Cosmos · · 3 min read
عالمة الفلك في جامعة ماساتشوستس أمهرست تُعيَّن قائدةً علمية لتلسكوب PRIMA التابع لناسا
ستقود ألكسندرا بوب الفريق العلمي للمرصد التابع لناسا والمخصص للأشعة تحت الحمراء البعيدة، والذي يستهدف إطلاقه في 2033.
اختارت ناسا ألكسندرا بوب، أستاذة علم الفلك في جامعة ماساتشوستس أمهرست، لقيادة الفريق العلمي لمهمة PRIMA، وهي تلسكوب فضائي مخطط له صُمم لرصد أجزاء من الكون في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة لا تستطيع المراصد الحالية الوصول إليها. وأفادت WWLP بأن المهمة دخلت مرحلة التطوير B، وهي مرحلة تركز على صقل تصميمها وتطوير التقنيات اللازمة لبنائها.
يرمز اسم PRIMA إلى «مهمة المسبار للأشعة تحت الحمراء البعيدة والفيزياء الفلكية». وهو أول مشروع في فئة «مستكشِفات المسبار» الجديدة التابعة لناسا، التي تندرج ضمن برنامج المستكشفين الراسخ في الوكالة. ويتولى مختبر الدفع النفاث التابع لناسا إدارة المهمة، في حين طُوِّرت المفاهيم الأولية للمرصد تحت قيادة جيسون غلين، أستاذ علم الفلك في جامعة فرجينيا.
رؤية جديدة تتجاوز ويب
يهدف التلسكوب إلى توسيع قدرة علماء الفلك على دراسة الكون في ضوء الأشعة تحت الحمراء. فقد وسّع تلسكوب جيمس ويب الفضائي نطاق الرصد عند أطوال موجية كثيرة من الأشعة تحت الحمراء، لكنه لا يغطي نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة الذي صُمم PRIMA لدراسته.
وتكتسب هذه الفجوة أهمية لأن رصد الأشعة تحت الحمراء البعيدة يمكن أن يكشف مواد وعمليات باردة نسبياً يصعب أو يستحيل اكتشافها في أجزاء أخرى من الطيف. وسيوفر المرصد الذي تخطط له ناسا ما وصفته بوب بأنه تغطية كاملة للأشعة تحت الحمراء عند دمجها مع القدرات الحالية.
ولا يعني تقدم PRIMA إلى المرحلة B أن البناء والإطلاق حصلا على الموافقة الكاملة بعد. إذ يجب أن تخضع المهمة أولاً لمراجعة تأكيد. وستستخدم ناسا هذا التقييم لفحص الجاهزية التقنية للمشروع، وأدائه الإداري والمالي، قبل أن تقرر ما إذا كان يمكنه الانتقال إلى المرحلة C، وهي مرحلة التنفيذ.
وإذا أكدت ناسا المهمة، فستُحدَّد تكلفة مشروع PRIMA بحد أقصى قدره 1.2 مليار دولار. ولا يشمل هذا الرقم نفقات الإطلاق أو التكاليف الأخرى الخارجة عن نطاق المشروع نفسه. وتهدف الوكالة حالياً إلى إطلاق التلسكوب في 2033 وتشغيله لمدة خمس سنوات بعد دخوله الخدمة.
ثلاثة أسئلة للمرصد
ساعدت بوب في تحديد ثلاثة أهداف علمية رئيسية لـ PRIMA. يتعلق أحدها بتكوّن الأغلفة الجوية للكواكب. ويخطط الباحثون، باستخدام التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء، لتتبع المياه الباردة في أقراص المواد المحيطة بالنجوم الفتية، حيث تتشكل الكواكب. ويمكن أن تساعد هذه القياسات العلماء على فهم كيفية تجمع مكونات الأغلفة الجوية وتطورها.
ويتمثل الهدف الثاني في دراسة الصلة بين المجرات والثقوب السوداء فائقة الكتلة الموجودة في مراكزها. وسيستخدم العلماء المرصد لاستكشاف كيفية تغير هذه الثقوب السوداء الهائلة ومجراتها المضيفة معاً على مدار الزمن الكوني. وتُعد هذه العلاقة محورية لفهم كيفية اكتساب المجرات بنيتها ولماذا يبدو الكون على هيئته الحالية.
ويتعلق المجال الثالث بتكوّن العناصر الأثقل والأكثر تعقيداً من الهيدروجين والهيليوم. فقد أنتج الانفجار العظيم هذين العنصرين الخفيفين، لكن كثيراً من المكونات اللازمة للكواكب والحياة تشكل لاحقاً. وستدرس كواشف PRIMA الغبار الكوني في بيئات مختلفة وفترات مختلفة من تاريخ الكون، ما سيساعد الباحثين على تتبع كيفية إنتاج هذه العناصر وتوزيعها.
طلاب للمساعدة في إعداد المهمة
وتعتزم بوب أيضاً جعل جامعة ماساتشوستس أمهرست ساحة تدريب للباحثين العاملين في المشروع. وسيطور مختبرها برمجيات وأساليب أخرى لتفسير البيانات التي سيرسلها PRIMA في نهاية المطاف إلى الأرض. وتخطط المجموعة لاستقطاب باحثين في مرحلة ما بعد الدكتوراه وطلاب دراسات عليا، فضلاً عن توظيف طلاب المرحلة الجامعية في تحليلات مرتبطة بالمهمة.
ومن المتوقع أن يستمر هذا الإعداد خلال العقد المقبل، قبل الإطلاق وبعده. وسيتعلم الطلاب التقنيات اللازمة للتعامل مع الرصد الفعلي بمجرد أن يبدأ التلسكوب عمله، في حين سيسهمون في أجزاء أصغر من الجهد العلمي الأوسع.
ويتيح انتقال المهمة إلى المرحلة B للفريق فرصة اختبار خططه وتحسينها قبل أن تتخذ ناسا قرارها بشأن التنفيذ. وبالنسبة إلى بوب والمتعاونين معها، يوفر المشروع وسيلة لمتابعة الأسئلة التي تركتها المراصد الفضائية الأحدث من دون إجابات، مع بناء الخبرة اللازمة لتحليل تدفق مستقبلي من بيانات الأشعة تحت الحمراء البعيدة.