كولومبوس ، أوهايو - يتوهج الفضاء الخارجي بضباب مشرق من ضوء الأشعة السينية ، يأتي من كل مكان في وقت واحد. لكن انظر بعناية إلى هذا الضباب ، واللمحات المنتظمة الباهتة تصبح مرئية. هذه النجوم النابضة بالملي ثانية ، والنجوم النيوترونية بحجم المدينة تدور بسرعة لا تصدق ، وإطلاق الأشعة السينية في الكون بشكل أكثر انتظامًا حتى من الساعات الذرية الأكثر دقة. وتريد ناسا استخدامها للتنقل بين المسابر والسفن المأهولة عبر الفضاء السحيق.
قال زافين أرزومانيان ، عالِم ناسا ، للفيزيائيين ، للفيزيائيين ، إنه تم استخدام تلسكوب مُركب على محطة الفضاء الدولية (ISS) ، وهو مستكشف نيوترون للمكونات الداخلية (NICER) ، لتطوير تقنية جديدة ذات تطبيقات عملية قصيرة المدى: نظام تحديد المجرة. الأحد (15 أبريل) في اجتماع أبريل للجمعية الفيزيائية الأمريكية.
وقال أرزوميان لـ Live Science: "باستخدام هذه التقنية ، يمكنك أن تُبرِز إبرة للوصول إلى مدار حول القمر لكوكب بعيد بدلاً من القيام برحلة جوية". يمكن أن يوفر نظام تحديد المواقع المجري أيضًا "احتياطيًا ، بحيث إذا فقدت مهمة الطاقم الاتصال بالأرض ، فسيظل لديهم أنظمة ملاحة على متن الطائرة مستقلة."
في الوقت الحالي ، فإن نوع المناورات التي يحتاجها الملاحون لوضع مسبار في مدار حول أقمار بعيدة يعد خطًا مستحيلًا. في اتساع الفضاء الخارجي ، لا يمكن معرفة موقع السفينة بدقة كافية لإطلاق المحرك بشكل صحيح. هذا جزء كبير من السبب في أن العديد من أشهر مهام الكواكب التي تديرها وكالة ناسا - فوييجر 1 ، وجونو ، ونيو هورايزونز من بينها - كانت تحلق ، حيث طارت المركبات الفضائية بالقرب من أشياء كوكبية رئيسية ، ولكن في الماضي.
وقال أرزوميان إن الاعتماد على الأرض للملاحة يمثل أيضًا مشكلة بالنسبة للبعثات ذات الطاقم. إذا ضاعت هذه الإشارة التي تربط الأرض ومركبة فضائية بعيدة مثل الخيط الطويل والضعيف إلى حد ما ، فسيكون من الصعب على رواد الفضاء العثور على طريق العودة من المريخ إلى المنزل.
إليك كيفية عمل نظام التموضع المجري
قال أرزوميان إن نظام تحديد مواقع المجرة سيقطع شوطا طويلا نحو حل هذه المشكلة ، على الرغم من أنه حذر من أنه خبير بولساري أكثر من ملاح. وسيعمل كثيرًا مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) على هاتفك الذكي.
عندما يحاول هاتفك تحديد موقعه في الفضاء ، كما أفاد Live Science سابقًا ، فإنه يستمع مع الراديو الخاص به إلى تحديد إشارات الساعة بدقة القادمة من أسطول من أقمار GPS الصناعية في مدار الأرض. بعد ذلك ، يستخدم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للهاتف الاختلافات بين هذه العلامات لتحديد المسافة التي يقطعها عن كل قمر صناعي ، ويستخدم هذه المعلومات في تحديد مكانه في الفضاء.
يعمل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الخاص بهاتفك بسرعة ، لكن أرزوميان قال إن نظام تحديد المواقع في المجرة سيعمل بشكل أبطأ - مما يستغرق الوقت اللازم لاجتياز مساحات طويلة من الفضاء العميق. سيكون تلسكوب أشعة سينية صغيرًا مثبتًا على شكل دوار ، والذي سيشبه إلى حد كبير جهاز NICER الكبير الضخم الذي تم تجريده إلى أدنى مكوناته. واحدة تلو الأخرى ، تشير إلى ما لا يقل عن أربعة نبضات ميلي ثانية ، وتؤشر "علامات" الأشعة السينية الخاصة بهم مثل جهاز GPS مضروبًا بقراد الأقمار الصناعية. ستخبر ثلاثة من هذه النجوم النابضة المركبة الفضائية بموقعها في الفضاء ، بينما يقوم الرابع بمعايرة ساعتها الداخلية للتأكد من أنها تقيس المركبات الأخرى بشكل صحيح.
وأشار أرزوميان إلى أن المفهوم الكامن وراء نظام التموضع المجري ليس جديدًا. يحتوي السجل الذهبي الشهير المثبت على كل من المركبة الفضائية فوييجر على خريطة نابضة تشير إلى أي فضائيين يواجهون يومًا ما مرة أخرى إلى كوكب الأرض.
لكن هذه ستكون المرة الأولى التي يستخدم فيها البشر بالفعل النجوم النابضة للتنقل. وقال أرزوميان إن فريقه تمكن بالفعل من استخدام NICER لتتبع محطة الفضاء الدولية عبر الفضاء.
وقال أرزوميان إن برنامج مستكشف المحطة التابع لناسا لتوقيت الأشعة والملاحة (SEXTANT) ، وهو الفريق الذي يقف وراء نظام تحديد مواقع المجرة ، كان يهدف إلى تتبع محطة الفضاء الدولية إلى مسافة 6.2 ميل (10 كيلومترات) على مدار أسبوعين.
وقال "ما حققته المظاهرة في نوفمبر كان أكثر من 7 كيلومترات في يومين".
الهدف التالي للبرنامج هو تتبع المحطة إلى مسافة 1.9 ميل (3 كم). وقال إن الفريق يأمل في النهاية في الحصول على أقل من 0.6 ميل من الدقة.
وقال "أعتقد أنه يمكننا تجاوز ذلك ، لكنني لا أعرف إلى أي مدى".
وقال إن هذا كله في مدار منخفض حول الأرض ، حيث تتحرك المحطة في دوائر برية لا يمكن التنبؤ بها ونصف السماء يحجبها كوكب عملاق ، تغطي النجوم النابضة المختلفة كل 45 دقيقة. وقال إنه في الفضاء البعيد ، مع مجال رؤية غير محدود من الناحية الوظيفية وحيث تتحرك الأشياء في الغالب في خطوط مستقيمة يمكن التنبؤ بها ، ستكون المهمة أسهل بكثير.
وقال أرزوميان بالفعل ، أن فرق أخرى داخل وكالة ناسا قد أعربت عن اهتمامها ببناء نظام تحديد المواقع المجري في مشاريعها. ورفض أن يقول أيهما لا يريد التحدث باسمهما. ولكن يبدو من المحتمل أننا قد نرى مثل هذا الجهاز المستقبلي يعمل في المستقبل القريب جدًا.
