أي مركبة فضائية ستصل إلى الفضاء بين النجوم؟

وصلت مركبة الفضاء Voyager 2 التابعة لناسا إلى الفضاء بين النجوم في ديسمبر 2018 ، على خطى أختها ، Voyager 1. حاليًا ، تم إطلاق خمس مركبات فضائية فقط يمكنها أن تجعل مثل هذا الخروج الكبير ، بما في ذلك Voyagers. الثلاثة الآخرون هم رواد 10 و 11 ، وآفاق جديدة. أي واحد سوف يجعل الهروب الكبير بعد ذلك؟

يعد الوصول إلى الفضاء بين النجوم علامة فارقة يُعتقد أنها تترك النظام الشمسي بتعريف محدد. في عام 1990 ، ذكرت صحيفة نيويورك تايمز أن بايونير تركت النظام الشمسي عندما حلقت في مدار مدار نبتون. ولكن هذا ليس ما استخدمه علماء فوياجر 2 كتعريف لهم. وبدلاً من ذلك ، أفادت القياسات الحديثة أن عبور هيليوس الشمس ، الحد النظري إلى الغلاف الشمسي ، هو العامل الحاسم لدخول الفضاء بين النجوم. الغلاف الشمسي هو فقاعة من الجسيمات المشحونة التي يتم إنشاؤها بواسطة وتدفق الماضي الشمس. يستخدمه العلماء لتحديد المكان الذي يبدأ فيه الفضاء بين النجوم.

ومع ذلك ، فإن الغلاف الشمسي خادع ، وهناك العديد من التغييرات مثل دورة الشمس الشمسية التي تبلغ 22 عامًا ، وتقلص الرياح الشمسية وتنمو ، وتمتد وراء الشمس في اتجاه النجم. إنه ليس شيئًا يمكن قياسه بسهولة من الأرض. وبالتالي ، فإن مهمة Interstellar Boundary Explorer (IBEX) التابعة لناسا تحاول تحديد حواف الفقاعة عن بعد.

تشير ملاحظات تحقيقات فوياجر إلى أنهم اخترقوا هذه الفقاعة. ومع ذلك ، نظرًا لأن الباحثين يعتقدون أن سحابة أورت تحيط أيضًا بالشمس ، فإن مساحة الأجسام الجليدية التي تقدر مساحتها ما بين 1000 إلى 100000 وحدة فلكية - بعيدًا عن مرحلة الهليوم - لا يمكن اعتبار تحقيقات فوياجر بالكامل خارج النظام الشمسي. (وحدة فلكية واحدة ، أو الاتحاد الأفريقي ، هي المسافة بين الأرض والشمس - 93 مليون ميل ، أو 150 مليون كيلومتر).

عندما عبرت فوياجر 1 و 2 الدورة الشهرية ، كشفت أدوات الجسيمات التي ما زالت تعمل عن الأحداث التاريخية. يعمل الغلاف الشمسي كدرع ، يحفظ الكثير من جزيئات الطاقة الأعلى التي تنتجها الأشعة الكونية التي تولدها النجوم الأخرى. من خلال تتبع كل من جزيئات الطاقة المنخفضة الموجودة داخل النظام الشمسي وجزيئات الطاقة العالية من خارجها ، يمكن للأجهزة أن تكشف عن موجة مفاجئة من الأشعة الكونية تنبه العلماء إلى أن المركبة الفضائية قد تركت النظام الشمسي.

الطبيعة المتغيرة باستمرار للغلاف الجوي الشمسي تجعل من المستحيل معرفة متى سيدخل Pioneer 10 و 11 الفضاء بين النجوم. من المحتمل أن يكون أحدهم قد حصل بالفعل.

وفقًا لكتاب ناسا الإلكتروني "وراء الأرض: وقائع استكشاف الفضاء السحيق" ، بدءًا من 5 نوفمبر 2017 ، كان بايونير 10 حوالي 118.824 من الاتحاد الأفريقي من الأرض ، أبعد من أي حرفة إلى جانب فوياجر 1. إتش ، على الرغم من بايونير 11 وفويجر كان كل التوأم متجهين في اتجاه السفر الواضح للشمس ، ويتجه Pioneer 10 نحو الجانب الخلفي. أظهر البحث 2017 أن ذيل الغلاف الشمسي حوالي 220 AU من الشمس. نظرًا لأن Pioneer 10 يسافر حوالي 2.5 AU / year ، فسوف يستغرق الأمر Pioneer حتى حوالي 2057–40 سنة - للوصول إلى الحدود المتغيرة.

كان يُعتقد أن Pioneer 11 كانت تقريبًا 97.6 AUs من الأرض اعتبارًا من 5 نوفمبر 2017 ، وفقًا لنفس الكتاب الإلكتروني. على عكس التوأم ، تسافر المركبة الفضائية في نفس الاتجاه الذي يسلكه المسافرون. فوياجر 2 عبرت إلى وسط بين النجوم في حوالي 120 AUs. نظرًا لأن Pioneer 11 تتحرك بمعدل 2.3 AU / year ، فيجب أن تصل إلى الفضاء بين النجوم في حوالي ثماني سنوات ، في حوالي عام 2027 - على افتراض أن الحدود لا تتغير ، وهو ما سيحدث على الأرجح.

في الأول من كانون الثاني (يناير) 2019 ، صنعت New Horizons أحدث تحليقها لكائن النظام الشمسي ، وتم إطلاقه بعد ذلك بكثير من الأربعة الأخرى. خلال هذا flyby ، كان New Horizons 43 AU من الشمس. وقال المحقق الرئيسي للبعثة ، آلان ستيرن ، لموقع Space.com إن المركبة الفضائية كانت تسافر بحوالي 3.1 AU كل عام ، أو 31 AU خلال عشر سنوات. في عقدين آخرين ، لدى المركبة الفضائية فرصة جيدة للوصول إلى الفضاء بين النجوم. إذا عبرت New Horizons عند نفس الحدود مع Voyager 2 (لن تفعل ذلك ، ولكن فقط اعتبارها كقاعدة أساسية) ، فستكون الرحلة في أقل من 24 عامًا ، في عام 2043. لكن من المحتمل أن يتحرك خط ISM إلى الداخل ، مما يسمح له بالوصول إلى عبور عاجلا.

على الرغم من أنه لن يكون هناك تأكيد مباشر على عبور الهليوم مع المركبة الفضائية بايونير ، فمن المحتمل أن نيو هوريزون ستظل تعمل وستقدم لنا دراسة مفصلة عن الفضاء بين النجوم. وقال ستيرن إن كاشفات الجسيمات التي يحملها أقوى بكثير من كاشفات فوياجر. علاوة على ذلك ، تحمل New Horizons كاشفًا للأتربة من شأنه أن يوفر نظرة ثاقبة على المنطقة الواقعة خارج الغلاف الجوي للشمس.

ومع ذلك ، ما إذا كانت ستظل تعمل أم لا. حسب ستيرن ، القوة هي العامل المحدد. آفاق جديدة تنفد من ثاني أكسيد البلوتونيوم المتحلل. وقال ستيرن ، في الوقت الحالي ، تملك المركبة الفضائية ما يكفي من القوة للعمل حتى أواخر العشرينات من القرن الماضي ، وهي الآن في حالة عمل جيدة.

إذا كان من غير المحتمل أن يظل الغلاف الجوي المتغير دائمًا ثابتًا ، فسيكون بايونير 11 هو التالي لعبور الهليوبوليس في عام 2027 ، يليه آفاق جديدة في عام 2043. وستكون بايونير 10 ، أول مركبة فضائية تطلق على الإطلاق ، آخر من غادر الغلاف الجوي للشمس ، في عام 2057. مرة أخرى ، يفترض هذا فرصة غير واقعية للغاية أن تظل الهلوسة ثابتة طوال العقود الأربعة القادمة.

تعلم المزيد عن Asgardia.Space