أهمية تلسكوب نانسي غريس الروماني الفضائي

من المقرر إطلاق تلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي (المعروف باسم تلسكوب رومان) إلى الفضاء في 30 أغسطس 2026. وسيوضع في مدار شبه هالة حول نقطة لاغرانج الثانية بين الشمس والأرض (L2) بالقرب من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) على بُعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض، وسيعمل من هذا المدار. سيُخصص تلسكوب رومان لدراسة المادة المظلمة والطاقة المظلمة والكواكب الخارجية، وسيجري مسوحات واسعة النطاق لأكثر من مليار مجرة ​​وعنقود مجري، راسماً توزيع المادة وتطورها، ومقاساً تاريخ تمدد الكون. سيوفر هذا فكرة عن تأثيرات المادة المظلمة والطاقة المظلمة على أشكال وتوزيعات المجرات وعناقيدها في الكون. كما سيرصد التلسكوب المستعرات العظمى من النوع Ia البعيدة، والتي تُعد مؤشرات على تسارع تمدد الكون، وذلك لتوصيف الطاقة المظلمة. باستخدام تقنيات العدسات الصغرية والتصوير المباشر والعبور، سيقوم تلسكوب رومان أيضًا بالبحث عن الكواكب الخارجية ودراستها، ومن المتوقع أن يكشف عن أكثر من 100,000 كوكب خارجي أثناء عبورها أمام نجومها المضيفة. سيلتقط رومان صورًا أكبر حجمًا، مما يوفر رؤية شاملة، بينما يُجري تلسكوب جيمس ويب رصدًا دقيقًا لأزمنة أبعد بدقة أعلى. معًا، يمكن أن يُسهما بشكل كبير في الدراسات الفلكية. 

لطالما أثارت الأجرام السماوية (كالنجوم والكواكب والأقمار) وحركاتها الدورية في سماء الليل فضول الإنسان منذ عصور ما قبل التاريخ. وقد استُخدمت رصدات سماء الليل لمواقع النجوم وأنماط حركتها تاريخيًا لتحديد الاتجاهات والملاحة خلال الرحلات. وكان اختراع التلسكوب - وهو الجهاز المستخدم لرصد الأجسام البعيدة من خلال انبعاثها أو امتصاصها أو انعكاسها للإشعاع الكهرومغناطيسي - في أوائل القرن السابع عشر علامة فارقة، إذ ساهم في التغلب على قيود الرصد بالعين المجردة، وجعل الرصد الفلكي الدقيق ممكنًا. هيمنت ^{التلسكوبات} البصرية على هذا المجال في البداية، ولكن سرعان ما وجدت التلسكوبات الراديوية والتلسكوبات الشمسية تطبيقات في مجال علم الفلك سريع التطور. وسرعان ما تبيّن أن الرصد الفلكي الذي تُجريه التلسكوبات الأرضية يعاني من تشوهات بسبب اضطرابات الغلاف الجوي للأرض. كان أحد الحلول الممكنة هو وضع التلسكوبات في الفضاء لأن التلسكوبات الفضائية توفر مزايا من حيث الصور الواضحة، والوصول إلى نطاق أوسع من الطيف، ورؤية أعمق للفضاء مقارنة بالتلسكوبات الأرضية.

التلسكوبات الفضائية

طرح ليمان سبيتزر فكرة التلسكوب الفضائي عام 1946. وكان يُعتقد أن الرصد الذي يُجريه التلسكوب الموجود في الفضاء سيكون خاليًا من التشوهات الناتجة عن اضطراب الغلاف الجوي للأرض. كما سيُمكّن التلسكوب الفضائي من رصد أطوال موجات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية والأشعة تحت الحمراء التي تمتصها جزيئات الهواء في الغلاف الجوي. وكان المرصد الفلكي المداري 2 (OAO-2)، المعروف باسم "ستارغيزر"، أول تلسكوب فضائي ناجح يُجري عمليات رصد في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. أُطلق عام 1968 وظل يعمل حتى عام 1973. 

يُعدّ تلسكوب هابل الفضائي ربما أشهر تلسكوب فضائي على الإطلاق. وهو مرصد بصري ضخم أُطلق عام 1990. يقع التلسكوب على ارتفاع 540 كيلومترًا تقريبًا فوق سطح الأرض في مدار أرضي منخفض، ويعمل منذ 35 عامًا. وقد كشفت عمليات رصده للمجالات العميقة عن آلاف المجرات البعيدة التي لم تكن معروفة من قبل. كما ساهم في حساب عمر الكون ومعدل تمدده بدقة، ويُعتبر إنجازًا بارزًا في مجال الرصد الفلكي الفضائي. 

يُعدّ تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) اسمًا بارزًا آخر. أُطلق في 25 ديسمبر 2021، وهو أكبر وأقوى تلسكوب فضائي حتى الآن. على عكس تلسكوب هابل، وهو مرصد بصري في مدار أرضي منخفض، فإنّ JWST مرصد يعمل بالأشعة تحت الحمراء، ويقع عند نقطة لاغرانج الثانية (L2)، على بُعد حوالي 1.5 مليون كيلومتر من الأرض. صُمّم JWST، المُخصّص لدراسة الكون المبكر، للنظر إلى الوراء لأكثر من 13.5 مليار سنة لرصد المجرات الأولى التي تشكّلت بعد الانفجار العظيم. خلال السنوات الخمس الأخيرة من تشغيله، أحدث JWST ثورة في مجال علم الفلك، ولا سيما دراسة الكون المبكر.

تلسكوب نانسي جريس الروماني الفضائي

من المقرر إطلاق تلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي، أو ببساطة تلسكوب رومان، في 30 أغسطس 2026، وهو يحمل اسم نانسي غريس رومان، أول كبيرة فلكية في وكالة ناسا، والتي يُنسب إليها الفضل في قيادة مشروع تلسكوب هابل الفضائي. وعلى عكس هابل الذي يدور في مدار أرضي منخفض، سيُوضع رومان في مدار شبه هالة حول نقطة لاغرانج الثانية بين الشمس والأرض (L2)، بالقرب من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، على بُعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض، وسيعمل من هذا المدار.  

سيبلغ طول تلسكوب رومان أكثر من 12.7 مترًا وعرضه أكثر من 4.4 مترًا عند اكتمال تركيبه. وستكون دقته وحساسيته مماثلة لتلسكوب هابل نظرًا لاستخدامه مرآة رئيسية بنفس الحجم (أي بقطر 2.4 متر). 

مع ذلك، سيتمتع تلسكوب رومان بمجال رؤية أوسع بمئة ضعف بفضل كاميرته متعددة النطاقات للأشعة تحت الحمراء القريبة بدقة 300 ميجابكسل، والتي تُعرف باسم أداة المجال الواسع (WFI)، ما سيوفر تصويرًا طيفيًا واسع النطاق. سيمكن مجال الرؤية الواسع، إلى جانب التصوير عالي الدقة وسرعات المسح العالية، تلسكوب رومان من إجراء مسوحات واسعة النطاق لأكثر من مليار مجرة ​​وعنقود مجري، لرسم خرائط توزيع المادة وتطورها، وقياس تاريخ تمدد الكون. سيوفر هذا فكرة عن تأثيرات المادة المظلمة والطاقة المظلمة على أشكال وتوزيعات المجرات وعناقيدها في الكون. 

سيرصد تلسكوب رومان أيضًا المستعرات العظمى من النوع Ia البعيدة، والتي تُعدّ مؤشرات على تسارع توسع الكون، وذلك لتحديد خصائص الطاقة المظلمة. ومن الواضح أن أداة المجال الواسع (WFI) ستلعب دورًا محوريًا في دراسة المادة المظلمة والطاقة المظلمة بواسطة تلسكوب رومان. ونظرًا للدور المحوري الذي لعبته أداة المجال الواسع، كان يُطلق على تلسكوب رومان سابقًا اسم تلسكوب المسح بالأشعة تحت الحمراء ذي المجال الواسع (WFIRST).  

سيقوم تلسكوب رومان بالبحث عن الكواكب الخارجية ودراستها. وسيستخدم في ذلك تقنيات العدسات الجاذبية الدقيقة والتصوير المباشر وعبور النجوم. ومن المتوقع أن تكشف عمليات الرصد التي يجريها رومان عن أكثر من 100,000 ألف كوكب خارجي أثناء عبورها أمام نجومها المضيفة. وسيقوم جهاز الكورونوغراف الموجود على متن تلسكوب رومان بحجب وهج النجوم الشديد وتصوير الكواكب الخارجية وأقراص الحطام التي تدور حولها. 

وبذلك سيساهم رومان في دراسة المادة المظلمة والطاقة المظلمة والكواكب الخارجية. 

التلسكوب الروماني وتلسكوب جيمس ويب 

سيعمل كل من تلسكوب نانسي رومان الفضائي وتلسكوب جيمس ويب الفضائي في الوقت نفسه. وسيركز كلاهما بشكل أساسي على دراسة الكون بالأشعة تحت الحمراء، إلا أنهما يختلفان في قدراتهما التصويرية، لكنهما يكملان بعضهما البعض في دراسة الظواهر الفلكية. 

بينما يُمكّن جهاز المجال الواسع (WFI) تلسكوب رومان من التقاط صور أكبر (أكبر بخمسين مرة مما يستطيع تلسكوب جيمس ويب التقاطه) وتوفير رؤية شاملة، يُجري تلسكوب جيمس ويب رصدًا دقيقًا يُتيح له رؤية أبعد في الزمن بدقة أعلى. ويعود ذلك إلى أن المرآة الرئيسية لتلسكوب ويب أكبر بكثير (6.5 متر) مقارنةً بمرآة تلسكوب رومان (2.4 متر). 

إن نظرة رومان الشاملة وملاحظات ويب القوية معًا يمكن أن تكون ذات فائدة كبيرة في الدراسات الفلكية. 

سيكون للتلسكوب الروماني عمر مهمة أساسي مدته خمس سنوات، ومهمة ممتدة مدتها خمس سنوات. 

***

المراجع: 

1. ناسا. تلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي. متوفر على https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/
2. بدأ تلسكوب رومان الفضائي التابع لناسا عملياته المتكاملة استعدادًا للإطلاق. نُشر بتاريخ 10 أغسطس 2026. متاح على https://science.nasa.gov/blogs/roman/2026/08/10/nasas-roman-telescope-team-begins-integrated-operations-for-launch/
3. سلسلة ناسا "الكون الغريب" - رومان: رؤية ناسا الجديدة للكون المظلم. الموسم 13، الحلقة 1. نُشرت في 11 أغسطس 2026. متوفرة على https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-series-nasas-new-view-of-the-dark-universe/
4. سلسلة ناسا "الكون الفضولي" - رومان: كواكب المشتري حول شموس أخرى. الموسم 13، الحلقة 2. نُشرت في 18 أغسطس 2026. متوفرة على https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-exoplanets/
5. بارتوسيك، إل إم إل، وآخرون. "تنفيذ مرصد تلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي والتحديات التي تواجهه". مؤتمر IEEE للفضاء الجوي 2022 (AERO)، بيج سكاي، مونتانا، الولايات المتحدة الأمريكية، 2022، الصفحات 01-14، DOI: https://doi.org/10.1109/AERO53065.2022.9843415

***

مقالات ذات صلة: 

1. الأقزام البنية (BDs): يحدد تلسكوب جيمس ويب أصغر جسم يتكون بطريقة تشبه النجوم  (شنومكس يناير شنومكس) 
2. تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST): أول مرصد فضائي مخصص لدراسة الكون المبكر  (6 نوفمبر 2021) 
3. ملاحظات المجال العميق لـ JWST تتعارض مع المبدأ الكوني (28 March 2025) 
4. جيمس ويب (JWST) يعيد تعريف مظهر مجرة ​​سومبريرو (مسييه 104)  (26 November 2024) 
5. مفارقة النجوم الغنية بالمعادن في الكون المبكر  (27 September 2024) 
6. الكون المبكر: المجرة الأبعد "JADES-GS-z14-0" تتحدى نماذج تكوين المجرات  (شنومكس أغسطس شنومكس)
7. XPoSat: ISRO تطلق "المرصد الفضائي لقياس استقطاب الأشعة السينية" الثاني في العالم  (شنومكس يناير شنومكس) 
8. الملاحظات الميدانية فائقة العمق لجيمس ويب: فريقان بحثيان لدراسة أقدم المجرات  (24 2022 يونيو) 
9. اكتشاف أول كوكب مرشح خارج المجموعة الشمسية خارج مجرتنا الرئيسية درب التبانة (28 October 2021) 
10. دراسة الكواكب الخارجية: كواكب TRAPPIST-1 متشابهة في الكثافات  (شنومكس يناير شنومكس)

***