بمشاركة علماء عرب.. دراسة جديدة تبحث تأثير الأقمار الاصطناعية في الرصد الفلكي الأرضي
تاريخ النشر: 30th, October 2023 GMT
مع تزايد عدد الأقمار الاصطناعية التي تطلقها العديد من الدول والشركات الخاصة خلال السنوات الماضية، تزايد اهتمام علماء الفلك بمراقبة ودراسة التأثير السلبي لتلك الأقمار الاصطناعية في عمليات الرصد الفلكي الأرضي.
وفي دراسة علمية جديدة توصل فريق بحث دولي إلى أن الأقمار الاصطناعية تشكل تحديا كبيرا لعلم الفلك؛ حيث إنها تؤثر سلبيا في عملية الرصد الفلكي الأرضي، ونشرت نتائج الدراسة مطلع هذا الشهر في مجلة "نيتشر".
وفي تصريح للجزيرة نت، قال البروفيسور زهير بن خلدون، مدير مرصد أوكايمدن الفلكي بالمغرب، الذي شارك في الدراسة، "هذه الدراسة مرتبطة بأكبر قمر اصطناعي (بلو ولكر3) من حيث الحجم ومن حيث اللمعان، ومداره يوجد بمدار قريب من الأرض، ولهذا يعكس ضوء الشمس بشكل قوي، وهذا الانعكاس يؤثر في مراقبة السماء بصفة عامة، ومراقبة الأجرام السماوية التي تهم الباحثين في علم الفلك".
مراقبة دوليةوتأتي الدراسة الجديدة التي استغرقت سنة، في إطار المراقبة الدولية التي نفذتها مجموعة من المراصد الدولية ضمن برنامج رصد ومراقبة الأقمار الاصطناعية، الذي يشرف عليه الاتحاد الفلكي الدولي حول القمر الاصطناعي "بلو ولكر3″، وهو أحد أكبر الأقمار الاصطناعية الموضوعة في مدار منخفض وقريب من الأرض، ومن الأقمار الأكثر سطوعا.
ويقول زهير بن خلدون في هذا السياق، "تتجلى أهمية مراقبة الأقمار الاصطناعية بالنسبة للراصدين الفلكيين في معرفة تأثير تلك الأقمار في الرصد الفلكي، ومعرفة التأثير السلبي لكي يُتفادى من ناحية، واختراع طرق لمعالجة الصور التي تؤثر فيها الأقمار الاصطناعية، ومن ناحية ثانية يمكننا أن نكوّن قوة ضغط على الشركات التي ترسل الأقمار الاصطناعية، لكي تكون حذرة من هذا التأثير السلبي في الرصد الفلكي باختراع طرق لبناء أقمارها الاصطناعية، وتجنب وضعها في مدارات يمكن أن يكون لها فيها تأثير في الرصد الفلكي".
وحسب فريق البحث فالدراسة العلمية الجديدة تمثل قاعد بيانات مهمة يمكن للباحثين الرجوع إليها للحصول على معلومات تقنية حول القمر الاصطناعي، الذي تمت مراقبته "بلو ولكر3″، وكيف يُراقب من الكرة الأرضية والقياسات التي أجراها فريق البحث، وكذلك معرفة الفرضيات والنظريات التي يمكن استعمالها تجاه الأقمار الاصطناعية المبرمج إرسالها إلى المدار نفسه، الذي يوجد فيه قمر "بلو ولكر3" الاصطناعي.
مشاركة عربيةوشارك في هذه المراقبة الدولية باحثون من المرصد الفلكي أوكايمدن التابع لجامعة القاضي عياض بالمغرب، من ناحية الرصد بتوظيف المناظر الموجودة في المرصد؛ حيث روقب القمر الاصطناعي منذ انطلاقته نحو مداره في 10 سبتمبر/أيلول 2023، وراكم فريق البحث قاعدة بيانات بواسطة منظارين، كما أسهم من ناحية دراسة وتحليل المعطيات التي توصل إليها بالمرصد، ومن طرف مراصد فلكية موجود في هاواي وأميركا وإسبانيا.
وأشار زهير بن خلدون إلى أن مرصد أوكايمدن يشتغل على مراقبة الأقمار الاصطناعية منذ 5 سنوات، بشراكة مع فرق بحثية دولية ومع القطاع الخاص، الذي يموّل الأبحاث المرتبطة بمراقبة الأقمار الاصطناعية وحطام الفضاء.
وقدّم فريق البحث نتائج مفصلة حول مراقبة القمر الاصطناعي "بلو ولكر3" في الدراسة التي نشرت بمجلة "نيتشر"، ويقول زهير بن خلدون، إن أهم ما يمكن الإشارة إليه بالنسبة للجمهور العام، هو أن القمر الاصطناعي الذي روقب تجاوز الحدود التي وضعها الاتحاد الفلكي الدولي من ناحية قوة اللمعان، وكذلك المجال الذي يدور فيه.
كما أشارت الدراسة -أيضا- إلى ما هو مرتقب لهذا النوع من برامج مراقبة الأقمار الاصطناعية، وتأثيرها السلبي الذي يمكن أن تحدثه للرصد الفلكي.
ووفق زهير، "من بين التحديات التي واجهت فريق البحث للوصول لهذه النتائج، هو أن السماء أثناء المراقبة يجب أن تكون صافية؛ لأن معطيات الطقس مهمة، ولحسن الحظ تمكنا من رصد القمر الاصطناعي في المدة المطلوبة، وتعاملنا مع تحدي الدقة في تحديد موقع القمر الاصطناعي، فضلا عن مدى استعداد الباحثين للمراقبة في الوقت المطلوب".
ومُوّلت أبحاث فريق البحث بالمغرب من جامعة القاضي عياض بالمغرب، في إطار الأبحاث التي ينفذها مختبر الطاقات العالية وعلم الفلك في كلية العلوم السملالية بمراكش، أما بخصوص التمويل الخارجي فوُفّر من طرف الشركاء الباحثين، ومن طرف الشركات الخاصة التي تموّل هذه الأبحاث.
وينهي زهير بن خلدون حديثه للجزيرة نت بالقول، "بالنسبة لمستقبل البحث حول قمر "بلو ولكر3″ الاصطناعي لا نزال بصدد مراقبته لمعرفة مداره وكيف يتطور ومعرفة كيف يتطور لمعانه، ومن اللازم -كذلك- مراقبة الأجيال القادمة من الاقمار الاصطناعية وتتبعها لمعرفة تأثيرها على الرصد الفلكي، ولذلك كوّنّا فريقا علميا متخصصا في جامعة القاضي عياض في هذا المجال، لتتبع الأقمار الاصطناعية والحطام الفضائي".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: القمر الاصطناعی فریق البحث من ناحیة
إقرأ أيضاً:
الكلثرات المادة العجيبة التي تحفظ الدفء لقمر زحل الغامض
يعتبر قمر زحل المسمى "تيتان" من بين أكثر الأجرام السماوية غموضا وجاذبية في نظامنا الشمسي، إذ يعد القمر الوحيد بخلاف الأرض الذي يمتلك غلافا جويا سميكا وسطحا يحتوي على بحيرات وأنهار مكونة من مواد هيدروكربونية مثل الميثان والإيثان.
وفي دراسة جديدة بواسطة علماء الكواكب بجامعة هاواي في مانوا بالولايات المتحدة الأميركية كشف الباحثون عن طبقة جليدية سميكة من مادة "كلثرات الميثان" بعمق يصل إلى 10 كيلومترات تغطي قشرة القمر تيتان، هذه القشرة بمثابة عازل حراري يحافظ على دفء القمر ويساهم في تفسير وجود الغلاف الجوي الغني بالميثان.
أسرار القشرة الغنية بالميثانوحسب الدراسة، فإن هذه القشرة العجيبة الغنية بالميثان تحتوي على بلورات جليدية تحتجز الغاز داخل بنيتها، وتساهم في عزل الحرارة الموجودة في باطن القمر، مما يؤدي إلى تليين وتدفئة القشرة الجليدية.
وتقول لورين شورماير الباحثة المشاركة في الدراسة والأستاذة بمعهد هاواي للجيوفيزياء وعلم الكواكب في تصريحات خاصة للجزيرة نت "الميثان كغاز دفيء يسهم في تسخين سطح تيتان بطريقة مشابهة للأرض، إذ يحبس الحرارة في الغلاف الجوي"، وهو ما يعزز عملية الحمل الحراري في القشرة.
والحمل الحراري في القشرة هو عملية تشبه ما يحدث عند تسخين وعاء من الماء، فعندما يسخن الماء من الأسفل ترتفع كتل الماء الأكثر دفئا والأخف وزنا إلى الأعلى، في حين تنزل الجزيئات الباردة والأثقل إلى الأسفل، مما يخلق تيارات دائرية مستمرة تتمظهر في تقلب سطح الماء الذي نراه أثناء الغليان.
وقد أظهرت النماذج الحاسوبية التي اعتمد عليها الباحثون أن سمك قشرة تيتان كبير ويتراوح بين 5 و10 كيلومترات، وأن هذه القشرة الدافئة تسمح للجبال والفوهات على سطح تيتان بالتهالك بمرور الزمن.
ويبدو أن تأثير الحرارة الناتج عن هذه القشرة يؤدي إلى ضحالة الفوهات السطحية بشكل مشابه لذوبان الأنهار الجليدية السريع على الأرض.
كيف تشكلت طبقة الكلثرات؟أشارت جويندولين بروير المرشحة للدكتوراه في معهد هاواي للجيوفيزياء وعلم الكواكب والمشاركة في الدراسة إلى أن قشرة تيتان قد تكون ناتجة عن عوامل عدة، وتقول "قد يكون المطر الميثاني الذي يتساقط على سطح تيتان مسؤولا عن طبقة الكلثرات، وبدلا من أو ربما بالإضافة إلى المطر الميثاني قد تكون الكلثرات قد تشكلت في وقت مبكر من تاريخ تيتان في أعماقه وطفت عبر المحيط إلى قاعدة القشرة الجليدية حيث يمكن للعمليات الجيولوجية واسعة النطاق مثل الحمل الحراري أن تحركها إلى الأعلى".
هذا التفسير يفتح الباب أمام احتمال مساهمة هذه العمليات في كتابة تاريخ تيتان، مما يسهم في تطوير فهم جديد لتطور هذا القمر.
إن تغير المناخ على تيتان بمرور الزمن قد يكون مشابها للأرض، إذ يمكن أن يساهم الغلاف الجوي الغني بالميثان في رفع درجة الحرارة على سطح القمر.
ومع تزايد التركيز على تيتان كمختبر طبيعي لفهم آليات الاحتباس الحراري تشير بروير إلى أن الدروس المستفادة يمكن أن تقدم رؤى مهمة عن العمليات الجيولوجية والمناخية التي تحدث على الأرض.
من جهتها، تقول شورماير "إذا كانت لتيتان قشرة عازلة من الكلثرات فإن القشرة الجليدية المائية الأساسية سوف تتحرك بالحمل الحراري رغم من تدفق الحرارة المنخفض نسبيا من اللب".
وتشير إلى أن "الداخل الذي يتحرك بالحمل الحراري قد يؤدي إلى تكوين تضاريس متنوعة، وقد يسمح للبراكين الجليدية بالنشاط في ظل ظروف معينة"، وهو ما يمكن أن يفسر وجود هضاب وسلاسل جبلية كإحدى الظواهر الجيولوجية المحيرة وغير المفسرة على سطح القمر.
عيون على "دراغون فلاي"من المقرر أن تطلق وكالة ناسا مهمة "دراغون فلاي" إلى تيتان في يوليو/تموز 2028، ومن المتوقع أن تصل المركبة إلى القمر في عام 2034.
وتتضمن المهمة مجموعة من الأدوات المتقدمة، منها أجهزة لقياس الزلازل، والتي ستستخدم لقياس النشاط الزلزالي بحسب شورماير التي تقول "مع وجود بيانات زلزالية عالية الجودة يمكن لمهمة دراغون فلاي أن تساعد في تأكيد سمك ووجود قشرة الكلثرات".
وتتوقع شورماير أن توفر "دراغون فلاي" صورا عالية الدقة لفوهة سيلك التي تمت دراستها في الدراسة الحالية.
وأضافت أن هذه الصور ستساعد في تقييم مدى تآكل الفوهة وضحالتها، واختبار ما إذا كانت تحتوي على مواد مثل الرمال، مما يدعم النماذج التي توضح العمليات التي تؤدي إلى ضحالة الفوهات بمرور الزمن.
وتشير الاكتشافات الحالية إلى أن الكلثرات قد تلعب دورا مهما في حماية المحيطات الجوفية من التجمد التام، حيث توفر عزلا حراريا يسمح بوجود سوائل تنساب تحت القشرة، وهذا يفتح آفاقا جديدة لإمكانية وجود حياة في تلك المحيطات.
وأوضحت بروير أن "الكلثرات لا تسهم فقط في توفير بيئة قد تكون صالحة للحياة، بل إن تأثيرها على الحمل الحراري في القشرة الجليدية يمكن أن ينقل المواد العضوية من المحيط إلى السطح، إذ يمكن للبعثات المستقبلية اكتشافها".
ورغم أن تيتان يختلف عن الأقمار الجليدية الأخرى مثل أوروبا وإنسيلادوس في تركيبه الداخلي فإن الاكتشافات الجديدة قد تسهم في فهم أعمق بشأن كيفية تشكل القشور الجليدية وتطورها.
ومن خلال دراسة التشابهات والاختلافات بين هذه الأقمار يمكن للعلماء تقديم فرضيات جديدة بشأن إمكانية وجود حياة في الأنظمة الكوكبية الأخرى، مما يفتح آفاقا جديدة للاستكشاف العلمي في المستقبل.
ويواصل الفريق البحثي من جامعة هاواي العمل على تطوير نماذج تحاكي تكون الفوهات على سطح تيتان بالتعاون مع باحثين من معهد ماساشوستس للتكنولوجيا وجامعة بيرديو ومعهد علوم الكواكب.
وتختتم شورماير حديثها قائلة "تلقينا تمويلا إضافيا من وكالة ناسا لمواصلة هذا العمل، نعمل مع فريق من معهد ماساشوستس للتكنولوجيا وجامعة بيرديو ومعهد علوم الكواكب، يقومون بنمذجة عملية تأثير تشكيل الفوهات في قشور الكلثرات على تيتان بقيادة الدكتور شيجيرو واكيتا، ثم أقوم أنا وجويندولين بنمذجة التطور الطبوغرافي لتلك الفوهات على مدى فترات زمنية جيولوجية، ونأمل أن نفهم كيف تتغير الحفر من جميع الأحجام في قشور الكلثرات بمرور الوقت، إذ سيساعدنا هذا على تحديد سمك الكلثرات وعمر سطح تيتان بشكل أفضل".
سفيرا فرنسا وايطاليا في بكركي