الكثير التلسكوبات الفضائية لقد أصبحت من أفضل الأدوات المتاحة للتجسس على الكون من خارج الغلاف الجوي للأرض. بوضعها في مدارات أو في نقاط استراتيجية مثل نقاط لاغرانج، نتجنب مشاكل مثل... اضطرابات جوية، التلوث الضوئي أو امتصاص أطوال موجية معينة، وهو ما يسمح لنا برؤية الكون بوضوح من الأرض، وهو أمر مستحيل بكل بساطة.
على مدى العقود القليلة الماضية، تم نشر أسطول متنوع من المراصد الفضائية التي تغطي الطيف الكهرومغناطيسي بأكملهمن أشعة غاما الأكثر نشاطًا إلى الموجات الراديوية، بما في ذلك الأشعة السينية، والأشعة فوق البنفسجية، والضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء، والموجات الدقيقة. كما أُطلقت مهمات لرصد جسيمات مثل الأشعة الكونية، بل وطُوّرت نماذج أولية لتلسكوبات موجات الجاذبية. سنستكشف، بهدوء وبتفصيل كبير، الأنواع الرئيسية للتلسكوبات الفضائية، وأبرز مهامها، والمشاريع الرئيسية المستقبلية.
ما هو التلسكوب الفضائي ولماذا هو مهم جدًا؟
إن التلسكوب الفضائي هو في الأساس المرصد الفلكي تُركَّب هذه المنصات على مركبة فضائية أو قمر صناعي يعمل فوق الغلاف الجوي. بخلاف التلسكوبات الأرضية، تستطيع هذه المنصات رصد مناطق من الطيف (مثل الأشعة السينية، وأشعة غاما، والأشعة فوق البنفسجية الشديدة) يحجبها الغلاف الجوي بشكل شبه كامل، كما أنها تتجنب التشوهات التي تُشوِّه الصور البصرية الملتقطة من المراصد الأرضية.
اعتمادًا على نوع الإشعاع الذي تدرسه، يتم تصنيف التلسكوبات الفضائية إلى أشعة جاما، والأشعة السينية، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة الضوئية، والأشعة تحت الحمراء، والموجات الدقيقة، والموجات الراديويةبالإضافة إلى ذلك، هناك مهمات مخصصة للجسيمات عالية الطاقة (الأشعة الكونية) ومشاريع ناشئة لرصد موجات الجاذبية من الفضاء. يكشف كل نطاق من هذه النطاقات عن كون مختلف: من الثقوب السوداء وانفجارات أشعة غاما إلى التوهج الخافت للخلفية الكونية الميكروية أو توزيع المادة المظلمة.
تلسكوبات أشعة غاما الفضائية: الكون الأكثر تطرفًا
تقيس تلسكوبات أشعة جاما فوتونات طاقة عالية للغاية ينشأ عن ظواهر فيزيائية فلكية عنيفة. يمتص الغلاف الجوي للأرض هذا الإشعاع، لذا لا يمكننا دراسته إلا من خلال بالونات الستراتوسفير، أو الأفضل من ذلك، من الأقمار الصناعية أو المسبارات التي تدور في الفضاء السحيق.
المصادر النموذجية لأشعة جاما هي المستعرات العظمى والنجوم النيوترونية والنجوم النابضة والثقوب السوداء في الأنظمة الثنائية أو النوى المجرية النشطة. إضافةً إلى ذلك، هناك انفجارات أشعة غاما الغامضة، وهي انفجارات قصيرة جدًا لكنها شديدة الطاقة، وقد دُرست طبيعتها لعقود.
أُطلقت مراصد أشعة غاما عديدة على مر الزمن. ومن بين رواد هذا المجال المسبارات السوفيتية. بروتون-1، بروتون-2 وبروتون-4جميعها في مدار أرضي منخفض في ستينيات القرن العشرين. وتبعتها بعثات مثل ساس 2 القمر الصناعي الفلكي الصغير 2 التابع لوكالة ناسا كوس-ب من وكالة الفضاء الأوروبية، أو هياو 3 أمريكي، قام بدمج أدوات الطاقة العالية.
خلال الثمانينيات والتسعينيات، تم تنفيذ مشاريع رئيسية مثل قنبلة يدوية (التعاون الفرنسي السوفيتي)، القمر الصناعي غاما وفوق كل شيء مرصد كومبتون لأشعة غاما (CGRO) من ناسا، ضمن سلسلة المراصد الكبرى. رصدت CGRO السماء بين عامي ١٩٩١ و٢٠٠٠ في مدار أرضي منخفض، ورسمت خرائط لمئات مصادر أشعة غاما، وساعدت في تصنيف انفجارات أشعة غاما إلى أنواع مختلفة.
وفي وقت لاحق جاءت بعثات متخصصة مثل ليجري (جهاز تصوير أشعة جاما منخفضة الطاقة) هيتي 2 ركز المرصد الأوروبي على الانفجارات العابرة متكامل أو القمر الصناعي سويفتقادر على رصد انفجارات أشعة غاما بسرعة، وتوجيه أجهزته لتتبع تطور هذه الظاهرة. في السنوات الأخيرة، برزت: نشاط، و تلسكوب فيرمي الفضائي لأشعة غاما والتجربة خدمات استشارية، مثبتة على مهمة JAXA في مدار مركز الشمس، والتي تدرس استقطاب انفجارات جاما.
تلسكوبات الأشعة السينية: الأشعة السينية للكون
تُركز تلسكوبات الأشعة السينية على فوتونات طاقة عالية ولكنها أقل تطرفًا من أشعة جامايحجب الغلاف الجوي أيضًا هذا الإشعاع، لذا لا يمكن إجراء هذه الرصدات إلا من خلال البالونات عالية الارتفاع أو في المدارات. تنبعث الأشعة السينية من عناقيد المجرات والنوى المجرية النشطة إلى بقايا المستعرات العظمى، والثنائيات السينية مع الأقزام البيضاء، والنجوم النيوترونية، والثقوب السوداء، بالإضافة إلى بعض المصادر في نظامنا الشمسي، مثل القمر، مع أن معظم سطوعها في هذه الحالة يأتي من الأشعة السينية الشمسية المنعكسة.
ومن بين المراصد X الأولى، تبرز المراصد التالية: اوهورو (1970)، أول قمر صناعي مخصص حصريًا لهذا النطاق. وتبع ذلك مهمات مثل ANS (القمر الصناعي الفلكي الهولندي)، أرييل الخامسالهندي أريابهاتا، و ساس-سي من وكالة ناسا أو المراصد عالية الطاقة هياو-1 وهياو-2 (الأخير معروف باسم مرصد أينشتاين)، مما أدى إلى تحسين كتالوجات مصادر الأشعة السينية بشكل كبير.
لعبت اليابان دورًا رئيسيًا بالأقمار الصناعية مثل هاكوتشو (كورسا-ب), تينما, GINGA, المجمع أو لاحقا، سوزاكو y هيتوميوكان الأوروبي مهمًا أيضًا. إكسوسات والروسية استرون، والذي يجمع بين المراقبة بالأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية في مدار بيضاوي للغاية.
وفي تسعينيات القرن العشرين وبداية الألفية الثانية، وصلت بعثات أصبحت الآن بمثابة معايير حقيقية. روسات أجرى إحصاءًا معمقًا لمصادر الأشعة السينية الناعمة؛ بيبوساكس لقد لعبت دورًا أساسيًا في تحديد موقع انفجارات أشعة جاما بفضل قدراتها على تتبع الأشعة السينية؛ مستكشف توقيت الأشعة السينية روسي (RXTE) وقد سمح ذلك بدراسة، بتفاصيل غير مسبوقة، لتباين الأنظمة التي تحتوي على ثقوب سوداء ونجوم نيوترونية.
وتشمل تلك التي لا تزال نشطة مرصد تشاندرا للأشعة السينية (ناسا) و XMM- نيوتن (وكالة الفضاء الأوروبية)، وكلاهما في مدارات بيضاوية الشكل تسمح بمراقبات متواصلة طويلة. أما الأحدث فهي نوستار، المتخصص في الأشعة السينية الصلبة، المرصد الهندي أستروساتالتلسكوب الصيني اتش اكس ام تي، الروسية الألمانية سبكتر-آر جي والبعثات التي تركز على الاستقطاب مثل إكسبيو XRISM o XPoSat و مسبار أينشتاين، والتي تعمل على توسيع القدرات في مجال التحليل الطيفي وتغير الأشعة السينية.
تلسكوبات الأشعة فوق البنفسجية: النظر إلى ما وراء البنفسج
تتخصص التلسكوبات فوق البنفسجية في الأطوال الموجية بين حوالي 10 و 320 نانومتريمتص الغلاف الجوي هذا الإشعاع بشكل كبير، لذا لا يُمكن دراسته إلا من الغلاف الجوي العلوي، أو سطح القمر، أو الفضاء. تُصدر الشمس، والعديد من النجوم الحارة، والعديد من المجرات، كميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية، وهو أمرٌ أساسي لتحليل عمليات تكوّن النجوم وتركيبها الكيميائي.
ومن بين أولى مهام الأشعة فوق البنفسجية OAO-2 (مراقب النجوم) y OAO-3 كوبرنيكوس تلسكوبات ناسا أوريون 1 وأوريون 2 مُركّبة على محطات الفضاء السوفيتية. إحدى الحالات الفريدة كانت كاميرا/مطياف الأشعة فوق البنفسجية البعيدة تم تركيبه من قبل رواد الفضاء أبولو 16 على سطح القمر، والذي سمح بإجراء مراقبة الأشعة فوق البنفسجية من بيئة بدون غلاف جوي.
القمر الصناعي ANS وكان بها أيضًا أجهزة الأشعة فوق البنفسجية، ولكن القفزة الكبيرة كانت من خلال المستكشف الدولي للأشعة فوق البنفسجية (IUE)عملت البعثة المشتركة لوكالة الفضاء الأوروبية وناسا والمملكة المتحدة لما يقرب من عقدين من الزمن في مدار بيضاوي الشكل، لتصبح بذلك ركيزة أساسية في دراسة الأشعة فوق البنفسجية باستخدام التحليل الطيفي. ساهم الاتحاد السوفيتي في هذا التلسكوب. استرون، حساسة أيضًا لهذا النطاق.
El تلسكوب هابل الفضائيعلى الرغم من شهرته بصوره الضوئية المرئية، إلا أنه يمتلك أجهزة فائقة القوة في مجال الأشعة فوق البنفسجية القريبة، مما مكّنه من فحص الأغلفة الجوية النجمية، ومناطق تكوّن النجوم، والتجمعات النجمية الفتية. وقد تبعته مهمات مثل... الاتحاد الأوروبي (مستكشف الأشعة فوق البنفسجية القصوى)، المرصد أسترو 1 وأسترو 2، أو FUSE (مستكشف الطيف فوق البنفسجي البعيد)، يركز على الأشعة فوق البنفسجية البعيدة.
بالفعل في القرن الحادي والعشرين، مشاريع مثل رقائق، المهمة GALEX لدراسة تطور المجرات في الأشعة فوق البنفسجية، تم إطلاق القمر الصناعي الكوري كايستسات 4والبعثات الأحدث مثل IRIS، موجهًا نحو منطقة انتقال الطاقة الشمسية، المرصد الياباني هيساكيالتجارب دون المدارية مثل تجربة صاروخ الزهرة الطيفيأو التلسكوبات المثبتة على القمر مثل تلسكوب الأشعة فوق البنفسجية القمري (LUT). أستروسات كما أنه يجمع بين أدوات الأشعة فوق البنفسجية والمهام الشمسية مثل أديتيا-L1 وتشمل هذه الملاحظات في هذا النطاق من نقطة لاغرانج L1.
التلسكوبات البصرية الفضائية: ضوء مرئي بجودة لا مثيل لها
علم الفلك البصري هو الأكثر كلاسيكية: فهو يركز على الأطوال الموجية بين حوالي 400 و 700 نانومتريُزيل وضع تلسكوب بصري في الفضاء الاضطرابات الجوية ومعظم الامتصاص، مما ينتج عنه صور عالية الدقة للغاية. تُستخدم هذه الأدوات لرصد الكواكب والنجوم والسدم. المجراتالأقراص الكوكبية الأولية وأي جسم يلمع في الضوء المرئي تقريبًا.
كان أحد المعالم الرئيسية الأولى هيباركوس (وكالة الفضاء الأوروبية)، المتخصصة في القياس الفلكي الدقيق: قياس مواقع النجوم واختلافاتها لتحديد مسافاتها. في أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات، أحدثت ثورة في كتالوجات النجوم. بعد ذلك بوقت قصير، في عام ١٩٩٠، تلسكوب هابل الفضائي، وهو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية والذي لا يزال يعمل حتى اليوم في مدار منخفض حول الأرض.
يرصد هابل بشكل أساسي الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية القريبة، على الرغم من أنه بعد مهمة الخدمة تم تزويده أيضًا بقدرات إضافية. بالقرب من الأشعة تحت الحمراءبفضل استقرارها ووضوحها، فقد قدمت بعضًا من الصور الأكثر شهرة للكون، وسمحت بإجراء قياسات دقيقة للغاية لثابت هابل، وكشفت عن تفاصيل المجرات البعيدة، والعناقيد الكروية، والأقراص المكونة للكواكب، وأكثر من ذلك بكثير.
وشملت المراصد البصرية المدارية الأخرى التلسكوب الكندي الصغير MOST، الفرنسية الأوروبية كوروتمخصص للكواكب الخارجية والتذبذبات النجمية، أو كوكبة الأقمار الصناعية النانوية برايتمهمات مثل سويفتوعلى الرغم من أنها أُنشئت لدراسة انفجارات أشعة جاما، فإنها تتضمن أيضًا أدوات بصرية لتتبع تطور هذه الظواهر.
في مجال الكواكب الخارجية، القمر الصناعي كبلر لقد مثّل هذا نقطة تحول من خلال رصد آلاف العوالم باستخدام تقنية العبور من مدار مركز الشمس. وتبع ذلك المرصد TESS من وكالة ناسا والبعثة الأوروبية خوفو، يهدف إلى توصيف الكواكب الخارجية المعروفة بالفعل من مدار متزامن مع الشمس. أستروسات كما أنه يشتمل على أدوات بصرية ومشاريع مثل غاياوتقع هذه التلسكوبات عند نقطة لاغرانج L2، وقد أدت إلى تحسين علم القياس الفلكي بشكل أكبر، مما أدى إلى إنتاج الخريطة ثلاثية الأبعاد الأكثر دقة لمجرتنا.
تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء: كشف النقاب عن الكون البارد المظلم
الضوء تحت الأحمر له طاقة أقل من الضوء المرئي يُعدّ هذا التصوير مثاليًا لدراسة الأجرام الباردة أو البعيدة جدًا التي انزاح سطوعها نحو الأحمر بفعل تمدد الكون. في الأشعة تحت الحمراء، نرصد النجوم الباردة (بما في ذلك الأقزام البنية)، وسحب الغبار التي تُشكّل النجوم، والأقراص الكوكبية الأولية، والمجرات البعيدة جدًا.
ومن بين المشاريع الكبرى الأولى هو IRASالذي أنتج أول خريطة كاملة بالأشعة تحت الحمراء للسماء، واكتشف أقراص الغبار حول نجوم مثل فم الحوت، وبيتا بيكتوريس، والنسر الواقع. ثم جاء التلسكوب الياباني تلسكوب الأشعة تحت الحمراء في الفضاءوالمرصد الأوروبي ISO (مرصد الفضاء بالأشعة تحت الحمراء)، والذي استكشف السماء في نطاق واسع من الأشعة تحت الحمراء من مدار بيضاوي للغاية.
المهمة العسكرية العلمية MSX كما قدمت بيانات الأشعة تحت الحمراء، في حين أن القمر الصناعي سواس ركزت على الأطوال الموجية دون المليمترية، وهي أساسية لدراسة الجزيئات في السحب بين النجوم. WIREولكن للأسف فشلت في تحقيق هدفها بعد فشل مبكر.
El تلسكوب سبيتزر الفضائيقام التلسكوب الفضائي، وهو جزء من مراصد ناسا الكبرى، بدراسة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة والبعيدة من مدار شمسي، محققًا نتائج مذهلة في تكوين النجوم، والمجرات تحت الحمراء، والكواكب الخارجية. أما المهمة اليابانية، هينود توسعت هذه الدراسات، في حين أن المرصد هيرشيل كان تلسكوب وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة ناسا، الواقع عند نقطة L2 Lagrange، أكبر تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء تم إطلاقه حتى نفد الهيليوم منه في عام 2013.
القمر الصناعي WISE لقد رسم خريطة للسماء عبر كامل نطاق الأشعة تحت الحمراء الوسطى، كاشفًا عن كل شيء، من الكويكبات القريبة إلى المجرات البعيدة جدًا. والنجم الحالي هو تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)في L2 أيضًا، صُمم المسبار للرصد بالأشعة تحت الحمراء بشكل أساسي. تسمح له مرآته الضخمة المُجزأة، التي يبلغ قطرها 6,5 أمتار، وأجهزته المبردة، بدراسة المجرات الأولى، وتكوين النجوم والكواكب، وأجواء الكواكب الخارجية بتفاصيل غير مسبوقة. ستعمل المهمة أيضًا في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة والضوء المرئي. اقليدس من وكالة الفضاء الأوروبية، مع التركيز على المادة المظلمة والطاقة المظلمة من L2.
تلسكوبات الميكروويف: صدى الانفجار العظيم
لقد تم استخدام تلسكوبات الفضاء الميكروويفية في المقام الأول لقياس بدقة كبيرة الخلفية الكونية الميكرويةالتوهج الأحفوري للانفجار العظيم. ومن خلال هذه الملاحظات، تُحدَّد معالم كونية رئيسية، مثل عمر الكون، ومحتواه من المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وهندسته واسعة النطاق.
وكان القمر الصناعي رائداً في هذا النطاق. كوبي مستكشف الخلفية الكونية التابع لناسا، والذي قام أولاً بقياس تباينات درجة الحرارة الضئيلة للخلفية الكونية الميكروية. لاحقاً، المرصد السويدي أودين وقد تم الجمع بين دراسات الميكروويف والدراسات دون المليمترية في مدار أرضي منخفض.
وكانت القفزة الكبيرة التالية هي المهمة المسبار قام مسبار ويلكنسون لقياس تباين الموجات الميكروية التابع لوكالة ناسا، والموجود عند نقطة لاغرانج L2، بتحسين قياسات COBE بشكل كبير، وأنشأ ما يسمى "النموذج الكوني القياسي". أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية القمر الصناعي لاحقًا. بلانكوفي L2 أيضًا، حصل على الخريطة الأكثر دقة حتى الآن للخلفية الكونية، قبل تقاعده إلى مدار شمسي آمن بعد انتهاء المهمة.
تلسكوبات الراديو الفضائية: قياس التداخل على نطاق كوكبي
على الرغم من أن الغلاف الجوي شفاف نسبيًا للموجات الراديوية، فإن وضع الهوائيات في الفضاء يسمح لنا... تداخل خط الأساس الطويل جدًا بدمج تلسكوب راديوي مداري مع هوائيات على سطح الأرض. بربط الإشارات، يتم الوصول إلى دقة زاوية تعادل دقة تلسكوب بحجم المسافة بينهما، وهو أمر مثالي لدراسة الهياكل شديدة الصغر.
وكانت إحدى المهام الرئيسية في هذا المجال هي هالكا (VSOP)، الذي أطلقته وكالة ISAS اليابانية. دار حول الأرض في مدار بيضاوي الشكل للغاية، موفرًا نطاقًا أساسيًا يصل إلى عشرات الآلاف من الكيلومترات. رصد المسبار بقايا المستعرات العظمى، وأجهزة الميزر، والعدسات الجاذبية، والنوى المجرية النشطة بدقة فائقة.
وفي الآونة الأخيرة، تم إطلاق المشروع الروسي سبكتر-آر (راديو أسترون) وقد توسعت هذه الاحتمالات بشكل أكبر من خلال مدار ممدود للغاية (من 10 آلاف إلى ما يقرب من 390 ألف كيلومتر)، مشكلاً، إلى جانب التلسكوبات الراديوية الأرضية، أحد أكبر أنظمة القياس التداخلي التي تم بناؤها على الإطلاق.
أجهزة كشف الجسيمات والأشعة الكونية في الفضاء
بالإضافة إلى الفوتونات، تتضمن العديد من المهام الفضائية أجهزة قادرة على الكشف الأشعة الكونية والجسيمات النشطة مصدرها الشمس، أو مجرتنا، أو مصادر خارج المجرة. تصل بعض هذه الأشعة الكونية إلى طاقات عالية جدًا، مرتبطة بعمليات مثل النفثات النسبية من النوى المجرية النشطة.
ومن بين البعثات الأولى التي استخدمت فيها أجهزة الكشف عن الجسيمات كانت البعثات السوفيتية بروتون-1 وبروتون-2، الذي قام بقياس البروتونات والإلكترونات في مدار أرضي منخفض. القمر الصناعي هياو 3 كما تم تضمين أدوات لدراسة النوى الكونية.
تم إطلاقه في التسعينيات سامبكس (ناسا/دي إي)، ركزت على الجسيمات النشطة في الغلاف المغناطيسي للأرض. التجربة AMS-01 طار لفترة وجيزة في مهمة مكوك فضائي لاختبار مطياف ألفا المغناطيسي، سلف AMS-02، مثبتة بشكل دائم على محطة الفضاء الدولية للبحث عن المادة المضادة ودلائل المادة المظلمة.
المهمة باميلاأجرى تعاون بين وكالات أوروبية وروسية دراسةً لتدفق الجسيمات عالية الطاقة في مدار أرضي منخفض. في غضون ذلك، IBEX تدرس وكالة ناسا الذرات ذات الطاقة المحايدة لرسم خريطة للتفاعل بين الرياح الشمسية والوسط بين النجوم، والأقمار الصناعية مثل دامبي (الصين) تقوم بدراسة الإلكترونات عالية الطاقة والبوزيترونات وأشعة جاما بحثًا عن إشارات غير مباشرة للمادة المظلمة.
تلسكوبات الموجات الثقالية الفضائية
الموجات الثقالية هي تموجات الزمكان تنتج هذه الإشارات عن أحداث مثل اندماج الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية. على الأرض، قامت كواشف مثل ليغو وفيرجو بقياس هذه الإشارات بالفعل، لكن الخطوة الرئيسية التالية هي نقل قياس التداخل الجاذبي إلى الفضاء، حيث يمكن بناء أذرع أطول بكثير، حساسة للترددات المنخفضة.
وكانت الخطوة التكنولوجية الأولى ليزا باثفايندر (وكالة الفضاء الأوروبية)، وهي مهمة تجريبية اختبرت أنظمة التحكم في الكتلة وقياس التداخل بالليزر التجريبية في مدار مركزي شمسي. وقد مهد نجاحها الطريق للمشروع المستقبلي. ليزا (هوائي فضائي لقياس التداخل بالليزر)القمر الصناعي "ساتورن" المخطط إطلاقه في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، والذي سيتكون من ثلاثة أقمار صناعية تفصل بينها ملايين الكيلومترات لتشكل مثلثًا وقادرة على تتبع الموجات الثقالية من مصادر ضخمة على المقاييس الكونية.
المراصد الرئيسية والبعثات الرائدة
في إطار أسطولها من التلسكوبات الفضائية، روجت ناسا لسلسلة من المراصد الكبرىكل واحد منهم ركز على جزء من الطيف. ما سبق ذكره هابل ويغطي الأشعة المرئية والأشعة فوق البنفسجية القريبة (مع بعض الأشعة تحت الحمراء)، CGRO تخصص في أشعة جاما، مرصد تشاندرا للأشعة السينية يستكشف الأشعة السينية الناعمة و تلسكوب سبيتزر الفضائي كرّس نفسه للأشعة تحت الحمراء.
بالإضافة إلى ذلك، هناك عدد من البعثات التي، على الرغم من أنها لا تعتبر رسميًا مراصد كبيرة، إلا أنها كان لها تأثير كبير: IRAS كأول جهاز لتتبع السماء بالأشعة تحت الحمراء؛ استرون y قنبلة يدوية في المجال السوفييتي؛ ISO الأوروبي؛ الكواكب الخارجية كوروت، و SUI في الأشعة فوق البنفسجية؛ المرصد الشمسي نتانيا ، إسرائيل؛ القمر الصناعي الكندي سايسات-1 لدراسة الغلاف الجوي للأرض؛ رواد الأشعة السينية اوهورو, هياو؛ القياسات الفلكية هيباركوسالتلسكوب الكندي المدمج MOSTأو اليابانية ASTRO-F (أكاري)بين أشياء أخرى كثيرة.
في المجال الكوني، هناك بعثات مثل المسبار y بلانك سمحت بتحديد دقيق لمعايير النموذج الكوني القياسي. عند الطاقات العالية، يمكن لمراصد مثل متكامل y سويفت ويستمرون في اكتشاف الظواهر العابرة، في حين تستمر مشاريع مثل INTEGRAL، WMAP، Spektr-R o أودين وقد قدموا رؤية أكثر اكتمالا للإشعاع النشط والبنية واسعة النطاق للكون.
العمالقة الجدد: جيمس ويب، رومان، إقليدس وما بعدهم
El تلسكوب جيمس ويب الفضائي أصبح هذا المرصد الرائد في العقد الحالي. يُدار هذا المرصد بشكل مشترك من قِبل ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية من نقطة لاغرانج L2، وهو مصمم لدراسة جميع مراحل تاريخ الكون: من المجرات الأولى إلى تكوّن الأنظمة الكوكبية وتحليل الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية. أتاحت صوره بالأشعة تحت الحمراء، على سبيل المثال، مقارنة عمليات رصد مجرات مثل NGC 628 بتلك التي التقطها هابل، كاشفةً عن تفاصيل لم تُرصد من قبل في الغبار والغاز.
بفضل ويب، تم تحديد المرشحين لـ مجرات قديمة للغايةيُوفر صورًا فائقة الوضوح لبقايا المستعرات العظمى، بالإضافة إلى مشاهد مُفصّلة لكواكب النظام الشمسي. ويعتمد نجاحه على أربعة عقود من الخبرة في تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء السابقة، مثل IRAS وISO وSpitzer وAkari، والتي مهدت الطريق للعمل التكنولوجي والعلمي.
بالنظر إلى المستقبل القريب، تستعد ناسا تلسكوب الفضاء الروماني (سابقًا WFIRST)، وهو أيضًا في L2، مُصمم لدراسة الطاقة المظلمة، والبنية واسعة النطاق، وتجمعات الكواكب الخارجية بمجال رؤية واسع جدًا. في مجال الكواكب الخارجية، ستُطور وكالة الفضاء الأوروبية PLATO، والتي سوف تركز على البحث وتوصيف الكواكب الخارجية الصالحة للحياة حول النجوم المشابهة للشمس.
ومن بين المشاريع الأكثر طموحا، تبرز المشاريع التالية: مرصد العوالم الصالحة للسكنمُصمم لدراسة الكواكب بحجم الأرض في المناطق الصالحة للحياة بالتفصيل والبحث التوقيعات الحيوية في غلافها الجوي. ولتحقيق ذلك، ستستخدم تقنيات مثل أجهزة رصد الهالة، أو ربما أشرعة خارجية (مظلات نجمية)، قادرة على حجب ضوء النجم وكشف الإشارة الخافتة للكوكب.
تلسكوب الأشعة السينية ATHENA التلسكوب المتقدم للفيزياء الفلكية عالية الطاقة (ATE)، وهو ثمرة تعاون بين وكالة الفضاء الأوروبية وناسا وجاكسا، مُصمم لدراسة الثقوب السوداء الهائلة وعناقيد المجرات والغاز الساخن الذي يملأ الكون على نطاق واسع. في مجال موجات الجاذبية، تُعنى المهمة ليزا وسيكون بمثابة مرصد فضائي عظيم لتتبع تصادمات الثقوب السوداء الضخمة وغيرها من الأنظمة المدمجة.
هناك أيضًا العديد من المفاهيم المستقبلية تحت مظلة برنامج نضج تكنولوجيا المرصد العظيم (GOMAP) وما يسمى ب المراصد العظيمة الجديدة، والتي تنظر إلى ما بعد عام 2040 وتسعى إلى تطوير التكنولوجيا اللازمة لبناء تلسكوبات أكبر وأكثر دقة، سواء في المجال البصري والأشعة تحت الحمراء وكذلك في الطاقات العالية.
مشاريع ومهام أخرى قيد التطوير
إلى جانب الأسماء الكبيرة، هناك مجموعة كبيرة من المشاريع التي ستُشكّل الجيل القادم من التلسكوبات الفضائية. تعمل ناسا على توليمانركزت على دراسة نظام ألفا سنتوري بحثًا عن كواكب صالحة للحياة باستخدام قياسات فلكية عالية الدقة. من جانبها، تُجهّز الصين التلسكوب شونتيان، وهو مرصد بصري يمكن ربطه بمحطة الفضاء الصينية لأغراض الصيانة، وسيوفر مجال رؤية واسعًا للغاية.
تشمل المهام الأخرى في الأفق مراقبة الأجسام المتغيرة مراقبة الكائنات المتغيرة المساحة، المرصد الطيفي سفيريكس، و أستروسات-2 الهندي كبديل لـ Astrosat، أو التلسكوب الأوروبي ARIELمتخصصون في تحليل أجواء الكواكب الخارجية من L2. سينضم جميعهم إلى الأسطول الحالي لتغطية نطاقات طاقة مختلفة وأهداف علمية.
كما يجري تطوير مراصد شمسية جديدة وبعثات مخصصة لدراسة نجمنا بشكل أفضل. العواصف الشمسية والانبعاثات الكتلية الإكليلية إنه ضروري لحماية الأقمار الصناعية وشبكات الطاقة وأنظمة الاتصالات على كوكب يعتمد بشكل متزايد على التكنولوجيا. مهمات مثل نتانيا ، إسرائيل o بروبا-3لقد مهدت هذه الأدوات المخضرمة الطريق لجيل جديد من الأدوات سواء في مدار الأرض أو في نقاط محددة في نظام الشمس والأرض.
إذا نظرنا إلى الصورة الكبيرة، بدءًا من جاليليو الذي وجه تلسكوبًا متواضعًا نحو الشمس في القرن السابع عشر إلى المراصد الضخمة في L2 القادرة على رؤية المجرات الوليدة، يصبح من الواضح أن كل جيل جديد من التلسكوبات الفضائية إنه يُوسّع آفاقنا: نكتشف مجراتٍ أبعد، ونتتبع ثقوبًا سوداء هائلة، ونُحلل التركيب الكيميائي للأغلفة الجوية للكواكب الخارجية، ونُحسّن المعايير الكونية. تشير جميع الدلائل إلى أن المراصد القادمة - ويب، ورومان، وإقليدس، وأفلاطون، وأرييل، وليزا، ومرصد العوالم الصالحة للسكن، وغيرها - لن تُساعدنا فقط في الإجابة على الأسئلة الكلاسيكية حول أصل الكون وتطوره، بل ستُثير أيضًا ألغازًا جديدة لم نكن لنتخيلها حتى.
