يلتقط التلسكوب إشارة من كبسولة أوريون بهامش خطأ ملليمتري أثناء الرحلة إلى القمر

ورصد مرصد تلسكوب جرين بانك مسار كبسولة أوريون حول القمر بدقة غير مسبوقة. والتقط الهيكل حركة المركبة الفضائية بهامش خطأ قدره 0.2 ملليمتر في الثانية فقط. عملت المعدات لمدة خمسة أيام دون انقطاع. وحملت المركبة الفضائية أربعة رواد فضاء، وكانت على بعد أكثر من 343 ألف كيلومتر من كوكب الأرض.

لقد تجاوز مستوى التفاصيل التوقعات الأولية لوكالة الفضاء الأمريكية. كانت البيانات التي تم جمعها بمثابة التحقق الخارجي لحسابات مسار مهمة Artemis 2. وأظهرت التكنولوجيا المستخدمة قدرة البنى التحتية الأرضية على دعم الرحلات الجوية المأهولة في المياه العميقة للفضاء. تضمن المراقبة المستمرة سلامة الطاقم وتسمح بإجراء تعديلات فورية على مسار الملاحة.

https://twitter.com/SenCapito/status/2056433427298263391?ref_src=twsrc%5Etfw

يعمل الهيكل العملاق دون حجب الإشارة

طبق الأقمار الصناعية المسؤول عن التتبع له أبعاد هائلة ويزن 7.7 مليون كيلوجرام. يصل ارتفاع المعدات إلى 148 مترًا وتغطي مساحة تبلغ حوالي 0.9 هكتار. الحجم يجعل المرصد أكبر هيكل متنقل أرضي في العالم. يمكن للقاعدة توجيه نفسها إلى أي نقطة مرئية في السماء بدقة.

يمثل التصميم المعماري للتلسكوب اختلافًا تقنيًا مهمًا في التقاط البيانات. لا يستخدم التصميم برج حجب مركزي. يؤدي غياب هذا العائق المادي إلى توسيع منطقة استقبال إشارات الراديو المنبعثة من الكون. وتقع المنشأة في منطقة هادئة كهرومغناطيسية في ولاية فرجينيا الغربية. العزلة الجغرافية تقلل من تداخل الموجات الأرضية أثناء العمل العلمي.

لقد أثارت حساسية الأدوات إعجاب الباحثين المشاركين في مشروع الرصد. قارن مدير الموقع أنتوني ريميجان قدرات المعدات بمقياس سرعة السيارة. ويعادل هامش الخطأ قياس سرعة السيارة إلى 0.0004 منزلة عشرية في الساعة. الدقة الفائقة تجعل من السهل تحديد الجزيئات المعقدة وتتبع المركبات بين الكواكب.

تؤكد الصورة المنقطة وجود رواد الفضاء

تمكن الباحثون من إنشاء تمثيل مرئي لكبسولة أوريون من موجات الراديو التي تم التقاطها. تظهر النتيجة النهائية ضبابية بيضاء صغيرة على خلفية محببة داكنة. يشير المحور الرأسي للرسم البياني إلى المسافة التدريجية للمركبة بالنسبة إلى القاعدة الأرضية. الصورة ذات دقة بصرية منخفضة. وتكمن القيمة العلمية للسجل في تأكيد القياس عن بعد.

قدم العالم ويل أرمينتروت المادة لزملائه في المرصد وسلط الضوء على أهمية السجل. تمثل البقعة البيضاء في البيكسلات الكبسولة التي أطلق عليها الطاقم اسم Integrity. نقلت المركبة المحترفين الأربعة المقرر لهم رحلة الطواف حول القمر. إن اكتشاف مثل هذا الهيكل الصغير على مسافات بعيدة يرسي معيارًا جديدًا للسلامة.

ويثبت التعرف البصري، إلى جانب البيانات الرقمية، جدوى تتبع حياة البشر في الفضاء السحيق. وتضمن هذه الطريقة أن تعرف فرق التحكم الأرضية الموقع الدقيق للمركبة كل جزء من الثانية. تعتمد سرعة اكتشاف الحالات الشاذة على هذا الاتصال المائع بين السفينة وهوائيات الاستقبال.

الشراكة بين الوكالات تعزز قطاع الطيران

ويعزز نجاح التتبع أهمية التعاون بين المؤسسات العلمية المختلفة. قامت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية بتوفير مواردها لمساعدة مهمة ناسا. يعمل الدعم المشترك بين المؤسسات على تحسين استخدام المعدات عالية التكلفة وتعظيم نتائج البحث. ويراقب القطاع الخاص أيضاً التقدم التكنولوجي باهتمام.

تحتاج الشركات التجارية التي تخطط للسفر إلى الفضاء إلى أنظمة اتصالات قوية. ويظهر المرصد كشريك استراتيجي لمبادرات السياحة أو التعدين المستقبلية خارج الأرض. وسلطت لينيا أفالوني، المديرة الرئيسية لمرافق الأبحاث في المؤسسة، الضوء على التأثير الإيجابي لهذه العمليات المشتركة. تحتاج البنية التحتية الأرضية إلى مواكبة تطور الصواريخ والمركبات الفضائية.

يتضمن تاريخ مساهمات المرصد عمليات أخرى معقدة للغاية. وقدمت المنشأة بيانات رادارية خلال مهمة الدفاع الكوكبي في عام 2022. ورصدت المعدات تأثير مسبار على الكويكب ديمورفوس. يعتمد نجاح تلك العملية بشكل مباشر على القراءة الدقيقة لتغير مسار الصخرة الفضائية.

تتضمن المعلمات الفنية للمراقبة القمرية الحالية مقاييس محددة:

• وصلت المسافة الدقيقة للمركبة الفضائية إلى 343 ألف كيلومتر.
• كان هدف المراقبة هو مركبة Integrity المأهولة.
• حدثت قراءة البيانات دون انقطاع لمدة خمسة أيام.
• يجمع النظام بين قياس الحركة عن بعد مع التقاط الراديو.

يؤدي دمج هذه المعلومات إلى إنشاء قاعدة بيانات حيوية لمهندسي الطيران. يتيح لنا عبور المتغيرات تحسين تصميم الأجيال القادمة من هوائيات الاتصالات. لقد ثبت أن الاستثمار في التكنولوجيا الأرضية لا يقل أهمية عن تطوير الصواريخ نفسها.

اختبار الطيران يجهز الأرض للهبوط على سطح القمر

تعد رحلة المركبة الفضائية أوريون جزءًا من برنامج استكشاف أكبر للقمر الطبيعي للأرض. كانت الرحلة الاستكشافية الحالية بمثابة اختبار عملي لأنظمة دعم الحياة في ظل ظروف حقيقية. قام رواد الفضاء بتقييم سلوك الكبسولة في بيئة شديدة الإشعاع والجاذبية المتغيرة. لاحظ الطاقم الجانب البعيد من القمر مباشرة.

تؤكد المعلومات التي تم تجميعها بواسطة التلسكوب صحة عمل أجهزة الدفع ونظام الملاحة المستقل. يتم حساب استهلاك الوقود وتآكل المواد بناءً على هذا القياس الدقيق. يعتمد تخطيط المراحل التالية من البرنامج على التحليل التفصيلي لكل ثانية من الرحلة. تبدأ سلامة المستكشفين المستقبليين من لوحة رسم الاختبار.

وتتوخى المرحلة التالية من المشروع العودة الجسدية للبشر إلى سطح القمر. يتضمن الجدول الزمني الرسمي وصول أول امرأة وأول شخص ملون على الأرض الفضائية. سيكون بناء قاعدة مستدامة على القمر بمثابة مختبر لمهام أطول. الوجهة النهائية لهذه السلسلة من التطور التكنولوجي هي استكشاف كوكب المريخ.