ناسا در برنامه جدیدی به نام پیشگامان، چهار مأموریت نجومی در مقیاس کوچک را برای توسعه بیشتر مفاهیم جهان انتخاب کرده است. از طریق ماهواره های کوچک و بالن های علمی، این مأموریت ها بسترهای جدیدی را برای کاوش در پدیده‌های کیهانی مانند تکامل کهکشان ها، سیاره های فراخورشیدی، نوترینوهای پرانرژی و ادغام ستاره های نوترونی فراهم می‌کند.
توماس اچ. زوربوچن که مدیر عضو اداره مأموریت علمی ناسا است، در این باره گفت:
محققان اصلی این مطالعات مفهومی، تفکر نوآورانه و خارج از چارچوب را برای مسئله چگونگی انجام آزمایش های اخترفیزیک با تأثیر بالا و با بودجه کم به ارمغان می‌آورند. هر یک از آزمایش های پیشنهادی عملی را انجام می‌دهد که هیچ تلسکوپ یا مأموریت دیگر ناسا نمی‌تواند انجام دهد و خلأ مهمی را در درک ما از جهان به‌عنوان یک مفهوم کلی پر می‌کند.
با برخورد ستاره های نوترونی، برخی از بقایای آن‌ها در جت‌های ذره‌ای که تقریباً با سرعت نور حرکت می‌کنند منفجر می‌شوند و انفجار کوتاه‌مدت اشعه گاما را ایجاد می‌کنند. اعتبار: مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا / آزمایشگاه CI
چهار مفهوم زیر برای مطالعه بیشتر در این زمینه توسط ناسا انتخاب شده است:
آسپرا
آسپرا (Aspera) یک ماهواره کوچک (Small Satellite) است که تکامل کهکشان را مطالعه خواهد کرد. این ماهواره کوچک از طریق مشاهدات مربوط به اشعه ماورا بنفش، گاز داغ موجود در فضای بین کهکشآن‌ها را که محیط بین کهکشانی نامیده می‌شود بررسی می‌کند و جریان گاز و خروج آن از کهکشآن‌ها را نیز بررسی می‌کند. محیط بین کهکشانی یکی از اجزای اصلی جهان است اما دقت اندازه‌گیری آن ضعیف است. آسپرا این مشکل را برطرف می‌کند. محقق اصلی آن کارلوس وارگاس در دانشگاه آریزونا است.
پاندورا
پاندورا (Pandora) یک ماهواره کوچک است که ۲۰ ستاره و ۳۹ سیاره فراخورشیدی دور آن‌ها را در نور مرئی و مادون قرمز مورد مطالعه قرار می‌دهد. هدف این ماهواره کوچک از هم گسیختن سیگنال‌های موجود در ستاره ها و جوهای سیاره ای است. درک اینکه چگونه تغییرات نور ستاره ها بر اندازه‌گیری سیارات فراخورشیدی تأثیر می‌گذارد یک مشکل برجسته در جستجوی سیاره های قابل سکونت در آن‌سوی منظومه شمسی است. محقق اصلی آن الیسا کوینتانا از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا است.
استاربورست
استاربورست (StarBurst) یک ماهواره کوچک است که پرتوهای گامای پرانرژی ناشی از حوادثی مانند ادغام بقایای ستاره های متراکم به نام ستاره های نوترونی را تشخیص می‌دهد. این امر می‌تواند بینشی ارزشمند در مورد چنین وقایعی فراهم کند که از طریق امواج گرانشی توسط رصدخانه‌های روی زمین نیز کشف می‌شود. این حوادث جایی است که بیشتر فلزات سنگین جهان مانند طلا و پلاتین تشکیل می‌شوند. تا به امروز، فقط یک مورد ازاین‌دست به‌طور هم‌زمان در امواج گرانشی و اشعه گاما مشاهده شده است. استاربورست حداکثر ۱۰ مورد از آن‌ها را در سال پیدا می‌کند. محقق اصلی آن دانیل کوچوسکی از مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا است.
پوئو
پوئو (PUEO) یک بالون مخصوص مأموریت فضایی است که برای پرتاب از قطب جنوب طراحی شده است و سیگنال‌های حاصل از نوترینو های با انرژی بسیار بالا را کشف می‌کند. آن‌ها ذراتی هستند که حاوی سرنخ‌های ارزشمندی در مورد بالاترین انرژی فرآیندهای اخترفیزیکی هستند از جمله ایجاد سیاهچاله ها و ادغام ستاره های نوترونی هستند. نوترینو ها بدون مزاحمت به سراسر جهان سفر می‌کنند و اطلاعات مربوط به وقایعی را که میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند حمل می‌کنند. پوئو حساس‌ترین مطالعه بر روی نوترینو های دارای انرژی بسیار زیاد کیهانی است که تاکنون انجام شده است. محقق اصلی آن ابیگیل ویرگ از دانشگاه شیکاگو است.
این چهار مأموریت مفهومی قبل از تصویب برای پرواز، مورد بررسی مطالعه مفهومی قرار می‌گیرند.
برنامه پیشگامان فرصتی را برای محققان در اوایل تا اواسط کار فراهم می‌کند تا آزمایش های نوینی را پیشنهاد دهند و برای اولین بار تحقیقات فضایی یا علوم فرعی را هدایت کنند.
پل هرتز که مدیر بخش اخترفیزیک ناسا در مقر ناسا در واشنگتن است، در این باره گفت:
از طریق این برنامه طراحی‌شده برای جذب متخصصان جوان، دوازده ایده عالی از مجموعه متنوعی از مبتکران در دانشگاه‌ها، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و مراکز ناسا دریافت کردیم.
ناسا بودجه بسیار محدودی را برای مأموریت های پیشگامان در نظر گرفته است
محققان اصلی باید در طراحی مأموریت ها خلاق باشند تا هزینه‌ها را کاهش دهند زیرا سقف هزینه برای یک مأموریت پیشگامان ۲۰ میلیون دلار است. رسیدن به این قیمت پایین تا حدودی توسط صنعت شکوفایی ماهواره های کوچک برای رصد زمین و دسترسی به اینترنت امکان‌پذیر است و به محققان این اجازه را می‌دهد تا فضاپیما هایی که به‌سختی یافت می‌شوند را خریداری کنند. علاوه بر این، به‌جای شروع از ابتدا، می‌توان از تلسکوپ های ساخته‌شده توسط سایر سازمان‌های دولتی استفاده کرد.
این برنامه به خودی خود یک آزمایش برای ناسا است. این آژانس هرگز پیشنهادی برای این نوع آزمایش‌های اخترفیزیک با چنین محدودیت‌های کم‌هزینه با این محدودیت‌های تنگ ارائه نداده است. برخی از مفاهیم ممکن است با مطالعه بیشتر به بودجه بیشتری احتیاج داشته باشند به این معنی که در نهایت برای پرواز از طریق برنامه پیشگامان تأیید نمی‌شوند.
هرتز گفت:
ما نمی‌دانیم که آیا مطالعات اخترفیزیک در سطح بالا می‌تواند با یک ماهواره ۲۰ میلیون دلاری انجام شود یا خیر، اما ما جامعه اخترشناسان را به چالش کشیدیم و آن‌ها پیشنهادهای نوین زیادی ارسال کردند. اکنون، ما هیجان‌زده‌ایم که آیا این مأموریت ها می‌توانند به ثمر برسند یا خیر.
نظرات