بيانات المسح مفيدة أيضاً خارج نطاق تلك الأهداف الرئيسية. وبما أن الأداة ستجمع أرصاداً واسعة ومفصلة، يتوقع العلماء أن يدعم الأرشيف الناتج عنها العديد من التحقيقات الأخرى كذلك.
وقبل أن يتسنى تشغيل WFI، أمضى المهندسون 10 أيام في تجفيفها وإزالة التلوث عنها. وخلال ذلك التحضير، حُفظت كواشفها عند درجة حرارة بلغت 85 درجة فهرنهايت تحت الصفر، أو 65 درجة مئوية تحت الصفر. وكانت تلك الحرارة أعلى من المستوى المطلوب للتشغيل العادي.
وفي صباح 11 سبتمبر، أُطفئت المدفأة وسُمح للأداة بأن تبرد إلى 225 درجة فهرنهايت تحت الصفر، أو 143 درجة مئوية تحت الصفر. ثم فعّل المهندسون كواشفها الثمانية عشر العاملة بالأشعة تحت الحمراء. وتبلغ مساحة سطحها الحساس للضوء مجتمعةً ما يقارب مساحة شاشة حاسوب محمول.
وشُغّل نظام المعايرة في وقت لاحق من ذلك اليوم. وبدأت بيانات الاختبار في المرور عبر الأداة في صباح اليوم التالي، ونُقلت إلى فرق على الأرض لفحصها.
اختبار الأجزاء المتحركة في الكاميرا
انتقلت أعمال التشغيل التجريبي بعد ذلك إلى العجلة العنصرية في WFI. وتحمل هذه الآلية مرشحات ومناشير ومكونات بصرية أخرى، فتختار الأطوال الموجية التي تصل إلى الكواشف. كما يمكنها تقسيم الضوء الصادر عن الأجرام الفلكية إلى ألوان منفصلة، ما يوفر معلومات لا يمكن لصورة بسيطة أن توفرها.
واختُبرت العجلة من دون تأثيرات الجاذبية للمرة الأولى مساء السبت. وبدأ المهندسون فحص نظام التركيز في صباح اليوم التالي. وسيكون الحفاظ على التركيز أمراً أساسياً، إذ يُتوقع أن ينتج رومان مئات الآلاف من الصور خلال مهمته.
وبينما كانت هذه الأنشطة جارية، واصلت الكواشف تبريدها نحو درجة حرارة التشغيل النهائية التي تبلغ نحو 300 درجة فهرنهايت تحت الصفر، أي ما يعادل 183 درجة مئوية تحت الصفر. وأشارت نتائج الاختبار إلى أن WFI تعمل كما هو متوقع.
وقال جوش شليدر، عالم WFI في مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في غرينبيلت بولاية ماريلاند، إن التفعيل الناجح أكد سنوات من العمل على الأرض. وأشاد بالفرق في غودارد وBAE Systems وTeledyne، وكذلك بمراكز العلوم التابعة للمهمة، ووصف الإنجاز بأنه محطة مهمة كبرى.
بحث رومان عن كواكب قريبة
تهدف أداة الإكليل إلى إثبات تكنولوجيا الرصد المباشر للكواكب التي تدور حول نجوم أخرى. وهذه الكواكب أخفت ضوءاً بكثير من النجوم التي تدور حولها، ما يجعل رؤيتها صعبة باستخدام التصوير التقليدي.
ويجمع إكليل رومان بين البصريات والأقنعة والمرايا القابلة للتشوه والمستشعرات لتقليل الوهج الصادر عن النجم المضيف. وإذا عمل النظام كما هو مقصود، فقد يتيح اكتشاف بعض الضوء الخافت المنعكس عن الكواكب حول النجوم القريبة.
وفي مركز قيادة أداة الإكليل لدى Caltech/IPAC في باسادينا بولاية كاليفورنيا، أكدت الفرق الاتصال بجميع المكونات الرئيسية للأداة. وشملت الفحوص البرمجيات، وأدوات التحكم الحراري، والآليات، والكاميرات، وإلكترونيات الطيران. كما أظهر المهندسون أن وحدات التحكم الأرضية تستطيع تشغيل الأجزاء المتحركة التي تحدد مواقع الأقنعة ومرشحات الألوان والعدسات والمناشير.
واختُبر النظام الحراري أيضاً، بما في ذلك قدرته على تدفئة المعدات إلى 72 درجة فهرنهايت، أو 22 درجة مئوية. وصُمم معظم الإكليل للعمل عند درجة حرارة الغرفة تقريباً، باستثناء كواشفه. ويسهّل إبقاؤه دافئاً نسبياً الاختبارات ويساعد في الحفاظ على الخصائص المادية اللازمة لمراياه القابلة للتشوه.
ويخضع الإكليل الآن لفترة إزالة تلوث مدتها 30 يوماً، تبقى خلالها كواشفه دافئة كي تغادر المياه والمواد الكيميائية النزرة أسطحها. وسيوقف المهندسون هذه العملية أحياناً لإجراء أعمال معايرة إضافية مبكرة.
ولا تمثل الفحوص الناجحة لأدوات رومان نهاية التشغيل التجريبي، لكنها تزيل أوجه عدم يقين مهمة في المراحل المبكرة. ولا تزال المهمة وفق الجدول الزمني لنشر أولى صورها العلمية في أوائل عام 2027.