لأول مرة في التاريخ، تمكنت البشرية من خلق كسوف الشمس الخاص بها، هذه المرة بشكل مصطنع وبعيدًا عن سطح الأرض.إن الإنجاز الذي حققته وكالة الفضاء الأوروبية بفضل مهمة Proba-3 لا يمثل مشهدًا بصريًا غير مسبوق فحسب، بل يمثل أيضًا تقدمًا حقيقيًا في التحقيق في أعمق أسرار الشمس.
اليوم، يواجه علم الطاقة الشمسية تحديات تقنية ومعرفية هائلةلكن الاكتشاف الأخير غيّر طريقة رصدنا للشمس، وفتح الباب أمام جيل جديد من الأبحاث حول الغلاف الجوي للشمس. تُبرز مهمة بروبا-3 إمكانات الهندسة الأوروبية، والأهم من ذلك، التعاون الدولي.
كيف كان من الممكن خلق كسوف الشمس الاصطناعي في الفضاء؟
القلب التكنولوجي لمشروع Proba-3 يكمن في قمرين صناعيين توأمينيجب على القمرين الصناعيين، المرصد الخفي وجهاز الإكليل، الحفاظ على مسافة 150 مترًا بينهما، ومحاذاة بعضهما بدقة متناهية بحيث لا يتجاوز هامش الخطأ مليمترًا واحدًا. بفضل أنظمة تحديد المواقع المتقدمة، ونظام الملاحة GPS، وأجهزة الاستشعار البصرية، يعمل كلا القمرين الصناعيين كما لو كانا جهازًا علميًا عملاقًا واحدًا في مداره.
تعتبر العملية بسيطة من حيث المفهوم ولكنها معقدة للغاية في التنفيذ: يحمل القمر الصناعي Occulter قرصًا يبلغ قطره 1,4 مترًا يحجب الضوء الشديد للشمسيُلقي ظلًا صغيرًا للغاية على جهاز ASPIICS في جهاز الإكليل. عندما يغطي الظل، الذي لا يتجاوز عرضه 8 سنتيمترات، فتحة التلسكوب، يُلتقط مشهدٌ خالٍ من التداخل للهالة الخارجية للشمس، وهي الهالة الشمسية الغامضة.
بهذه الطريقة، نجح Proba-3 في محاكاة المحاذاة المثالية التي تحدث عادةً فقط أثناء الكسوف الكلي، ولكن مع فارق كبير يتمثل في أن هذه الظاهرة الاصطناعية يمكن أن تتكرر كل 19,6 ساعة وتستمر لمدة ست ساعات في كل مرة. وهذا إنجاز يتجاوز بكثير حدود الكسوفات الطبيعية، التي هي دائما نادرة وقصيرة الأجل..
أول صور غير منشورة للهالة الشمسية
لقد كان للصور التي التقطتها مركبة Proba-3 تأثيرًا كبيرًا على المجتمع العلمي.يلتقط جهاز ASPIICS تفاصيل الهالة الشمسية التي لم تكن تُرى سابقًا إلا لبضع دقائق سنويًا، في ظل محدودية الكسوف الطبيعي. أما الآن، فتُجمع البيانات باستمرار، مما يتيح رصد هياكل البلازما والنفثات والأقواس المغناطيسية بوضوح غير مسبوق.
تم الحصول على اللقطات الأولى من خلال تراكب العديد من التعرضات ذات أطوال مختلفة، وبالتالي الجمع بين المعلومات لتغطية المناطق من الأقرب إلى قرص الشمس إلى الحواف الخارجية لمجال الرؤية. بفضل الانخفاض شبه الكامل للضوء الضال، يتم اكتشاف تشكيلات خافتة وغير مستقرة يمكن أن توفر إجابات على ألغاز الشمس التي حيرت علماء الفيزياء الفلكية لعقود من الزمن..
وبالإضافة إلى ذلك، تتضمن المهمة أدوات إضافية مثل مقياس الإشعاع (DARA) ومقياس الطيف (3DEES) والتي تسمح بمراقبة الطاقة الشمسية ووجود الإلكترونات في أحزمة الإشعاع الأرضية، مما يؤدي إلى توسيع نطاق فائدة البيانات المجمعة.
لماذا من المهم جدًا دراسة هالة الشمس؟
دراسة يعد الهالة الشمسية مفتاحًا لفهم العديد من سلوكيات الشمس. التي تؤثر بشكل مباشر على الأرض. على سبيل المثال، الهالة الشمسية هي مهد الرياح الشمسية والانبعاثات الكتلية التاجية المرعبة، وهي ظاهرة قادرة على التسبب في ظهور شفق قطبي مذهل، ولكنها قادرة أيضًا على تعطيل عمل الأقمار الصناعية، والشبكات الكهربائية، وأنظمة تحديد المواقع العالمية، وفي نهاية المطاف، التكنولوجيا الحديثة.
من أكبر الألغاز التي يأمل العلماء حلها هو سبب ارتفاع درجة حرارة الهالة الشمسية بملايين الدرجات عن سطح الشمس الظاهري، وهي مفارقة ولّدت فرضيات عديدة. بفضل قدرة بروبا-3 على إجراء عمليات رصد متكررة وممتدة، يفتح طريق جديد لفهم ديناميكيات الطاقة والمغناطيسية للغلاف الجوي الشمسي، وكذلك لتحسين التنبؤات بالعواصف الشمسية الخطيرة المحتملة.
إسبانيا، بطلة التقدم الفضائي الأوروبي
لقد كان دور إسبانيا في مهمة بروبا-3 أكثر من مهم. الصناعة الوطنية، وعلى رأسها شركة سينير ايروسباسيال باعتبارها المقاول الرئيسيقامت شركة سينر بتنسيق المشروع وتولت مسؤولية قطاعي الطيران والأرض. بالإضافة إلى سينر، شاركت شركات رئيسية مثل إيرباص للدفاع والفضاء، وGMV، وشركاء محليين ودوليين آخرين في تحالف ضم أكثر من 29 شركة من 17 دولة.
ساهمت إسبانيا بنحو 40% من إجمالي تمويل البرنامج، مما يسلط الضوء على التزامها بالابتكار التكنولوجي وقيادتها في قطاع الفضاء الأوروبي. يعزز هذا الإنجاز الصناعة الإسبانية كمعيار للمهام التعاونية عالية الدقة في المستقبل ويضع البلاد في طليعة تقنيات الطيران التكويني..
مزايا مقارنة بالكسوف الشمسي الطبيعي
حتى الآن، كانت أفضل صور الهالة الشمسية تعتمد على الحظ: إذ تحدث الكسوفات الطبيعية مرة أو مرتين في السنة وتستمر لبضع دقائق فقط. يتيح لك Proba-3 إنشاء كسوف "حسب الطلب"، يتكرر كل 19,6 ساعة ويستمر لمدة تصل إلى ست ساعات لكل كسوف.ويمثل هذا تقدماً جذرياً في قدرات المراقبة، مما يسهل إجراء التجارب وجمع البيانات التي كانت مستحيلة قبل بضع سنوات فقط.
بفضل هذا التردد والمدة، يستطيع العلماء مراقبة التغيرات الدقيقة في النشاط الشمسي والحصول على تدفق مستمر من المعلومات، مما سيؤدي إلى فهم أفضل للطقس الفضائي ويسمح بتوقع أفضل للتهديدات المتعلقة بالنشاط الشمسي.
مستقبل علم الطاقة الشمسية واستكشاف الفضاء
ولا يقتصر نجاح Proba-3 على تأثيره العلمي المباشر. وتفتح التكنولوجيا التي تم التحقق من صحتها في هذه المهمة الباب أمام تلسكوبات فضائية معيارية ومهام استكشاف متقدمة. تعتمد على الطيران التشكيلي الدقيق. وتعمل وكالة الفضاء الأوروبية بالفعل على دمج هذه الأنظمة في مشاريع جديدة، مما سيسمح بمعالجة تحديات علمية أكثر طموحًا في السنوات القادمة.
وفي الوقت نفسه، ستواصل المهمة تمديد وقت المراقبة وتحسين استقلالية المناورة في الفضاء. الهدف هو الوصول إلى نقطة تصبح فيها الأقمار الصناعية قادرة على العمل دون الحاجة إلى مراقبة مستمرة من الأرض.وبالتالي زيادة كفاءة المهام التعاونية والموزعة المستقبلية في الفضاء العميق.
يمثل إنشاء أول كسوف شمسي اصطناعي في الفضاء أكثر من مجرد إنجاز تقني؛ فهو يُشير إلى بداية حقبة يتوقف فيها رصد الشمس عن الاعتماد على الغرائب الكونية، ويصبح مسألة تخطيط وتكنولوجيا. وقد أثبتت أوروبا، وإسبانيا على وجه الخصوص، أن التعاون الدولي والالتزام بالابتكار يمكن أن يُحدثا نقلة نوعية في علوم وتكنولوجيا الفضاء.
