في 23 سبتمبر، أعلنت وكالة ناسا عن اختيارها الأول في فئة جديدة من مهام الفيزياء الفلكية تسمى “مستكشفو المسبار”. وكجزء من التزامها بدراسة تاريخ وتطور الكون، اقترحت ناسا مهمة PRObe للأشعة تحت الحمراء البعيدة للفيزياء الفلكية (PRIMA) تقدمت إلى المرحلة التالية من التطوير. وستعمل هذه المهمة والبرنامج الجديد ضمن برنامج المستكشفين التابع للوكالة، وهو أقدم برنامج مستمر لناسا متخصص في بعثات الفيزياء الفلكية والفيزياء الشمسية.

تم إنشاء فئة المهمة الجديدة بناءً على توصيات المسح العقدي NASEM 2020، بعنوان “مسارات الاكتشاف في علم الفلك والفيزياء الفلكية لعقد 2020” (Astro2020). اختارت ناسا بريما للتطوير بعد إجراء تقييم تفصيلي لدراسات المفاهيم، استنادًا إلى التوافق مع الأهداف العلمية للمسح العقدي والتكلفة والجدول الزمني واستخدام التقنيات التي يمكن أن تدعم المهام الأكبر في المستقبل.

يدعو تصميم بريما إلى مرصد مجهز بتلسكوب بطول 1.8 متر (5.9 قدم) لإجراء مسوحات عميقة وحساسة في الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء البعيدة (FIR). وسيعتمد هذا على عمل وكالة الفضاء الأوروبية مرصد هيرشل، والتي عملت من عام 2009 إلى عام 2013، وسد الفجوة بين مراصد الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة (NIR وMIR)، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، والتلسكوبات الراديوية. ومن خلال دراسة الأجسام المرئية في نطاق الطول الموجي هذا، ستعالج بريما بعضًا من أعظم أسرار الكون.

صورة بالأشعة تحت الحمراء البعيدة لمجرة المرأة المسلسلة من مرصد هيرشل الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. مصدر الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية/ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/بي. شولتز (NHSC)

وتشمل هذه تشكل الكواكب خارج النظام الشمسي، وكيف نمت وتطورت المجرات وثقوبها السوداء الهائلة، وكيف تراكم الغبار والعناصر الثقيلة مع الزمن الكوني. ستعمل هذه الدراسات على تحسين فهمنا لكيفية ظهور الكون بالشكل الذي هو عليه اليوم. وأوضح شون دوماجال جولدمان، مدير قسم الفيزياء الفلكية في مقر ناسا، في بيان صحفي لناسا:

مهمة واحدة وحدها لا تستطيع استكشاف جميع أسرار الكون. ولكن من خلال توسيع قدرات المسح لأسطولنا إلى أطوال موجية للأشعة تحت الحمراء البعيدة باستخدام PRIMA، فإننا نتيح نظرة شاملة بشكل لا يصدق على الكون. ومن خلال التلسكوبات الفضائية Webb وRoman، تمكنا من ضبط إيقاع إطلاق مهمات من الدرجة الأولى في كلا نصفي العقد. سنواصل ذلك ونبدأ العقد القادم مع PRIMA، كجزء من خط أنابيب سيكون لديه باستمرار مهام من هذا العيار جاهزة للانطلاق.

تنتقل بريما الآن إلى تطوير المرحلة ب، مما يؤدي إلى تطوير التصميم الأولي للمركبة الفضائية وتطوير التكنولوجيا. في انتظار مراجعة التأكيد لتقييم قدرات المهمة وفعالية التكلفة والاستعداد، ستتقدم بريما إلى المرحلة ج، حيث سيتم تحديد الحد الأقصى للسعر عند 1.2 مليار دولار (لا يشمل الإطلاق والتكاليف الأخرى ذات الصلة). وفي انتظار الانتهاء من جميع مراحل التطوير، سيكون للمرصد تاريخ إطلاق مستهدف هو عام 2033. وسيقوم مختبر الدفع النفاث التابع لناسا بإدارة بريما بالشراكة مع مركز جودارد لرحلات الفضاء ومركز مارشال لرحلات الفضاء.

انطباع الفنان عن تلسكوب هيرشل الفضائي. المصدر: وكالة الفضاء الأوروبية/AOES Medialab/NASA/ESA/STScI

ستشمل المهمة أيضًا شركاء دوليين، بمساهمات من وكالة الفضاء البريطانية، والمركز الوطني للدراسات الفضائية (CNES)، والوكالة الفضائية الإيطالية (ASI)، والمركز الألماني للطيران الجوي (DLR)، ووكالة الفضاء الكندية (CSA)، والمعهد الكوري لعلم الفلك وعلوم الفضاء (KASI)، وإدارة الفضاء الجوي الكورية (KASA)، والوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء الجوي (JAXA).

وقال نيكي فوكس، المدير المساعد لمديرية المهام العلمية في ناسا: “إن مهمة بريما هي نافذة البشرية التالية إلى الكون العميق”. “سوف يكشف النقاب عن الغموض عبر الزمن الكوني لفهم تكوين الكواكب والنجوم والثقوب السوداء بشكل أفضل، وحتى كيف ظهرت المياه على الأرض.”

مزيد من القراءة: ناسا