لدى علم الفلك الأمريكي خطط طموحة – لكنه يحتاج إلى شركاء عالميين
ينجرف تلسكوب هابل فوق الأرض

حصل تلسكوب هابل الفضائي ، الذي أطلق في عام 1990 ، على الأولوية في المسح العقدي الذي صدر في عام 1972.الائتمان: ناسا

تنفس علماء الفلك في الولايات المتحدة الصعداء الجماعي هذا الشهر عندما هبط تقرير طال انتظاره ، تأخر COVID-19 ، مؤلف من 615 صفحة على مكاتبهم. صادر عن الأكاديميات الوطنية للعلوم والهندسة والطب ، “المسح العقدى” لعلم الفلك يضع خطة لمدة 10 سنوات لاستثمارات الدولة في علم الفلك والفيزياء الفلكية ، والتي تصل إلى أكثر من 2 مليار دولار أمريكي سنويًا.

الولايات المتحدة هي أكبر ممول في العالم لعلم الفلك والفيزياء الفلكية. يعد هذا التقرير – جهدًا جماهيريًا مدته ثلاث سنوات يتضمن مئات الأوراق البيضاء من آلاف علماء الفلك – قراءة أساسية لعلماء الفلك في كل مكان. هذا لأن ما تفكر فيه الولايات المتحدة وما تفعله له تأثير على الأولويات العلمية للبلدان الأخرى ، والتي غالبًا ما يكون علماء الفلك فيها حريصين جدًا على العمل مع الولايات المتحدة.

المسح العقدى هو توصية رسمية – لكن وكالات التمويل تتبع إرشاداتها بشكل عام. يعتبر مهمًا بشكل خاص لأنه ، مقارنة بمجالات العلوم الأخرى ، يحتاج علم الفلك والفيزياء الفلكية إلى بنية تحتية بحثية باهظة الثمن. ولد كل من تلسكوب هابل الفضائي وخليفته ، الأعجوبة الهندسية المعروفة باسم تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، من التوصيات المقدمة في المسوحات السابقة. ستمكن مرآة Webb التي يبلغ عرضها 6.5 متر علماء الفلك من النظر إلى وقت تجميع النجوم والمجرات الأولى في الكون ، منذ أكثر من 13 مليار سنة.

لكن كلتا المهمتين هما نتيجة تعاون دولي واسع النطاق. يجمع هابل بين قوات ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (إيسا). يعد Webb الذي تبلغ قيمته 10 مليارات دولار بمثابة تعاون بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية ، ومن المقرر إطلاقه في موعد لا يتجاوز 22 ديسمبر. يجب أن يكون الجيل القادم من التلسكوبات شئون عالمية بالمثل إذا كان لهم أن ينجحوا.

يوضح أحدث مسح عقدي أن أولويات العقد المقبل ستشمل البحث عن عوالم صالحة للسكن شبيهة بالأرض – وستتطلب مرافق كبيرة لمتابعة مثل هذه المواضيع. وتشمل هذه التلسكوب الفضائي “ سوبر هابل ” – الذي تقدر تكلفته بما لا يقل عن 11 مليار دولار – وتلسكوبان أرضيان ضخمان بعرض 25-30 مترًا سيكونان خلفاء لأكبر فئة حاليًا من التلسكوبات ، بما في ذلك التوأم 10 – تلسكوبات Keck في هاواي. بشكل حاسم ، يحدد التقرير أيضًا الفرص المتاحة للولايات المتحدة للتنسيق مع الدول الأخرى ووكالات الفضاء بشأن الاستكشاف الفلكي. يجب اغتنام هذه الفرص.

الكثير من النطاق

يأتي التعاون في العديد من النكهات. تعد كندا والصين والهند واليابان شركاء في أحد التلسكوبات الأرضية من الجيل التالي ، وهو مشروع Thirty Meter Telescope (TMT). إنهم يساهمون في الأموال ويعملون على أجهزة التلسكوب. كندا ، على سبيل المثال ، تبني حاوية القبة ، والصين تعمل على تلميع أجزاء المرآة ، مقابل حصة من وقت المراقبة في المستقبل.

علاوة على ذلك ، فإن الدول حريصة على مواصلة تلك الأدوار المتعاونة. في العام الماضي ، حدد مجتمع علم الفلك الكندي المجالات التقنية التي يمكن لعلماء الفلك الكنديين أن يكملوا فيها عمل وكالة ناسا ووكالات الفضاء الكبيرة الأخرى. وتشمل هذه تطوير الأدوات العلمية والأجهزة الأخرى لبعثات ناسا المستقبلية ، بنفس الطريقة التي ساهمت بها وكالة الفضاء الكندية في Webb.

يساعد هذا التعاون أيضًا على ضمان سد الثغرات البحثية وعدم تداخل المشاريع أو ضلالها في أراضي الآخرين. سوف يشعر علماء الفلك في أوروبا ، على سبيل المثال ، بالارتياح لأن “هابل الفائق” المقترح سيعمل في الأطوال الموجية فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء. لو كانت الخطة هي استخدام الأشعة السينية ، لكان التلسكوب قد تحرك بشكل غير مريح في منطقة مرصد أثينا للأشعة السينية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، والذي من المقرر إطلاقه في أوائل عام 2030. يقترح التقرير مهمة الأشعة السينية ، ولكن من المتوقع أن تتبع هابل الفائق وأن يتم تصميمها بطرق تكمل أثينا بدلاً من التنافس معها. ومع ذلك ، سيكون أحد التحديات هو تطوير سوبر هابل بسرعة وكفاءة كافية بحيث يمكن الاستمرار في التحرك أسفل قائمة الرغبات نحو مهمة الأشعة السينية هذه.

عملت وكالة الفضاء الأوروبية ، بدورها ، بجدية على عدم تكرار بعثات ناسا المستقبلية. في وقت سابق من هذا العام ، استخدمت أوروبا عملية إستراتيجية Voyage 2050 الخاصة بها لتحديد موضوعات المهام العلمية التي تتعامل مع فضاء الاكتشاف الخاص بها ، مثل استكشاف الأقمار الجليدية للنظام الشمسي الخارجي ، حيث قد توجد الحياة في أعماق المحيطات المدفونة. وبالمثل ، تعمل عملية رسم خرائط الطريق الخاصة بعلم الفلك في عموم أوروبا على تحديد مناطق فريدة للاكتشاف.

شريان الحياة العالمي

هناك أيضًا إمكانات كبيرة للتعاون مع الدول الأخرى. على سبيل المثال ، تمت الموافقة حاليًا على إضافة كاشف مقره الهند إلى مرصد موجات الجاذبية بالليزر (LIGO) من حيث المبدأ. إذا كانت الهند ستمنح الموافقة الكاملة ، فعندئذ سيعمل الكاشف الجديد بالتنسيق مع اثنين من كاشفات LIGO الموجودة في الولايات المتحدة. وبالمثل ، فإن اليابان ، الرائدة عالميًا في علم الفلك بالأشعة السينية ، تترأس مهمة الأشعة السينية التي ستطلق العام المقبل ، بالتعاون مع وكالة ناسا ، للحفاظ على تدفق الاكتشافات حتى تصبح أثينا جاهزة للعمل.

على الجبهة المحلية الأمريكية ، لا يثقل التقرير العقدى الموضوع المثير للجدل حول مكان بناء TMT. توقف بناء هذا المرفق على جبل Maunakea منذ عام 2015 بسبب المخاوف من أنه يتم على الأراضي التي يعتبرها العديد من سكان هاواي الأصليين مقدسة. إذا أصبحت الحكومة الفيدرالية الأمريكية متورطة ، فسيؤدي ذلك إلى إطالة عملية الموافقة على المشروع. يوصي التقرير فقط بأن تنظر مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) في تمويل كل من TMT وتلسكوب مماثل في نصف الكرة الجنوبي ، تلسكوب ماجلان العملاق قيد الإنشاء في تشيلي من قبل شركاء في الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية والبرازيل وأستراليا وإسرائيل. سيعطي هذا الترتيب علماء الفلك الأمريكيين فرصة للتقدم لجزء من وقت المراقبة في هذه المرافق الرائدة ، مما يفتح الوصول العام إلى ما كان حتى الآن مشاريع خاصة.

الآن بعد إصدار أحدث مسح عقدي ، ستبدأ وكالات التمويل التي كلفت بإعداد التقرير – ناسا و NSF ووزارة الطاقة والقوات الجوية الأمريكية – في تنفيذ التوصيات ، والعمل مع الكونجرس الأمريكي ، الذي سيخصص الأموال . وأثناء قيامهم بذلك ، يجب عليهم التفكير في كيفية مساعدة الشركاء الدوليين – والبناء على – الرؤية القوية للتقرير ، حتى يتمكن العالم من دفع حدود الاكتشاف معًا.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *