مازال يكتشف المجهول حتى الآن.. 46 عاما على رحلة فوياجر في الفضاء ابتعد فيها مليارات الأميال عن الأرض.. تعرّف على أبرز محطات المسبار

انفوبلس..
في صيف عام 1977 أطلقت وكالة الفضاء الأميركية "ناسا" مركبتي فضاء "فوياجر" 1 و2، في مهمة مدتها 4 سنوات لاستكشاف كوكبي زُحل والمشتري وتصويرهما، لكن المهمة امتدت لكواكب أخرى واستمرت 46 عاماً ولا تزال قائمة، لكن الطاقة تتناقص على متن المركبتين، ما استدعى وقف تشغيل بعض أنظمتها على أمل استمرار المركبتين في العمل حتى عام 2030.

وفي 21 حزيران/ يوليو 2023 فقدت وكالة ناسا الاتصال بفوياجر 2 بعد تلقيه أوامر خاطئة من ناسا أدت إلى إمالة هوائية درجتين بعيدًا عن اتجاه الأرض، ونتيجة لذلك توقف المسبار عن تلقى الأوامر أو إرسال البيانات إلى أجهزة التحكم الأرضية في شبكة الفضاء السحيق التابعة لناسا، وهي مجموعة من الهوائيات الراديوية العملاقة المنتشرة في جميع أنحاء العالم.

وأعلنت وكالة ناسا في 31 حزيران/ يوليو 2023 -في تحديث جديد للخبر- أن طبق الاستقبال الضخم التابع لها في العاصمة الأسترالية كانبيرا كان يحاول رصد أي إشارات شاردة من فوياجر 2.

وعادت الوكالة وأكدت في بيان جديد لها يوم الثلاثاء الأول من آب/ أغسطس الجاري أنها التقطت إشارات نبضية من المسبار بعد أن فقدت الاتصال به كما ذُكر سابقًا، وأنه يعمل وما يزال يبث إشارات، لكن لم تُقِم معه اتصالًا كاملًا بعد.

وتحسّبًا لظهور مشكلات كتلك، برمج علماء ناسا، المسبار فوياجر2 على إعادة ضبط اتجاهه عدة مرات كل عام للحفاظ على توجيه الهوائي الخاص به نحو الأرض، وتقول ناسا إن إعادة الضبط التالية ستكون في 15 أكتوبر/ تشرين الأول القادم ونأمل أن نستأنف الاتصال به، إذ نتوقع أن يظل في مساره المخطط له مع ما يحمله من أدوات علمية لسبر أغوار الكون.

مصادفة فضائية

في عام 1957 أطلق الاتحاد السوفياتي أول قمر صناعي إلى الفضاء حمل اسم "سبوتنيك"، ومنذ ذلك الحين، بدأ عصر استكشاف الفضاء في سباق محموم بين القوتَين العظميَين آنذاك، الولايات المتحدة والاتحاد السوفياتي. وفي عام 1965 لاحظ طالب دكتوراه في علوم الطيران بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، اسمه غاري فلاندرو، أن أكبر أربعة كواكب في النظام الشمسي تقترب من وضع محاذاة نادر، يتكرر كل 176 عاماً، وأنه بحلول منتصف السبعينيات ستكون هذه الكواكب الأربعة أشبه بعقد سماوي مثل اللؤلؤ.

كانت هذه المصادفة تعني أنه يمكن إطلاق مركبة فضائية، تحصل على زيادة في السرعة من قوة الجاذبية لكل كوكب عملاق تمر به، كما لو كان يتم جرّها بواسطة سلك غير مرئي انقطع في الثانية الأخيرة، الأمر الذي من شأنه تقليل زمن الرحلة بين الأرض وكوكب نبتون من 30 عاماً إلى 12 عاماً. وهكذا بدأت وكالة "ناسا" ببناء مركبتَين فضائيتَين للاستفادة من تلك الفرصة التي تحدث مرة واحدة في العمر. وأطلقت في صيف 1977، مسبارَي "فوياجر 1" و"فوياجر 2"، المتماثلين في كل التفاصيل، بفارق 15 يوماً بين الأول والثاني.

وبعد ما يقرب من 45 سنة في الفضاء، لا يزال المسباران يعملان، ويرسلان البيانات والصور المبهرة إلى الأرض كل يوم من خارج النظام الشمسي، بعدما استمرا لفترة أطول من أي مركبة فضائية أخرى في التاريخ، وعبرا إلى الفضاء بين النجوم.

ليصبحا أول كائنات من صنع الإنسان تسافر إلى هذه النقطة، على الرغم من أنه كان من المقرر أصلاً أن تستمر المهمة لمدة أربع سنوات فقط.

اكتشافات مذهلة

في وقت مبكر من رحلتهما، قبل أربعة عقود، قدمت مركبتا "فوياجر" للباحثين أول مناظر مذهلة عن قرب لأقمار كوكبَي المشتري وزُحل، وكشفت عن وجود براكين نشطة وحقول جليدية متصدعة في عوالم اعتقد علماء الفلك أنها ستكون خاملة وفوهاتها مثقوبة مثل قمرنا، وفي عام 1986 أصبحت "فوياجر 2" أول مركبة فضائية تطير فوق كوكب أورانوس، وبعد ثلاث سنوات مرت على كوكب نبتون، لتصبح بذلك المركبة الفضائية الوحيدة التي قامت بمثل هذه الرحلات، وحتى بعد أن وصلت إلى مسافة تزيد على 12 مليار ميل من الأرض، ظلت تُسعِد وتُربِك علماء الفلك والفضاء والشغوفين بالكواكب والنجوم، بسلسلة من الاكتشافات غير المتوقعة حول تلك المناطق المجهولة.

وعلى الرغم من أن رحلات "فوياجر" الرائعة انتهت أخيراً، إلا أنه على مدار السنوات الثلاث الماضية، أوقفت "ناسا" أجهزة التسخين والمكونات غير الأساسية الأخرى، واستغلت مخازن الطاقة المتبقية في المركبتين الفضائيتين لتمديد رحلاتهما غير المسبوقة حتى عام 2030 تقريباً، مع نهاية عظيمة لمشروع فاق بكثير توقعات العلماء والباحثين وفقاً لموقع "ساينتيفيك أميركان".

الجولة الكبرى

وفي حين أن الكواكب كانت متعاونة مع رحلات "فوياجر"، فإن الكونغرس الأميركي لم يكن كذلك في البداية، فبعد تقرير فلاندرو المبدئي عن المشروع، وضعت "ناسا" خططاً طموحة ومكلفة للغاية لما يسمى بـ"الجولة الكبرى" التي ترسل ما يصل إلى خمس مركبات أو مجسّات إلى الكواكب العملاقة الأربعة، المشتري وزُحل وأورانوس ونبتون، إضافة إلى بلوتو، غير أن الكونغرس رفض ذلك، ووافق في النهاية على نسخة مصغّرة من "الجولة الكبرى"، لإرسال مركبتين فضائيتين على مدى أربع سنوات إلى زُحل والمشتري فقط، ومع ذلك شرع مهندسو "ناسا" خلسةً إلى حد ما، في تصميم مركبات قادرة على تحمل قسوة مهمة أطول بكثير، إذ كانوا يأملون أنه بمجرد أن يثبت المسباران وجودهما، سيتم تمديد خط سيرهما إلى أورانوس ونبتون وما وراءهما.

وبينما أخفقت "ناسا" 12 مرة حينما حاولت في أوائل الستينيات، إرسال سلسلة من المركبات الفضائية إلى القمر لمسح مواقع الهبوط المستقبلية للبعثات المأهولة، قبل أن تنجح في النهاية، إلا أن مسار "فوياجر" كان منطقة جديدة من حيث الهندسة والملاحة في الفضاء السحيق، حيث كان يتعين على المسبارين السفر عبر "حزام الكويكبات" الذي دار نقاش كبير حول ما إذا كان بإمكان المركبات الفضائية عبوره دون أن تتمزق إلى أشلاء، ولكن في أوائل سبعينيات القرن الماضي، طار مسبارا بايونير 10 و 11 عبره سالمَين، ليتضح أن الحزام عبارة عن مساحة فارغة في الغالب، ما مهّد الطريق لانطلاق "فوياجر" دون خوف.

تجهيزات عصرها

بالمقارنة مع التقدم التكنولوجي الذي وصل إليه البشر الآن، فإن تجهيزات "فوياجر"، تُعد بالغة القِدَم، لكنها مع ذلك ظلت ممتازة، وتؤدي العمل المنوط بها بكفاءة مذهلة، إذ كانت كل مركبة من "فوياجر" بحجم سيارة "فولكس فاغن بيتل" القديمة، واحتاجت كل منهما إلى بعض الأجهزة الذكية على متنها، لذا جهّز مهندسو "ناسا" كومبيوتر المركبات بنحو 69 كيلوبايت من الذاكرة، أي أقل من سعة الهاتف الذكي الحالي، ومع ذلك فإن ما يتم جمعه من بيانات عبر أدوات المركبة الفضائية كان يتم تخزينها على مسجلات شريطية بثمانية مسارات قبل أن يتم إرسالها مرة أخرى إلى الأرض بواسطة جهاز إرسال بقدرة 23 وات، وللتعويض عن ضعف طاقة جهاز الإرسال الذي يعادل طاقة مصباح الثلاجة، فقد حرص المهندسون على تحميل "فوياجر" بهوائيات صحن بعرض 12 قدماً لإرسال واستقبال الإشارات.

صُممت مركبتا "فوياجر" لتكونا منصتين ثابتتين لكاميرات خاصة بهما، تستخدم مرشحات حمراء وخضراء وزرقاء لإنتاج صور كاملة الألوان، فضلاً عن أجهزة أخرى لقياس الجسيمات والأيونات الفضائية وسرعة الرياح وموجات البلازما والموجات المغناطيسية، وبدأت "فوياجر" في إرسال الصور الأولى لكوكب المشتري، بينما كانت لا تزال على بُعد حوالى ثلاثة أو أربعة أشهر من الكوكب، وفي حين وصلت "فوياجر 1" إلى كوكب المشتري في مارس (آذار) 1979، أي بعد 546 يوماً من إطلاقها، ووصلت "فوياجر 2"، عبر مسار مختلف، في يوليو (تموز) من ذلك العام، إلا أن الصور الأولى لأقمار الكوكبَين قبل الوصول كانت مذهلة.

مفاجآت الكواكب الأربعة

 كان هناك افتراض أن جميع الأقمار في النظام الشمسي ستكون متشابهة إلى حد ما، ولم يتوقع أحد التنوع البرّي للأقمار الذي كشفته "فوياجر" حول كوكبَي المشتري وزُحل، فضلاً عن اكتشاف براكين نشطة، فقد كانت البراكين النشطة الوحيدة التي عرفها الإنسان في ذلك الوقت موجودة على الأرض، لكن "فوياجر" كشفت فجأةً عن قمر به نشاط بركاني يبلغ 10 أضعاف نشاط براكين الأرض، وبالتحديد فوق قمر آيو، حيث تتطاير أعمدة منه يبلغ ارتفاعها 30 مرة ارتفاع جبل إيفرست.

التقطت "فوياجر" أكثر من 33000 صورة لكوكب المشتري وأقماره، حيث شعر العلماء والباحثون المتخصصون أن كل صورة جلبت اكتشافاً جديداً، من أبرزها أن كوكب المشتري لديه حلقات، كما أن قمر "يوروبا"، وهو أحد أقمار المشتري التي يبلغ عددها 53، تغطيه قشرة جليدية متصدعة تُقدَر سماكتها بأكثر من 60 ميلاً، وكما توقع العلماء، حينما غادرت "فوياجر 1" نظام كوكب المشتري، وصلت سرعتها إلى 35700 ميل في الساعة بمساعدة جاذبية الكوكب الضخم، ومن دونها ما كانوا ليتمكنوا من التغلب على جاذبية الشمس والوصول إلى الفضاء بين النجوم.

بعد ذلك، اندفعت "فوياجر 1" عبر حلقات زُحل لتتلقى آلاف الضربات من حبيبات الغبار، ثم تجاوزت قمر "تيتان"، الذي يكتنفه ضباب دخاني برتقالي، لتتجه شمالاً خارج مستوى الكواكب، بينما واصلت "فوياجر 2" وحدها طريقها نحو كوكبَي أورانوس ونبتون، حيث عثرت عام 1986، على 10 أقمار جديدة حول أورانوس، وأضافت الكوكب إلى قائمة الكواكب الحلقية، لكن بعد أربعة أيام فقط من اقتراب "فوياجر 2" من كوكب أورانوس نفسه، طغى على اكتشافاتها انفجار مكوك الفضاء "تشالنجر" بعد وقت قصير من إطلاقه.

بعد ثلاث سنوات، قاست مركبة "فوياجر 2" أعلى سرعات رياح لأي كوكب في النظام الشمسي بعد أن قطعت حوالى 2980 ميلاً فوق الغلاف الجوي للميثان اللازوردي لكوكب نبتون، فقد بلغت سرعة الرياح 1000 ميل في الساعة، كما عثرت "فوياجر 2" على أكبر أقمار نبتون، وهو "تريتون"، الذي أصبح واحداً من أبرد الأماكن في النظام الشمسي، حيث تبلغ درجة حرارة سطحه (−235 درجة مئوية)، وسجلت المركبة البراكين الجليدية على القمر التي تقذف غاز النيتروجين والجزيئات المسحوقة على بعد خمسة أميال من غلافه الجوي.

الصور الأخيرة

كان من المقرر أن تكون صور "فوياجر 2" لنبتون وأقماره هي الأخيرة التي تلتقطها أي من المركبتين الفضائيتين مع اكتمال "الجولة الكبرى" رسمياً، فقد خططت "ناسا" لإيقاف تشغيل الكاميرات في كلا المسبارين، على الرغم من أن المهمة تم تمديدها على أمل أن تتمكن المركبتان من الوصول إلى الفضاء بين النجوم، حيث أُعيدت تسمية المهمة لتصبح "فوياجر بين النجوم"، وجاءت خطط إيقاف تشغيل الكاميرات على أساس أنه لن تكون هناك عمليات تصوير بعد نبتون، إذ لا يوجد سوى الفراغ اللامتناهي والنجوم البعيدة جداً.

لكن عالم الفلك كارل ساغان، الذي كان عضواً في فريق التصوير، حث مسؤولي "ناسا" على جعل "فوياجر 1" ترسل سلسلة أخيرة من الصور.

وفي يوم عيد الحب عام 1990، وجه المسبار كاميراته نحو النظام الشمسي الداخلي وأخذ 60 لقطة أخيرة، كان أكثرها شهرةً صورة أطلق عليها ساغان اسم "النقطة الزرقاء الباهتة"، وهي صورة لكوكب الأرض من مسافة 3.8 مليار ميل، التي تظل الصورة الأبعد التي تم التقاطها لكوكبنا على الإطلاق.

في الفضاء السحيق

الآن، أصبحت مركبتا "فوياجر" بعيدتين عن الأرض لدرجة أن إشارة الراديو التي تنتقل بسرعة الضوء تستغرق ما يقرب من 22 ساعة للوصول إلى "فوياجر 1"، وما يزيد قليلاً على 18 ساعة لتصل إلى "فوياجر 2"، ورابطهما الوحيد بالأرض هو شبكة الفضاء العميقة التابعة لـ"ناسا"، وهي مجمعات تتبع منتشرة حول العالم تتيح التواصل من دون انقطاع مع المركبات الفضائية أثناء دوران الأرض.

ومع انحسار مركبتَي "فوياجر" عن الأرض في المكان والزمان، أصبحت إشاراتهما أكثر خفوتاً من أي وقت مضى بالنظر إلى الصخب الذي تحدثه أجهزة الراديو والتلفزيون والهواتف المحمولة، ولهذا يصبح من الصعب سماع الهمسات الصغيرة الصادرة من المركبة الفضائية، ومع ذلك فعلى الرغم من كون الإشارات خافتة، تم تمديد التمويل حتى عام 2030، إذ لن يكون من السهل توديع هذه المركبات الرائدة بعدما وصلت إلى منطقة الغلاف الشمسي.

الطريق إلى المستقبل

ومع ذلك، واجهت "فوياجر" بعض المشكلات التي يحاول المهندسون والعلماء التغلب عليها، فلدى "فوياجر 2" الآن خمس أدوات عاملة متبقية، ولدى "فوياجر 1" أربع، تعمل جميعها بواسطة جهاز يحول الحرارة من التحلل الإشعاعي للبلوتونيوم إلى كهرباء، ولكن مع انخفاض إنتاج الطاقة بنحو أربعة وات سنوياً، اضطرت وكالة "ناسا" إلى وقف تشغيل المدفأة في كاشف الأشعة الكونية، التي كانت حاسمة في تحديد عبورها الغلاف الشمسي.

وعلى الرغم من انخفاض درجة الحرارة نحو 70 درجة مئوية، خارج أي حدود تشغيل مختبَرة، إلا أن المركبتَين استمرتا في العمل بشكل لا يُصدق، ومع ذلك من المحتمل أن يكون آخر جهازين داخل "فوياجر" يتم إيقاف تشغيلهما عبارةً عن مقياس مغناطيسي، وآخر يختص بقياس البلازما بهدف توفير الطاقة لأجهزة التواصل.

رسائل الأرض

وفي حين يُحتمل أن تفقد "فوياجر" قدرتها على التواصل مع الأرض بعد عام 2030، لكن هذا لا يعني بالضرورة أن مهمتها ستنتهي، فستستمر رحلات المركبتين، ويتوقع أن تمر "فوياجر 1" بأقرب نجم مجاور لنا، وهو "بروكسيما سانتوري" في غضون 16700 عام من الآن، تليها "فوياجر 2" بعد 3600 عام وبعد ذلك ستستمران في الدوران حول المجرة لملايين السنين، وفي مرحلة ما من رحلتيهما، قد تتمكنان من إيصال رسالة أخيرة ليس عن طريق الراديو، وإذا تم استلامها، فلن يكون المستلمون بشراً وإنما كائنات فضائية أخرى.

تحمل الرسالة نوعاً آخر من تكنولوجيا السبعينيات القديمة المسجَّلة على نحاس مطلي بالذهب، لإعطاء بعض الإحساس بالعالم الذي أتت منه "فوياجر"، حيث تتضمن 115 صورة لأطفال ودلافين وراقصين وغروب الشمس، وتحيات مسجَلة في 55 لغة مختلفة، ومجموعة من الأصوات تشمل أصوات الرياح والمطر وصراصير الليل ونبض قلب الإنسان وتقبيل الأم لطفلها، و90 دقيقة من الموسيقى بما فيها معزوفات موسيقية عالمية.

وتحمل "فوياجر" أيضاً رسالة من جيمي كارتر، الذي كان رئيس الولايات المتحدة عندما تم إطلاق المركبة، إذ تقول "أرسلنا هذه الرسالة إلى الكون، ونأمل في يوم من الأيام، بعد أن نحل المشكلات التي نواجهها، أن ننضم إلى مجتمع من حضارات المجرّة، ويمثل هذا السجل أملنا وتصميمنا وإرادتنا الطيبة في عالم واسع ورائع".