ثبت نخستین خورشیدگرفتگی مصنوعی در فضا

آژانس فضایی اروپا (ESA) در دستاوردی بی‌سابقه موفق شد برای نخستین‌بار خورشیدگرفتگی مصنوعی ایجاد و تصاویر آن را ثبت کند.

به گزارش تک‌ناک، این پدیده شگفت‌انگیز به‌ کمک دو فضاپیمای رباتیک در فاصله هزاران کیلومتری از زمین و با دقتی در حد میلی‌متر رقم خورد و راه را برای مشاهدات بلندمدت و دقیق‌تر از تاج خورشید هموار کرد.

خورشیدگرفتگی کامل همواره از جمله پدیده‌های نادر و مرموز طبیعی بوده که هم ترس و هم شگفتی بشر را برانگیخته است. هرچند به‌ طور متوسط هر ۱۸ ماه یک‌بار در نقطه‌ای از زمین رخ می‌دهد، اما مسیر باریک سایه خورشیدگرفتگی بر سطح کره زمین به‌گونه‌ای است که در هر نقطه خاص، این پدیده تنها هر ۳۷۵ سال یک‌بار مشاهده می‌شود.

از گذشته‌های دور تاکنون، انسان در پی یافتن راه‌هایی برای پیش‌بینی این پدیده بوده است؛ تا جایی که برخی ساختارهای باستانی مانند استون‌هنج نیز به‌ عنوان ابزارهای محاسباتی خورشیدگرفتگی شناخته می‌شوند. امروزه نیز دانشمندان برای مشاهده کوتاه‌مدت خورشیدگرفتگی، متحمل هزینه‌های کلانی برای پرواز در مسیر سایه می‌شوند.

آژانس فضایی اروپا در سال ۲۰۲۴ در پاسخ به این نیاز علمی، مأموریت Proba-3 را با هدف ایجاد خورشیدگرفتگی مصنوعی در خارج از جو زمین به فضا پرتاب کرد. این مأموریت که ۲۰۰ میلیون یورو هزینه داشته، متشکل از دو ماهواره کوچک به نام‌های Coronagraph و Occulter است. هرکدام از این فضاپیماها ابعادی در حدود یک ماشین لباسشویی دارند.

این دو ماهواره در مداری بیضوی به دور زمین با فاصله‌ای دقیق برابر با ۱۵۰ متر از یکدیگر و با دقتی در حد یک میلی‌متر پرواز می‌کنند. در این پیکربندی، ماهواره Occulter نقش ماه را بازی می‌کند و با قرار گرفتن مقابل خورشید، سایه‌ای به عرض ۸ سانتی‌متر بر دریچه تصویربرداری ۵ سانتی‌متری ماهواره Coronagraph می‌اندازد. نتیجه، یک خورشیدگرفتگی مصنوعی کامل در فضای بیرونی است.

برخلاف خورشیدگرفتگی‌های طبیعی که تنها چند دقیقه در یک نقطه دوام دارند، Proba-3 قادر است در هر مدار خود، خورشیدگرفتگی مصنوعی‌ به مدت شش ساعت ایجاد کند. این مدت زمان بی‌سابقه، امکان مطالعه دقیق و جامع‌تری از تاج خورشید (Corona) را بدون اختلالات ناشی از جو زمین فراهم می‌سازد.

هدف اصلی این مشاهدات، بررسی دقیق‌تر پدیده‌هایی نظیر بادهای خورشیدی، شراره‌ها، تغییرات دمایی تاج خورشید و در نهایت بهبود مدل‌های کامپیوتری شبیه‌سازی رویدادهای خورشیدی است. این مدل‌ها در پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی و محافظت از زیرساخت‌های زمینی مانند شبکه برق و ارتباطات حیاتی هستند.

اگرچه مفهوم پرواز هم‌زمان فضایی پیش‌تر نیز در مأموریت‌هایی نظیر بررسی میدان‌های گرانشی و مغناطیسی اجرام آسمانی استفاده شده، اما دقت عملیاتی Proba-3 در حد میلی‌متر، آن را به یک شاهکار مهندسی تبدیل کرده است.

ماهواره Occulter در این مأموریت، به‌ عنوان «فرمانده» عمل کرده است و موقعیت‌یابی دقیق را با استفاده از GPS، ردیاب‌های خورشیدی و ستاره‌ای و الگوریتم‌های پیچیده به ماهواره Coronagraph منتقل می‌کند. فعلاً این هماهنگی با نظارت ایستگاه‌های زمینی انجام می‌شود، اما هدف نهایی، دستیابی به خودمختاری کامل در کنترل پرواز دو فضاپیما است.

آژانس فضایی اروپا با آغاز مرحله راه‌اندازی و آزمایش، نخستین تصاویر خورشیدگرفتگی مصنوعی ثبت‌شده توسط Proba-3 را منتشر کرده است. این تصاویر، نواحی داخلی تاج خورشید را با سطحی بسیار پایین از نور مزاحم و پراکنده نشان می‌دهند.

دامین گالانو، مدیر مأموریت Proba-3 در این‌باره گفت:

«دو فضاپیما با تشکیل یک کرونوگراف عظیم در فضا، موفق شدند تاج خورشید را با دقت بالا ثبت کنند. این موفقیت، نتیجه پرواز هم‌زمان دقیقی است که به‌ صورت خودکار و تحت نظارت تیم زمینی انجام شد.»

وی تصریح کرد:

«ما به‌زودی به نقطه‌ای می‌رسیم که دیگر نیازی به نظارت لحظه‌به‌لحظه زمینی نخواهد بود و سیستم به‌ طور کامل خودگردان عمل خواهد کرد.»

با موفقیت اولیه مأموریت Proba-3، دانشمندان امیدوار هستند که این فناوری در آینده باعث تولید ابزارهای قدرتمندتری برای مطالعه خورشید شود. توانایی ایجاد خورشیدگرفتگی مصنوعی در مدار، انقلابی در پژوهش‌های فضایی و آب‌وهوای فضایی به‌وجود خواهد آورد؛ انقلابی که شاید حتی نسل آینده آن را بدیهی تلقی کند.