مرصد مناخ الفضاء العميق

مرصد المناخ في الفضاء السحيق ( DSCOVR ؛ المعروف سابقًا باسم تريانا ، وبشكل غير رسمي باسم غورسات ) ^{[ 3 ]} هو قمر صناعي تابع للإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) يُعنى برصد الطقس الفضائي والمناخ الفضائي ومراقبة الأرض . أُطلق بواسطة شركة سبيس إكس على متن صاروخ فالكون 9 الإصدار 1.1 في 11 فبراير 2015، من كيب كانافيرال ، فلوريدا. ^{[ 4 ]} يُعد هذا أول قمر صناعي تشغيلي للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) في الفضاء السحيق، وأصبح نظامها الرئيسي للإنذار المبكر للأرض في حال حدوث عواصف مغناطيسية شمسية . ^{[ 5 ]}

كان من المقرر في الأصل أن تكون مركبة DSCOVR الفضائية مخصصة لرصد الأرض، ومُتمركزة عند _نقطة لاغرانج L1 بين الشمس والأرض ، لتوفير بث فيديو مباشر للجانب المُضاء بنور الشمس من الكوكب عبر الإنترنت، بالإضافة إلى أجهزة علمية لدراسة تغير المناخ. إلا أن التغيرات السياسية في الولايات المتحدة أدت إلى إلغاء المهمة، وفي عام 2001 تم تخزين المركبة الفضائية.

واصل مؤيدو المهمة الضغط من أجل إعادة تفعيلها، وأدى تغيير الإدارة الرئاسية في عام 2009 إلى إخراج مرصد DSCOVR من المخزن وتجديده، وإعادة توجيه مهمته نحو رصد الشمس والإنذار المبكر بالانبعاثات الكتلية الإكليلية ، مع استمراره في توفير خدمات رصد الأرض ومراقبة المناخ. انطلق المرصد على متن صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس في 11 فبراير 2015، ووصل إلى نقطة لاغرانج الأولى (L1 ₎ في 8 يونيو 2015، لينضم بذلك إلى قائمة الأجسام التي تدور حول نقاط لاغرانج .

تشغل الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) جهاز DSCOVR من مركز عمليات الأقمار الصناعية والمنتجات التابع لها في سوتلاند، ميريلاند . وتُجرى عمليات جمع البيانات الفضائية التي تُمكّن من التنبؤات الجوية الدقيقة في مركز التنبؤ بالطقس الفضائي في بولدر، كولورادو . وتحتفظ المراكز الوطنية للمعلومات البيئية بالسجلات الأرشيفية ، بينما تتولى وكالة ناسا معالجة بيانات أجهزة الاستشعار الأرضية. ^{[ 1 ]}

بدأ مشروع DSCOVR كمقترح عام 1998 من قِبل نائب الرئيس آنذاك آل غور، _بهدف رصد الأرض بأكملها عند نقطة لاغرانج L1 بين الشمس والأرض ، على بُعد 1.5 × 10 ^ ⁶ كيلومتر (0.93 × 10 ^ ⁶ ميل) من الأرض. ^{[ 3 ] [ 6 ]} عُرفت المركبة الفضائية في الأصل باسم تريانا، نسبةً إلى رودريغو دي تريانا ، أول من رأى اليابسة في الأمريكتين من طاقم كولومبوس . كان الهدف الأساسي للمركبة هو توفير رؤية شبه متواصلة للأرض بأكملها، وإتاحة هذه الصورة مباشرةً عبر الإنترنت. لم يقتصر أمل غور على تطوير العلوم بهذه الصور فحسب، بل شمل أيضًا زيادة الوعي بأهمية الأرض نفسها، وتحديث صورة " الرخام الأزرق" المؤثرة التي التقطتها أبولو 17. [ ^{7 ] بالإضافة} إلى كاميرا التصوير، سيستخدم مقياس الإشعاع لإجراء أولى القياسات المباشرة لكمية ضوء الشمس المنعكسة والمنبعثة من الأرض بأكملها ( البياض ). قد تشكل هذه البيانات مؤشراً لعملية الاحتباس الحراري . وقد توسعت الأهداف العلمية لتشمل قياس كمية الطاقة الشمسية التي تصل إلى الأرض، وأنماط السحب، والأنظمة الجوية، ومراقبة صحة الغطاء النباتي للأرض، وتتبع كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى السطح عبر طبقة الأوزون .  

في عام ١٩٩٩، أفاد المفتش العام لوكالة ناسا بأن "المفهوم الأساسي لمهمة تريانا لم يخضع لمراجعة الأقران"، وأن "الإسهام العلمي الإضافي الذي حققته تريانا قد لا يُمثل أفضل استثمار لتمويل ناسا العلمي المحدود". ^{[ ٨ ]} وقد سأل أعضاء الكونغرس الأمريكي الأكاديمية الوطنية للعلوم عما إذا كان المشروع مُجديًا. وجاء في التقرير الناتج، الذي صدر في مارس ٢٠٠٠، أن المهمة "قوية وحيوية من الناحية العلمية". ^{[ ٩ ]}

علّقت إدارة بوش المشروع بعد فترة وجيزة من تنصيب جورج دبليو بوش في يناير 2001. [ 6 ^{] أُلغي إطلاق} المركبة الفضائية تريانا من موعدها الأصلي على متن مهمة STS-107 ( مهمة كولومبيا المشؤومة عام 2003). ^{[ 3 ]} وُضعت المركبة الفضائية، التي بلغت تكلفتها 150 مليون دولار أمريكي ^{[ 3 ]} ، في مخزن مغطى بالنيتروجين في مركز غودارد لرحلات الفضاء في نوفمبر 2001، وبقيت هناك طوال فترة إدارة بوش. ^{[ 10 ]} أعادت ناسا تسمية المركبة الفضائية إلى مرصد مناخ الفضاء السحيق (DSCOVR) عام 2003 في محاولة لاستعادة الدعم للمشروع، ^{[ 3 ]} لكن ناسا أنهت المهمة رسميًا عام 2005. ^{[ 11 ]}

في نوفمبر/تشرين الثاني 2008، وبتمويل من الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) والقوات الجوية الأمريكية ، أُخرجت المركبة الفضائية من المخزن وخضعت لاختبارات لتحديد مدى جاهزيتها للإطلاق. ^{[ 12 ] [ 13 ]} بعد تولي إدارة أوباما الرئاسة عام 2009، تضمنت ميزانية ذلك العام 9 ملايين دولار أمريكي مخصصة لتجديد المركبة الفضائية وتجهيزها، ^{[ 14 ]} مما أدى إلى قيام وكالة ناسا بتجديد جهاز EPIC وإعادة معايرة جهاز NISTAR. ^{[ 15 ]} استخدم آل غور جزءًا من كتابه "خيارنا " (2009) في محاولة لإحياء النقاش حول حمولة DSCOVR. ويشير الكتاب إلى الجهود التشريعية التي بذلها السيناتوران باربرا ميكولسكي وبيل نيلسون لإطلاق المركبة الفضائية. ^{[ 16 ]} في فبراير 2011، سعت إدارة أوباما إلى تأمين تمويل لإعادة توظيف المركبة الفضائية DSCOVR كمرصد شمسي ليحل محل المركبة الفضائية القديمة Advanced Composition Explorer (ACE)، وطلبت 47.3 مليون دولار أمريكي في ميزانية عام 2012 لهذا الغرض. ^{[ 11 ]} كان جزء من هذا التمويل مخصصًا لتمكين مختبر الأبحاث البحرية (NRL) من بناء جهاز تصوير لانبعاثات الكتلة الإكليلية للمركبة الفضائية، إلا أن الوقت اللازم كان سيؤخر إطلاق DSCOVR، ولذلك لم يُدرج هذا الجزء في الميزانية. ^{[ 1 ] [ 11 ]} خصصت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) مليوني دولار أمريكي في ميزانيتها لعام 2011 لبدء عملية التجديد، ثم رفعت التمويل إلى 29.8 مليون دولار أمريكي في عام 2012. ^{[ 3 ]}

في عام 2012، خصصت القوات الجوية الأمريكية 134.5 مليون دولار أمريكي لشراء مركبة إطلاق وتمويل عمليات الإطلاق، وقد مُنحت كلتا الميزتين لشركة سبيس إكس لصاروخها فالكون 9. ^{[ 3 ] [ 17 ]} في سبتمبر 2013، سمحت وكالة ناسا لمشروع DSCOVR بالمضي قدمًا إلى مرحلة التنفيذ بهدف إطلاقه في أوائل عام 2015، ^{[ 18 ]} والذي تم بالفعل في 11 فبراير 2015. ^{[ 12 ]} ويتولى مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا إدارة وهندسة أنظمة المهمة.

في الفيلم الوثائقي لعام 2017، بعنوان "تكملة غير مريحة: الحقيقة للسلطة" ، يتحدث آل غور عن تاريخ المركبة الفضائية DSCOVR وعلاقتها بتغير المناخ. ^{[ 19 ]}

تم بناء مركبة DSCOVR الفضائية على منصة SMEX-Lite، وتبلغ كتلتها عند الإطلاق حوالي 570 كيلوغرامًا (1260 رطلًا) . تشمل مجموعات الأدوات العلمية الرئيسية مقياس المغناطيسية البلازمية لرصد الشمس (PlasMag)، ومقياس الإشعاع المتقدم NISTAR لرصد الأرض، وكاميرا التصوير متعدد الألوان للأرض (EPIC). تحتوي DSCOVR على لوحين شمسيين قابلين للنشر، ووحدة دفع، وذراع، وهوائي. ^{[ 20 ]}  

كانت وحدة الدفع تحتوي على 145  كجم من وقود الهيدرازين عند الإطلاق. ^{[ 21 ]}

من موقعه المتميز، يرصد جهاز DSCOVR تغيرات الرياح الشمسية ، ويُقدم إنذارًا مبكرًا باقتراب الانبعاثات الكتلية الإكليلية، كما يرصد الظواهر على الأرض، بما في ذلك تغيرات الأوزون، والهباء الجوي، والغبار، والرماد البركاني، وارتفاع السحب، والغطاء النباتي، والمناخ. يتمتع الجهاز، من موقعه عند نقطة لاغرانج الأولى بين الشمس والأرض (L1 ₎ ، برؤية مستمرة للشمس وللجانب المُضاء من الأرض. بعد وصول المركبة الفضائية إلى الموقع ودخولها مرحلة التشغيل، بدأت وكالة ناسا بنشر صور للأرض شبه فورية عبر موقع جهاز EPIC الإلكتروني. ^{[ 22 ]} يلتقط DSCOVR صورًا كاملة للأرض كل ساعتين تقريبًا، وهو قادر على معالجتها بسرعة أكبر من أقمار مراقبة الأرض الأخرى . ^{[ 23 ]}

تدور المركبة الفضائية في مدار هالة حلقي حول نقطة لاغرانج L1 بين الشمس والأرض خلال فترة ستة أشهر، حيث تتراوح زاوية المركبة الفضائية مع الأرض والشمس من 4 درجات إلى 15 درجة. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

الآلات الموسيقية

بلازما ماج

يقيس مقياس المغناطيسية البلازمية (PlasMag) الرياح الشمسية للتنبؤ بالطقس الفضائي . ويمكنه توفير إنذار مبكر بالنشاط الشمسي الذي قد يُلحق الضرر بأنظمة الأقمار الصناعية والبنية التحتية الأرضية. ولأن الجسيمات الشمسية تصل إلى نقطة لاغرانج _الأولى (L1 ) قبل الأرض بحوالي ساعة، يستطيع PlasMag توفير إنذار قبل 15 إلى 60 دقيقة من وصول الانبعاث الكتلي الإكليلي (CME). ويتم ذلك عن طريق قياس "المجال المغناطيسي ووظائف توزيع سرعة الإلكترونات والبروتونات وجسيمات ألفا ( نوى الهيليوم ) في الرياح الشمسية". ^{[ 26 ]} ويتكون من ثلاثة أجهزة: ^{[ 26 ]}

• يقيس مقياس المغناطيسية المجال المغناطيسي
• يقيس كأس فاراداي الجسيمات المشحونة إيجابياً
• يقيس جهاز التحليل الكهروستاتيكي الإلكترونات

ملحمي

تلتقط كاميرا التصوير متعدد الألوان للأرض (EPIC) صورًا للجانب المضاء بنور الشمس من الأرض لأغراض رصد علوم الأرض المختلفة في عشر قنوات مختلفة من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة . ويتم رصد مستويات الأوزون والهباء الجوي إلى جانب ديناميكيات السحب وخصائص الأرض والنباتات . ^{[ 29 ]}

يبلغ قطر فتحة عدسة كاميرا EPIC 30.5 سم (12.0 بوصة) ، ونسبة بؤرية 9.38، ومجال رؤية 0.61 درجة، ودقة أخذ عينات زاوية 1.07 ثانية قوسية . ويتراوح القطر الظاهري للأرض بين 0.45 درجة و0.53 درجة. يبلغ زمن التعريض لكل قناة من القنوات العشر ذات النطاق الضيق (317، 325، 340، 388، 443، 552، 680، 688، 764، و779 نانومتر ) حوالي 40 مللي ثانية. تنتج الكاميرا صورًا بدقة 2048 × 2048 بكسل، ولكن لزيادة عدد الصور القابلة للتنزيل إلى عشر صور في الساعة، يتم حساب متوسط ​​الدقة على متن الكاميرا إلى 1024 × 1024 بكسل. تبلغ الدقة النهائية 25 كم/بكسل (16 ميل/بكسل) . ^{[ 29 ]}    

نستار

صُمم جهاز قياس الإشعاع المتقدم التابع للمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NISTAR) وبُني بين عامي 1999 و2001 من قِبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا في غايثرسبيرغ، بولاية ماريلاند، وشركة بول إيروسبيس آند تكنولوجيز في بولدر، بولاية كولورادو . يقيس NISTAR شدة الإشعاع الشمسي على سطح الأرض المُضاء. وهذا يعني أنه يقيس ما إذا كان الغلاف الجوي للأرض يمتص طاقة شمسية أكثر أو أقل مما يشعّه عائدًا إلى الفضاء. تُستخدم هذه البيانات لدراسة التغيرات في ميزانية إشعاع الأرض الناتجة عن الأنشطة الطبيعية والبشرية. ^{[ 30 ]}

باستخدام بيانات NISTAR، يستطيع العلماء المساعدة في تحديد تأثير البشرية على الغلاف الجوي للأرض وإجراء التغييرات اللازمة للمساعدة في تحقيق التوازن في ميزانية الإشعاع. ^{[ 31 ]} يقيس مقياس الإشعاع في أربع قنوات:

• بالنسبة للإشعاع الكلي في نطاق الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء في نطاق 0.2-100  ميكرومتر
• بالنسبة للإشعاع الشمسي المنعكس في نطاق الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة في نطاق 0.2-4  ميكرومتر
• بالنسبة للإشعاع الشمسي المنعكس في نطاق الأشعة تحت الحمراء 0.7-4  ميكرومتر
• لأغراض المعايرة في نطاق 0.3-1  ميكرومتر

أُجري إطلاق المركبة الفضائية DSCOVR بواسطة شركة SpaceX باستخدام صاروخها Falcon 9 v1.1 . وتم إطلاقها في 11 فبراير 2015، بعد إلغاء عمليتي إطلاق سابقتين. استغرقت المركبة 110 أيام من لحظة مغادرتها قاعدة كيب كانافيرال الجوية في فلوريدا ، لتصل إلى وجهتها المستهدفة على بُعد 1.5 × 10⁶ كيلومتر (0.93 × 10⁶ ميل ⁾ من الأرض ^{، وهي تدور حول} نقطة لاغرانج L1 بين الشمس والأرض . ^{[ 32 ] [ 33 ]}  

رسم متحرك لمسار مرصد المناخ في الفضاء السحيق

منظر مائل

كما يُرى من الشمس:

  مرصد مناخ الفضاء السحيق · الأرض · القمر · نقطة لاغرانج الأولى         

في 6 يوليو/تموز 2015، أرسل مرصد DSCOVR أول صورة متاحة للجمهور للجانب المضيء من الأرض بالكامل، من مسافة 1,475,207 كيلومتر (916,651 ميل) ، التقطها جهاز EPIC. يوفر EPIC سلسلة يومية من صور الأرض ، مما يتيح لأول مرة دراسة التغيرات اليومية على مستوى الكرة الأرضية بأكملها. تُنشر الصور، المتاحة بعد 12 إلى 36 ساعة من التقاطها، على صفحة ويب مخصصة منذ سبتمبر/أيلول 2015. ^{[ 27 ]}  

تم تشغيل جهاز DSCOVR عند نقطة لاغرانج L1 لمراقبة الشمس ، لأن التدفق المستمر للجسيمات القادمة من الشمس ( الرياح الشمسية ) يصل إلى L1 قبل حوالي 60 دقيقة من وصوله إلى الأرض. عادةً ما يُتيح DSCOVR إمكانية إصدار إنذار قبل 15 إلى 60 دقيقة من وصول موجة الجسيمات والمجال المغناطيسي الناتجة عن قذف كتلي إكليلي (CME) إلى الأرض، مما يُسبب عاصفة مغناطيسية أرضية. كما تُستخدم بيانات DSCOVR لتحسين التنبؤات بمواقع تأثير العاصفة المغناطيسية الأرضية، ما يُتيح اتخاذ إجراءات وقائية. وتتعرض التقنيات الإلكترونية، مثل الأقمار الصناعية في المدار المتزامن مع الأرض، لخطر انقطاعات غير مُخطط لها في حال عدم تلقيها إنذارات من DSCOVR وأقمار المراقبة الأخرى عند L1. ^{[ 35 ]}

في الفترة من 16 إلى 17 يوليو 2015، التقط مرصد DSCOVR سلسلة من الصور تُظهر القمر أثناء عبوره أمام الأرض. التُقطت الصور بين الساعة 19:50 و00:45 بالتوقيت العالمي المنسق . تألفت الرسوم المتحركة من صور أحادية اللون مُلتقطة باستخدام مرشحات ألوان مختلفة بفواصل زمنية قدرها 30 ثانية لكل إطار، مما أدى إلى ظهور هالة لونية خفيفة حول القمر في كل إطار نهائي. ونظرًا لموقعه عند نقطة لاغرانج الأولى بين الشمس والأرض (L1)، سيرى مرصد DSCOVR القمر مضاءً دائمًا ، وسيرى جانبه البعيد دائمًا عند مروره أمام الأرض. ^{[ 36 ]}

في 19 أكتوبر 2015، أطلقت وكالة ناسا موقعًا إلكترونيًا جديدًا لعرض صور " الكرة الزرقاء " شبه الحية الملتقطة بواسطة كاميرا EPIC للأرض. ^{[ 22 ]} تُنشر اثنتا عشرة صورة يوميًا، كل ساعتين، تُظهر الأرض أثناء دورانها حول محورها. ^{[ 37 ]} تتراوح دقة الصور بين 10 و15 كيلومترًا لكل بكسل (من 6 إلى 9 أميال/بكسل) ، وتجعل فترات التعريض القصيرة نقاط ضوء النجوم غير مرئية. ^{[ 37 ]}  

في 27 يونيو 2019، تم وضع مركبة DSCOVR في وضع الأمان بسبب خلل في الجيروسكوب الليزري لوحدة القياس بالقصور الذاتي المصغرة (MIMU)، وهي جزء من نظام التحكم في وضع المركبة الفضائية . ^{[ 38 ]} قام المشغلون ببرمجة تحديث برمجي يسمح لمركبة DSCOVR بالعمل بدون جيروسكوب ليزري، باستخدام متتبع النجوم فقط للحصول على معلومات معدل الدوران الزاوي. ^{[ 39 ]} خرجت مركبة DSCOVR من وضع الأمان في 2 مارس 2020، واستأنفت عملياتها الطبيعية. ^{[ 40 ]}

في 16 يوليو 2025، تعرّض مرصد DSCOVR لخلل في ناقل البيانات البرمجي، مما أدى إلى توقفه عن العمل دون تحديد موعد لاستعادة الخدمة. ^{[ 41 ]} وفي 12 أكتوبر 2025، استقبل مرصد دوينجيلو الراديوي، الذي يديره هواة، إشارات مجددًا. ^{[ 42 ]} وبعد ذلك، نجح برنامج AMSAT-DL في تحميل صور EPIC في 23 أكتوبر 2025. ^{[ 43 ]}

• السحب ونظام الطاقة الإشعاعية للأرض
• ستيريو
• كاميرا مراقبة بصرية
• قائمة عمليات إطلاق صاروخ فالكون 9 وصاروخ فالكون الثقيل

• موقع DSCOVR الإلكتروني على NOAA.gov
• DSCOVR على eoPortal.org
• صور EPIC العالمية على موقع NASA.gov