ناسا دو مأموریت هلیوفیزیک را برای توسعهٔ مستمر انتخاب کرد

Gerelle Q. Dodson

ناسا یک مفهوم مأموریت اکسپلورر کوچک را برای پیشبرد به سمت طراحی پروازی و دیگری را برای دورهٔ طولانی‌تری از توسعهٔ مفهوم برگزیده است.

هیئت مدیریت علمی‌اتحاد مأموریت‌های علمی ناسا، مفهوم CINEMA (Cross-scale Investigation of Earth’s Magnetotail and Aurora) را برای ورود به فاز B توسعه انتخاب کرده است؛ این فاز شامل برنامه‌ریزی و طراحی پرواز و عملیات مأموریت می‌شود. پژوهشگر اصلی مفهوم مأموریت CINEMA، روبین میلان از کالج دارتموث در هانوور، نیوهمپشایر است.

مأموریت پیشنهادی CINEMA هدف دارد که درک ما از چگونگی جریان انرژی پلاسما به سمت مغناطیس‌پراور زمین را پیشبرد کند. این جریان همرفت‌پویای بسیار دینامیک غیرقابل پیش‌بینی است — گاهی ثابت و گاهی انفجاری — و پدیده‌هایی نظیر جت‌های پلاسما سریع، سامانه‌های جریان الکتریکی جهانی و نمایش‌های خیره‌کننده شفق را به وجود می‌آورد.

«مأموریت CINEMA به ما کمک می‌کند تا همرفت مغناطیسی در مغناطیس‌پراور زمین را مطالعه کنیم — قطعه‌ای اساسی برای درک این است که چرا برخی از رویدادهای آب‌وهوای فضایی آن‌قدر تأثیرگذارند، مثلا ایجاد نمایش‌های شگفت‌انگیز شفق و تأثیر بر زیرساخت‌های زمینی و فضایی، در حالی که دیگران تقریباً بی‌اثر می‌مانند»، گفت جو وستلیک، مدیر بخش هلیوفیزیک در مرکز فرماندهی ناسا در واشنگتن. «استفاده از اندازه‌گیری‌های چندگانه و چندنقطه‌ای برای بهبود پیش‌بینی این تأثیرات بر انسان‌ها و فناوری‌ها در سرتاسر منظومهٔ خورشیدی، استراتژی کلیدی برای آیندهٔ پژوهش هلیوفیزیک است.»

صورت‌ستارهٔ مأموریت CINEMA شامل نه ماهوارهٔ کوچک خواهد بود که راز همرفت را با استفاده از ترکیبی از ابزارها — تشخیص‌گر ذره‌های انرژی‌دار، تصویربردار شفقی و مغناطیس‌سنج — در هر فضاپیما در یک مدار قطبی نزدیک به زمین بررسی می‌کند. با برقراری ارتباط بین ذرات انرژی‌دار مشاهده‌شده در این مدار و تصاویر شفقی همزمان و اندازه‌گیری‌های میدانی مغناطیسی محلی، CINEMA قصد دارد فعالیت انرژی‌دار در ساختار مغناطیسی وسیع‌پیمای زمین را به نشانه‌های قابل‌مشاهده‌ای همچون شفق که در یونوسفیر می‌بینیم، پیوند دهد. این مأموریت تقریباً ۲۸ میلیون دلار برای ورود به فاز B دریافت کرده است. هزینهٔ کل مأموریت، بدون احتساب پرتاب، از ۱۸۲٫۸ میلیون دلار تجاوز نخواهد کرد. فاز B به مدت ۱۰ ماه خواهد بود و در صورت انتخاب، پرتاب این مأموریت زودتر از سال ۲۰۳۰ انجام نخواهد شد.

ناسا همچنین مأموریت پیشنهادی CMEx (Chromospheric Magnetism Explorer) را برای مطالعهٔ گسترش‌یافتهٔ فاز A انتخاب کرد. این فاز گسترش‌یافته برای ارزیابی و بهبود طرح این مأموریت به‌منظور بررسی‌های احتمالی آینده در نظر گرفته شده است. پژوهشگر اصلی مطالعهٔ مفهوم مأموریت CMEx، هالی گیلبرت از مرکز ملی تحقیقات جوی در بولدر، کلرادو است. هزینهٔ فاز A گسترش‌یافته که به مدت ۱۲ ماه خواهد بود، ۲ میلیون دلار برآورد می‌شود.

مفهوم CMEx یک مأموریت پیشنهادی تک‌فضاپیما است که از ابزارهای طیف‌قطبی‌سنجی فرابنفش (UV) معتبر استفاده می‌کند؛ این ابزارها در پرتاب موشکی زیر‌مداری CLASP (Chromospheric Layer Spectropolarimeter) ناسا به‌تاریخ اثبات شده‌اند. با بهره‌گیری از این تجهیزات میراثی، CMEx قادر خواهد بود لایه‌های پایینی کروماتوسفر خورشید را تشخیص دهد تا ریشهٔ انفجارهای خورشیدی را درک کرده و منابع مغناطیسی باد خورشیدی را شناسایی کند.

مأموریت‌های پیشنهادی، مطالعهٔ اولیهٔ یک‌سالهٔ خود را در پاسخ به فراخوان برنامهٔ اکسپلوررز هلیوفیزیک ۲۰۲۲ برای اکسپلوررهای کلاس کوچک (SMEX) به پایان رسانده‌اند.

«فضا به‌طور فزاینده‌ای مهم‌تر می‌شود و در تقریباً هر کاری که انجام می‌دهیم نقش دارد»، گفت اصل ناصری، معاون موقت کارگردان پروازی برای هلیوفیزیک در مرکز فرماندهی ناسا. «اگر این مفاهیم مأموریتی به مرحلهٔ پروازی پیش بروند، توانایی ما در پیش‌بینی رویدادهای خورشیدی که می‌توانند به ماهواره‌هایی که هر روز به آن‌ها وابسته‌ایم آسیب برسانند، افزایش می‌یابد و خطر برای فضانوردان در نزدیکی زمین، بر ماه یا مریخ کاهش خواهد یافت.»

برای کسب اطلاعات بیشتر دربارهٔ مأموریت‌های هلیوفیزیک ناسا، مراجعه کنید به:

https://science.nasa.gov/heliophysics

-end-