ناسا با چهار مأموریت فضایی تازه اعماق کیهان را هدف می‌گیرد
ناسا از انتخاب چهار مأموریت فضایی تازه برای بررسی رویدادها و ساختارهای عظیم کیهانی ازجمله انفجار ستارگان و خوشه‌های کهکشانی دوردست خبر داد.
چهار مأموریت هیجان‌انگیز که تحت «برنامه‌ی کاوشگران» (Explorer Program) ناسا پیشنهاد شده بودند، حالا بودجه و فرصت مطالعاتی بیشتری در اختیار خواهند داشت. این پروپوزال‌ها شامل مأموریت‌هایی هستند که انفجار ستارگان، خوشه‌های کهکشانی دوردست و همچنین ستاره‌ها و کهکشان‌های نزدیک را بررسی می‌کنند.
از این چهار مأموریت، ناسا دو پژوهش را تحت زیرمجموعه‌ی مطالعاتی «مأموریت‌های فرصت» (Missions of Opportunity) و دو پژوهش دیگر را تحت طبقه‌بندی «محیط اخترفیزیکی» (Astrophysics Medium) برای فاز مطالعات مفهومی انتخاب کرده است. پس از ارزیابی دقیق، قرار است در سال ۲۰۲۴ ناسا توسعه‌ی این کاوشگرها را برعهده بگیرد تا در نهایت در سال‌های ۲۰۲۷ و ۲۰۲۸ به فضا پرتاب شوند.
«توماس زوربوچن» (Thomas Zurbuchen) مدیر مأموریت‌های علمی ناسا در این‌باره گفت: «برنامه‌ی اکسپلورر ناسا سنت ارزشمندی است که از رویکردهای نوآورانه در مسیر دستیابی به اهداف علمی استثنایی پشتیبانی می‌کند.»
او افزود: «با دربر داشتن طیف وسیعی از مطالعات از تکامل کهشان‌ها گرفته تا رویدادهای انفجاری و پرانرژی، این پروپوزال‌ها الهام‌بخش نگاه و خلاقیت بشر برای کشف ناشناخته‌ها در جهان هستند.»
در حقیقت مأموریت‌های اکسپلورر، مطالعات علمی دقیق با همکاری پژوهشگران خارج از ناسا برای توسعه‌ی ابزارهایی هستند که در اولویت‌های علمی و مأموریت‌های اصلی این آژانس فضایی درنظر گرفته نشده‌اند. طرح‌های پیشنهادی در این برنامه بر پایه‌ی ارزش علمی و امکان‌پذیر بودن فرآیند ساخت و توسعه، انتخاب می‌شوند.
امسال هر یک از دو تیم مأموریت بررسی محیط اخترفیزیکی ۳ میلیون دلار کمک هزینه برای پیشبرد فاز مطالعات مفهومی دریافت خواهند کرد. در مجموع ارزش هر یک از این مأموریت‌ها بدون درنظر گرفتن پرتابگر ۳۰۰ میلیون دلار برآورد شده است.
طرح‌های انتخاب شده در این طبقه‌بندی مطالعاتی عبارتند از:
کاوشگر فرابنفش (UltraViolet EXplorer): یووکس (UVEX)
یووکس که توسط مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا هدایت می‌شود، یک نقشه‌برداری ژرف از کل آسمان در دو باند فرکانسی فرابنفش انجام می‌دهد و دید تازه‌ای به تکامل کهکشان‌ها و چرخه‌ی حیات ستارگان در اختیار بشر می‌گذارد.
فضاپیمای این مأموریت می‌تواند خیلی سریع زاویه دید خود را تغییر دهد تا در زمان کوتاهی پس از شناسایی امواج گرانشی ناشی از ادغام دو ستاره‌ی نوترونی، با نگاه به منطقه‌ی هدف بتواند نور فرابنفش این رویداد را رصد کند.
یووکس یک طیف‌سنج فرابنفش برای مطالعات دقیق ستارگان کلان‌جرم و انفجارهای ستاره‌ای هم با خود همراه خواهد داشت.
کاوشگر نقشه‌برداری و مطالعات اخترفیزیکی حوزه‌ی زمان (Survey and Time-domain Astrophysical Research Explorer): استار-اکس (STAR-X)
فضاپیمای استار-ایکس مرکز پروازهای فضایی گادرد می‌تواند به‌سرعت بین یک تلسکوپ میدان گسترده‌ی پرتو ایکس و یک تلسکوپ فرابنفش جابه‌جا شود تا منابع موقتی کیهانی مانند انفجارهای ابرنواختری و کهکشان‌های فعال را رصد کند.
برنامه‌ی نقشه‌برداری ژرف آسمان در طیف پرتو ایکس، گازهای داغ به دام افتاده در خوشه‌های کهکشانی دوردست را هدف قرار می‌دهد. این مطالعات در آینده در کنار رصدهای فروسرخ تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن ناسا، به درک چگونگی شکل‌گیری خوشه‌های عظیم کهکشانی کمک خواهد کرد.
کهکشان مارکارین ۱۳۳۷ درفاصله‌ی حدود ۱۲۰ میلیون سال نوری از زمین
Credit: ESA/Hubble & NASA, A. Riess et al
برای فاز ۹ ماهه‌ی مطالعات مفهومی هر یک از دو مأموریت تحت طبقه‌بندی مأموریت‌های فرصت هم ۷۵۰ هزار دلار اختصاص داده شده و کل اعتبار مورد نیاز برای هر یک از این مأموریت‌ها ۸۰ میلیون دلار تخمین زده شده است. این تحقیقات عبارتند از:
پایش سراسر آسمان برای رویدادهای پرانرژی فورانی (Moon Burst Energetics All-sky Monitor): مون‌بیم (MoonBEAM)
این فضاپیما که توسط مرکز پروازهای فضایی مارشال ناسا هدایت می‌شود و مدارش بین زمین و ماه قرار دارد، تقریبا در هر لحظه کل آسمان را به دنبال فوران‌های گاما از رویدادهای انفجاری کیهانی در دوردست خواهد بود و به سرعت به تلسکوپ‌های دیگر اطلاع می‌دهد تا آن‌ها را رصد کنند.
بدین ترتیب کاوشگر مون‌بیم پرتوهای گاما را با اختلاف زمانی نسبت به تلسکوپ‌های زمینی و دیگر تلسکوپ‌های فضایی خواهد دید و دانشمندان از این اختلاف زمانی برای تعیین موقعیت منبع پرتو گاما در آسمان استفاده خواهند کرد.
قطب‌سنجی گسترده‌ی فوران‌ها (LargE Area burst Polarimeter): لیپ (LEAP)
این کاوشگر که روی ایستگاه فضایی بین‌المللی نصب می‌شود، جت‌های پرانرژی فوران پرتو گاما را در طول شکل‌گیری یک سیاهچاله و پس از مرگ یک ستاره‌ی غول‌پیکر یا یک رویداد ادغام ستاره‌ای بررسی خواهد کرد.
قطبیده شدن یا لرزش تابش پرانرژی پرتو گاما می‌تواند به دقیق‌تر کردن تئوری‌های موجود درباره‌ی ماهیت این جت‌ها کمک کند.
کاوشگر پس‌زمینه‌ی کیهان
Credit: NASA
برنامه‌ی اکسپلورر ناسا با سرپرستی مرکز پروازهای فضایی گادرد، قدیمی‌ترین برنامه‌ی پیوسته‌ی این آژانس محسوب می‌شود و برای ارائه‌ی دسترسی پیوسته و کم‌هزینه به فضا با استفاده از تحقیقات علمی فضایی به سرپرستی یک پژوهشگر فعال در حوزه‌ی اخترفیزیک و خورشیدفیزیک طراحی شده است.
از زمان پرتاب کاوشگر «اکسپلورر ۱» (Explorer 1) در سال ۱۹۵۸ میلادی که کمربندهای تشعشعی زمین را کشف کرد، برنامه‌ی کاوشگران ناسا بیش از ۹۰ مأموریت ازجمله مأموریت‌های «اهورو» (Uhuru) و کاوشگر زمینه‌ی کیهان (COBE) را پیش برده که منجر به دریافت جایزه‌ی نوبل برای محققان آن‌ها شده است.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از یک انفجار ابرنواختری
Credit: NASA
منبع: SciTechDaily
