سيصل مسبار أديتيا-L1 إلى مكانه النهائي بعد بضعة أيام في مساحة بين الأرض والشمس، على بُعد مليون ميل تقريبًا.
مكان خاص ومثير للاهتمام
يوجد بالفعل أربعة مركبات فضائية نشطة في المدار بالقرب من نقطة لاغرانج الأولى، والتي تُعرف أيضًا بنقطة L1 في نظام الأرض والشمس، وهناك مركبات أخرى متوقفة بالقرب منها.
إنه مكان خاص حيث تكاد قوة جاذبية كوكبنا وقوة جاذبية الشمس وقوة الطرد المركزي لمدار المركبة تُلغي تقريبًا بعضها البعض، مما يخلق “جزيرة” من الاستقرار النسبي في حقل الجاذبية في النظام الشمسي المتغير باستمرار، حيث تتغير حقول الجاذبية بشكل مستمر مع حركة الكواكب. والنتيجة هي أن المركبات التي تدور حول الشمس بالقرب من L1 – وهي في الواقع منطقة تمتد على بُعد مئات الآلاف من الميل – تبقى ثابتة بالنسبة للأرض دون الحاجة إلى استهلاك الوقود بكميات كبيرة.
مراقبة الشمس
يقول عالم الفلك نيل كورنيش من جامعة مونتانا ستي، الذي عمل في هذا المجال وساهم في شرح ناسا النهائي لنقاط لاغرانج: “نقطة لاغرانج الأولى هي مكان رائع إذا كنت ترغب في مراقبة الشمس. ليس هناك عائق من الأرض في أي نقطة في المدار – يمكنك أن تجلس هناك وتحدق في الشمس”.
مهمة أديتيا-L1
لم يتم تحديد وقت وصول مسبار أديتيا-L1 إلى وجهته النهائية حتى الأسبوع الأول من يناير، ولكن المسبار بدأ بالفعل ملاحظاته على نجمنا الأم بصوره الأولى للقرص الشمسي. سيدخل قريبًا مدارًا “هالو” حول L1، مما سيسمح للمسبار بالدوران حول الشمس بشكل مستقر، وذلك عن طريق نبضات صغيرة من محركاته كل بضعة أسابيع. تشير كورنيش إلى أن هذه المنطقة المستقرة تعتبر واسعة جدًا، بحيث لا ترى المركبات العديدة بالقرب من L1 بعضها البعض، ولا تتعرض للتصادم مع بعضها البعض. يقول: “لا يوجد أي خطر على الإطلاق من التصادم بأي شيء هناك”.
منطقة لاغرانج
ليست L1 هي الجزيرة الوحيدة للاستقرار النسبي في الفضاء. ترافق نظام نقاط لاغرانج كل كوكب حول الشمس. ولها الأقمار والكواكب التي تشترك في مدارها حول الشمس – بما في ذلك القمر الخاص بنا والأرض – نقاط لاغرانج أيضًا.
عرف العلماء هذه النقاط منذ عقود، عندما قدم الرياضي السويسري ليونهارد أويلر ثلاثة منها كحلول لمشكلة “الجسم الثلاثي” الخاصة التي نشأت من قوانين الجاذبية لإسحاق نيوتن. وقد قام العالم الفلكي الإيطالي-الفرنسي جوزيف لويس لاغرانج بتوسيع عمل أويلر واكتشف خمس نقاط من هذا النوع التي تنشأ عن الجاذبية بين الشمس والأرض. وتُعرف الآن باسم نقاط لاغرانج تكريمًا له.
النقطة الثالثة والرابعة والخامسة
النقطة الثالثة، أو L3، تقع مباشرة على الجانب البعيد من الشمس وأبعد قليلاً من مدار الأرض. وجهة نظر الأرض لهذه النقطة دائمًا محجوبة بواسطة الشمس، مما يمنع الاتصالات المباشرة من وإلى كوكبنا، لذا لا توجد مركبات فضائية متمركزة هناك.
النقطة الرابعة والخامسة، أو L4 و L5، تشترك في مدار كوكبنا حول الشمس ولكنهما على بُعد 60 درجة تمامًا أمام وخلف الأرض على التوالي. تظهر الملاحظات أن كل من L4 و L5 مشغولتان بتجمعات مؤقتة من الكويكبات التي تستغل جاذبية الأرض. تُعرف هذه الصخور الفضائية باسم “الكويكبات الطروادية”، وتوجد كويكبات طروادية مماثلة في النقطة الرابعة والخامسة لكواكب أخرى مثل المشتري.
نقطة L2
الجوهر الحقيقي لجميع نقاط لاغرانج بين الأرض والشمس هو L2، والتي تقع على بُعد مليون ميل تقريبًا من الأرض ولكن خارج مدار كوكبنا، في الاتجاه المعاكس لـ L1. عند النظر من L2 نحو الشمس، يبدو الأرض والقمر والشمس دائمًا متجمعين معًا في السماء، مما يسمح للمركبات الفضائية بحجب الضوء العابر الذي قد ينبعث من أي من الثلاثة. وبالتالي، أصبحت L2 وجهة مفضلة للعديد من المسبارات الفضائية، بما في ذلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي. أحدث ساكن لهذه النقطة هو تلسكوب الفضاء الأوروبي Euclid، الذي وصل إلى L2 العام الماضي لقياس تأثيرات الطاقة المظلمة والمادة المظلمة في الكون.
الطريق الفضائي بين الكواكب
بالنسبة لمارتن لو، خبير في مسارات المركبات الفضائية في مختبر جيت للدفع النفاث التابع لناسا، تعد نقاط لاغرانج بوابات لـ “طريق فضائي بين الكواكب” يمتد في جميع أنحاء النظام الشمسي بأكمله.
هناك سبع نقاط رئيسية لاغرانج داخل 1.2 مليون ميل من الأرض، وفقًا لما يلاحظه، نقطتي L1 و L2 في نظام الأرض والشمس وخمس نقاط “أقل” لنظام الأرض والقمر. نظرًا لأن جميع هذه المناطق القريبة تشترك في طاقات مدارية مماثلة، فإن المركبة الفضائية تحتاج فقط إلى “دفعة” صغيرة للانتقال من نقطة إلى أخرى – تمامًا مثل شخص يتأرجح من شريط إلى شريط على هزاز الأطفال.
استكشاف الكواكب والبحث عن حياة فضائية
تشكل إمكانية نقاط لاغرانج هذه للسماح بنقل مداري فعال عالي الكفاءة شكل عمل لو في مهمة ناسا آرتيميس، التي تهدف إلى إعادة رواد الفضاء إلى القمر وإنشاء محطة فضائية تدعم الطاقم تدور بالقرب من نقطة لاغرانج الأولى بين الأرض والقمر. وهو يدرس حاليًا المسارات المعقدة الموجودة بين نقاط لاغرانج الموجودة بين زحل وأقماره العديدة. واحدة من هذه الأقمار، إنسيلادوس، قد تكون أفضل مكان في النظام الشمسي للبحث عن حياة فضائية.
يقول: “إنسيلادوس تنبعث منها أعمدة جليدية بالقرب من القطب الجنوبي، ونحن نستخدم هذه المسارات لتحديد كيفية دخول المدار حولها والتقاط المواد منها” – وهو مسألة استخدام أدنى الدفعات الممكنة للوصول إلى المكان والسرعة والوقت المناسب.
توم ميتكالف هو صحفي حر يقيم في لندن. يكتب معظم مقالاته حول العلوم والفضاء والآثار والأرض والمحيطات. وقد كتب أيضًا لـ Live Science و BBC و NBC News و National Geographic و Air & Space وغيرها الكثير.
اترك تعليقاً