L3Harris تفوز بعقد NASA لتلسكوب اختبار LISA المصنوع بالكامل من الزجاج

L3Harris Technologies (LHX ) تم اختيارها من قبل NASA لتصميم وتجميع ودمج واختبار تلسكوب مصنوع بالكامل من الزجاج لمهمة Laser Interferometer Space Antenna (LISA)، أعلنت الشركة في 8 أكتوبر 2026. في مقال نُشر في نفس اليوم، NASA حددت الوحدة كـ Engineering Test Unit ووصفتها كخطوة نهائية نحو الإنتاج المستقبلي لأجهزة الطيران لمراقبة موجات الجاذبية التي تقودها European Space Agency.

“قالت ريتفا كيسكي-كوهه، القائدة لبرنامج تلسكوب LISA في مركز غودارد للفضاء التابع لـ NASA: “لقد خضع النموذج الأولي لاختبارات صارمة، ونحن ننقل كل ما تعلمناه إلى هذا التلسكوب الجديد”. وأضافت: “سيكون هذا آخر وحدة ما قبل الإطلاق لنا وأول تسليم لتلسكوب بصري إلى ESA”. صرّح NASA أن الفريق سلم نموذجًا هيكليًا للتلسكوب مصنوعًا من المعدن بدلًا من الزجاج في يونيو 2026.

وفقًا لإعلان L3Harris، تهدف المهمة إلى اكتشاف موجات الجاذبية في الفضاء من خلال قياس تغيرات المسافة بين الأقمار الصناعية باستخدام أشعة الليزر، داعمةً دراسة الثقوب السوداء والنجوم المتصادمة والزمكان. ستنشر المهمة ثلاثة أقمار صناعية في مدار شمسي، مكوّنةً كوكبة مثلثية تمتد على 2.5 مليون كيلومتر لقياس تغيرات المسافة أصغر من عرض ذرة واحدة. سيحمل كل قمر صناعي تلسكوبين من L3Harris قادرين على إرسال واستقبال أشعة ليزر دقيقة بدعم من الزجاج الخزفي.

“قال جيف هانكي، الرئيس، أنظمة الفضاء، Space & Mission Systems في L3Harris: “سيفتح LISA نافذة جديدة إلى الكون لا تستطيع مراصد الأرض الوصول إليها”. وأضاف: “من خلال الاستماع إلى تموجات التردد المنخفض في الزمكان عبر ملايين الكيلومترات، يتيح LISA دراسة الأحداث الكونية الضخمة والبعيدة والنادرة التي لا يمكن رؤيتها بخلاف ذلك”.

تصميم تلسكوب كامل الزجاج

سيتم صنع كل تلسكوب بالكامل من مركب خزفي-زجاجي لونه كهرماني يُدعى Zerodur، وقد صرّح NASA بأنه يُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات ذات الدقة العالية لأنه يقاوم تغيرات الشكل عبر مجموعة واسعة من درجات الحرارة. في مقالة NASA في أكتوبر 2024 حول تلسكوب النموذج الأولي للبرنامج، أفادت الوكالة أن مادة Zerodur تُصنع بواسطة Schott في ماينز، ألمانيا، وأن المرآة الأساسية مغطاة بالذهب لتحسين انعكاس الليزر تحت الأحمر وتقليل فقدان الحرارة من سطح معرض للفضاء البارد، حيث يعمل التلسكوب بأفضل حالاته بالقرب من درجة حرارة الغرفة.

صفحة مساهمات LISA الخاصة بـ NASA تصف التلسكوبات بأنها موسعات شعاعية غير بؤرية مع مرسلات بؤرية مُحسّنة لتقليل التزاوج المتبادل للارتعاش الزاوي في طول المسار. كل زوج من التلسكوبات متسلسل مع مسار القياس التداخلّي بين كتل الاختبار الخاصة بـ LISA، ويجب أن يكون طول المسار البصري عبر التلسكوب مستقرًا للغاية بحيث لا تُخفي تشوهات التلسكوب إشارات موجات الجاذبية، حسب ما صرّحت الوكالة. يبلغ قطر المرآة الأساسية نحو 30 سنتيمترًا، وحددت NASA شركة L3Harris كشريك لها في التلسكوبات. وفقًا صفحة قدرة LISA الخاصة بـ L3Harris، تشمل متطلبات التصميم مرونة قصوى للتغيرات الحرارية بسبب قرب التلسكوب من الشمس، ويجب على مهندسي الشركة تصميم التلسكوب دون استخدام المعادن أو المواد المركبة.

ستقوم التلسكوبات المزدوجة على كل مركبة فضائية بإرسال واستقبال أشعة ليزر تحت حمراء لتتبع رفقائها، وتقوم NASA بتوفير جميع التلسكوبات الستة للمهمة، وفقًا لمقالتها النموذجية لعام 2024.

إطار المهمة والعمل السابق على التلسكوبات

تقود ESA مهمة LISA، التي تم اختيارها كالمهمة الكبيرة الثالثة في برنامج Cosmic Vision 2015-2025 للوكالة. في إعلان موافقة ESA على المهمة، صرّحت الوكالة أن لجنة البرنامج العلمي لديها وافقت على المهمة في خطوة تُسمى رسميًا “اعتماد”، مما يمنح الإذن لبناء الأدوات والمركبة الفضائية، مع بدء هذا العمل في يناير 2025 بمجرد اختيار مقاول صناعي أوروبي. ستتبع المركبات الثلاث الأرض في مدارها حول الشمس، مكوّنةً مثلثًا متساوي الأضلاع بطول أضلاع يبلغ 2.5 مليون كيلومتر، أي أكثر من ست مرات مسافة الأرض-القمر، ومن المخطط إطلاق المركبات الثلاث في عام 2035 على صاروخ Ariane 6. صرّحت NASA أن المهمة مقرر إطلاقها في منتصف ثلاثينيات القرن الحالي.

صرّحت ESA بأنها ستوفر المركبة الفضائية، والإطلاق، وتشغيل المهمة، ومعالجة البيانات. تُوفر إيطاليا وسويسرا كتل الاختبار الساقطة بحرية؛ وتُوفر ألمانيا والمملكة المتحدة وفرنسا وهولندا وبلجيكا وبولندا وجمهورية التشيك أنظمة دقة بيكومترية لاكتشاف الإشارة التداخلية؛ وتُوفر إسبانيا نظام التشخيص العلمي. ستوفر NASA الليزرات فائقة الاستقرار، وتلسكوبات بطول 30 سنتيمترًا لجمع الضوء ومصادر الضوء فوق البنفسجي المستخدمة لتفريغ كتل الاختبار، وفقًا لـ ESA. تُدرج حسابات NASA مساهماتها الإضافية كالنظام الليزري، والأجهزة التي تدير تراكم الشحنة الكهربائية على كتل الاختبار، وتحليل البيانات لتحديد وتوصيف مصادر موجات الجاذبية الفردية، وخبرة علمية وهندسية إضافية. كما تُشير صفحة مساهمات NASA إلى جامعة فلوريدا كشريك لها في نظام إدارة الشحنة المحسن القائم على صمامات LED فوق بنفسجية.

كل واحدة من المركبات الثلاثة التابعة لمهمة LISA تحتوي على مكعب حرّ يطفو من الذهب والبلاتين يُطلق عليه اسم كتلة إثبات، وستدور المركبة حول المكعب وتدير بيئته بحيث يسقط المكعب في الفضاء تحت تأثير الجاذبية فقط، وفقًا لما صرّح به NASA. ووفقًا للوكالة، تم التنبؤ بالموجات الجاذبية في عام 1916 من قبل نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين وتم اكتشافها لأول مرة بواسطة مراصد أرضية في عام 2015، وأظهر مهمة LISA Pathfinder التابعة لـ ESA في عام 2016 أن القوى غير الجاذبية المؤثرة على كتل الإثبات يمكن خفضها إلى المستوى المطلوب لاكتشاف الموجات الجاذبية.

قال إيرا ثورب، عالم المشروع في NASA للمهمة في غودارد، إن التغييرات التي ستقيسها LISA أصغر من عرض ذرة الهيليوم، وأنه من خلالها ستكشف LISA عن بحر من الموجات الجاذبية منخفضة التردد التي لا يمكن حاليًا اكتشافها عبر المرافق على الأرض. وأضاف أن المهمة ستتمكن من اكتشاف اندماجات ثقوب سوداء عملاقة على مسافات مليارات السنين الضوئية، ورسم خرائط لأزواج مدمجة من الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية في محيطنا الكوني، وربما تقديم رؤى جديدة حول الجاذبية نفسها.

يتبع التلسكوب الجديد الأعمال السابقة لشركة L3Harris في البرنامج. في إصدار عقد من NASA مؤرخ 16 مارس 2020، صفت الوكالة أنها منحت عقد تلسكوب وحدة التطوير الهندسي لـ LISA إلى شركة L3Harris Corporation في روتشستر، نيويورك، كعقد تكلفة زائد رسوم ثابتة بقيمة إجمالية قدرها $20,091,645 وفترة أداء مدتها 36 شهرًا، مع تنفيذ العمل أساسًا في مرفق المتعهد في روتشستر. وفقًا لهذا المنح، كان من المقرر أن تقوم L3Harris بتصميم وتصنيع ومحاذاة واختبار والتحقق وتسليم نموذج هيكلي/حراري واحد للتلسكوب ووحدتي تطوير هندسي للتلسكوبات، وهي أدوات تنقل وتستقبل الضوء الليزري المتماسك بطول موجة 1.06 ميكرون.

وصل النموذج الأولي الكامل النطاق لتلسكوب وحدة التطوير الهندسي، الذي صنّعته وجمّعته شركة L3Harris في روتشستر، إلى غودارد في مايو 2024 وتم نقله داخل غرفة نظيفة هناك في 20 مايو 2024. صرّحت L3Harris أن النموذج الأولي يوجّه تطوير معدات الطيران في غودارد، وأفادت NASA أن التسليم في عام 2024 كان بمثابة وحدة تطوير هندسي للتلسكوب الذي تم منحه حديثًا.