يهدف مشروع المهمة الفضائية إلى الوصول إلى المذنب بين النجوم 3I/ATLAS في رحلة تصل إلى 50 عامًا

يقوم الباحثون المرتبطون بمبادرات الدراسات بين النجوم بتطوير اقتراح طموح للوصول إلى المذنب 3I/ATLAS، وهو الجسم الثالث المؤكد أنه قادم من خارج النظام الشمسي. ستواجه المهمة تحديات شديدة، بما في ذلك سرعة جسم تتجاوز 61 كيلومترًا في الثانية ومدارًا زائديًا يجعل الاعتراض المباشر غير ممكن. وبدلاً من محاولة إبطاء المركبة الفضائية بشكل كامل، يقترح المشروع تحليقًا سريعًا يسمح بجمع البيانات العلمية دون الحاجة إلى مناورات الكبح.

ومن المقرر أن يتم الإطلاق في عام 2035، وستستغرق الرحلة ما بين 35 و50 عامًا حتى لقاء المذنب، الذي من المتوقع أن يحدث بين عامي 2070 و2085. ويتضمن المسار الاستخدام الذكي لجاذبية الكواكب ومناورات دقيقة لتحسين المسار، مع الاستفادة من مساعدة الجاذبية من كوكب المشتري والتسارع بالقرب من الشمس من خلال تأثير أوبرث.

استراتيجية الطيران ومناورات الجاذبية

سيتم إرسال المركبة الفضائية في البداية نحو كوكب المشتري للاستفادة من مساعدة الجاذبية وإعادة توجيه مسارها نحو الشمس. تقلل هذه الخطوة من السرعة النسبية وتهيئ الأرض للتسارع الرئيسي الذي قد يحدث عند الحضيض الشمسي، وهي نقطة الاقتراب الأقرب للنجم.

التغطية الكاملة: آخر الأخبار (AR)

عند الحضيض الشمسي، سيتم تنشيط أجهزة الدفع لتحقيق أقصى قدر من السرعة من خلال تأثير أوبرث، وهي تقنية تستغل مجال الجاذبية الشديد للشمس لتضخيم كفاءة المحركات. يمكن أن تكمل الدفاعات الأيونية والأشرعة الشمسية هذه المناورة، مما يوفر تسارعًا مستمرًا على طول المسار. لقد أثبتت الاختبارات التي أجريت على مهمات مثل Psyche بالفعل جدوى أنظمة الدفع الكهربائي للرحلات الطويلة في الفضاء.

التحديات التقنية والحماية الحرارية

يتطلب القرب الشديد من الشمس درعًا حراريًا قادرًا على تحمل درجات حرارة مماثلة لتلك التي يواجهها مسبار باركر الشمسي. ستكون المواد المتقدمة مثل الأيروجيل والطلاءات العاكسة المتخصصة ضرورية لحماية الأنظمة الإلكترونية والأدوات العلمية من الإشعاع المكثف.

المزيد عن الموضوع: يقول العلماء إن الشراع الشمسي يمكن أن يصل إلى أقرب نجم خلال 20 عامًا فقط

• حماية حرارية بمواد متقدمة لمقاومة درجات الحرارة القصوى القريبة من الشمس.
• محدودية الكتلة للمعدات العلمية التي تتطلب أجهزة استشعار مدمجة وعالية الكفاءة.
• متطلبات الاستقلالية والمتانة لعقود من الزمن، مع أنظمة الطاقة الشمسية أو النظائر المشعة والتكرار للتخفيف من حالات الفشل.

تفرض مدة المهمة الممتدة متطلبات صارمة للاستقلالية والمتانة لجميع المكونات. ويجب أن تحافظ أنظمة الطاقة على عمليات مستقرة لعقود من الزمن، مع تكرار استراتيجي للتخفيف من حالات الفشل المحتملة. ويمثل محدودية كتلة المعدات العلمية عقبة كبيرة أخرى، مما يجبر المركبة الفضائية على إعطاء الأولوية لأجهزة الاستشعار عالية الكفاءة القادرة على التقاط البيانات حول التركيب الكيميائي للمذنب وبنيته.

التركيب الكيميائي وخصائص 3I/ATLAS

تكشف الملاحظات الأخيرة أن 3I/ATLAS يحتوي على مستويات عالية من الميثانول، وهو مركب عضوي بسيط بنسب أعلى من تلك الموجودة في المذنبات الشمسية النموذجية. تشير هذه الخاصية إلى أصول في بيئات نجمية مختلفة، ربما مع عمليات تكوين كيميائية مختلفة عن تلك التي تحدث في النظام الشمسي.

التقطت التلسكوبات، مثل مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة، بيانات تشير إلى نفاثات غازية غير نمطية ذات انبعاثات غير منتظمة تتحدى النماذج القياسية للنشاط المذنب. وتشمل هذه الانبعاثات خليطًا من الماء وثاني أكسيد الكربون والمواد المتطايرة الأخرى، مما يشير إلى نواة غير مستقرة. تُظهر الصور التي تم الحصول عليها بواسطة مجسات مثل لوسي وSTEREO-A المذنب بسطوع متغير، متأثرًا بدورانه وتعرضه للرياح الشمسية. يؤكد التحليل الطيفي وجود السيليكات والمركبات الكربونية، وهي مواد يمكن أن تقدم أدلة حول تكوين الأنظمة الكوكبية في النجوم الأخرى.

إن اكتشاف العناصر الثقيلة، مثل الحديد والنيكل بكميات ضئيلة، يعزز الفرضية القائلة بأن الجسم تشكل في منطقة غنية بالسدم بين النجوم. تسلط المقارنات مع 2I/Borisov، وهو زائر آخر بين النجوم، الضوء على الاختلافات في التقلبات، حيث يُظهر 3I/ATLAS استقرارًا حراريًا أكبر على الرغم من نشاطه المذنب الأكثر كثافة.

اقرأ أيضاً: يكتشف الفريق 27 كوكبًا مرشحًا تدور حول أنظمة ثنائية عبر القمر الصناعي لوكالة ناسا

تاريخ زيارة الأجسام بين النجوم

تم اكتشاف أول جسم بين نجمي مؤكد، 1I/’Oumuamua، في عام 2017 وكان له شكل ممدود مع تسارع غير جاذبي يعزى إلى إطلاق الغازات. أكد مساره الزائدي أصوله خارج النظام الشمسي، مما حفز الدراسات حول الهجرة بين النجوم وتقنيات الدفع الطبيعي المحتملة.

في عام 2019، تم التعرف على 2I/Borisov وهو يظهر المزيد من الخصائص المذنبية، مع غيبوبة مرئية وذيل يتكون من تسامي الجليد. كشفت الملاحظات عن تركيبات مشابهة للمذنبات الموجودة في سحابة أورت، ولكن مع اختلافات في النظائر التي تشير إلى التكوين في نظام نجمي آخر. يتبع 3I/ATLAS، الذي تم اكتشافه في يوليو 2025، مدارًا مشابهًا مع حضيض شمسي قريب من الشمس وخروج سريع من النظام. وتوحي سرعة دخوله، التي تتجاوز 40 كيلومترا في الثانية، برحلة تستغرق آلاف السنين من نجمه الأصلي.

اعرف المزيد: يخطط العلماء لطريق معقد عبر كوكب المشتري للوصول إلى المذنب البينجمي 3I/ATLAS في العقود القادمة

على عكس النماذج السابقة، يُظهر 3I/ATLAS نشاطًا على مسافات أكبر، مع رصد نفاثات على أكثر من 5 وحدات فلكية. قد تشير هذه الخصوصية إلى تركيبة غنية بالمواد المتطايرة الفائقة، مثل أول أكسيد الكربون، الذي يتصاعد عند درجات حرارة أقل من الجليد العادي.

الفوائد العلمية والتقدم التكنولوجي

ستوفر مهمة الطيران إلى 3I/ATLAS عينات مباشرة من المواد بين النجوم التي يتم تحليلها بواسطة مطياف الكتلة والكاميرات عالية الدقة. ستكشف هذه البيانات عن تركيبات نظائرية فريدة من نوعها، مما يوفر نظرة ثاقبة لكيمياء الأنظمة النجمية الأخرى وعمليات تكوين الكواكب في البيئات خارج المجموعة الشمسية.

إن جمع المعلومات حول البنية الداخلية للمذنب من خلال الرادار المخترق من شأنه أن يساعد في فهم تطور الأجسام البدائية في البيئات خارج المجموعة الشمسية. ستساهم دراسة المجالات المغناطيسية والبلازما حول الجسم في نماذج التفاعل مع الرياح الشمسية، والكشف عن الجسيمات المشحونة والمجالات المستحثة. سيكون التأثير على علم الأحياء الفلكي كبيرًا، مع عمليات البحث عن الجزيئات العضوية المعقدة التي تشير إلى إمكانية وجود الحياة في عوالم أخرى. إن وجود الأحماض الأمينية أو السلائف البيولوجية من شأنه أن يعزز نظريات البانسبيرميا، حيث تنتشر الحياة بين النجوم من خلال أجسام مثل المذنبات والكويكبات.

ستقوم المهمة أيضًا باختبار تقنيات الاستكشاف المستقبلي بين النجوم، مثل مجسات سحابة أورت أو الكواكب الخارجية. ومن شأن الابتكارات في مجال الاتصالات، مثل الليزر البصري، أن تسمح بنقل البيانات من مسافات بعيدة، والتغلب على القيود المفروضة على هوائيات الراديو التقليدية. يعد تكامل الذكاء الاصطناعي للملاحة الذاتية أمرًا بالغ الأهمية، نظرًا لزمن وصول الاتصالات الذي قد يصل إلى ساعات. ومن شأن الشراكات الدولية التي تضم ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالات مثل وكالة استكشاف الفضاء اليابانية أن تعمل على توزيع التكاليف والخبرة، وتسريع تطوير التقنيات الحيوية لهذه الرحلة الطموحة بين النجوم.

في نفس الموضوع: اكتشف مرصد تشيلي الميثانول بمستويات قياسية على المذنب البينجمي 3I/ATLAS