أكثر أعوام ناسا ازدحامًا منذ عقود – يلخص عالم فلك مجموعة مذهلة من البعثات في عام 2022

حظيت ناسا بسنة لافتة في عام 2022 ، مع العديد من المهام الناجحة في واحدة من أكثر سنوات المنظمة نشاطًا منذ عقود.

أنا أستاذ في علم الفلك الذي استخدم تلسكوبات ناسا لعقود من الزمن للقيام بأبحاث في علم الكون القائم على المراقبة. لدي أيضًا اهتمام كبير بالدور الذي يلعبه العلم في توسع البشرية في الفضاء.

كانت مهام ناسا خلال العام الماضي بعيدة المدى بشكل ملحوظ – من التدرب على كيفية حماية الأرض إلى التحضير لأول مهمة مأهولة إلى المريخ والتعرف على الأيام الأولى في الكون. من خلال العمل في أقصى الحدود ، يتعلم العلماء ويفعلون المزيد في الفضاء أكثر من أي وقت مضى.

قريب وبعيد

ركزت بعض بعثات ناسا في عام 2022 على حماية الأرض أو تعلم المزيد عنها ، بينما ركزت البعثات الأخرى على أبعد مسافة ممكنة عن الأرض.

بالقرب من المنزل ، دفعت ناسا كويكبًا بعيدًا عن مساره ، وأثبتت بنجاح التكنولوجيا التي يمكن أن تنقذ الأرض إذا كان كويكب أو مذنب في مسار تصادم مع الأرض.

صدم اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج ، أو DART ، المركبة الفضائية DART التي يبلغ وزنها 1340 رطلاً (610 كيلوغرام) في كويكب يبلغ وزنه 11 مليار رطل (5 مليارات كيلوغرام) يُدعى ديمورفوس. Dimorphos هو أصغر زوج من الكويكبات التي حلقت فوق الأرض العام الماضي. وقع الاصطدام على بعد 6 ملايين ميل (11.7 مليون كيلومتر) من الأرض وغير مدار الكويكب بكمية صغيرة لكن قابلة للقياس.

لم يكن ديمورفوس وتوأمه ، ديديموس ، تهديدًا للبشرية أبدًا ، لكن ناسا تتعقب الأجسام التي يحتمل أن تكون خطرة بالقرب من الأرض لسبب ما ، وأظهرت DART أنه سيكون من الممكن حماية الأرض من اصطدام كويكب.

تدرس ناسا أيضًا المياه بالقرب من الأرض وفي الأنظمة الشمسية البعيدة. في 16 ديسمبر 2022 ، حمل صاروخ Space-X قمر ناسا للمياه السطحية وتضاريس المحيطات إلى المدار. سينظر هذا القمر الصناعي إلى الأرض لمدة ثلاث سنوات في محاولة لمسح كل المياه تقريبًا على سطح الأرض. ستكون البيانات الناتجة حاسمة في فهم كيف يغير تغير المناخ محيطات العالم.

بالنظر إلى الخارج بدلاً من الأسفل ، وجدت أقمار ناسا أيضًا “عالمين مائيين” في نظام نجمي واحد يبعد 218 سنة ضوئية. الكواكب هي كواكب أرضية عملاقة ، أكبر بحوالي 50٪ من كوكبنا ، لكنها تحتوي على آلاف المرات من المياه.

في المتوسط ​​، يبلغ عمق محيطات الأرض حوالي 2.5 ميل (4 كيلومترات). هاتان الكواكب الخارجية المكتشفة حديثًا مغطاة بمحيطات بعمق 1250 ميلاً (2000 كيلومتر). تقدم البيانات التي يجمعها علماء الفلك على هذه الكواكب بعضًا من أفضل القرائن حتى الآن حول هذه الكواكب الأرضية الفائقة المشتركة التي قد تكون أكثر ملاءمة للحياة من الأرض.

أخيرًا ، كان تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد يبحث عن مجرات بعيدة عن الأرض قدر الإمكان. الضوء البعيد هو ضوء قديم ، لذا فإن تلسكوب جيمس ويب الفضائي يلتقط صورًا لمجرات من مئات الملايين من السنين الأولى من الكون ، مما يسمح لعلماء الفلك بتعلم الكثير عن شكل الكون الرضيع.

رخيصة ومكلفة

تم تخصيص ميزانية تلسكوب جيمس ويب الفضائي في الأصل بمبلغ 1 مليار دولار أمريكي في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. بحلول الوقت الذي تم فيه إطلاق Webb ، تضخم هذا السعر إلى تكلفة مذهلة بلغت 10 مليارات دولار. لكن ويب لم يكن مهمة ناسا باهظة الثمن الوحيدة منذ عام 2022.

بعد العديد من التأخيرات ، نجحت مهمة Artemis 1 في التحليق السريع للقمر قبل أن تهبط في 11 ديسمبر 2022 – بعد 50 عامًا من اليوم التالي لأبولو 17 كانت آخر مركبة فضائية أمريكية تهبط على القمر.

Artemis 1 هي الأولى في سلسلة بعثات ناسا التي تهدف إلى إعادة رواد الفضاء الأمريكيين إلى القمر بحلول عام 2030 وإنشاء قاعدة على القمر في النهاية. تقدر تكلفة كل عملية إطلاق بحوالي 4.1 مليار دولار ، ومن المتوقع أن يكلف البرنامج بأكمله – بما في ذلك أربع عمليات إطلاق أولية وما يرتبط بها من بحث وتطوير – 93 مليار دولار.

في حين أن العديد من المهمات الأخيرة كانت من بين أكثر الرحلات طموحًا وتكلفة في تاريخ الفضاء ، كان عام 2022 من بعض النواحي هو العام الذي أصبحت فيه المساحة رخيصة. أطلقت ناسا أكثر من عشرة أقمار صناعية CubeSats ، بحجم صندوق الأحذية يمكنها إجراء تجارب علمية في المدار بتكلفة 50000 دولار فقط لكل منها. تزن CubeSats بضعة أرطال فقط ، وبفضل حجمها الصغير والتكلفة المتناقصة لإطلاق الصواريخ ، يمكن حتى للطلاب إجراء تجربة في الفضاء. تم إطلاق ما يقرب من 4000 ، وهو رقم من المتوقع أن يتضاعف في غضون ست سنوات.

حار وبارد

شهد عام 2022 أيضًا بعض درجات الحرارة الأكثر سخونة وبرودة التي واجهتها أي مركبة فضائية في التاريخ.

منذ إطلاقه في أغسطس 2018 ، كان المسبار الشمسي Parker يقوم بممرات أقرب وأقرب إلى الشمس ، وفي 11 ديسمبر 2022 ، تجاوز نجم الأرض على مسافة تزيد قليلاً عن 5 ملايين ميل (9 ملايين كيلومتر) من السطح. يصل المسبار إلى سرعات لا تصدق أثناء مروره بالشمس وتسجيل رقم قياسي في السرعة لمركبة فضائية عند 364000 ميل في الساعة (586000 كم / ساعة) في عام 2021.

خلال كل ممر ، تصل المركبة بحجم السيارة إلى 2500 درجة فهرنهايت (1،371 درجة مئوية) وهي قادرة ليس فقط على تحمل الحرارة ولكن أيضًا قياس الظروف المادية في الطبقات الخارجية للشمس. تساعد هذه البيانات علماء الفلك على فهم أفضل للرياح الشمسية ، وهي تدفق الجسيمات عالية الطاقة التي يمكن أن تتداخل مع الإلكترونيات والاتصالات على الأرض.

وفي الوقت نفسه ، واصلت المركبة الفضائية فوييجر 1 استكشافها للفضاء بين النجوم. منذ إطلاقها في عام 1977 ، يسافر فوييجر 1 وتوأمه فوييجر 2 بعيدًا عن الأرض. على مسافة 14.8 مليار ميل من الأرض (22.5 مليار كيلومتر) ، تعد فوييجر 1 الآن الأبعد عن الشمس من صنع الإنسان ، وبالتالي فهي أيضًا الأبرد. درجة الحرارة خارج حافة النظام الشمسي حيث تتجول فوييجر 1 الآن هي درجة حرارة متجمدة بمقدار 3 درجات فوق الصفر المطلق ، تقريبًا ناقص -454 فهرنهايت (ناقص -270 درجة مئوية).

عانت المركبة الفضائية الموقرة من خلل في البيانات في مايو 2022 ، ولكن على الرغم من وقت السفر الذي يستغرق 22 ساعة لانتقال إشارة الراديو بين فوييجر 1 والأرض ، تمكن مهندسو ناسا من استعادة الوظيفة الكاملة للمركبة.

الحجم وطول العمر

أنجزت ناسا بعض الإنجازات المذهلة في عام 2022 ، لكن وتيرة المنظمة بطيئة وثابتة مقارنة بالنشاط المحموم في القطاع الخاص.

سجل العام الماضي رقماً قياسياً لحجم النشاط الفضائي. كان هناك 186 عملية إطلاق ، نجحت جميعها باستثناء ستة. استأثرت Space-X بـ 61 عملية إطلاق مدارية ، مما ضاعف إجماليها لعام 2021.

كانت بعض إنجازات ناسا في عام 2022 نتيجة المثابرة والمتانة. أمضى مواطن أمريكي 355 يومًا في المدار ، مسجلاً الرقم القياسي لأطول رحلة فضائية فردية. يصادف هذا العام أيضًا العام الثاني والعشرين للوجود البشري المستمر على محطة الفضاء الدولية ، والعام الخامس والعشرين من الاستكشاف الآلي المستمر للمريخ.

صاغ الشاعر الروماني القديم فيرجيل عبارة “ad astra per aspera” أو “إلى النجوم من خلال الصعوبات” ، وقد أظهر هذا العام الماضي أن الجهود البشرية يمكن أن تتغلب على الصعوبات وتصل إلى النجوم.