المشاريع الضخمة
فيرا سي. روبن: مسح الكون بأكمله
عصر التلسكوبات الضخمة: توسيع رؤية البشرية للكون
As optical sciences have progressed from Galileo’s first telescope to today’s giant telescopes, astronomers have gained a deeper understanding of the Universe.
مع تقدم العلوم البصرية من أول تلسكوب لجاليليو إلى التلسكوبات الضخمة اليوم، حصل الفلكيون على فهم أعمق للكون.
كقاعدة عامة، كل جيل من التلسكوبات أصبح أكثر دقة، قادرًا على الرؤية بمستوى تكبير أعلى وفي نطاق أوسع من أطياف الضوء.
في بعض الحالات، يتطلب ذلك وضع التلسكوب في الفضاء، بعيدًا عن تداخل الغلاف الجوي للأرض وتلوث الضوء البشري، مثل James Webb Space Telescope (JWST). وفي حالات أخرى، يمكن تحقيق ذلك من خلال بناء شبكات ضخمة من التلسكوبات، مثل، على سبيل المثال، Square Kilometer Array Observatory (SKAO) لاكتشاف الموجات الراديوية. (تابع الروابط للحصول على شروحات مفصلة حول هذه المشاريع الفلكية الضخمة.)
نوع مختلف من التلسكوبات لا يهدف إلى النظر بعمق إلى أجرام فلكية محددة، بل إلى السماء بأكملها. تُسمى هذه التلسكوبات بالتلسكوبات الاستطلاعية ويمكنها مراقبة جزء كبير من السماء دفعة واحدة. من خلال ذلك، يمكنها اكتشاف مناطق خاصة من الفضاء، أو تغيرات في نشاط النجوم، أو أجرام فضائية متحركة قد تُفوت على التلسكوبات التقليدية.
نظرًا لأن هدف التلسكوبات الاستطلاعية مختلف جوهريًا، فإن تصميمها كذلك. أُضيفت أداة جديدة إلى المجال، وهي Vera C. Rubin Observatory. لا تزال في مرحلة الاختبار الأولى، وقد اكتشفت بالفعل آلاف الكويكبات الجديدة وغيرت فهمنا للفضاء بين النجوم.
الفلك الاستطلاعي مقابل الفلك الكلاسيكي: الفروقات الرئيسية
A good explanation of the difference between survey astronomy and classical astronomy is that survey astronomy is similar to recording a time-lapse video of a given landscape, while classical astronomy is more akin to looking very close to a specific area with binoculars.
شرح جيد للفرق بين الفلك الاستطلاعي والفلك الكلاسيكي هو أن الفلك الاستطلاعي يشبه تسجيل فيديو بتقنية تايم-لاب لمنظر معين، بينما الفلك الكلاسيكي يشبه النظر عن قرب إلى منطقة محددة باستخدام المناظير.
ستوفر المناظير تفاصيل أكثر عن جسم معين، لكن كل ملاحظة ستكون على الأرجح قصيرة زمنياً. ذلك لأن عدد التلسكوبات القوية في العالم قليل، وهناك ملايين النجوم والظواهر النجمية التي يجب مراقبتها، لذا يتنافس الفلكيون دائمًا على وقت المراقبة.
وبالتالي، من المرجح أن تُفوت تغيرات ضوء النجوم أو الكويكبات القريبة سريعة الحركة. لهذا السبب يُحتاج إلى نوع الفلك الذي يشبه “تايم-لاب” أيضًا.
نظرة عامة على مرصد فيرا سي. روبن
This telescope was previously known as the Large Synoptic Survey Telescope (LSST). Vera Rubin was an American astronomer whose work provided convincing evidence for the existence of unseen “dark” matter in the Universe. More precisely, she discovered through the study of galaxies’ rotations that some invisible mass is holding the galaxies together despite high velocity rotation.
كان هذا التلسكوب يُعرف سابقًا باسم Large Synoptic Survey Telescope (LSST). فيرا روبن كانت عالمة فلك أمريكية قدمت أدلة قوية على وجود مادة “مظلمة” غير مرئية في الكون. وبشكل أكثر دقة، اكتشفت من خلال دراسة دوران المجرات أن هناك كتلة غير مرئية تمسك المجرات معًا رغم السرعة العالية للدوران.
يقع المرصد في تشيلي، وهي دولة تضم العديد من المشاريع الفلكية، بفضل بعض مناطقها التي تجمع بين انخفاض تلوث الضوء وسماء صافية جدًا في صحاري مرتفعة. الموقع المختار يتمتع بمتوسط 270 ليلة صافية في السنة.
المصدر: Wikipedia
المهمة الأساسية لمرصد فيرا سي. روبن هي إجراء مسح مدته 10 سنوات للسماء الجنوبية المتاحة بالكامل، وإنشاء سجل بتقنية تايم-لاب لنصف الكون (بسبب انحناء الأرض، سيحتاج مشروع مماثل في نصف الكرة الشمالي للحصول على نظرة شاملة للكون بأكمله).
يسمى هذا المسح “Legacy Survey of Space and Time (LSST)”، ومن المتوقع أن يولد بيانات أكثر من جميع التلسكوبات البصرية الأخرى على الأرض مجتمعةً في عامه الأول، أي ما يعادل 20 تيرابايت من البيانات كل ليلة.
مواصفات تلسكوب فيرا سي. روبن: القوة، الدقة، والتصوير
| المكوّن | المواصفة |
|---|---|
| المرآة الأولية | 8.4 meters (27.5 ft), 16,783 kg |
| المرآة الثانوية | 3.5 meters (11.4 ft) |
| الوزن الكلي للتلسكوب | ~350 metric tons |
| دقة الكاميرا | 3,200 Megapixels |
| مجال الرؤية | 9.6 square degrees (~45x size of full moon) |
| عدد الصور في الليلة | 1,000 images (1 every 5 seconds) |
| البيانات المجمعة | 20 Terabytes per night |
هذا هو على الإطلاق أقوى تلسكوب استطلاعي تم صُنعه، ويتضح ذلك في مواصفاته التقنية.
استغرق المشروع 29 عامًا من الفكرة إلى الإنجاز (1996-2025)، منها 10 سنوات من البناء النشط.
المرآة الأولية عرضها 8.4 متر (27.5 قدم)، وزنها 16,783 كغ (37,000 رطل)، وتضاف إليها مرآة ثانوية بقطر 3.5 متر (11.4 قدم). الوزن الكلي للتلسكوب حوالي 350 طن متري (≈386 طن أمريكي).
سافرت المرآة الأولية 7,000 ميل من توكسون، أريزونا، إلى قمة الجبل في تشيلي—وكان لديها أقل من قدم واحد (≈30 سم) من الفتحة لتتمكن من المرور عبر نفق طريق في الطريق.
تشمل البصريات ثلاث عدسات مصححة لتقليل الانحرافات البصرية، وكانت العدسة الأولى، بقطر 1.55 م، أكبر عدسة تم بناؤها على الإطلاق.
المصدر: Wikipedia
الكاميرا المستخدمة لالتقاط الصور ارتفاعها 1.65 متر وطولها 3.65 متر (5.4 × 12 قدم)، وتصل دقتها إلى 3,200 ميغابكسل. بمعنى آخر، سيستغرق عرض صورة واحدة من روبن حوالي 400 شاشة Ultra HD TV.
ستلتقط الكاميرا 1,000 صورة كل ليلة (كل 5 ثوانٍ)، بإجمالي 2 مليون صورة خلال السنوات العشر للمسح LSST. وهذا ممكن بفضل محرك قوي يحرك بسرعة حامل الوزن 220 طن دون اهتزاز.
المصدر: Wikipedia
لها مجال رؤية واسع، قادر على التقاط صور لمنطقة في السماء أكبر بـ45 مرة من حجم القمر الكامل.
المصدر: Wikipedia
تُعالج الصور باستخدام 6 فلاتر كاميرا مختلفة، مما يمنح نطاقًا واسعًا من الضوء القريب من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء.
المصدر: Vera C. Rubin Observatory
في المجموع، يجب أن يكون مرصد فيرا سي. روبن قادرًا على اكتشاف 17 مليار نجم، 20 مليار مجرة، 10 ملايين سوبرنوفا، و6 ملايين جسم في النظام الشمسي في السماء الجنوبية.
شارك في المشروع أكثر من 30 دولة، ويضم 130 موظفًا بدوام كامل (80 في الولايات المتحدة / 50 في تشيلي).
مسح الإرث للفضاء والزمان (LSST)
The primary goals of the LSST are:
- فهم طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة
- رسم خريطة مجرة درب التبانة
- إنشاء جرد للنظام الشمسي
- استكشاف السماء الضوئية المتقلبة (دراسة الأجسام التي تتحرك أو تتغير في السطوع).
Fitting for a telescope named after the discoverer of the phenomenon, so far explained by dark matter, this goal of the LSST will catalog millions of galaxies.
حجم وكتلة كتلة (أو “الهالة”) التي يمكن أن تتحول إلى مجرة تعتمد على خصائص المادة المظلمة.
إذا رأينا مجموعة كبيرة من المجرات الصغيرة، فإن ذلك سيدعم تخميننا الحالي لأفضل خصائص للمادة المظلمة.
The mapping of our galaxy, the Milky Way, will help us understand how it formed, including how it previously absorbed smaller galaxies, forming “streams” of stars, of which 23 are already known.
مع مراقبة مرصد روبن للسماء الجنوبية بالكامل كل ثلاث ليالٍ، سيستطيع إنشاء فيديو تايم-لاب للسماء بأكملها كل 3 أيام.
وبالتالي، سنتمكن من معرفة فورًا إذا حدث أي تغيير. معظم الاكتشافات ستكون أشياء تتغير السطوع.
سيكون هذا مهمًا بشكل خاص لاكتشاف السوبرنوفا، ولكن أيضًا الاندفاعات الشمسية في نجوم أخرى غير شمسنا، أو أجرام نجمية أكثر غرابة مثل النجوم النيوترونية.
يمكنه حتى اكتشاف أحداث نادرة مثل تصادم النجوم النيوترونية أو الثقوب السوداء مع بعضها، أو تمزق النجوم بواسطة الثقوب السوداء.
أخيرًا، تبدو الأجسام القريبة في الفضاء تتحرك أسرع بكثير من الأجسام الخلفية. لذا تظهر نقاط ضوء سريعة الحركة في الصور، مما يكشف عن كويكبات قريبة.
نعرف وجود حوالي مليون من هذه الكويكبات والمذنبات، لكن العلماء يظنون أن هناك على الأقل عشرات الملايين غير المكتشفة، حيث يصعب العثور عليها: فهي صغيرة، بعيدة، وغالبًا ما تكون مظلمة.
من الجدير بالذكر أن العلماء وجدوا أقل من 30٪ من الكويكبات التي يزيد حجمها عن 140 متر (460 قدم). ستزيد اكتشافات روبن هذه النسبة إلى 60-90٪.
كما أنه من المهم أن التلسكوب يمكنه اكتشاف أجرام قادمة من خارج النظام الشمسي، ويبدو أنه قد فعل ذلك بالفعل. (انظر أدناه نتائج الملاحظات الأولى لمزيد من التفاصيل حول هذا الموضوع.)
خط أنابيب معالجة بيانات مرصد روبن
20 terabytes of data per day is a massive amount to process. This is the equivalent of three years of watching Netflix, or over 50 years of listening to Spotify.
20 تيرابايت من البيانات يوميًا هي كمية هائلة للمعالجة. هذا يعادل مشاهدة نتفليكس لمدة ثلاث سنوات، أو أكثر من 50 سنة من الاستماع إلى سبوتيفاي.
Rubin will do real-time, within 60 seconds, world-public alerts for objects that have moved or changed. This will help other scientists to point their own telescopes at newly found objects of interest.
سيقوم روبن بإصدار تنبيهات عامة عالمية في الوقت الفعلي، خلال 60 ثانية، للأجسام التي تحركت أو تغيرت. سيساعد ذلك العلماء الآخرين على توجيه تلسكوباتهم إلى الأجسام الجديدة ذات الاهتمام.
These results will, however, be filtered at a classified US government facility in California for classified spy satellites and other confidential data, which will be released unredacted only 3 days later.
مع ذلك، ستُفلتر هذه النتائج في منشأة حكومية أمريكية سرية في كاليفورنيا للفضائيات التجسسية المصنفة وغيرها من البيانات السرية، والتي ستُصدر غير محجوبة بعد ثلاثة أيام فقط.
The transfer and collection of data use multiple fiber-optic cables, including some specially installed for the telescope, and involve many different universities and research institutes.
يستخدم نقل وجمع البيانات عدة كابلات ألياف بصرية، بما في ذلك بعضها المُثبت خصيصًا للتلسكوب، وتشارك فيها العديد من الجامعات والمعاهد البحثية.
The data will be accessible through the Internet via the online portal Rubin Science Platform. It will be accessible to all scientists in the USA and Chile, as well as members of Rubin’s contribution program. After two years, anyone in the world will be able to access Rubin data.
ستكون البيانات متاحة عبر الإنترنت من خلال البوابة الإلكترونية Rubin Science Platform. وستكون متاحة لكل العلماء في الولايات المتحدة وتشيلي، وكذلك لأعضاء برنامج مساهمة روبن. بعد عامين، سيتمكن أي شخص في العالم من الوصول إلى بيانات روبن.
الضوء الأول لمرصد روبن: الاكتشافات المبكرة
السدم والمجرات
On June 23rd of 2025, the first images from the Vera C. Rubin Observatory were released.
في 23 يونيو 2025، تم إصدار أولى الصور من مرصد فيرا سي. روبن.
المصدر: Vera C. Rubin Observatory
And even if this was just a calibration test, it already produced results that have impressed the scientific community. Among some of the images released were the Triffid & Lagoon Nebulae, a bright, colorful cloud of gas and dust about 5,000 light-years away, and the Virgo cluster, the nearest large collection of galaxies to our own Milky Way, about 55 million light-years away from Earth.
من النجوم الضخمة إلى المجرات المتسعة، يحول روبن جيوب الفضاء التي تبدو فارغة إلى نسيج لامع.
النجوم النابضة
The Rubin telescope found 46 subtly pulsating stars, which vary in brightness over time, usually over the course of less than a day.
خلال السنوات العشر القادمة، سيكتشف روبن ما يصل إلى حوالي 100,000 من هذه النجوم تمتد إلى أكثر من مليون سنة ضوئية، مما يتيح للعلماء رسم خريطة للأطراف الخارجية لمجرتنا واستكشاف بنية الهالة المجرية التي تحيط بدرب التبانة وتمتد تقريبًا إلى نصف الطريق إلى أقرب جارة لنا، مجرة أندروميدا.
سرب من الكويكبات الجديدة
These preliminary images have also revealed 2104 new asteroids in the Solar System. It includes:
- 2015 كويكبًا في حزام الكويكبات الرئيسي.
- 7 أجرام قريبة من الأرض.
- 11 كويكبًا من نوع جوبيتر تروجان (يتشاركون مدار المشتري).
- 9 أجرام ما وراء نبتون (أجسام جليدية خلف مدار نبتون).
زائر بين النجمي غير متوقع
However, what no one expected to be found in this initial round of testing was an asteroid/comet coming from outside our solar system.
مع ذلك، لم يتوقع أحد العثور في هذه الجولة الأولية من الاختبار على كويكب/مذنب قادم من خارج نظامنا الشمسي.
ليس لأن هذه الأنواع من الأجسام لا يمكن للمرصد فيرا سي. روبن اكتشافها—فهو مصمم تمامًا لاكتشاف مثل هذه الأجسام السريعة الحركة ومنخفضة اللمعان بين النجوم. لكن لأنها تُتوقع أن تكون نادرة جدًا. إن العثور على واحدة يضع هذا التوقع تحت التساؤل.
المصدر: NASA
تم تسميتها 3I/ATLAS، حيث إنها الجسم الفضائي الثالث من نوعه الذي تم اكتشافه على الإطلاق، بعد “1I/Oumuamua” المكتشف في 19 أكتوبر 2017 و2I/Borisov المكتشف في 29 أغسطس 2019.
يبدو أن الجسم مذنب، مما يجعل تحديد حجمه الدقيق صعبًا، إذ أن نواته مخفية خلف هالة المذنب المكوّنة من الغاز والجليد.
المصدر: Universe Today
ومع ذلك، يبدو ضخمًا، حيث تتراوح تقديرات حجمه من أقل قليلاً من كيلومتر إلى 11 كيلومتر. تشير مساره وسرعته إلى أنه قد يكون قادمًا من قلب المجرة ويبلغ عمره أكثر من 7 مليارات سنة، أو أكثر من عمر النظام الشمسي بأكمله.
الآن بعد اكتشافه، من المحتمل أن تقضي التلسكوبات الأقوى ذات مجال رؤية أضيق الأشهر القليلة القادمة في دراسة ATLAS بينما يقترب من شمسنا، قريبًا جدًا من مدار المريخ، قبل أن يغادر نظامنا الشمسي إلى الأبد.
المصدر: NASA
الخلاصة
The Vera C. Rubin Observatory is a remarkable feat of engineering and scientific achievement, becoming by far the world’s largest survey telescope ever made.
يُعد مرصد فيرا سي. روبن إنجازًا هندسيًا وعلميًا رائعًا، وهو الآن أكبر تلسكوب استطلاعي في العالم.
إنه لا يزال في بدايته، وقد اكتشف بالفعل آلاف الكويكبات الجديدة، وحتى ثالث جسم بين نجمي تم اكتشافه على الإطلاق لزيارة نظامنا الشمسي.
هذا يوضح الإمكانات الهائلة لهذه الأداة الفلكية الجديدة. من المتوقع أن يتم رصد وتسجيل عشرات الملايين من الكويكبات والنجوم والسوبرنوفا والمجرات خلال السنوات العشر القادمة.
من المرجح أن يكون التلسكوب مصدرًا للعديد من النقاط الجديدة المثيرة للاهتمام في السماء للعلماء حول العالم، الذين سيستمرون في دراسة النجوم المتغيرة، والثقوب السوداء، والكويكبات.
بشكل عام، من المحتمل أن يدفع روبن فهمنا للكون خطوة كبيرة إلى الأمام، كما سيزودنا بفهم مفصل وكاتالوج شامل لكل شيء في نظامنا الشمسي.
الاستثمار في الفضاء الجوي
Intuitive Machines
(LUNR )
المشاريع مثل مرصد فيرا سي. روبن تمول في الغالب من خلال الأموال الخيرية والعامة، لأنها لا من المرجح أن تولد عائدًا مباشرًا على الاستثمار.
ومع ذلك، من خلال فهرسة كامل النظام الشمسي، يقتربنا ذلك من النقطة التي يمكن فيها بدء إرسال مهمات آلية أو مأهولة لتعدين الكويكبات، خاصةً تلك القريبة من الأرض. من المحتمل أن تكون هذه النوعية من المشاريع الخطوة التالية أو تُنفذ بالتوازي مع عودة المهمات المأهولة إلى القمر، المخطط لها في السنوات القادمة.
تأسست في عام 2013 في هيوستن، تكساس، شركة Intuitive Machines هي، في الوقت الحالي، شركة تركز بشكل كبير على القمر، كما يشير رمزها في البورصة، وقد تم اختيارها لأربع مهمات قمرية تابعة لناسا، وتوظف أكثر من 400 شخص.
المصدر: Intuitive Machines
كانت أول شركة تجارية تهبط بنجاح على القمر وتُرسل بيانات علمية منه. كما نفذت أول إطلاق لمحرك LOx/LCH4 (أكسجين سائل، ميثان سائل) في الفضاء.
تعمل الشركة على العديد من المشاريع التي ستشكل قاعدة للبنية التحتية القمرية للاستكشاف والاستيطان.
الأول هو “data transmission service“، حيث تُختبر التقنية، وتستهدف في النهاية إنشاء كوكبة نقل بيانات قمرية حول مدار القمر.
المصدر: Intuitive Machines
الجزء الثاني هو “البنية التحتية كخدمة”. يجب أن تشمل مركبة LTV قادرة على عمليات ذاتية، وخدمة الاتصالات، وخدمات تحديد المواقع عبر GPS.
المصدر: Intuitive Machines
الجزء الأخير هو توصيل المواد إلى سطح القمر. حتى الآن، قامت الشركة بتوصيل حمولات علمية باستخدام مركبة الهبوط Nova-C، وهي مركبة ارتفاعها 4.3 متر (14 قدم) قادرة على إيصال 130 كغ من الحمولة إلى القمر.
الخطوة التالية ستكون باستخدام مركبة الهبوط Nova-D، القادرة على إيصال 1,500-2,500 كغ من المواد إلى القمر. ستكون سعة الحمولة والحجم هذه هي المطلوبة لتسليم مركبة “Lunar Terrain Vehicle (LTV)”، بالإضافة إلى مفاعل نووي بقدرة 40 كيلواط لتوليد الطاقة السطحية المتوقّع لتشغيل قاعدة القمر.
المصدر: Intuitive Machines
حصلت الشركة على العديد من العقود القيمة مع ناسا، على سبيل المثال، عقد Near Space Network، بقيمة محتملة قصوى تصل إلى 4.82 مليار دولار.
من المتوقع أن يتخذ قرار نهائي بشأن عقد LTV من قبل ناسا بين الثلاثة موردين المحتملين بنهاية عام 2025، وستكون قيمته حتى 4.6 مليار دولار.
إلى جانب ناسا، تسعى الشركة إلى تنويع قاعدة عملائها، حيث تم اختيارها في أبريل 2025 للحصول على منحة تصل إلى 10 ملايين دولار من لجنة الفضاء في تكساس. ستدعم هذه المنحة تطوير مركبة عودة إلى الأرض ومختبر تصنيع مداري يهدف إلى تمكين التصنيع الحيوي في الجاذبية الصغرى.
ستوفر هذه المركبة العائدة أيضًا خيارًا احتياطيًا وتقلل المخاطر لمهام عودة عينات القمر المستقبلية للشركة.
مشروع آخر هو تطوير أقمار صناعية تخفي نووية منخفضة الطاقة لمختبر أبحاث سلاح الجو، عقد JETSON.
مع وصول الشركة إلى نقطة تدفق نقدي حر إيجابي في الربع الأول من عام 2025، ومع عقد الاتصالات القمرية، أصبحت الآن أكثر أمانًا للمستثمرين، متحولةً من شركة ناشئة تحرق النقد إلى مزود خدمات راسخ في اقتصاد الفضاء المتنامي.
مع تطور الأدوات الجديدة لـ LTV، لا تنوي ناسا التخلي عن مشروع أرتميس، حتى وإن تم تعديل صاروخ SLS.
ويمكن أن يكون ذلك حجر الأساس لمزيد من استكشاف الفضاء العميق واستخدام موارد الفضاء، مدعومًا بالبيانات التي يولدها تلسكوب مثل مرصد فيرا سي. روبن.
أحدث أخبار وتطورات سهم Intuitive Machines (LUNR)
