أُطلقت مجموعة من المركبات الفضائية لإنشاء مئات الكسوفات الشمسية الاصطناعية في المدار.
تسمح مهمة وكالة الفضاء الأوروبية، المعروفة باسم Proba-3، للعلماء “برؤية كسوف عند الطلب”، حيث يقوم أحد الأقمار الصناعية بحجب رؤية الآخر للشمس، كما يقول عالم المهمة وعالم الفيزياء الشمسية أندريه زوكوف من المرصد الملكي في بلجيكا في بروكسل.
هذا سيمكن الباحثين من دراسة الجزء الأوسط من الغلاف الجوي للشمس، وهو أعلى منطقة في الغلاف الجوي الشمسي. يشتبه العلماء أن العديد من الألغاز المستمرة حول الشمس، بدءًا من كيفية تسريع الرياح الشمسية إلى سبب كون الغلاف الجوي أكثر سخونة بكثير من سطح الشمس، قد تجد حلولها في هذه المنطقة المراوغة. “إنها حقًا نقطة تحول”، يقول زوكوف.
تم إطلاق المهمة – التي انطلقت من الهند في 5 ديسمبر الساعة 5:34 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة – وتتكون من قمرين صناعيين سيطيران معًا بتناغم تام وكأنهما هيكل صلب واحد في الفضاء. أثناء الطيران بالتشكيل، ستبقى الأقمار الصناعية على بعد 144 مترًا بدقة تصل إلى ملليمتر واحد.
عندما يتم توجيه أحد الأقمار الصناعية، سيقوم بحجب أشعة الشمس عن الآخر محاكيًا كسوف شمسي كامل. ثم سترسل المركبة الفضائية المراقبة صوراً عالية الدقة لأعمق جزء في الغلاف الجوي الشفاف للشمس.
عادةً ما يمكن للعلماء استخدام الأقمار الصناعية لمراقبة الغلاف الشمسي مباشرة عند سطح الشمس باستخدام أطوال موجية فوق البنفسجية القاسية. يمكن أيضًا بناء كسوف اصطناعي داخل التلسكوب عن طريق وضع قرص يسمى كورونوجراف أمام العدسة. لكن موجات الضوء تنحني حول القرص ذو الحواف الحادة بعملية تُعرف بالتشتت (diffraction)، مما يفسد الصورة. لذا يجب على الكورونوجراف حجب منطقة كبيرة حول الشمس مما يحدّ مدى قرب هذه الملاحظات إلى النجم نفسه.
يمكن مراقبة المنطقة بين السطح على مسافات تتراوح بين مرة إلى ثلاث مرات تقريباً نصف قطر الشمس الذي يبلغ حوالي 700,000 كيلومتر فقط خلال كسوف شمسي كامل (SN: 4/8/24). “لكنها نادرة جدًا”، كما يقول زوكوف. يحدث توافق بين الشمس والقمر والأرض تقريباً مرة واحدة سنوياً ويمكن رؤيته فقط من أماكن محددة على الكوكب ويستمر لبضع دقائق فقط.
ستخلق Proba-3 كسوفات عند الطلب تستمر لمدة ست ساعات. ستتيح هذه الفترة الطويلة للعلماء رؤية كيف يتحرك ويتغير الغلاف الشمسي مع مرور الوقت.
كما أن المسافة الكبيرة بين المركبتين تعني أن التشتت سيكون أقل مشكلةً؛ فكلما كانت المسافة أكبر كلما انتشرت الضوء المتشتت قبل الوصول إلى المراقب مما يعني بشكل أساسي إلقاء ظل أكثر وضوحاً، كما يقول الفيزيائي أمير كاسبي من معهد الأبحاث الجنوبية الغربية في بولدر بولاية كولورادو.
“الشيء الرائع بشأن Proba-3 هو أنهم سيضعون الحاجز بعيدًا جدًا عما يمكنك القيام به بشكل منطقي باستخدام مركبة فضائية واحدة”، كما يقول كاسبي. “هذا يعني أنه يمكنك جعل الحاجز بالحجم المناسب تمامًا ويمكنك رؤية أقرب نحو سطح الشمس.”
لن يبقى القمران الصناعيان دائمًا ضمن تشكيل الكسوف لأن ذلك سيتطلب وقوداً كثيراً؛ لذا ستقضي الأقمار معظم وقتها تطير بحرية ولكن العلماء لا يزالون يتوقعون أكثر من 1,000 كسوف خلال مدة المهمة التي تمتد لعامين كاملين.
Satellite formation flying ستكون مفيدة أيضًا للمهمات المستقبلية؛ إذ يمكن لهذا الإعداد ربط عدة تلسكوبات مع بعضها لتعمل كوحدة واحدة فعليًّة مما ينشئ تلسكوب أوسع بكثير مما يمكن إطلاقه من الأرض.
“أعتقد أن الملاحظات القادمة عبر Proba-3 بالاشتراك مع مركبات فضائية أخرى ستؤسس لمرحلة جديدة لعقد كامل قادم لدراسة علم الفلك الشمسي.”
