صور مذهلة للفضاء السحيق (20 صورة). كيف يتم التقاط الصور الفضائية صورة تم التقاطها بواسطة مركبة فضائية

خذ بضع دقائق للاستمتاع بـ 25 صورة مذهلة للأرض والقمر من الفضاء.

التقطت هذه الصورة للأرض من قبل رواد الفضاء على متن المركبة الفضائية أبولو 11 في 20 يوليو 1969.

تتمتع المركبات الفضائية التي أطلقتها البشرية بمناظر الأرض من مسافة آلاف وملايين الكيلومترات.

تم التقاطها بواسطة Suomi NPP، وهو قمر صناعي أمريكي للطقس تديره NOAA.
التاريخ: 9 أبريل 2015.

أنشأت وكالة ناسا والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) هذه الصورة المركبة باستخدام صور مأخوذة من القمر الصناعي للطقس Suomi NPP، الذي يدور حول الأرض 14 مرة في اليوم.

تسمح لنا ملاحظاتهم التي لا نهاية لها بمراقبة حالة عالمنا في ظل المواقع النادرة للشمس والقمر والأرض.

تم التقاطها بواسطة المركبة الفضائية DSCOVR لرصد الشمس والأرض.
التاريخ: 9 مارس 2016.

التقطت المركبة الفضائية DSCOVR 13 صورة لظل القمر الذي يمر عبر الأرض خلال كسوف الشمس الكلي لعام 2016.

ولكن كلما تعمقنا في الفضاء، كلما أذهلنا منظر الأرض.

التقطتها المركبة الفضائية روزيتا.
التاريخ: 12 نوفمبر 2009.

تم تصميم المركبة الفضائية روزيتا لدراسة المذنب 67P/Churyumov-Gerasimenko. وفي عام 2007، قامت بهبوط سلس على سطح مذنب. أكمل المسبار الرئيسي للجهاز رحلته في 30 سبتمبر 2016. تظهر هذه الصورة القطب الجنوبي والقارة القطبية الجنوبية المضاءة بنور الشمس.

يبدو كوكبنا وكأنه رخام أزرق لامع، محاط بطبقة رقيقة وغير مرئية تقريبًا من الغاز.

تم تصويره بواسطة طاقم أبولو 17
التاريخ: 7 ديسمبر 1972.

التقط طاقم المركبة الفضائية أبولو 17 هذه الصورة، بعنوان "الرخام الأزرق"، خلال آخر مهمة مأهولة إلى القمر. هذه هي واحدة من الصور الأكثر انتشارا في كل العصور. وتم تصويره على مسافة حوالي 29 ألف كيلومتر من سطح الأرض. تظهر أفريقيا في الجزء العلوي الأيسر من الصورة، وتظهر القارة القطبية الجنوبية في الجزء السفلي الأيسر.

وهي تنجرف وحيدة في سواد الفضاء.

تم تصويره بواسطة طاقم أبولو 11.
التاريخ: 20 يوليو 1969.

والتقط طاقم نيل أرمسترونج ومايكل كولينز وباز ألدرين هذه الصورة أثناء رحلة إلى القمر على مسافة حوالي 158 ألف كيلومتر من الأرض. تظهر أفريقيا في الإطار.

وحيدا تقريبا.

يمر القمر مرتين سنويًا تقريبًا بين القمر الصناعي DSCOVR وجسم المراقبة الرئيسي الخاص به، وهو الأرض. ثم نحصل على فرصة نادرة للنظر إلى الجانب البعيد من قمرنا الصناعي.

القمر عبارة عن كرة صخرية باردة، أصغر من الأرض بخمسين مرة. إنها أعظم وأقرب صديق سماوي لنا.

تم تصويره بواسطة ويليام أندرس كجزء من طاقم أبولو 8.
التاريخ: 24 ديسمبر 1968.

صورة Earthrise الشهيرة الملتقطة من المركبة الفضائية أبولو 8.

إحدى الفرضيات هي أن القمر تشكل بعد اصطدام نموذج للأرض بكوكب بحجم المريخ قبل حوالي 4.5 مليار سنة.

تم التقاطها بواسطة مركبة الاستطلاع القمرية (LRO، المركبة القمرية).
التاريخ: 12 أكتوبر 2015.

في عام 2009، أطلقت وكالة ناسا المسبار الآلي بين الكواكب LRO لدراسة سطح القمر المليء بالفوهات، لكنها اغتنمت الفرصة لالتقاط هذه النسخة الحديثة من صورة شروق الأرض.

منذ خمسينيات القرن العشرين، أطلقت البشرية البشر والروبوتات إلى الفضاء.

تم التقاطها بواسطة المركبة القمرية 1.
التاريخ: 23 أغسطس 1966.

التقطت المركبة الفضائية الروبوتية غير المأهولة Lunar Orbiter 1 هذه الصورة أثناء البحث عن موقع لهبوط رواد الفضاء على القمر.

إن استكشافنا للقمر هو مزيج من السعي وراء الغزو التكنولوجي...

بعدسة مايكل كولينز من طاقم أبولو 11.
التاريخ: 21 يوليو 1969.

إيجل، الوحدة القمرية لأبولو 11، تعود من سطح القمر.

وفضول إنساني لا يشبع..

تم التقاطها بواسطة المسبار القمري Chang’e 5-T1.
التاريخ: 29 أكتوبر 2014.

منظر نادر للجانب البعيد من القمر التقطه المسبار القمري التابع لإدارة الفضاء الوطنية الصينية.

والبحث عن المغامرات الشديدة.

تم التصوير بواسطة طاقم أبولو 10.
التاريخ: مايو 1969.

تم التقاط هذا الفيديو من قبل رواد الفضاء توماس ستافورد، وجون يونغ، ويوجين سيرنان خلال رحلة تجريبية بدون هبوط إلى القمر على متن مركبة أبولو 10. لا يمكن الحصول على مثل هذه الصورة لشروق الأرض إلا من خلال سفينة متحركة.

يبدو دائمًا أن الأرض ليست بعيدة عن القمر.

تم التقاطها بواسطة مسبار كليمنتين 1.
التاريخ: 1994.

تم إطلاق مهمة كليمنتين في 25 يناير 1994، كجزء من مبادرة مشتركة بين ناسا وقيادة الدفاع الجوي الفضائي لأمريكا الشمالية. وفي 7 مايو 1994، خرج المسبار عن السيطرة، لكنه سبق أن أرسل هذه الصورة، التي أظهرت الأرض والقطب الشمالي للقمر.

تم التقاطها بواسطة مارينر 10.
التاريخ: 3 نوفمبر 1973.

مجموعة من صورتين (واحدة للأرض والأخرى للقمر) التقطتها محطة ناسا الآلية بين الكواكب مارينر 10، والتي تم إطلاقها إلى عطارد والزهرة والقمر باستخدام صاروخ باليستي عابر للقارات.

كلما كان شكل منزلنا أكثر روعة..

التقطتها المركبة الفضائية جاليليو.
التاريخ: 16 ديسمبر 1992.

في طريقها لدراسة كوكب المشتري وأقماره، التقطت مركبة غاليليو الفضائية التابعة لناسا هذه الصورة المركبة. القمر، وهو أكثر سطوعًا من الأرض بحوالي ثلاث مرات، موجود في المقدمة، وهو أقرب إلى المشاهد.

وكلما بدا وحيدًا.

التقطتها المركبة الفضائية "موعد الكويكب القريب من الأرض" شوميكر.
التاريخ: 23 يناير 1998.

التقطت المركبة الفضائية NEAR التابعة لناسا، والتي أُرسلت إلى الكويكب إيروس في عام 1996، هذه الصور للأرض والقمر. يمكن رؤية القارة القطبية الجنوبية في القطب الجنوبي لكوكبنا.

معظم الصور لا تصور بدقة المسافة بين الأرض والقمر.

تم التقاطها بواسطة المسبار الآلي Voyager 1.
التاريخ: 18 سبتمبر 1977.

معظم الصور الفوتوغرافية للأرض والقمر هي صور مركبة، مكونة من عدة صور، لأن الأجسام متباعدة عن بعضها البعض. لكن في الأعلى ترى الصورة الأولى التي تم فيها التقاط كوكبنا وقمره الطبيعي في إطار واحد. والتقطت الصورة بواسطة المسبار فوييجر 1 وهو في طريقه إلى "جولته الكبرى" في النظام الشمسي.

فقط بعد السفر مئات الآلاف أو حتى ملايين الكيلومترات، ثم العودة، يمكننا أن نقدر حقًا المسافة التي تقع بين العالمين.

تم التقاطها بواسطة محطة الكواكب الآلية "Mars-Express".
التاريخ: 3 يوليو 2003.

التقطت محطة ماكس إكسبرس (Mars Express) الآلية بين الكواكب التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية هذه الصورة للأرض على بعد ملايين الكيلومترات في طريقها إلى المريخ.

هذه مساحة ضخمة وفارغة.

تم التقاطها بواسطة المركبة الفضائية Mars Odyssey التابعة لناسا.
التاريخ: 19 أبريل 2001.

وتظهر هذه الصورة بالأشعة تحت الحمراء، الملتقطة من مسافة 2.2 مليون كيلومتر، المسافة الهائلة بين الأرض والقمر - حوالي 385 ألف كيلومتر، أو حوالي 30 قطر الأرض. التقطت المركبة الفضائية Mars Odyssey هذه الصورة أثناء توجهها نحو المريخ.

ولكن حتى معًا، يبدو نظام الأرض والقمر غير ذي أهمية في الفضاء السحيق.

التقطتها مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا.
التاريخ: 26 أغسطس 2011.

التقطت مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا هذه الصورة خلال رحلتها التي استغرقت ما يقرب من 5 سنوات إلى كوكب المشتري، حيث تجري أبحاثًا حول العملاق الغازي.

ومن سطح المريخ، يبدو كوكبنا مجرد "نجم" آخر في سماء الليل، الأمر الذي حير علماء الفلك الأوائل.

تم التقاطها بواسطة مركبة استكشاف المريخ سبيريت.
التاريخ: 9 مارس 2004.

بعد حوالي شهرين من هبوطها على المريخ، التقطت المركبة الفضائية سبيريت صورة للأرض تظهر كنقطة صغيرة. وتقول وكالة ناسا إنها "أول صورة على الإطلاق للأرض مأخوذة من سطح كوكب آخر خارج القمر".

تضيع الأرض في حلقات زحل الجليدية اللامعة.

تم التقاطها بواسطة محطة كاسيني الآلية بين الكواكب.
التاريخ: 15 سبتمبر 2006.

التقطت محطة كاسيني الفضائية التابعة لناسا 165 صورة لظل زحل لإنشاء هذه الفسيفساء ذات الإضاءة الخلفية لعملاق الغاز. لقد تسللت الأرض إلى الصورة الموجودة على اليسار.

على بعد مليارات الكيلومترات من الأرض، كما قال كارل ساجان ساخرًا، عالمنا ليس سوى "نقطة زرقاء شاحبة"، كرة صغيرة وحيدة تدور عليها كل انتصاراتنا ومآسينا.

تم التقاطها بواسطة المسبار الآلي Voyager 1.
التاريخ: 14 فبراير 1990.

هذه الصورة للأرض هي واحدة من سلسلة "صور النظام الشمسي" التي التقطتها فوييجر 1 على بعد حوالي 4 مليارات ميل من المنزل.

من خطاب ساجان:

ربما لا يوجد دليل على الغطرسة البشرية الغبية أفضل من هذه الصورة المنفصلة لعالمنا الصغير. يبدو لي أنها تؤكد مسؤوليتنا، وواجبنا أن نكون أكثر لطفًا مع بعضنا البعض، وأن نحافظ على النقطة الزرقاء الشاحبة ونعتز بها - موطننا الوحيد.

رسالة ساجان ثابتة: هناك أرض واحدة فقط، لذا يجب علينا أن نفعل كل ما في وسعنا لحمايتها، وحمايتها بشكل أساسي من أنفسنا.

التقط القمر الصناعي الياباني القمري الاصطناعي Kaguya (المعروف أيضًا باسم SELENE) هذا الفيديو لارتفاع الأرض فوق القمر بتسارع 1000% للاحتفال بالذكرى الأربعين لصورة Earthrise التي التقطها طاقم أبولو 8.

أسلافنا الذين عاشوا على هذا الكوكب منذ ألف عام لم يكن لديهم التكنولوجيا والموارد التي لدينا الآن لدراسة كوننا وما يكمن وراءه. لذلك، في تلك الأيام، كان العديد من محبي علم الفلك يقضون لياليهم ينظرون إلى السماء، ويبتكرون النظريات، ويحكون الحكايات عن السماء فوقهم. وما لا يعلمونه هو أن ما كان يحدث على بعد عدة سنوات ضوئية كان أكثر تجاوزًا من أكثر القصص إثارة التي يمكن أن يتوصلوا إليها.

على مدار الخمسين عامًا الماضية، فتحت وكالة ناسا الباب أمام استكشاف الفضاء من خلال تلسكوباتها المتطورة ومحطات الأبحاث الآلية التي تتيح لنا استكشاف مختلف أركان وزوايا الفضاء. الطريقة الوحيدة التي يمكننا من خلالها رؤية الكون هي من خلال الصور التي تنتجها وكالة ناسا، إلا إذا كنت بالطبع أحد المحظوظين الذين يستطيعون شراء تذكرة إلى الفضاء من Virgin Galactic.

من المهم جدًا ملاحظة أن اختيار قائمة مكونة من عشرين صورة فقط من مئات الآلاف هو أمر صعب للغاية ومن المستحيل القيام به دون قدر معين من الذاتية. الصور التي نعرضها لكم أدناه هي بعض من أكثر الصور المذهلة التي تم الحصول عليها من خلال تصوير الأقمار الصناعية أثناء استكشاف الكواكب والمهمات الفضائية. إذا كنت تعتقد أننا فوتنا أي لقطات رائعة، قم بنشرها في التعليقات!

لذلك، نقدم انتباهكم إلى قائمة تضم عشرين من أروع الصور التي التقطتها وكالة ناسا:

20. مجال هابل العميق الشديد

في مراحله الأولى، تم استخدام تلسكوب هابل لتصوير الفضاء البعيد جدًا الواقع في منطقة صغيرة في كوكبة الدب الأكبر. أصدرت ناسا مؤخرًا نسخة جديدة من هذه الصورة تسمى "Hubble Extreme Deep Field"، والتي تم إنشاؤها من 2000 صورة لما بدا وكأنه رقعة فارغة من السماء في مليوني ثانية فقط. كل بكسل، نقطة، دوامة ونقطة ضوء في هذه الصورة تمثل مجرة ​​بأكملها. فقط تخيل حجم هذه المساحة. تم ضغط مليارات النجوم في بكسل واحد في هذه الصورة.

19. الفوضى في قلب أوريون


تُظهر الصورة المجمعة من التلسكوبين الفضائيين سبيتزر وهابل فوضى النجوم حديثة الولادة الواقعة على بعد 1500 سنة ضوئية في قلب سديم أوريون. وهو أقرب تجمع ضخم من النجوم إلينا، ويعتقد علماء الفلك أنه يحتوي على أكثر من 1000 نجم شاب. تُظهر الصورة مجموعة من النجوم حديثة الولادة منتشرة في جميع أنحاء السديم. سديم أوريون هو الجزء الأكثر سطوعًا في سيف أوريون، المعروف أيضًا باسم كوكبة الصياد.

18. سير يوري مالينشينكو في الفضاء


في أي وقت يضطر فيه رائد الفضاء إلى الخروج من مركبة في الفضاء، يُطلق على ذلك اسم السير في الفضاء. في 11 سبتمبر 2000، تم تصوير رائد الفضاء والباحث يوري مالينشينكو أثناء سيره في الفضاء، مما أعطانا هذه الصورة المذهلة. في ذلك اليوم، أمضى يوري مالينشينكو ورائد الفضاء إدوارد تي لو أكثر من 6 ساعات في الفضاء الخارجي، حيث قاما بالعمل في الجزء الخارجي من محطة الفضاء الدولية.

17. "عين الله"


يقع سديم الحلزون، المعروف أيضًا باسم "عين الله"، على بعد حوالي 650 سنة ضوئية من الشمس في كوكبة الدلو. مداها حوالي 2.5 سنة ضوئية. يمكن رؤية عقد من الغازات المركبة من عناصر مجهولة عند الحافة الداخلية لسديم الحلزون. الصورة عبارة عن صورة مركبة من تلسكوب هابل الفضائي وصور واسعة الزاوية من كاميرا الفسيفساء التابعة لمرصد كيت بيك الوطني.

16. سديم روزيت


سديم الوردة هو منطقة ضخمة كروية الشكل تقع بجوار سحابة جزيئية عملاقة في كوكبة مونوسيروس في مجرة ​​درب التبانة، على بعد حوالي 5200 سنة ضوئية من الأرض. هذا السديم ببساطة ضخم ويغطي ستة أضعاف مساحة القمر بأكمله. كما هو موضح في الصورة أعلاه، فإن سديم روزيت هو منطقة تكوين نجمي نشط تتوهج نتيجة للأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن النجوم الزرقاء الساخنة الشابة التي تمر رياحها حتما عبر مركزها.

15. هرقل أ – الثقب الأسود


للوهلة الأولى، تبدو هرقل A مجرة ​​بيضاوية نموذجية، لكنها فريدة من نوعها من حيث أن مركزها عبارة عن ثقب أسود ضخم بحيث تبدو مجرتنا غير ذات أهمية بالمقارنة. تقع مجرة ​​هرقل أ على بعد أكثر من ملياري سنة ضوئية من مجرتنا درب التبانة، وتبلغ كتلتها الإجمالية حوالي 1000 مرة كتلة مجرتنا. من المرجح أن تكون المناطق الأرجوانية التي تظهر في هذه الصورة ناتجة عن اصطدام جزيئات المادة ببعضها البعض وتسخينها أثناء سحبها إلى الثقب الأسود.

14. سديم السلطعون


وقد لاحظ علماء الفلك الصينيون لأول مرة الموت الجميل المذهل لنجم في كوكبة الثور باعتباره مستعرًا أعظم في عام 1054. وبعد ما يقرب من ألف عام، انفجر جسم معتم رائع يعرف باسم النجم النيوتروني وأطلق مجموعة من الجسيمات عالية الطاقة في مجال متوسع يعرف باسم سديم السرطان.

تم إنشاء هذه الصورة المركبة من خلال الجمع بين الصور من ثلاثة مراصد. الصور الضوئية التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي باللونين الأحمر والأصفر، وصور تشاندرا للأشعة السينية باللون الأزرق، وصور سبيتزر للأشعة تحت الحمراء باللون الأرجواني. مثل العديد من التلسكوبات الأخرى، رصد شاندرا سديم السرطان بشكل متكرر منذ بدء المهمة.

13. مجرتان حلزونيتان


تم إنشاء هذه الصورة لمجرتين باستخدام صور هابل المأخوذة من ثلاث زوايا. غيرت قوى المد والجزر القوية القادمة من المجرة الأكبر NGC 2207 الموجودة على اليسار شكل المجرة الأصغر IC 2163، وطردت الغاز والنجوم في تيارات طويلة انتشرت على مدى أكثر من 100000 سنة ضوئية. ليس لدى IC 2163 طاقة كافية للهروب من جاذبية NGC 2207، لذلك سيتم سحبها للخلف باستمرار. ستكون المجرة الصغيرة محاصرة باستمرار في مدارها المشترك، وستستمر هاتان المجرتان في التغيير ومقاطعة بعضهما البعض. بعد ذلك، على الأرجح، بعد مليارات السنين، ستندمج كلا المجرتين في مجرة ​​واحدة ضخمة. هناك نظرية مفادها أن عددًا من المجرات الموجودة اليوم، بما في ذلك مجرة ​​طريق الغسيل، قد تشكلت من خلال عملية مماثلة لاندماج المجرات الأصغر على مدى مليارات السنين.

12. "MAVEN" ("تطور الغلاف الجوي والمواد المتطايرة على المريخ") (Mars Orbiter)


تُظهر الصورة أعلاه القمر الاصطناعي التابع لناسا، والمعروف باسم MAVEN، والذي يستكشف الغلاف الجوي العلوي للمريخ للمساعدة في فهم تغير المناخ على الكوكب الأحمر. بدأت الاكتشافات المبكرة للقمر الصناعي الذي تم إطلاقه حديثًا في الكشف عن تفاصيل أساسية حول كيفية استعادة الفضاء للغلاف الجوي للمريخ مع مرور الوقت. وتضمنت البيانات التي تم الحصول عليها من MAVEN اكتشاف عملية جديدة يمكن من خلالها للرياح الشمسية أن تخترق عمق الغلاف الجوي للكوكب.

11. داخل سديم اللهب


تُظهر هذه الصورة بالأشعة تحت الحمراء المأخوذة من مرصد شاندرا للأشعة السينية المداري منطقة تشكل النجوم المذهلة المعروفة باسم NGC 2024، بالإضافة إلى سديم اللهب. يقع في كوكبة أوريون، على بعد حوالي 1400 سنة ضوئية من الأرض. ووفقا لحسابات العلماء، يبلغ عمر النجوم الموجودة في مركز العنقود حوالي 200 ألف سنة، بينما يمكن أن يصل عمر النجوم الموجودة في حافته الخارجية إلى 1.5 مليون سنة.

10. أصداء الضوء

التقط هابل صورة مذهلة أخرى، هذه المرة لصدى الضوء. منذ يناير 2002، كان العلماء يراقبون عن كثب نجمًا غير عادي يُدعى V838 Monocerotis، ويقع على بعد حوالي 20 ألف سنة ضوئية من الأرض. وفي وقت الانفجار الذي استمر عدة أسابيع، كان هذا النجم أكثر سطوعا من الشمس بـ 600 ألف مرة. وبمرور الوقت، بدأ النجم يخفت، لكن الضوء المنبعث منه انتقل من النجم إلى الخارج، ليضيء السديم المحيط بالنجم. ثم ضرب الضوء السحابة الغازية للسديم وانعكس في عدة أماكن. وتسبب ذلك في انتشار الضوء الناتج عن الانفجار في جميع أنحاء الكون، مما أدى إلى نشر الغبار الكوني فيما تسميه وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) "صدى الضوء الأكثر إثارة في تاريخ علم الفلك".

9. المذنب C/2011 W3 (لوفجوي)

المذنب C/2011 W3 (Lovejoy) هو مذنب دوري. وهذا يعني أنه يمكن أن يكون له مدارات متغيرة للغاية وفترات ظهور تتراوح من 200 إلى 1000 عام. تبلغ الفترة المدارية لـ Lovejoy ما يقرب من 8000 عام. في الآونة الأخيرة، مر مذنب بالقرب من الأرض، وظهر كنقطة مضيئة للغاية في السماء. كما هو واضح في الصورة، يمتلك المذنب لوفجوي ذيلا أيونيا مفصلا، يتكون من غاز متأين تنطلقه الأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس، والتي تدفعها الرياح الشمسية إلى الخارج. وهذا ما يفسر تشكيل ذيل المذنب ذو البنية الجميلة.

8. شروق الشمس المريخي


على الرغم من أن هذه الصورة قد لا تكون مذهلة وملفتة للنظر مثل بعض الصور الأخرى في هذه القائمة، إلا أن الصورة أعلاه هي مجرد واحدة من العديد من الصور المذهلة التي التقطتها مركبة Curiosity Rover على المريخ. يمكن أن تكون مشاهدة غروب الشمس على كوكبنا تجربة رائعة ومثيرة للإعجاب، ولكن هل هناك شيء أكثر إثارة من مشاهدة غروب الشمس على عالم آخر؟ ربما في يوم من الأيام، سيتمكن الناس من مشاهدة هذا المشهد ليس في الصور الفوتوغرافية، ولكن بأعينهم.

7. الرخام الأزرق


هذه الصورة المذهلة، التي تسمى "الرخام الأزرق"، هي الصورة الأكثر تفصيلا وألوانا حقيقية للأرض حتى الآن. قام العلماء بدمج أشهر من الملاحظات لسطح الأرض والجليد البحري والمحيطات والسحب في مجموعة واحدة تظهر كل كيلومتر مربع من كوكبنا باللون الحقيقي. الكثير من المعلومات التي تم جمعها في هذه الصورة جاءت من أداة واحدة للاستشعار عن بعد تابعة لناسا تسمى مقياس الطيف التصويري متوسط ​​الدقة.

6. القوس والنشاب "الفضول"

قام الروبوت الذي يبلغ وزنه طنًا واحدًا بهبوط غير مسبوق على سطح المريخ في 5 أغسطس 2012. كان وصول كيوريوسيتي استثنائيًا لأسباب عديدة، بما في ذلك البحث عن أدلة على وجود حياة قديمة على الكوكب الأحمر ومحيطه الحيوي يعتمد على الكائنات الحية الدقيقة ذاتية التغذية والتغذية الكيميائية، مما يجعل الاستيطان البشري على المريخ احتمالًا حقيقيًا في المستقبل القريب. منذ وصولها إلى الكوكب الأحمر، قامت المركبة ببعض الأشياء المثيرة للاهتمام للغاية. هذه الصورة هي مثال رائع على ذلك: من كان يظن أنه بإمكاننا إرسال روبوت إلى المريخ يمكنه صنع الأقواس؟

5. أول توهج شمسي ملحوظ في عام 2015


في 12 يناير 2015، أطلقت الشمس توهجًا شمسيًا متوسط ​​المستوى، وتم التقاط هذا الحدث المذهل بواسطة مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية، الذي يراقب العمليات الشمسية بانتظام. التوهجات الشمسية هي رشقات نارية قوية للغاية من الإشعاع. لا يمكن للإشعاع الناتج عن التوهج الشمسي أن يمر عبر الغلاف الجوي للأرض، ولكن إذا كان قويا بما فيه الكفاية، فإنه يمكن أن يعطل الغلاف الجوي للأرض عند المستوى الذي تنتقل إليه إشارات راديو GPS.

4. أركان الخلق

تم التقاط الصورة الأصلية التي تستند إليها هذه الصورة بواسطة تلسكوب هابل الفضائي في 1 أبريل 1995. للاحتفال بالذكرى العشرين القادمة، أنشأ علماء الفلك صورة عالية الدقة لأعمدة الخلق، كما هو موضح أعلاه. تم إصداره لإسعاد الجمهور في يناير من هذا العام. وتقع "أعمدة الخلق" في سديم النسر على بعد 7000 سنة ضوئية. وتتكون من الهيدروجين الجزيئي والغبار، الذي يتآكل بسبب التبخر الضوئي الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن النجوم الساخنة القريبة.

3. أوروبا هو قمر جليدي تابع لكوكب المشتري


هذه الصورة المذهلة هي أفضل صورة حتى الآن لقمر المشتري الجليدي. لقد أثار أوروبا اهتمام العلماء منذ فترة طويلة بسبب ظهور علامات وجود محيط تحت سطحه، وكذلك بسبب ظهور الشقوق بوضوح على سطحه. يبدو أن المحيط محمي من الإشعاع الضار، مما يجعل أوروبا أحد الأجسام الكونية الأكثر احتمالية في النظام الشمسي لإيواء حياة غريبة. وهذا هو أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل الأمر مغريًا جدًا للعلماء. ويحتوي أوروبا على جميع العناصر التي يعتقد العلماء أنها ضرورية لنشوء الحياة: الطاقة والماء والمواد العضوية.

2. زحل يبتسم لكاسيني


تم إطلاق المركبة الفضائية الآلية Cassini-Huygens في أكتوبر 1997 ووصلت إلى زحل في عام 2004. منذ ذلك الحين، التقط الجهاز العديد من الصور المذهلة، لكن هذه الفسيفساء لزحل تتحدى الوصف ببساطة. تظهر هذه الصورة شيئًا نادرًا ما يحدث. أضاءت الشمس زحل من الخلف، وكان مسبار كاسيني-هويجنز أقرب من المعتاد إلى سطح زحل. وقد سمح له ذلك بالتقاط هذه الصورة المذهلة بألوان مذهلة وحلقات زحل المفصلة بشكل مذهل.

1. ثوران شمسي مذهل


شمسنا عبارة عن خزان من البلازما الساخنة للغاية المتشابكة مع المجالات المغناطيسية. في 31 أغسطس 2012، رصد مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية التابع لناسا الشمس عندما دارت مجالات مغناطيسية قوية على سطح الشمس نحو الخارج في دوامة من البلازما، أثناء عاصفة شمسية. لفائف من البلازما، تتحرك بعيدًا عن سطح الشمس بسرعة 1400 كيلومتر في الثانية، تطير بعيدًا عن سطحها لمسافة 300 ألف كيلومتر.

لقد اقتربت اللحظة التي انتظرها جميع علماء الفلك في العالم بفارغ الصبر منذ سنوات طويلة. نحن نتحدث عن إطلاق تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد، والذي يعتبر نوعا من خليفة هابل الشهير.

لماذا هناك حاجة إلى التلسكوبات الفضائية؟

قبل أن نبدأ في النظر في الميزات التقنية، دعونا نتعرف على سبب الحاجة إلى التلسكوبات الفضائية على الإطلاق وما هي المزايا التي تتمتع بها مقارنة بالمجمعات الموجودة على الأرض. والحقيقة أن الغلاف الجوي للأرض، وخاصة بخار الماء الموجود فيه، يمتص نصيب الأسد من الإشعاع القادم من الفضاء. وهذا بالطبع يجعل من الصعب جدًا دراسة العوالم البعيدة.

لكن الغلاف الجوي لكوكبنا بما فيه من تشوهات وغيوم، وكذلك الضوضاء والاهتزازات على سطح الأرض، لا يشكل عائقا أمام التلسكوب الفضائي. في حالة مرصد هابل الأوتوماتيكي، ونظرًا لغياب التأثير الجوي، فإن دقة وضوحه أعلى بحوالي 7 إلى 10 مرات من دقة التلسكوبات الموجودة على الأرض. تم الحصول على العديد من الصور للسدم والمجرات البعيدة التي لا يمكن رؤيتها في سماء الليل بالعين المجردة بفضل هابل. على مدار 15 عامًا من العمل في المدار، تلقى التلسكوب أكثر من مليون صورة لـ 22 ألف جرم سماوي، بما في ذلك العديد من النجوم والسدم والمجرات والكواكب. وبمساعدة هابل، أثبت العلماء، على وجه الخصوص، أن عملية تكوين الكواكب تحدث بالقرب من معظم النجوم المضيئة في مجرتنا.

لكن هابل، الذي أطلق عام 1990، لن يدوم إلى الأبد، وقدراته التقنية محدودة. في الواقع، على مدى العقود الماضية، أحرز العلم تقدما كبيرا، والآن أصبح من الممكن إنشاء أجهزة أكثر تقدما يمكنها الكشف عن العديد من أسرار الكون. سوف يصبح جيمس ويب مثل هذا الجهاز.

قدرات جيمس ويب

وكما رأينا بالفعل، فإن إجراء دراسة كاملة للفضاء بدون أجهزة مثل هابل أمر مستحيل. الآن دعونا نحاول فهم مفهوم "جيمس ويب". هذا الجهاز عبارة عن مرصد مداري للأشعة تحت الحمراء. بمعنى آخر، ستكون مهمتها دراسة الإشعاع الحراري للأجسام الفضائية. دعونا نتذكر أن جميع الأجسام، الصلبة والسائلة، التي يتم تسخينها إلى درجة حرارة معينة، تنبعث منها طاقة في طيف الأشعة تحت الحمراء. في هذه الحالة، تعتمد الأطوال الموجية المنبعثة من الجسم على درجة حرارة التسخين: كلما ارتفعت درجة الحرارة، قل الطول الموجي وارتفعت شدة الإشعاع.

ومن بين المهام الرئيسية للتلسكوب المستقبلي اكتشاف ضوء النجوم والمجرات الأولى التي ظهرت بعد الانفجار الكبير. وهذا أمر صعب للغاية، لأن الضوء المتحرك على مدى ملايين ومليارات السنين يخضع لتغيرات كبيرة. وبالتالي، فإن الإشعاع المرئي لنجم معين يمكن أن تمتصه سحابة الغبار بالكامل. وفي حالة الكواكب الخارجية، يكون الأمر أكثر صعوبة، لأن هذه الأجسام صغيرة للغاية (وفقًا للمعايير الفلكية بالطبع) و"خافتة". بالنسبة لمعظم الكواكب، نادرًا ما يتجاوز متوسط ​​درجة الحرارة 0 درجة مئوية، وفي بعض الحالات يمكن أن ينخفض ​​إلى أقل من -100 درجة مئوية. من الصعب جدًا اكتشاف مثل هذه الأشياء. لكن المعدات المثبتة على تلسكوب جيمس ويب ستمكن من تحديد الكواكب الخارجية التي تصل درجة حرارة سطحها إلى 300 كلفن (وهو ما يعادل مؤشر الأرض)، وتقع على بعد أكثر من 12 وحدة فلكية من نجومها وعلى مسافة تصل إلى 15 ضوءًا. سنوات منا.

تم تسمية التلسكوب الجديد على اسم الرئيس الثاني لناسا. كان جيمس ويب على رأس وكالة الفضاء الأمريكية من عام 1961 إلى عام 1968. كان على عاتقه السيطرة على تنفيذ عمليات الإطلاق الأولى المأهولة إلى الفضاء في الولايات المتحدة. لقد قدم مساهمة كبيرة في برنامج أبولو، الذي كان هدفه هبوط الإنسان على سطح القمر.

في المجموع، سيكون من الممكن مراقبة الكواكب الموجودة حول عدة عشرات من النجوم "المجاورة" لشمسنا. علاوة على ذلك، لن يتمكن "جيمس ويب" من رؤية الكواكب نفسها فحسب، بل أيضًا أقمارها الصناعية. وبعبارة أخرى، يمكننا أن نتوقع ثورة في دراسة الكواكب الخارجية. وربما ليس وحده. إذا تحدثنا عن النظام الشمسي، فقد تكون هناك اكتشافات مهمة جديدة هنا أيضًا. والحقيقة هي أن المعدات الحساسة للتلسكوب ستكون قادرة على اكتشاف ودراسة الأجسام الموجودة في النظام عند درجة حرارة -170 درجة مئوية.

ستتيح لك إمكانيات التلسكوب الجديد فهم العديد من العمليات التي تحدث في فجر وجود الكون - والنظر في أصوله ذاتها. دعونا نفكر في هذه المشكلة بمزيد من التفصيل: كما تعلمون، نرى النجوم التي تبعد عنا 10 سنوات ضوئية تمامًا كما كانت قبل 10 سنوات. وبالتالي، فإننا نرصد أجساما تقع على مسافة أكثر من 13 مليار سنة ضوئية، حيث ظهرت مباشرة تقريبا بعد الانفجار الكبير، الذي يعتقد أنه حدث قبل 13.7 مليار سنة. وستتيح الأدوات المثبتة على التلسكوب الجديد رؤية مسافة أبعد بمقدار 800 مليون من تلسكوب هابل، الذي سجل رقما قياسيا في وقته. لذلك سيكون من الممكن رؤية الكون كما كان بعد 100 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير. ربما سيغير هذا أفكار العلماء حول بنية الكون. كل ما تبقى هو انتظار بدء تشغيل التلسكوب المقرر في عام 2019. ومن المتوقع أن يظل الجهاز قيد التشغيل لمدة تتراوح بين 5 إلى 10 سنوات، لذلك سيكون هناك متسع من الوقت للاكتشافات الجديدة.

جهاز عام

لإطلاق جيمس ويب، يريدون استخدام مركبة الإطلاق Ariane 5، التي صنعها الأوروبيون. بشكل عام، على الرغم من الدور المهيمن لوزارة الفضاء الأمريكية، يمكن تسمية المشروع دوليا. تم تطوير التلسكوب نفسه من قبل الشركتين الأمريكيتين Northrop Grumman وBall Aerospace، وشارك في البرنامج خبراء من 17 دولة. وبالإضافة إلى المتخصصين من الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي، قدم الكنديون أيضًا مساهمات كبيرة.

بعد الإطلاق، سيكون الجهاز في مدار هالة عند نقطة L2 Lagrange في نظام الشمس-الأرض. وهذا يعني أن التلسكوب الجديد، على عكس هابل، لن يدور حول الأرض: فالوميض المستمر لكوكبنا يمكن أن يتداخل مع عمليات الرصد. وبدلا من ذلك، سوف يدور جيمس ويب حول الشمس. في الوقت نفسه، لضمان التواصل الفعال مع الأرض، ستتحرك حول النجم بشكل متزامن مع كوكبنا. ستصل مسافة جيمس ويب من الأرض إلى 1.5 مليون كيلومتر: نظرًا لهذه المسافة الكبيرة، لن يكون من الممكن تحديثه أو إصلاحه مثل هابل. ولذلك، فإن الموثوقية هي في طليعة مفهوم جيمس ويب بأكمله.

ولكن ما هو التلسكوب الجديد؟ أمامنا مركبة فضائية تزن 6.2 طن. لكي نكون واضحين، يزن هابل 11 طنًا، أي ضعف ذلك الوزن تقريبًا. في الوقت نفسه، كان حجم هابل أصغر بكثير - ويمكن مقارنته بالحافلة (التلسكوب الجديد يمكن مقارنته بملعب تنس، وارتفاعه بمنزل مكون من ثلاثة طوابق). الجزء الأكبر من التلسكوب هو الدرع الشمسي الذي يبلغ طوله 20 مترًا وعرضه 7 أمتار. يبدو وكأنه كعكة طبقة ضخمة. ولتصنيع الدرع، تم استخدام فيلم بوليمر خاص، مطلي بطبقة رقيقة من الألومنيوم من جهة والسيليكون المعدني من جهة أخرى. تمتلئ الفراغات الموجودة بين طبقات الدرع الحراري بالفراغ: وهذا يعقد عملية نقل الحرارة إلى "قلب" التلسكوب. الغرض من هذه الخطوات هو الحماية من أشعة الشمس وتبريد المصفوفات فائقة الحساسية للتلسكوب إلى -220 درجة مئوية. وبدون ذلك، سوف "يعمى" التلسكوب بسبب وهج الأشعة تحت الحمراء لأجزائه وسيتعين عليك نسيان الأمر مراقبة الأشياء البعيدة.

أكثر ما يلفت انتباهك هو مرآة التلسكوب الجديد. من الضروري تركيز أشعة الضوء - تقوم المرآة بتقويمها وإنشاء صورة واضحة، بينما تتم إزالة تشوهات اللون. سيحصل جيمس ويب على مرآة رئيسية يبلغ قطرها 6.5 متر، وللمقارنة، فإن نفس الرقم بالنسبة لهابل هو 2.4 متر، وقد تم اختيار قطر المرآة الرئيسية للتلسكوب الجديد لسبب ما - وهذا هو بالضبط ما هو مطلوب قياس ضوء المجرات البعيدة. ويجب القول أن حساسية التلسكوب وكذلك دقته تعتمد على حجم مساحة المرآة (في حالتنا 25 مترًا مربعًا)، والتي تجمع الضوء من الأجسام الفضائية البعيدة.

بالنسبة لمرآة ويب، تم استخدام نوع خاص من البريليوم، وهو مسحوق ناعم. يتم وضعها في حاوية من الفولاذ المقاوم للصدأ ثم يتم ضغطها إلى شكل مسطح. بعد إزالة الحاوية الفولاذية، يتم تقطيع قطعة البريليوم إلى قطعتين، لعمل فراغات مرآة، تستخدم كل منها لإنشاء قطعة واحدة. يتم طحن كل منها وصقلها ثم تبريدها إلى درجة حرارة -240 درجة مئوية. ثم يتم توضيح أبعاد القطعة، ويتم صقلها النهائي، وتطبيق الذهب على الجزء الأمامي. وأخيرا، يتم إعادة اختبار الجزء في درجات الحرارة المبردة.

وفكر العلماء في عدة خيارات لما يمكن صنع المرآة منه، لكن في النهاية اختار الخبراء البريليوم، وهو معدن خفيف وصلب نسبيًا، وتكلفته مرتفعة جدًا. أحد أسباب هذه الخطوة هو أن البريليوم يحتفظ بشكله في درجات الحرارة المبردة. المرآة نفسها على شكل دائرة - وهذا يسمح بتركيز الضوء على الكاشفات بشكل مضغوط قدر الإمكان. إذا كان لدى جيمس ويب، على سبيل المثال، مرآة بيضاوية، فستكون الصورة ممدودة.
تتكون المرآة الرئيسية من 18 قطعة، والتي ستفتح بعد إطلاق المركبة في المدار. إذا كان صلبًا، فإن وضع التلسكوب على صاروخ آريان 5 سيكون ببساطة مستحيلًا فيزيائيًا. كل جزء سداسي الشكل، مما يسمح لك بالاستفادة القصوى من المساحة. عناصر المرآة ذهبية اللون. يضمن الطلاء الذهبي أفضل انعكاس للضوء في نطاق الأشعة تحت الحمراء: سوف يعكس الذهب بشكل فعال الأشعة تحت الحمراء بطول موجي من 0.6 إلى 28.5 ميكرومتر. ويبلغ سمك طبقة الذهب 100 نانومتر، ويبلغ الوزن الإجمالي للطلاء 48.25 جرامًا.

أمام الأجزاء الـ 18، تم تركيب مرآة ثانوية على حامل خاص: ستستقبل الضوء من المرآة الرئيسية وتوجهه إلى الأجهزة العلمية الموجودة في الجزء الخلفي من الجهاز. المرآة الثانوية أصغر بكثير من المرآة الأساسية ولها شكل محدب.

كما هو الحال مع العديد من المشاريع الطموحة، تبين أن سعر تلسكوب جيمس ويب أعلى من المتوقع. في البداية، خطط الخبراء أن تبلغ تكلفة المرصد الفضائي 1.6 مليار دولار، لكن التقديرات الجديدة تقول إن التكلفة يمكن أن ترتفع إلى 6.8 مليار، ولهذا السبب، في عام 2011، أرادوا التخلي عن المشروع، ولكن بعد ذلك تقرر العودة إلى تنفيذه. . والآن "جيمس ويب" ليس في خطر.

الأجهزة العلمية

لدراسة الأجسام الفضائية يتم تركيب الأدوات العلمية التالية على التلسكوب:

- NIRCam (كاميرات الأشعة تحت الحمراء القريبة)
- NIRSpec (مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة)
- MIRI (أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة)
- FGS/NIRISS (جهاز استشعار التوجيه الدقيق وجهاز التصوير بالأشعة تحت الحمراء القريبة ومطياف بدون شق)

تلسكوب جيمس ويب / © ويكيميديا

نيركام

تعتبر الكاميرا القريبة من الأشعة تحت الحمراء NIRCam وحدة التصوير الرئيسية. هذه هي نوع من "العيون الرئيسية" للتلسكوب. نطاق تشغيل الكاميرا من 0.6 إلى 5 ميكرومتر. سيتم بعد ذلك دراسة الصور الملتقطة بواسطة أدوات أخرى. وبمساعدة NIRCam، يريد العلماء رؤية الضوء المنبعث من أقدم الأجسام في الكون عند فجر تكوينها. بالإضافة إلى ذلك، ستساعد الأداة في دراسة النجوم الشابة في مجرتنا، وإنشاء خريطة للمادة المظلمة، وغير ذلك الكثير. من الميزات المهمة في NIRCam وجود كوروناغراف، والذي يسمح لك برؤية الكواكب حول النجوم البعيدة. سيصبح هذا ممكنًا بسبب قمع ضوء الأخير.

NIRSpec

باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة، سيكون من الممكن جمع المعلومات المتعلقة بكل من الخصائص الفيزيائية للأشياء وتركيبها الكيميائي. يستغرق التصوير الطيفي وقتًا طويلاً جدًا، ولكن باستخدام تقنية المصراع الدقيق سيكون من الممكن مراقبة مئات الأجسام فوق مساحة سماء تبلغ 3 × 3 دقيقة قوسية. تحتوي كل خلية بوابة صغيرة من NIRSpec على غطاء يفتح ويغلق تحت تأثير المجال المغناطيسي. تتمتع الخلية بتحكم فردي: اعتمادًا على ما إذا كانت مغلقة أم مفتوحة، يتم توفير معلومات حول جزء السماء قيد الدراسة أو على العكس من ذلك، يتم حظرها.

ميري

تعمل أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة في نطاق 5-28 ميكرومتر. يشتمل هذا الجهاز على كاميرا مزودة بمستشعر بدقة 1024 × 1024 بكسل، بالإضافة إلى جهاز قياس الطيف. ثلاث مصفوفات من كاشفات الزرنيخ والسيليكون تجعل من MIRI الأداة الأكثر حساسية في ترسانة تلسكوب جيمس ويب. ومن المتوقع أن يتمكن جهاز الأشعة تحت الحمراء المتوسطة من التمييز بين النجوم الجديدة، والعديد من أجسام حزام كويبر غير المعروفة سابقًا، والانزياح الأحمر للمجرات البعيدة جدًا، والكوكب الافتراضي الغامض X (المعروف أيضًا باسم الكوكب التاسع في النظام الشمسي). . درجة حرارة التشغيل الاسمية لـ MIRI هي 7 K. ولا يمكن لنظام التبريد السلبي وحده توفير ذلك: يتم استخدام مستويين لهذا الغرض. أولاً، يتم تبريد التلسكوب إلى 18 كلفن باستخدام أنبوب النبض، ثم يتم خفض درجة الحرارة إلى 7 كلفن باستخدام مبادل حراري خانق ثابت الحرارة.

FGS/نيريس

يتكون FGS/NIRISS من أداتين - مستشعر توجيه دقيق وجهاز تصوير للأشعة تحت الحمراء القريبة ومقياس طيف بدون شق. في الواقع، يقوم NIRISS بتكرار وظائف NIRCam وNIRSpec. يعمل الجهاز في نطاق 0.8-5.0 ميكرومتر، وسيقوم الجهاز باكتشاف "الضوء الأول" من الأجسام البعيدة عن طريق توجيه المعدات نحوها. سيكون NIRISS مفيدًا أيضًا في اكتشاف ودراسة الكواكب الخارجية. أما بالنسبة لمستشعر التأشير الدقيق FGS، فسيتم استخدام هذا الجهاز لتوجيه التلسكوب نفسه حتى يتمكن من الحصول على صور أفضل. تتيح لك كاميرا FGS تكوين صورة من منطقتين متجاورتين من السماء، يبلغ حجم كل منهما 2.4 × 2.4 دقيقة قوسية. كما أنه يقرأ المعلومات 16 مرة في الثانية من مجموعات صغيرة بحجم 8x8 بكسل: وهذا يكفي لتحديد النجم المرجعي المقابل بنسبة 95% في أي مكان في السماء، بما في ذلك خطوط العرض العالية.

ستسمح المعدات المثبتة على التلسكوب باتصالات عالية الجودة مع الأرض ونقل البيانات العلمية بسرعة 28 ميجابت/ثانية. وكما نعلم، لا يمكن لجميع المركبات البحثية أن تتباهى بهذه القدرة. على سبيل المثال، كان مسبار جاليليو الأمريكي ينقل المعلومات بسرعة 160 نقطة في الثانية فقط. لكن هذا لم يمنع العلماء من الحصول على كمية هائلة من المعلومات حول كوكب المشتري وأقماره.

تعد المركبة الفضائية الجديدة بأن تصبح خليفة جديرًا لهابل وستسمح لنا بالإجابة على الأسئلة التي تظل لغزًا محجوبًا حتى يومنا هذا. ومن بين الاكتشافات المحتملة لـ "جيمس ويب" اكتشاف عوالم مشابهة للأرض ومناسبة للسكن. يمكن أن تكون البيانات التي حصل عليها التلسكوب مفيدة للمشاريع التي تدرس إمكانية وجود حضارات غريبة.

هكذا "رأى" العلماء المريخ لأول مرة

قبل 51 عامًا، في 14 يوليو 1965، اقتربت المحطة الفضائية مارينر 4 من المريخ، والتقطت لأول مرة في تاريخ البشرية عدة صور فوتوغرافية لكوكب آخر. لالتقاط الصور، كان علي استخدام كاميرا تناظرية كبيرة مثبتة في الجزء السفلي من الجهاز. وبعد أن التقطت الكاميرا صورة، تم إرسال الصورة كرمز رقمي إلى الأرض. بمجرد استلام هذا الرمز على الأرض، كان لا بد من تشغيله من خلال وحدة فك التشفير. استغرق تشغيل هذا الجهاز عدة ساعات.

لكن هذه كانت الصور الأولى للمريخ في تاريخ البشرية، ولم يرغب موظفو ناسا في الانتظار. لذلك تقرر فك تشفير الصورة بأنفسنا يدويًا.

وبما أن رمز ظلال اللونين الأسود والأبيض للرمز المستلم معروف، فقد قرر الخبراء تلوين الرسالة المستلمة باستخدام أقلام الرصاص، بألوان تتراوح من الأصفر إلى البني. لذلك، اتضح أن الصورة الأولى في العالم للمريخ لم تكن صورة فوتوغرافية، بل رسمًا ملونًا يدويًا.

مساحة مكبرة من الصورة

تُظهر الصورة جزءًا من سطح المريخ بالقرب من خط الاستواء. ومن هذه الزاوية تبدو الصورة وكأنها التقطت على سطح الكوكب الأحمر. ولكن في الواقع، فإن "المنحدر" الموجود في منتصف الإطار هو الحافة المستديرة للكوكب. إليكم صورة بالأبيض والأسود توضح الموضع الحقيقي للجهاز.

مارينر 4 هي محطة أوتوماتيكية بين الكواكب. كان الهدف منه إجراء بحث علمي عن المريخ من مسار الطيران، ونقل معلومات حول الفضاء بين الكواكب وعن الفضاء القريب من المريخ. تم التخطيط للحصول على صور للسطح وإجراء تجربة على الكسوف الراديوي لإشارة من المحطة بواسطة كوكب للحصول على معلومات حول الغلاف الجوي والأيونوسفير. المنظمة الرائدة في مجال التصميم والتصنيع والاختبار هي مختبر الدفع النفاث التابع لناسا أو JPL. تم تطوير الأنظمة الفردية من قبل مختلف المنظمات الصناعية ومؤسسات التعليم العالي.

هذا ما بدا عليه مارينر 3 و4. في الأسفل لا يوجد مدفع، كما قد يبدو، بل كاميرا فيديو (الصورة: وكالة ناسا)

وأصبح هذا الجهاز أول مركبة فضائية تلتقط صورًا قريبة لكوكب آخر وترسلها إلى الأرض. التقطت مارينر 4 21 صورة كاملة للمريخ وصورة واحدة غير مكتملة. تم الحصول على الصورة غير المكتملة بسبب إغلاق المريخ للجهاز وانقطاع الاتصال اللاسلكي مع الأرض. حدث هذا في الفترة من 14 إلى 15 يوليو.

وكما في حالة كوكب الزهرة، فإن صور الغلاف الجوي وسطحه التي تمكنت البشرية من الحصول عليها بعد عدة سنوات من اقتراب مارينر 4 من الكوكب الأحمر، أتاحت صور المريخ الانتقال من التكهنات حول بنية السطح إلى الحقائق والحقائق. نظريات. إن أسطورة القنوات الموجودة على سطح المريخ، والتي مؤلفيها غير المقصودين هم علماء الفلك جيوفاني شياباريللي وبيرسيفال لويل، موجودة منذ فترة طويلة جدًا. وكان هذا هو السبب الذي جعل العلماء والناس العاديين يعتبرون القنوات لفترة طويلة من عمل المريخ. أطلق شياباريلي، وهو مراقب المريخ، اسم الخطوط المكتشفة بالكلمة الإيطالية "canali"، والتي تعني أي قنوات (سواء كانت طبيعية أو صناعية)، ويمكن ترجمتها إلى الإنجليزية باسم "قنوات" أو "قنوات" أو "أخاديد" (قنوات، القنوات الاصطناعية أو الأخاديد). عند ترجمة أعماله إلى اللغة الإنجليزية، تم استخدام كلمة "القنوات"، المستخدمة في اللغة الإنجليزية للدلالة على القنوات ذات الأصل الاصطناعي. ولم يحدد هو نفسه بعد ذلك ما كان يقصده بالضبط. لكن قلة من الناس شككوا في مدى صلاحية المريخ للسكن: كان على شخص ما إنشاء هذه القنوات على نطاق كوكبي.

وأظهرت خريطة المريخ التي أنشأها متخصصون في القوات الجوية الأمريكية عام 1962، وجود قنوات على سطحه. استخدمت ناسا هذه الخريطة لتخطيط مسار مارينر. تشير المستطيلات إلى المواقع التي تم تصويرها بواسطة كاميرات Mariner 4

لكن الجهاز لم يرى أي قنوات لا صناعية ولا طبيعية. وأظهرت الصور والبيانات التي قدمتها أجهزة المحطة أن المريخ كوكب جاف وبارد، وتبلغ درجات حرارة سطحه أقل من الصفر المئوي. الكوكب مليء بالإشعاع الكوني، ولا يوجد به غلاف أيونوسفير لحمايته من الجسيمات عالية الطاقة. لم تجد مارينر 4 أي آثار للحضارة على المريخ. لذلك، في عام 1965، تم تبديد أسطورة وجود القنوات على سطح الكوكب.

والآن، بعد مرور نصف قرن، أصبح لدى البشر ما يكفي من الأدوات لدراسة المريخ. الفضول والفرصة يعملان على سطحه. هناك العديد من المركبات الفضائية في المدار، بما في ذلك مركبة استطلاع المريخ المدارية ومانغالياان. كل هذا يسمح لنا بدراسة المريخ بعناية وإجراء اكتشافات مثيرة للاهتمام. على سبيل المثال، ساعدتنا المركبات المدارية في التعرف على الظهور الدوري للمياه السائلة على سطح الكوكب الأحمر.

بدأت هذه الدراسة مع مارينر 4. وتزامنت الذكرى الخمسين لتأسيسها مع تحليق نيوهورايزنز بالقرب من بلوتو.

قبل نصف قرن فقط، رسم العلماء صورا مشفرة تم استلامها من الفضاء باستخدام أقلام الرصاص. والآن يتلقى علماء الفلك صورا مفصلة لأجسام بعيدة عن الأرض، مثل بلوتو والمذنب تشوريوموف-جيراسيمينكو، وشارون، وسيريس. أتساءل ماذا سيحدث بعد 50 سنة أخرى؟

كما وعدت في التعليقات على منشوري "لماذا توجد المركبات الجوالة على المريخ!"، حيث تم طرح أسئلة حول الصور الفضائية، وصور الأجسام الفضائية، وحول خياطة الصور وكيف تلتقط المركبات الجوالة "صور شخصية"، تم إعداد هذه المادة.

إذا هيا بنا!"))

غالبًا ما تجذب الصور الفضائية المنشورة على مواقع وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى انتباه أولئك الذين يشككون في صحتها - حيث يجد النقاد آثارًا للتحرير أو التنقيح أو التلاعب بالألوان في الصور. كانت هذه هي الحال منذ ولادة "مؤامرة القمر"، والآن أصبحت الصور التي التقطها ليس الأميركيون فحسب، بل وأيضاً الأوروبيون واليابانيون والهنود، موضع شك. بالتعاون مع بوابة N+1، نبحث في سبب معالجة الصور الفضائية على الإطلاق وما إذا كان يمكن اعتبارها أصلية على الرغم من ذلك.

من أجل تقييم جودة الصور الفضائية التي نراها على الإنترنت بشكل صحيح، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار عاملين مهمين. أحدهما يتعلق بطبيعة التفاعل بين الوكالات وعامة الناس، والآخر تمليه القوانين الفيزيائية.

العلاقات العامة

تعد الصور الفضائية إحدى أكثر الوسائل فعالية لنشر عمل البعثات البحثية في الفضاء القريب والعميق. ومع ذلك، ليست كل اللقطات متاحة على الفور لوسائل الإعلام.

يمكن تقسيم الصور الواردة من الفضاء إلى ثلاث مجموعات: "الخام" والعلمية والعامة. تكون الملفات الخام أو الأصلية من المركبات الفضائية متاحة أحيانًا للجميع، وأحيانًا لا تكون كذلك. على سبيل المثال، يتم إصدار الصور التي التقطتها مركبات المريخ كيوريوسيتي وأبورتيونيتي أو قمر زحل كاسيني في الوقت الفعلي تقريبًا، بحيث يمكن لأي شخص رؤيتها في نفس الوقت الذي يدرس فيه العلماء المريخ أو زحل. يتم تحميل الصور الأولية للأرض من محطة الفضاء الدولية إلى خادم ناسا منفصل. يغمرهم رواد الفضاء بالآلاف، ولا أحد لديه الوقت لمعالجتها مسبقًا. الشيء الوحيد الذي يضاف لهم على الأرض هو مرجع جغرافي لتسهيل البحث.

عادة، يتم انتقاد اللقطات العامة المرفقة بالبيانات الصحفية الصادرة عن وكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى بسبب تنقيحها، لأنها هي التي تلفت انتباه مستخدمي الإنترنت في المقام الأول. وإذا كنت تريد، يمكنك العثور على الكثير من الأشياء هناك. والتلاعب بالألوان:

صورة لمنصة الهبوط للمركبة سبيريت في الضوء المرئي والتقاط ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة. (ج) ناسا/مختبر الدفع النفاث/كورنيل

وتراكب عدة صور:

شروق الأرض فوق فوهة كومبتون على القمر. (ج) ناسا/غودارد/جامعة ولاية أريزونا

ونسخ ولصق:

جزء من الرخام الأزرق 2001 (ج) ناسا/روبرت سيمون/موديس/USGS EROS

وحتى التنقيح المباشر مع مسح بعض أجزاء الصورة:

الصورة المميزة GPN-2000-001137 لبعثة أبولو 17. (ج) ناسا

إن دافع ناسا في حالة كل هذه التلاعبات بسيط جدًا لدرجة أنه ليس الجميع على استعداد لتصديقه: إنه أجمل.

ولكن هذا صحيح، فإن سواد الفضاء الذي لا نهاية له يبدو أكثر إثارة للإعجاب عندما لا يتداخل مع الحطام الموجود على العدسة والجسيمات المشحونة على الفيلم. يعد الإطار الملون أكثر جاذبية من الإطار الأسود والأبيض. البانوراما من الصور الفوتوغرافية أفضل من الإطارات الفردية. من المهم، في حالة وكالة ناسا، أنه من الممكن دائمًا العثور على اللقطات الأصلية ومقارنة إحداها بالأخرى. على سبيل المثال، النسخة الأصلية (AS17-134-20384) والنسخة "القابلة للطباعة" (GPN-2000-001137) لهذه الصورة من أبولو 17، والتي يُستشهد بها على أنها الدليل الرئيسي تقريبًا على تنقيح الصور القمرية:

مقارنة الإطارات AS17-134-20384 وGPN-2000-001137 (ج) ناسا

أو ابحث عن "عصا السيلفي" الخاصة بالمركبة الجوالة والتي "اختفت" عند التقاط صورته الذاتية:

فيزياء التصوير الرقمي

عادة، أولئك الذين ينتقدون وكالات الفضاء بسبب التلاعب بالألوان، أو استخدام المرشحات، أو نشر صور بالأبيض والأسود "في هذا العصر الرقمي" يفشلون في النظر في العمليات الفيزيائية التي ينطوي عليها إنتاج الصور الرقمية. إنهم يعتقدون أنه إذا قام الهاتف الذكي أو الكاميرا بإنتاج صور ملونة على الفور، فيجب أن تكون المركبة الفضائية أكثر قدرة على القيام بذلك، وليس لديهم أي فكرة عن العمليات المعقدة اللازمة للحصول على صورة ملونة على الشاشة على الفور.

دعونا نشرح نظرية التصوير الرقمي: مصفوفة الكاميرا الرقمية هي في الواقع بطارية شمسية. يوجد ضوء - يوجد تيار، لا يوجد ضوء - لا يوجد تيار. فقط المصفوفة ليست بطارية واحدة، ولكن العديد من البطاريات الصغيرة - بكسل، من كل منها يتم قراءة الإخراج الحالي بشكل منفصل. تركز البصريات الضوء على مصفوفة ضوئية، وتقرأ الإلكترونيات شدة الطاقة الصادرة عن كل بكسل. من البيانات التي تم الحصول عليها، يتم إنشاء الصورة بظلال من اللون الرمادي - من صفر تيار في الظلام إلى الحد الأقصى في الضوء، أي أن الإخراج أبيض وأسود. لجعله ملونًا، تحتاج إلى تطبيق مرشحات الألوان. ومن الغريب أن مرشحات الألوان موجودة في كل هاتف ذكي وفي كل كاميرا رقمية من أقرب متجر! (بالنسبة للبعض، هذه المعلومات تافهة، ولكن وفقًا لتجربة المؤلف، ستكون أخبارًا للكثيرين.) في حالة معدات التصوير الفوتوغرافي التقليدية، يتم استخدام مرشحات حمراء وخضراء وزرقاء متناوبة، والتي يتم تطبيقها بالتناوب على وحدات البكسل الفردية المصفوفة - وهذا هو ما يسمى بمرشح باير .

يتكون مرشح Bayer من نصف وحدات البكسل الخضراء، ويحتل كل من اللونين الأحمر والأزرق ربع المساحة. (ج) ويكيميديا

نكرر هنا: تنتج كاميرات الملاحة صورًا بالأبيض والأسود لأن هذه الملفات تزن أقل، وأيضًا لأن اللون ليس مطلوبًا هناك. تسمح لنا الكاميرات العلمية باستخراج معلومات حول الفضاء أكثر مما يمكن أن تراه العين البشرية، وبالتالي فهي تستخدم نطاقًا أوسع من مرشحات الألوان:

مصفوفة وأسطوانة مرشح لأداة OSIRIS على Rosetta (c) MPS

أدى استخدام مرشح للأشعة تحت الحمراء القريبة، وهو غير مرئي للعين، بدلا من اللون الأحمر، إلى ظهور المريخ باللون الأحمر في العديد من الصور التي وصلت إلى وسائل الإعلام. لم تتم إعادة طبع جميع الشروحات حول نطاق الأشعة تحت الحمراء، مما أدى إلى مناقشة منفصلة، ​​والتي ناقشناها أيضًا في مادة "ما هو لون المريخ".

ومع ذلك، تحتوي المركبة الفضائية Curiosity على مرشح Bayer، الذي يسمح لها بالتصوير بألوان مألوفة لأعيننا، على الرغم من تضمين مجموعة منفصلة من مرشحات الألوان أيضًا في الكاميرا.

مرشحات على الكاميرا الصاري للمركبة الجوالة كيوريوسيتي (ج) NASA/JPL-Caltech/MSSS

يعد استخدام المرشحات الفردية أكثر ملاءمة من حيث تحديد نطاقات الضوء التي تريد النظر إلى الكائن فيها. ولكن إذا تحرك هذا الكائن بسرعة، فإن موضعه يتغير في الصور في نطاقات مختلفة. وفي لقطات Elektro-L، كان هذا ملحوظًا في السحب السريعة، التي تمكنت من التحرك في غضون ثوانٍ بينما كان القمر الصناعي يغير الفلتر. على المريخ، حدث شيء مماثل عند تصوير غروب الشمس على المركبة الفضائية "سبيريت" و"أوبورتيونيتي" - ليس لديهم مرشح باير:

غروب الشمس الذي التقطته سبيريت في اليوم المريخي 489. تراكب الصور الملتقطة باستخدام مرشحات 753,535 و432 نانومتر. (ج) ناسا/مختبر الدفع النفاث/كورنيل

وفي زحل، تواجه كاسيني صعوبات مماثلة:

أقمار زحل تيتان (في الخلف) وريا (في الأمام) في صور كاسيني (ج) NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

عند نقطة لاغرانج، يواجه DSCOVR نفس الموقف:

للحصول على صورة جميلة من هذه اللقطة ومناسبة للتوزيع في وسائل الإعلام، عليك العمل في محرر الصور.

هناك عامل مادي آخر لا يعرفه الجميع - تتميز الصور الفوتوغرافية بالأبيض والأسود بدقة ووضوح أعلى مقارنة بالصور الملونة. وهي ما تسمى بالصور البانكروماتية، والتي تتضمن جميع المعلومات الضوئية التي تدخل إلى الكاميرا، دون قطع أي جزء منها باستخدام المرشحات. لذلك، فإن العديد من كاميرات الأقمار الصناعية "بعيدة المدى" لا تقوم بالتصوير إلا بتقنية البانكروم، وهو ما يعني بالنسبة لنا لقطات بالأبيض والأسود. تم تثبيت كاميرا LORRI هذه على New Horizons، وتم تثبيت كاميرا NAC على القمر الصناعي LRO القمري. نعم، في الواقع، جميع التلسكوبات تعمل بتقنية البانكروم، ما لم يتم استخدام مرشحات خاصة. ("ناسا تخفي اللون الحقيقي للقمر" ومن أين أتت).

يمكن توصيل كاميرا "ملونة" متعددة الأطياف، مزودة بمرشحات وبدقة أقل بكثير، بكاميرا بانكروماتية. وفي الوقت نفسه، يمكن تركيب صورها الملونة على صور بانكروماتية، ونتيجة لذلك نحصل على صور ملونة عالية الدقة.