كل 18 شهرًا أو نحو ذلك، يصطف القمر تمامًا مع رؤيتنا للشمس، مما يحجب وجه النجم. وعلى الرغم من أنه يستمر لبضع دقائق، إلا أن الكسوف الكلي للشمس يمثل فرصة مثالية للعلماء لاستكشاف الجزء الخارجي من الغلاف الجوي للشمس، المعروف باسم الإكليل، والذي عادة ما يكون مخفيًا بضوء النجم. تهدف المهمة القادمة إلى إعادة إنشاء هذا الحدث الذي يحدث بشكل طبيعي على أساس أكثر انتظامًا، حيث تغطي إحدى المركبات الفضائية الشمس بالأخرى.
يستعد Proba-3 التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) للإطلاق يوم الأربعاء الساعة 5:38 صباحًا بالتوقيت الشرقي. ستنطلق المهمة ذات القمرين الصناعيين من مركز ساتيش داوان الفضائي في سريهاريكوتا بالهند، على متن الصاروخ PSLV-XL التابع لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO). سيتم بث الإطلاق مباشرة على ESA Web TV، مع بدء بث ISRO قبل حوالي 30 دقيقة من الإقلاع.
لماذا يوجد قمرين صناعيين؟
في حين سيتم إطلاق القمرين الصناعيين معًا، فمن المقرر أن ينفصلا بعد حوالي 18 دقيقة من الإقلاع لبدء عرض دقيق للغاية لتحليق التشكيل. سيتم إطلاق الأقمار الصناعية إلى مدار بيضاوي للغاية حول الأرض، وتطير على مسافة 492 قدمًا (150 مترًا) من بعضها البعض. يجب أن تحافظ الأقمار الصناعية على تلك المسافة بدقة تصل إلى ملليمتر واحد لإنجاز المهمة.
“إن Proba-3 مختلف تمامًا لأن أقمارنا الصناعية ستطير على بعد ملعب ونصف ملعب كرة قدم عن بعضها البعض أثناء الطيران التشكيلي النشط. وقال داميان جالانو، مدير مهمة Proba-3، في بيان: “سيتم الحفاظ على مواقعها النسبية بدقة على مسافة ملليمتر واحد فقط لمدة ست ساعات في المرة الواحدة”.
ستشكل المركبتان الفضائيتان تلسكوبًا افتراضيًا عملاقًا، حيث يلقي أحدهما ظلًا يتم التحكم فيه بدقة على الآخر، مما يحجب ضوء الشمس عن الأنظار حتى تتمكن المركبة الفضائية الأخرى، المجهزة بأداة بصرية، من رؤية هالة النجم.
سيتم التحليق التكويني النشط للمهمة في الجزء العلوي من مدارها، على بعد حوالي 37282 ميلًا (60 ألف كيلومتر) من الأرض. عند تلك المسافة، لن يكون لجاذبية الأرض تأثير كبير على المركبة الفضائية وستكون هناك حاجة إلى كمية أقل من الوقود لتغيير مواقعها.
“أظهرت عمليات المحاكاة المبكرة أننا سنحتاج إلى إجراء العديد من التعديلات على المواقع باستخدام أجهزة الدفع لدينا بحيث يتم استنفاد الوقود الدافع لدينا بسرعة؛ كانت المهمة ستنتهي في حوالي نصف ساعة! وقال فريدريك تيستون من وكالة الفضاء الأوروبية في بيان.
وستستغرق المركبة الفضائية 19 ساعة و36 دقيقة لإكمال مدار واحد حول الأرض، وإجراء عمليات رصد للإكليل خلال نافذة مدتها ست ساعات لكل مدار. يأخذ المدار الإهليلجي لـ Proba-3 مسافة تصل إلى 372 ميلًا (600 كيلومتر) من الأرض، ويدور في حلقة طويلة لاستهلاك أقل قدر ممكن من الوقود أثناء المناورات. من الناحية المثالية، ستكون المهمة موجودة في إحدى نقاط لاغرانج بين الشمس والأرض، حيث تُبقي قوى الجاذبية للجسمين الجسم في مكانه في مداره. لكن ذلك كان سيتطلب ميزانية أكبر؛ وتعتبر Proba-3 مهمة منخفضة التكلفة، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.
لماذا ندرس كورونا الشمس؟
الهالة أخف مليون مرة من الشمس. تمتد المنطقة الخارجية للغلاف الجوي للشمس ملايين الأميال في الفضاء، وتخفي أكبر لغز يحيط بالنجم المضيف للأرض.
تسخن الهالة الشمسية إلى حوالي 2 مليون درجة فهرنهايت (حوالي 1 مليون درجة مئوية)، وهي أكثر سخونة بحوالي 200 مرة من درجات الحرارة على سطح الشمس. تعتبر درجات الحرارة المرتفعة للإكليل غير بديهية إلى حد ما، وعلماء الفلك غير متأكدين من كيفية تسخين الطبقات الخارجية للشمس.
وبصرف النظر عن ألغازها، فإن هالة الشمس تدفع أيضًا الرياح الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية، وهما مكونان رئيسيان يحكمان الطقس الفضائي. وتهرب الجسيمات المشحونة الموجودة في الإكليل إلى الفضاء، ويمكن أن يكون لها في بعض الأحيان تأثير على الأقمار الصناعية الموجودة في المدار، وكذلك أنظمة الاتصالات على الأرض.
ما هي مهمات بروبا؟
تستمد بعثات Proba اسمها من كلمة لاتينية تتضمن عبارة “دعونا نحاول”، وترمز أيضًا إلى PROject التي تعني OnBoard Autonomy. تسعى بعثات الأقمار الصناعية الصغيرة منخفضة التكلفة إلى اختبار تقنيات ومفاهيم جديدة في رحلات الفضاء.
أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية ثلاث بعثات بروبا أخرى حتى الآن، إحداها حاليًا تراقب الشمس. تم إطلاق Proba-2 في عام 2009، وكان من المفترض في الأصل أن يقضي عامين في مدار أرضي منخفض متزامن مع الشمس، لكنه لا يزال مستمرًا بعد أكثر من 15 عامًا.
وبالمثل، فإن عمر Proba-3 المتوقع هو عامين. العامل المحدد للمهمة هو الوقود الدافع، حيث تتطلب دافعات الغاز البارد الخاصة بها إصدار نبضات صغيرة كل 10 ثوانٍ خلال مرحلة الطيران النشطة للأقمار الصناعية والتي تستغرق ست ساعات.
بالنسبة لمهمة عرض التكنولوجيا، يعلق الفريق آمالًا كبيرة على المركبتين الفضائيتين الصغيرتين. وقال أندريه جوكوف، الباحث الرئيسي في أداة Proba-3 الرئيسية، في بيان: “عندما سمعت عنها لأول مرة، بدا Proba-3 وكأنه تكنولوجيا خيال علمي”. “لكن التصميم الواقعي سيقدم حقًا علومًا ممتازة.”