محطات لرصد الإشارات اللاسلكية على القمر

إعداد: مصطفى الزعبي

يشهد استكشاف القمر نهضة كبيرة، إذ من المقرر أن تزور عشرات البعثات التي تنظمها وكالات فضاء متعددة، حكومية وخاصة، القمر بحلول نهاية هذا العقد، مثل دولة الهند التي تخطط لإطلاق مهمة (شاندريان 3) إلى القمر في يونيو/ حزيران 2023، باستخدام وحدة هبوط ومركبة روبوتية لاستكشاف السطح. وكانت الهند وصلت إلى القمر لأول مرة في عام 2008 مع (شاندريان 1)، وروسيا التي تخطط لإطلاق مهمة لونا 25 في يوليو/ تموز 2023، بوضع مسبار على القمر لجمع عينات من منطقته القطبية الجنوبية.

كما تخطط شركة «سبيس إكس» الأمريكية لنقل الملياردير الياباني، يوساكو مايزاوا، وثمانية ركاب آخرين، في رحلة حول القمر أواخر عام 2023. وستكون هذه أول مهمة لمركبتها الفضائية «ستار شيب»، القادرة على حمل 100 شخص، إضافة إلى وكالتي الفضاء الأمريكية والبريطانية، لرصد الإشارات اللاسلكية على القمر.

وسيشمل معظم هذه المركبات الفضائية الروبوتات الصغيرة، لكن برنامج «أرتميس» الطموح التابع «لناسا» يهدف إلى إعادة البشر إلى سطح القمر بحلول منتصف العقد.

وهناك أسباب مختلفة لكل هذا النشاط، بما في ذلك المواقف الجيوسياسية، والبحث عن موارد القمر، مثل الجليد المائي في القطبين القمريين، والذي يمكن استخراجه وتحويله إلى وقود هيدروجين وأوكسجين للصواريخ، واستكشاف الفضاء، وكذلك لأن القمر يحمل الكثير عن أصل وتطور النظام الشمسي، كما أن لها قيمة علمية كمنصة لعلم الفلك الرصدي وفقاً للعلماء ومنها:

فوائد الفلك الراديوي

سوف تستفيد أنواع من علم الفلك في وضع تلسكوبات على القمر، لا سيما علم الفلك الراديوي الذي يمكن إجراؤه من الجانب البعيد للقمر عن الأرض.

والموجات الراديوية هي شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية، مثلها مثل الأشعة تحت الحمراء، والأشعة فوق البنفسجية، وموجات الضوء المرئي. ويتم التعرف إليها من خلال وجود أطوال موجية مختلفة في الطيف الكهرومغناطيسي والتي لا تصل إلى الغلاف الأيوني للأرض، لكنها تصل إلى سطح القمر من دون عوائق.

وتقع أرصاد الكون عند هذه الأطوال الموجية تحت مظلة «علم الفلك الراديوي منخفض التردد»، وهذه الأطوال الموجية قادرة بشكل فريد على سرد بنية الكون المبكر، خاصة «العصور المظلمة» الكونية وهي حقبة قبل تشكل المجرات الأولى.

وفي ذلك الوقت، كانت معظم المادة في الكون، باستثناء المادة المظلمة الغامضة، في شكل ذرات هيدروجين متعادلة.

إشارات

هناك تطبيق محتمل آخر لعلم الفلك الراديوي البعيد يحاول اكتشاف الموجات الراديوية من الجسيمات المشحونة المحاصرة بواسطة الحقول المغناطيسية، وهو الأغلفة المغناطيسية للكواكب التي تدور حول نجوم أخرى.

وسيساعد هذا في تقييم مدى قدرة هذه الكواكب الخارجية على استضافة الحياة.

ومن المحتمل أن يكون للموجات الراديوية الصادرة عن الكواكب الخارجية المغنطيسية أطوال موجية أكبر من 100 متر، لذا فإنها تتطلب بيئة هادئة من الراديو في الفضاء. لذا سيكون الجانب البعيد من القمر هو أفضل مكان.

ويمكن تقديم حجة مماثلة لمحاولات الكشف عن إشارات من فضائيين، ومن خلال فتح جزء غير مستكشف من الطيف الراديوي، هناك أيضاً إمكانية القيام باكتشافات مصادفة لظواهر جديدة.

أعماق الحفر

توجد حفر في قطبي القمر لا تتلقى أي ضوء من الشمس. والتلسكوبات التي تراقب الكون عند أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء حساسة جداً للحرارة، وبالتالي يجب أن تعمل في درجات حرارة منخفضة. JWST، على سبيل المثال، يحتاج إلى حاجب شمس ضخم لحمايته من أشعة الشمس. وعلى سطح القمر، يمكن أن توفر حافة الحفرة الطبيعية هذه الحماية مجاناً.

وقد تتيح الجاذبية المنخفضة للقمر أيضاً بناء تلسكوبات أكبر بكثير مما هو ممكن بالنسبة للأقمار الصناعية التي تطير بحريّة.

ودفعت هذه الاعتبارات عالم الفلك، جان بيير ميلارد، إلى اقتراح أن القمر قد يكون مستقبل علم فلك الأشعة تحت الحمراء.

قد يكون للبيئة الباردة والمستقرة للحفر المظللة بشكل دائم مزايا للجيل القادم من الأدوات للكشف عن موجات الجاذبية في الزمكان الناجمة عن عمليات مثل انفجار النجوم وتصادم الثقوب السوداء.