بعد تحليقها الشهير بلوتو في يوليو 2015 ، صنعت مركبة الفضاء نيو هورايزونز التابعة لناسا التاريخ للمرة الثانية عندما طغت على أبعد مسافة تم اكتشافها على الإطلاق: 2014 MU69.
وقال ألان ستيرن ، المحقق الرئيسي في نيو هورايزونز بعد التحليق: "لقد سجلنا رقماً قياسياً! لم تكتشف مركبة فضائية من قبل شيئًا ما حتى الآن. "أعني ، فكر في الأمر. نحن أبعد بمسافة مليار ميل عن بلوتو ، والآن سنواصل السير في حزام كويبر".
يقع كل من بلوتو و 2014 MU69 داخل حزام كويبر ، وهو مجموعة من الصخور الجليدية التي تحيط بالمناطق الخارجية للنظام الشمسي. يُعتقد أن هذه الأجسام هي عينات نقية من النظام الشمسي المبكر ، تُطرح في المنطقة الحدودية من خلال تفاعلات الجاذبية مع الأجسام الأكبر حجمًا التي ستنمو إلى كواكب. يجب أن يكشف فحصها عن نظرة ثاقبة لما كان يحدث في النظام الشمسي في المراحل الأولى من عمره.
يُعرف MU69 أيضًا باسمه المستعار Ultima Thule (وضوحا TOOL-ie) ، وهو أول كائن في الفضاء يتم استكشافه بواسطة مركبة فضائية تم إطلاقها قبل اكتشاف الكائن.
ما وراء بلوتو
في وقت مبكر من عام 2003 ، أوصى المسح العقدي الكوكبي للأكاديمية الوطنية للعلوم بشدة أن تشمل زيارة بلوتو تحليق أجسام صغيرة من حزام كويبر (KBOs). ستوفر مراقبة الأهداف المتعددة رؤية أكبر للجزء غير المكتشف سابقًا من النظام الشمسي. تم إطلاق New Horizons في عام 2006 بوقود إضافي لمثل هذا الطيران ، وأنظمة الطاقة والاتصالات الخاصة بها مستعدة للعمل على مسافات تتجاوز مدار بلوتو لسنوات قادمة.
في عام 2011 ، استخدم علماء المهمة التلسكوبات الأرضية لبدء البحث عن الهدف الثاني ، ولكن لم يكن أي من الاكتشافات الجديدة في متناول نيوهورايزن. في عام 2014 ، انضم تلسكوب هابل الفضائي إلى البحث ، وحدد خمسة أجسام محتملة. واحد منهم كان 2014 MU69 ، والذي تم تسميته بـ 1110113Y بعد اكتشافه في 26 يونيو 2014 ، ويسمى أيضًا PT1 ("الهدف المحتمل 1") بعد ارتفاعه إلى واحدة من وجهتين محتملين. في أغسطس 2015 ، اختار فريق New Horizons 2014 MU69 كهدف محتمل تالي.
وقال ستيرن في بيان "2014 MU69 هو خيار رائع لأنه مجرد نوع من KBO القديمة ، التي تم تشكيلها حيث تدور الآن ، التي رغبنا فيها مسح العقد أن نطير بها". "علاوة على ذلك ، فإن هذه KBO تكلف وقودًا أقل للوصول [من الأهداف المرشحة الأخرى] ، تاركة المزيد من الوقود للطيران ، وللعلم الإضافي ، واحتياطي وقود أكبر للحماية من غير المتوقع".
تقع MU69 على بعد حوالي 1 مليار ميل (1.6 مليار كيلومتر) خارج بلوتو.
في عام 2017 ، طلب فريق New Horizons اقتراحات من الجمهور للحصول على لقب لـ KBO كجزء من حملة التوعية. القرار النهائي ، Ultima Thule ، هو مصطلح يستخدم في العصور الوسطى يعني "خارج العالم المعروف". وقال مسؤولو ناسا إن اللقب قدمه حوالي 40 شخصا مختلفين.
قال ستيرن عندما تم الإعلان عن الاسم "MU69 هي ألتيما ثول التالية للبشرية".
أثار هذا اللقب الجدل بسبب استخدامه التاريخي من قبل النازيين المتقدمين والاستخدام الحديث من قبل الجماعات المتطرفة. ومع ذلك ، قرر فريق New Horizons التمسك باللقب على الرغم من الاتصال السلبي المحتمل.
"لقد قلتها عدة مرات ، أعتقد أن نيو هورايزونز مثال - أحد أفضل الأمثلة في عصرنا - للاستكشاف الخام ، ومصطلح Ultima Thule ، وهو قديم جدًا ، عمره عدة قرون ، وربما أكثر من قال ستيرن بعد آلاف السنين ، إنه ميمي رائع للاستكشاف ". "لهذا السبب اخترناها. أود أن أقول ذلك لمجرد أن بعض الأشرار أحبوا هذا المصطلح مرة واحدة ، فلن نسمح لهم باختطافه."
قبل الطيران
استخدم علماء الفلك مساعدة ثلاث نجوم مختلفة لدراسة Ultima Thule قبل وصولها. عندما ينتقل كائن مثل KBO بين الأرض والنجم ، يمكن لعلماء الفلك استخدام ضوء النجوم لدراسة الهدف البعيد ، وهي تقنية تسمى الغموض النجمي. سافر Ultima Thule بين الأرض وعدة نجوم مختلفة - واحدة كل يوم - في 3 يونيو و 10 يوليو و 17 يوليو 2017. استمر كل حدث ثانيتين فقط أو نحو ذلك وكان مرئيًا فقط من مجموعة ضيقة من البر والبحر على الأرض.
"كان هذا الجهد - الذي امتد لستة أشهر ، وثلاث مركبات فضائية ، و 24 تلسكوبًا أرضيًا محمولًا ومرصد SOFIA التابع لوكالة ناسا - أكثر حالات الغموض النجمي في تاريخ علم الفلك ، لكننا فعلنا ذلك!" قال ستيرن. "لقد تجسسنا على شكل وحجم 2014 MU69 لأول مرة ، وهو كنز علمي من حزام كويبر الذي سنستكشفه بعد أكثر من 17 شهرًا من الآن. وبفضل هذا النجاح ، يمكننا الآن التخطيط للطيران القادم بثقة أكبر بكثير."
كشفت القياسات من جميع الملاحظات الثلاثة لعام 2017 أن Ultima Thule لم يكن يدور في المكان الذي كان متوقعًا. وحيرة صغيرة خلال ملاحظة 10 يوليو حيرت الفلكيين لأنها بدت وكأن MU69 كان في الواقع جسمين منفصلين. تشير النتائج معًا إلى أن MU69 لم يكن يدور في الفضاء وحده. يعتقد علماء الفلك أن MU69 قد يكون لديه قمر واحد على الأقل ، ويمكنهم استضافة المزيد من الأقمار الصناعية الطبيعية.
وقال ستيرن خلال مؤتمر صحفي في اجتماع الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي (AGU) 2017: "قد يكون هذا نذير". "قد يشير إلى أن هناك بالفعل سرب من الأقمار الصناعية من MU69."
حصل فريق New Horizons على لمحة أخيرة من Ultima Thule قبل تحليق New Horizons. في 4 أغسطس 2018 ، كان الغموض النهائي مرئيًا من الأرض ، ولم يظهر إلا في السنغال وكولومبيا
وقال مارك بوي قائد حدث الغيبيات في نيو هورايزونز في بيان "هذا الغياب سيعطينا تلميحات حول ما يمكن توقعه في ألتيما ثول ويساعدنا في تحسين خططنا للطيران".
ليلة رأس السنة لنتذكر
في 1 يناير 2019 ، في تمام الساعة 12:33 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة ، قامت نيو هورايزونز برحلات طيران تاريخية بقيمة MU69. اجتمع فريق من العلماء والمهندسين في مختبر جونز هوبكنز للفيزياء التطبيقية في لوريل ، بولاية ماريلاند ، للاحتفال بالسنة الجديدة والتعبير عن فرحتهم في اللحظة التي طغت فيها المركبة الفضائية على KBO. أصدر برايان ماي ، عالم المهمة وعازف الجيتار الرئيسي لفرقة كوين ، أغنية جديدة احتفالية بالحدث. لكن Ultima Thule بعيدة جدًا لدرجة أنه لم يكن أحد يعرف على وجه اليقين ما إذا كانت المهمة قد أكملت رحلة طيران ناجحة أم لا حتى مرور 10 ساعات تقريبًا.
خلال التحليق ، مرت نيو هورايزونز Ultima Thule على مسافة حوالي 2000 ميل (3،540 كم) ، والتي كانت أقرب 5،800 ميل (9،300 كم) مما حلقت به بلوتو.
بعد التحليق ، أصدرت وكالة ناسا أول صور تم حلها لـ Ultima Thule ، وكشفت أن الجسم الذي يبلغ طوله 21 ميلًا (33 كيلومترًا) يتكون من فصين كرويين تقريبًا. يتم ربط الزوج بإحكام عند العنق ، حيث تلمع المواد بشكل أكثر سطوعًا من طول الجسم.
قال ستيرن عندما تم إصدار أول صورة ملونة: "إنه رجل ثلج ، إذا كان أي شيء على الإطلاق".
قرر الفريق استدعاء أكبر فص "ألتيما" وأصغر "ثول". قال باحثون إن كلا الفصين يظهران باللون الأحمر ، على الأرجح بسبب تغير اللون من إشعاع الفضاء البعيد. بدأ الزوج على الأرجح كجسمين منفصلين التقيا تدريجياً ، وتحركا أقل من ميل في الساعة.
وقال جيف مور ، المحقق المساعد في نيو هورايزونز من مركز أبحاث أميس في كاليفورنيا ، أثناء التحليق: "إذا اصطدمت بسيارة أخرى بهذه السرعة ، فقد لا تكلف نفسك عناء ملء نماذج التأمين".
Ultima Thule هي واحدة من مجموعات كبيرة من الأشياء التي تملأ حزام كويبر. في نهاية المطاف ، تم دمج مواد مماثلة لبناء أقمار وكواكب. سوف تساعد صور New Horizons في KBO في توفير نظرة ثاقبة حول كيفية تلاقي هذه القطع معًا لتشكيل النظام الشمسي.
"نعتقد أن ما ننظر إليه هو ربما أكثر الأجسام البدائية التي شاهدتها حتى الآن أي مركبة فضائية ، وقد يمثل فئة من الأجسام التي تعد أقدم الأجسام وأكثرها بدائية يمكن رؤيتها في أي مكان في النظام الشمسي الحالي قال مور.
بعيد
قبل أن تصل New Horizons إلى هدفها الثاني ، كان من الصعب تحديد تفاصيل Ultima Thule ، حتى من خلال عدسة تلسكوب هابل الفضائي. الجسم الصغير أقل من 1٪ من حجم بلوتو ، وهذا هو السبب في أن نظرة نيوهورايزن عن قرب كانت مهمة للغاية.
وقال جون سبنسر عضو فريق العلوم في نيو هورايزونز في بيان "هناك الكثير مما يمكننا أن نتعلمه من ملاحظات المركبات الفضائية القريبة التي لن نتعلمها أبدا من الأرض ، كما أظهر طيران بلوتو بشكل مذهل للغاية."
"الصور التفصيلية والبيانات الأخرى التي يمكن أن تحصل عليها نيوهورايزون من طيران KBO ستحدث ثورة في فهمنا لحزام Kuiper و KBOs."
قطعت New Horizons صورتها الأولى لـ Ultima Thule في أغسطس 2018 ، في المحاولة الأولى ، بينما لا تزال على بعد أكثر من 100 مليون ميل (170 مليون كيلومتر). في ذلك الوقت ، ظل الهدف واحدًا من عدة نقاط بين مجال النجوم.
حتى عندما أغلقت المركبة الفضائية في Ultima Thule ، ظل الكائن صعبًا في فك الشفرة ولكن إشارة غير عادية ألمحت إلى شكلها الثنائي وزاوية الدوران. حتى في الساعات التي سبقت الحدث التاريخي ، رفض Ultima Thule الكشف عن العديد من أسراره. ظلت KBO بدون حل ، بالكاد تملأ صورتين بحجم بكسل. بالنسبة لشكلها المحير آنذاك ، كان بوسع سبنسر أن يقول فقط: "نحن نعلم أنها ليست مستديرة".
فقط بعد التحليق ، تم حل بعض الألغاز أخيرًا. اتضح أن KBO استدارة إلى حد كبير مثل عقارب الساعة التي تواجه المركبة الفضائية ، وهو لغز تم حله فقط قبل الطيران. كشف اللقاء عن قرب فترة دوران 15 ساعة تقريبًا.
ستستغرق New Horizons 20 شهرًا لإرسال بياناتها إلى الأرض. سوف يتفحص العلماء هذه البيانات لسنوات قادمة للتعلم قدر الإمكان حول حزام كويبر.
ومن المرجح أن New Horizons لن تتوقف عن استرداد المعلومات حول حزام Kuiper لفترة طويلة. يجب أن يكون لدى المركبة الفضائية وقود كافٍ لزيارة KBO أخرى. وفقًا لستيرن ، ستكون New Horizons في Kuiper بنيت حتى عام 2027 أو 2028.
وقال ستيرن "سيكون من السخف عدم البحث عن هدف آخر".
مصادر إضافية:
- صفحة الويب الخاصة بـ NUA 2014 MU69
- صفحة مهمة New Horizons التابعة لناسا
- مدونة مهمة المحقق آلان ستيرن
