تلسكوب رومان يبدأ رحلته لمسح الكون بالأشعة تحت الحمراء

بدأ تلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي رحلته إلى نقطة لاغرانج الثانية بين الشمس والأرض، أو L2، بعد إطلاقه من مركز كينيدي للفضاء في 30 أغسطس 2026. وأفاد موقع Spacemart.com بأن صاروخ فالكون هيفي التابع لشركة سبيس إكس حمل المرصد من مجمع الإطلاق 39A في الساعة 7:26 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة، فيما بدأت الآن مرحلة تشغيله التجريبي.

صُمم رومان لفحص مساحات شاسعة من السماء من دون التخلي عن التفاصيل المرتبطة عادةً بالرصد الأضيق نطاقًا. ويمكن لكاميرته القريبة من الأشعة تحت الحمراء، البالغة دقتها 300 ميغابكسل، التقاط الكواكب والأجسام الأخرى في النظام الشمسي ضمن الرؤية الواسعة نفسها التي تظهر فيها النجوم والمجرات البعيدة والأحداث الكونية سريعة التغير. غير أن الاكتشافات الرئيسية للمهمة ستأتي من رصد كثير يُجرى بمرور الوقت، لا من صورة واحدة.

رؤية واسعة بتفاصيل شبيهة بهابل

تضم أداة المجال الواسع في رومان 18 كاشفًا. وتغطي هذه الكواشف مجتمعةً سماءً تزيد مساحتها بنحو 100 مرة على أوسع عمليات التعريض التي أجراها هابل، مع الحفاظ على حدة مماثلة في الأشعة تحت الحمراء. وتمتد كل صورة يلتقطها رومان على مساحة أكبر من العرض الظاهري للقمر المكتمل؛ إذ تغطي كاميرا المجال الواسع 3 العاملة بالأشعة تحت الحمراء في هابل نحو جزء واحد من مئتي جزء من مساحة السماء نفسها.

وسيتراكم هذا الفارق على امتداد المهمة. وتتوقع ناسا أن يصور رومان خلال سنواته الخمس الأولى مساحة تزيد على 50 مرة على المساحة التي غطاها هابل في عقوده الثلاثة الأولى. ويمكنه مسح السماء بسرعة تفوق سرعة هابل بما يصل إلى 1,000 مرة، مع توفير حساسية ودقة مماثلتين في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة.

وتبلغ إزاحة المرآة الرئيسية لرومان 2.4 متر، وهي مطابقة لإزاحة مرآة هابل. وكانت البصريات في الأصل تابعة للمكتب الوطني للاستطلاع، لكنها عُدّلت تعديلًا كبيرًا للمرصد الجديد. فقد أعاد المهندسون تشكيلها وصقل سطحها، ووضعوا عليها طلاءً فضيًا ملائمًا للرصد في الأشعة تحت الحمراء القريبة، وطوّروا أنظمة الدعم والتحكم الحراري والمحاذاة اللازمة لرومان.

ويعني هذا الجمع بين السرعة واتساع التغطية أن مجالًا واحدًا قد يضم نجومًا ثابتة ومجرات ومستعرات عظمى ونوى مجرية نشطة وأجرامًا متحركة من الأطراف الخارجية للنظام الشمسي. وسيقارن علماء الفلك الصور الملتقطة في أوقات مختلفة للتمييز بين جسم ينجرف ومصدر ثابت، أو بين توهج قصير الأمد ومجرة هادئة عادةً.

إحصاء الأجرام المتغيرة والبعيدة

ستتيح عمليات الرصد المتكررة لرومان دراسة مجالات عدة في علم الفلك باستخدام أرشيف المسح الكبير نفسه. ويخطط برنامج معتمد للبحث في المواسم الثلاثة الأولى من مسح نطاق الزمن الخاص بالانتفاخ المجري عن نحو 1,000 جسم من أجسام حزام كويبر. وسيُتعرف إلى هذه الأجسام من خلال آلاف القياسات التي تُجرى على امتداد المسح، لا عبر العثور عليها كلها في عملية تعريض واحدة.

ومن المتوقع أن يوفر مسح نطاق الزمن عالي خط العرض عينة كبيرة بصفة خاصة من الأحداث الانفجارية. وقدّرت محاكاة مدعومة من ناسا أنه قد يرصد نحو 100,000 انفجار سماوي، من بينها ما يقرب من 27,000 مستعر أعظم من النوع Ia و60,000 مستعر أعظم ناتج عن انهيار النواة. وقد يعود تاريخ أكثر من 1,000 من أحداث النوع Ia إلى أكثر من 10 مليارات سنة مضت.

وسيتتبع المسح أيضًا النشاط المحيط بالثقوب السوداء. وتشمل حصيلته المتوقعة نحو 40 حدثًا من أحداث الاضطراب المدي، التي تحدث عندما يتمزق نجم وتسخن مادته أثناء سقوطها نحو ثقب أسود. وستوفر التغيرات في سطوع المجرات النشطة وسيلة أخرى لدراسة كيفية نمو الثقوب السوداء فائقة الكتلة واستهلاكها للمادة.

ومن المتوقع أن تنتج حملات رومان ذات المجال الواسع فهارس تضم أكثر من مليار مجرة. ومن خلال قياس التغيرات الطفيفة في أشكال المجرات الناجمة عن المادة الواقعة بين تلك المجرات والأرض، يستطيع الباحثون رسم خريطة للمادة المظلمة ودراسة كيفية تطور البنى الكونية.

تكنولوجيا للبحث عن الكواكب مستقبلًا

يحمل رومان أداة ثانية: جهازًا تاجيًا يهدف إلى حجب ضوء النجوم القريبة كي يتسنى رصد كواكب أخفت بكثير والغبار المحيط بها. ويستخدم النظام أقنعة وكواشف ومناشير ومرايا قابلة للتشوه تتحكم فيها آلاف المشغلات لضبط جبهة الموجة الواردة.

وتتوقع ناسا أن تحسن هذه التكنولوجيا أداء الأجهزة التاجية الفضائية السابقة بمعامل يتراوح بين 100 و1,000. ومن المقرر إجراء عرضها الرسمي خلال الأشهر الـ18 الأولى من المهمة. وستستهدف الأداة الكواكب الخارجية الغازية الكبيرة والأقراص المحيطة بالنجوم، بدلًا من محاولة العثور على مجموعة كاملة من العوالم الشبيهة بالأرض. وستتمثل قيمتها على المدى الأطول في إثبات أساليب يمكن للتلسكوبات المستقبلية استخدامها للبحث عن كواكب أصغر حول نجوم شبيهة بالشمس.

ويزيد ارتفاع رومان على 42 قدمًا، ويبلغ وزنه قرابة 18,000 رطل. وشملت الاستعدادات لإطلاقه اختبارات للاهتزاز والتسارع وتغيرات درجات الحرارة وظروف الفراغ. وقد أخضعت مجموعة البرميل الخارجي للمرصد، التي تساعد في حجب الضوء الشارد عن التلسكوب وتنظيم حرارته، لقوى تجاوزت سبعة أضعاف جاذبية الأرض أثناء اختبارات جهاز الطرد المركزي.

ومن المتوقع أن يرسل المركب الفضائي 11 تيرابت من المعلومات يوميًا، أي ما يعادل نحو 1.4 تيرابايت. وتتراوح سرعة الوصلة الهابطة المخطط لها بين 250 و500 ميغابت في الثانية، ما يجعل معالجة البيانات محورًا أساسيًا للمهمة. وستبحث البرمجيات في الأرشيف عن مسارات خافتة وومضات مؤقتة وتشوهات دقيقة قد لا يجري التعرف إليها عند وصول الصور الفردية إلى الأرض للمرة الأولى.

ويتجه رومان إلى مدار هالة حول L2، التي تبعد نحو مليون ميل عن الأرض. ومن المتوقع أن تستغرق الرحلة ومرحلة التشغيل التجريبي نحو ثلاثة أشهر. وسينضم المرصد إلى ويب ومهمة إقليدس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في المنطقة، رغم امتلاك كل تلسكوب قدرات وأهداف علمية مختلفة.