سبيكا (مركبة فضائية)

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

كان تلسكوب الأشعة تحت الحمراء الفضائي لعلم الكونيات والفيزياء الفلكية ( SPICA ) تلسكوبًا فضائيًا مقترحًا يعمل بالأشعة تحت الحمراء ، وهو امتداد لمرصد أكاري الفضائي الناجح. وقد كان ثمرة تعاون بين علماء أوروبيين ويابانيين، اختارته وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) في مايو 2018 كأحد المرشحين النهائيين للمهمة الخامسة (M5) من برنامج الرؤية الكونية ، والمقرر إطلاقها في عام 2032. [ 6 ] في ذلك الوقت، كان المرشحان النهائيان الآخران هما THESEUS و EnVision ، وقد وقع الاختيار في النهاية على الأخير لمزيد من التطوير. [ 7 ] وكان من شأن SPICA أن يُحسّن حساسية الخطوط الطيفية للبعثات السابقة، تلسكوبي سبيتزر وهيرشل الفضائيين ، بين 30 و230 ميكرومتر بمعامل يتراوح بين 50 و100. [ 8 ] 

كان من المتوقع صدور القرار النهائي في عام 2021، [ 4 ] ولكن في أكتوبر 2020، أُعلن أن مشروع SPICA لم يعد مرشحًا لمهمة M5. [ 9 ] [ 10 ]

تاريخ

في اليابان، طُرحت مهمة SPICA لأول مرة عام 2007، وكانت تُعرف آنذاك باسم HII-L2 نسبةً إلى مركبة الإطلاق والمدار، كمهمة استراتيجية كبيرة من الفئة L، [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] وفي أوروبا، طُرحت ضمن برنامج الرؤية الكونية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (M1 وM2)، [ 11 ] إلا أن مراجعة داخلية أجرتها الوكالة في نهاية عام 2009 أشارت إلى أن جاهزية التكنولوجيا اللازمة للمهمة لم تكن كافية. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

في مايو 2018، تم اختيارها كواحدة من ثلاث متأهلات نهائية لمهمة الرؤية الكونية متوسطة الفئة 5 (M5) لموعد إطلاق مقترح في عام 2032. [ 4 ] ضمن وكالة الفضاء الأوروبية، كانت SPICA جزءًا من منافسة مهمة متوسطة الفئة 5 (M5)، بسقف تكلفة قدره 550 مليون يورو. [ 17 ]

توقف عن كونه مرشحاً لتحالف M5 في أكتوبر 2020 بسبب القيود المالية. [ 9 ]

ملخص

كان هذا المفهوم ثمرة تعاون بين وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA). ولو تم تمويل المشروع، لكان قد أُطلق التلسكوب على متن مركبة الإطلاق H3 التابعة لوكالة JAXA .

كان من المفترض أن تكون مرآة تلسكوب ريتشي-كريتيان، التي يبلغ قطرها 2.5 متر (أصغر حجماً من مرآة مرصد هيرشل الفضائي)، مصنوعة من كربيد السيليكون ، وربما من قبل وكالة الفضاء الأوروبية نظراً لخبرتها في تلسكوب هيرشل. وكانت المهمة الرئيسية للمركبة الفضائية دراسة تكوين النجوم والكواكب . وكان بإمكانها رصد حاضنات النجوم في المجرات ، والأقراص الكوكبية الأولية حول النجوم الفتية، والكواكب الخارجية ، مستعينةً بجهازها الخاص لرصد النوعين الأخيرين من الأجرام.

وصف

كان من المقرر أن يضم المرصد مطيافًا للأشعة تحت الحمراء البعيدة، وكان من المقترح نشره في مدار هالة حول نقطة لاغرانج الثانية (L2) . واعتمد التصميم على مشعات ذات أخاديد على شكل حرف V ومبردات ميكانيكية فائقة التبريد بدلاً من الهيليوم السائل لتبريد المرآة إلى أقل من 8 كلفن (-265.15 درجة مئوية) [ 2 ] (مقارنةً بـ   يبلغ متوسط ​​درجة حرارة المرآة حوالي 80 كلفن ، وهي مبردة بالإشعاع فقط (مثل مرآة هيرشل)، مما يوفر حساسية أكبر بكثير في نطاق الأشعة تحت الحمراء (10-100 ميكرومتر ). صُمم التلسكوب لرصد الأشعة تحت الحمراء بأطوال موجية أطول من تلسكوب جيمس ويب الفضائي . وكانت حساسيته ستتجاوز حساسيتي تلسكوبي سبيتزر وهيرشل الفضائيين بأكثر من مئتي ضعف. [ 2 ]

تلسكوب تبريد ذو فتحة كبيرة

كان من المفترض أن يستخدم مشروع SPICA تلسكوب ريتشي-كريتيان بقطر 2.5 متر ومجال رؤية يبلغ 30 دقيقة قوسية. [ 18 ]

أجهزة المستوى البؤري
  • SMI (جهاز SPICA للأشعة تحت الحمراء المتوسطة): 12-36 ميكرومتر
    • مطيافية SMI-LRS (مطيافية منخفضة الدقة): 17-36 ميكرومتر. كان الهدف منها رصد انبعاثات غبار الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات كدليل على وجود مجرات بعيدة، وانبعاثات المعادن من مناطق تكوين الكواكب حول النجوم.
    • مطيافية SMI-MRS (مطيافية متوسطة الدقة): 18-36 ميكرومتر. كانت حساسيتها العالية لانبعاثات الخطوط الطيفية، مع دقة طول موجي عالية نسبيًا (R=2000)، ستُمكّن من توصيف المجرات البعيدة ومناطق تكوّن الكواكب التي رصدها مطياف SMI-LRS.
    • مطيافية SMI-HRS (مطيافية عالية الدقة): 12-18 ميكرومتر. بفضل دقتها العالية للغاية في الطول الموجي (R=28000)، يمكن لمطيافية SMI-HRS دراسة ديناميكيات الغاز الجزيئي في مناطق تكوين الكواكب حول النجوم.
  • جهاز سفاري (SPICA للأشعة تحت الحمراء البعيدة): 35-230 ميكرومتر
  • B-BOP (اختصار لـ "المجالات المغناطيسية باستخدام مقاييس الاستقطاب والمستقطبات"): [ 8 ] مقياس استقطاب تصويري يعمل في ثلاثة نطاقات، 100 ميكرومتر، و200 ميكرومتر، و350 ميكرومتر. كان من شأن B-BOP أن يُمكّن من رسم خرائط استقطابية للهياكل الخيطية المجرية لدراسة دور المجالات المغناطيسية في الخيوط وتكوين النجوم.

أهداف

كما هو واضح من الاسم، كان الهدف الرئيسي هو إحراز تقدم في أبحاث علم الكونيات والفيزياء الفلكية. وتشمل مجالات البحث المحددة ما يلي:

  • نشأة المجرات وتطورها
  • ولادة وتطور النجوم والأنظمة الكوكبية
  • تطور المادة

العلوم الاستكشافية

  • وضع قيود على انبعاث الهيدروجين في الحالة الأرضية من الجيل الأول (الجيل الثالث) من النجوم
  • الكشف عن المؤشرات الحيوية في أطياف الأشعة تحت الحمراء المتوسطة للكواكب الخارجية و/أو المادة البدائية في الأقراص الكوكبية الأولية
  • اكتشاف هالات الهيدروجين الجزيئي (H₂ ) حول المجرات في الكون المحلي
  • مع التطور التقني الكافي لتقنيات التصوير الإكليلي: تصوير أي كواكب في المنطقة الصالحة للسكن في أقرب النجوم
  • الكشف عن انتقالات الأشعة تحت الحمراء البعيدة للهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات (PAHs) في الوسط بين النجوم. تتميز الجزيئات الكبيرة جدًا التي يُعتقد أنها تُشكل الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات، والتي تُعطي الخصائص المميزة في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، بانتقالات اهتزازية واسعة النطاق وضعيفة للغاية في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة.
  • الكشف المباشر عن تكوّن الغبار في المستعرات العظمى في المجرات الخارجية وتحديد أصل الكميات الكبيرة من الغبار في المجرات ذات الانزياح الأحمر العالي

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 "الأجهزة الموجودة على متن SPICA" . جاكسا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 مايو 2016 .
  2. 1 2 3 4 مهمة سبيكا . الموقع الرئيسي لسبيكا.
  3. ١ ٢ ٣ ٤ SPICA - تلسكوب فضائي كبير يعمل بالأشعة تحت الحمراء المبردة يكشف أسرار الكون الخفي . (ملف PDF). بي آر رولفسيما وآخرون. arXive؛ ٢٨ مارس ٢٠١٨. doi : 10.1017/pas.2018.xxx
  4. 1 2 3 "وكالة الفضاء الأوروبية تختار ثلاثة مفاهيم جديدة للمهام الفضائية للدراسة" . 7 مايو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مايو 2018 .
  5. ↑ صحيفة حقائق SPICA/SAFARI . (ملف PDF)
  6. ↑ "SPICA: تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء للنظر إلى الوراء في الكون المبكر" . thespacereview.com . 4 مايو 2020. تم الاطلاع عليه في 6 مايو 2020 .
  7. ↑ "وكالة الفضاء الأوروبية تختار مهمة إنفيجن الثورية لاستكشاف كوكب الزهرة" . 10 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2022 .
  8. 1 2 أندريه، دكتوراه؛ هيوز، أ. جيليت، V.؛ بولانجر، ف. براكو، أ.؛ نتورموسي، إي؛ أرزومانيان، د.؛ موري، AJ. برنارد، J.-دكتوراه. بونتيمبس، إس؛ ريستورسيلي، أنا. جيرارت، JM. موت، F.؛ تاسيس، ك. بانتين، إي. مونتميرل، T.؛ جونستون، د.؛ غابيسي، س.؛ إفستاثيو، أ. باسو، س.؛ بيثرمين، م.؛ بوثر، H.؛ برين، J.؛ فرانشيسكو، جي دي؛ فالجارون، إي. فيريير، ك.؛ فليتشر، أ.؛ جالاميتز، م.؛ جيارد، م.؛ وآخرون . (9 مايو 2019). "استكشاف الكون الممغنط البارد باستخدام SPICA-POL (B-BOP)". منشورات الجمعية الفلكية الأسترالية . 36 e029. arXiv : 1905.03520 . Bibcode : 2019PASA...36...29A . doi : 10.1017/pasa.2019.20 . S2CID 148571681 .  
  9. 1 2 "لم يعد مشروع SPICA مرشحًا لاختيار مهمة M5 التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية" . وكالة الفضاء الأوروبية. 15 أكتوبر 2020.
  10. ↑ "لم يعد مشروع SPICA مرشحًا لاختيار مهمة M5 التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية" . ISAS . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أكتوبر 2020 .
  11. 1 2 SPICA – الوضع الحالي . JAXA.
  12. ↑ "التلسكوب الفضائي بالأشعة تحت الحمراء لعلم الكونيات والفيزياء الفلكية: الكشف عن أصول الكواكب والمجرات" . مؤرشف من الأصل في 16 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 17 مايو 2009 .
  13. ↑ غويكوتشيا، جيه آر؛ إيزاك، ك؛ سوينيارد، ب. (2009). "أبحاث الكواكب الخارجية باستخدام SAFARI: مطياف تصوير بالأشعة تحت الحمراء البعيدة لـ SPICA". arXiv : 0901.3240 [ astro-ph.EP ].
  14. ↑ تقرير المراجعة الفنية لمشروع SPICA . وكالة الفضاء الأوروبية. 8 ديسمبر 2009.
  15. ↑ "مهمة سبيكا" . موقع سبيكا الإلكتروني . جاكسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 11 يناير 2011 .
  16. ↑ "بداية جديدة لمهمة سبيكا" (ملف PDF) . جاكسا. فبراير 2014. تم الاطلاع عليه في 4 يوليو 2014 .
  17. ↑ "إعلان عن خطط إصدار دعوة لتقديم طلبات إطلاق مهمة متوسطة الحجم في الفترة 2029-2030 (M5)" . 20 يوليو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يناير 2022 .
  18. ↑ "الأجهزة الموجودة على متن SPICA" . www.ir.isas.jaxa.jp. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 مايو 2016 .