الليلة، 24.1، سيضيء نجم جديد سماء هاواي: Orbiting Configurable Artificial Star (ORCAS)، نجم اصطناعي سيسمح للبشرية ببناء مراصد مستقبلية لجودة التلسكوبات الفضائية مثل هابل و جيمس ويب - لكن هنا على الأرض. يرأس ORCAS الدكتور الإسرائيلي إليعاد بيريتس، الذي يعمل في وكالة ناسا كعالم رئيسي للمهمة والأدوات في قسم أبحاث الطاقة الشمسية في مركز جودارد.
يوضح الدكتور بيرتس:" نحن نطلق التلسكوبات في الفضاء بسبب وجود اضطرابات في الغلاف الجوي". "للحصول على صور حادة مثل هابل أو وايب، يجب الخروج من الغلاف الجوي. لكن التلسكوبات الفضائية لها قيود كبيرة: فهي تكلف الكثير من المال، ويجب استخدام مواد معينة مناسبة لبيئة الفضاء، ويصعب إصلاحها في الفضاء والأهم من ذلك كله – لا يمكن بناء تلسكوبات كبيرة كما كنا نريد، لأنه لا يوجد قاذفة لحملها في المدار. نحن نقترب من نهاية القدرة على الإطلاق. من المستحيل إطلاق تلسكوب فضائي بمرآة قطرها 15 أو 20 مترا. ولكن هنا على الأرض، يتم بناء تلسكوبات من هذه الأقطار اليوم، مثل التلسكوب الكبير للغاية Extremely Large Telescope أو ELT. في السنوات ال 50 المقبلة لن نرى أي شيء بهذا الحجم في الفضاء. لذا فإن التحدي هو تحسين نوعية التلسكوبات لدينا على الأرض، بحيث تقترب من جودة تلسكوباتنا في الفضاء".
في السنوات الأخيرة، كانت المراصد على الأرض تستخدم البصريات التكيفية (AO) لإلغاء أو تقليل الاضطرابات الجوية. هناك طريقتان للقيام بذلك- باستخدام نجم أو باستخدام شعاع ليزر-لكن الفكرة متشابهة: إذا عرفنا الشكل الذي يفترض أن يبدو عليه مصدر الضوء، ولكن على الأرض نقيس ضوءا مختلفا، فيمكننا إعادة بناء عبور الضوء في الغلاف الجوي وتصحيح التشويه في الوقت الفعلي.
يقول الدكتور بيرتس: "إن استخدام النجوم فعال" ، ولكن من أجل إجراء التصحيحات في مجال الضوء المرئي، يجب إيجاد نجوما ساطعة حقا – مع سطوع يمكن ملاحظته ناقص خمسة أو أكثر [لوحظ الحجم في الاتجاه المعاكس: كلما ارتفعت القيمة، انخفض السطوع أكثر]. 99 ٪ من النجوم ليست ساطعة، لذا فإن معظم السماء غير متاحة لاستخدام هذه التقنية. لهذا السبب، غالبا ما يتم استخدام التقنية الثانية: تصوير ليزر بطول موجي يبلغ 589 نانومتر والحصول على 'نجم اصطناعي'. لكن الليزر لا يعبر الغلاف الجوي بأكمله ، ولا يبدو وكأنه نجم. انه شعاع الليزر مع أبعاد شعاع الليزر. اسأل أي عالم فلك هاو عما إذا كان يفضل استخدام نجم أو مؤشر ليزر للعثور على مجرة بعيدة. الجواب واضح: نجم."
لذلك ، فإن تجربة ORCAS تهدف إلى تغيير قواعد اللعبة.
75 مليون دولار التي من الممكن أن توفر عشرات المليارات
ستبدأ التجربة الليلة عندما يطلق القمر الصناعي التجريبي Laser Communications Relay Demonstration (LCRD)، الذي تم إطلاقه في الفضاء في عام 2021 ، ليزرين متقدمين على التلسكوبات العملاقة في مرصد كيك بالقرب من قمة ماونا كيا في هاواي. هذه هي المرة الأولى في التاريخ التي يستهدف فيها الليزر من الفضاء التلسكوبات الموجودة على الأرض.
يقول الدكتور بيرتس:"بالطبع نتحكم في شدة الليزر". "النجم الذي سوف يلمع هنا الليلة هو نجم مع سطوع مرئي ناقص سبعة- تقريبا مشرق مثل القمر. وبسبب هذا ، كانت التلسكوبات على الأرض قادرة على تصحيح التشوهات الجوية من خلال التشوهات لكوكبنا الاصطناعي. ولمهمتنا ايضا زاوية علمية. عندما نميز النجوم- الكتلة، نصف القطر، درجة الحرارة ، الغلاف الجوي ، ' المنطقة الصالح للسكن
حرفيا كل ما نعرفه عن النجوم- نحن في الواقع نقيس ضوءها، ونترجم السطوع المرئي إلى سطوع مطلق. لكننا لم نطلق أبدا أي شيء في الفضاء واختبرنا من أننا تمكنا من تحويل السطوع المرئي إلى وضوح مطلق. "هذه تجربة تاريخية ذات أهمية فلكية، وأنا فخور بأن أقول إنها ستقودها باحثة إسرائيلية: كيشيت شافيت من جامعة بن غوريون التي جاءت الينا من كيبوتس بئيري كباحثة دولية في وكالة ناسا.
إذا نجحت التجربة غدا وقياسات المتابعة في غضون شهرين، فإن الدكتور بيرتس مقتنع بأن التكنولوجيا ستحدث ثورة في الطريقة التي تنظر بها البشرية إلى السماء.
"لإعطاء أمر من حيث الحجم، يكلف جيمس وايب، الذي قطره ستة أمتار ونصف، 12 مليار دولار. سيكون قطر التلسكوب الفضائي القادم تسعة أمتار وسيكلف ما بين 18 و27 مليار دولار. قبل أربعة أشهر، عرضنا باستخدام نجم طبيعي، ثم باستخدام كويكب ساطع، أي جسم متحرك، أنه يمكننا تحسين أداء تلسكوب كيك ومقارنته بأداء تلسكوب فضائي يبلغ قطره تسعة أمتار. نحن الآن في المرحلة الثالثة والأخيرة من دراسة الجدوى- المشروع من أعلى إلى أسفل، من الفضاء إلى الأرض، على أمل جعل التكنولوجيا متاحة لعامة الناس، بشكل مستمر، وكل ذلك بتكلفة 75 مليون دولار. وهذا جزء بسيط من سعر التلسكوب الفضائي."