ناسا فوييجر في منطقة معادية. إنها “تفادي الرصاص”.

لقد غامر مسبار فوييجر التابع لناسا في مكان لم تصل إليه أي آلات بشرية أخرى على الإطلاق، وهو الفضاء بين النجوم. لكن ذلك يأتي بتكلفة.

على بعد حوالي 15 و12 مليار ميل، تقع فوييجر 1 و2 خلف الفقاعة الواقية للشمس، والتي تسمى الغلاف الشمسي. في هذا العالم من الفضاء بين النجوم، تتمتع المسابير التي يبلغ عمرها 50 عامًا تقريبًا باحتمالية أكبر للتعرض للضرر من جسيمات معادية عالية السرعة، تسمى الأشعة الكونية المجرية، وذلك بسبب العدد الأكبر من الجسيمات التي تقترب كل ثانية.

وقال آلان كامينغز، عالم فيزياء الأشعة الكونية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا – الجامعة البحثية التي تدير مختبر الدفع النفاث التابع لناسا – لموقع ماشابل: “نحن نتفادى الرصاص هناك”. بدأ كامينغز العمل في مهمة فوييجر منذ 51 عامًا.

لكن الضربات المباشرة أمر لا مفر منه. في عام 2010، بينما كانت المركبة الفضائية فوييجر 2 على حافة الغلاف الشمسي لنظامنا الشمسي، بدأت بشكل غير متوقع في إرسال معلومات غير مفهومة إلى الأرض. يشتبه كامينغز في أن الأشعة الكونية المجرية العابرة عطلت جزءًا من ذاكرة الكمبيوتر، على الرغم من أن وكالة ناسا تمكنت في النهاية من تصحيح المشكلة. في الآونة الأخيرة، فشلت فوييجر 1 في إرسال بيانات قابلة للقراءة مرة أخرى خمسة أشهروهي حادثة مثيرة للقلق بشكل خاص والتي ربما تكون ناجمة عن الأشعة الكونية. شيء ما أفسد شريحة الكمبيوتر.

وأوضح كامينغز: “نحن لا نعرف كل شيء”، في إشارة إلى صعوبة التشخيص الدقيق لمثل هذه الحوادث المؤسفة البعيدة جدًا. “لكنني أعتقد أن الأشعة الكونية المجرية هي الطرف المذنب هنا لمعظم هذه المشاكل.”

“نحن نتفادى الرصاص هناك.”

الأشعة الكونية المجرية لا ترحم لأنها جسيمات صغيرة للغاية ومشحونة، وتسافر بسرعات لا تصدق – تقارب سرعة الضوء. وتعجب كامينغز: “المجرة تتخللها الأشعة الكونية المجرية”. يعتقد علماء الفلك أن النجوم المتفجرة بعنف – المستعرات الأعظم – هي المسؤولة عن خلق هذه الجسيمات، حيث تعمل موجة الصدمة الهائلة الناتجة عن الحدث على تسريع الجسيمات. تندفع هذه الجسيمات الذرية، بعد تجريدها من أغلفةها الخارجية، عبر الفضاء وكأنها نواة الذرات.

فالأثقل منها، مثل ذرات الحديد التي تتحول إلى أشعة كونية مجرية، يمكن أن تسبب أضرارًا أكبر من تلك الأخف وزنًا والأكثر وفرة. (يشبه الأمر إلى حد ما التعرض لضربة كرة بولينج بسرعة 50 ميلاً في الساعة، مقابل كرة جولف.) يمكنهم المرور مباشرة عبر شريحة كمبيوتر – تغيير رمزها – أو حتى البقاء هناك، حيث يمكنهم توجيه لكمة أكبر عن طريق القيام بشكل دائم ضرر.

مهندسون يقومون بتثبيت سجل ذهبي – يحتوي على موسيقى وأصوات وصور من الأرض – على جانب فوييجر 1.
مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

وبطبيعة الحال، فإن المركبات الفضائية التابعة لناسا، مثل Voyagers، مجهزة بأجزاء ودروع مقاومة للإشعاع، بما في ذلك التغليف حول الكابلات المهمة. يمكن لهذه الطبقات أن تمنع بعض الجسيمات، ولكن ليس كلها. وأوضح كامينغز: “يمكنك حماية نفسك إلى حد ما، لكن جسيمًا عالي الطاقة بما يكفي سيخترق دفاعاتك”. في وقت مبكر من مهمة فوييجر، كان مهندسو وكالة الفضاء قلقين بشأن مرور المركبة بالقرب من كوكب المشتري، وهو كوكب ينتج إشعاعات مكثفة. من المفترض أن يكون الشخص الذي يركب على متن سفينة Voyager قد تعرض لجرعة إشعاعية أكبر بـ 1000 مرة من المستوى المميت. يتذكر كامينغز: “كان ذلك عدائيًا جدًا”. وقال إن عددًا قليلًا من أجهزة الكشف على أداة قياس الأشعة المجرية الخاصة به (النظام الفرعي للأشعة الكونية) أصيبوا، ولكن بشكل عام، نجت الأداة والمركبة الفضائية بأكملها لإنتاج نتائج علمية جديدة، بما في ذلك صور نابضة بالحياة وغير مسبوقة.

ومع ذلك، في الكون الأعمق، يواجه المسافرون تهديدًا مختلفًا. تم رش المركبة حول كوكب المشتري العملاق الغازي بجزيئات مشحونة، لكنها كانت ذات طاقة أقل. الآن في الفضاء بين النجوم، تتعرض المركبة في كثير من الأحيان لتلك الجسيمات عالية الطاقة. يمكن لأي مكان في الفضاء – سواء في نظامنا الشمسي أو خارجه – أن يواجه تهديد الأشعة الكونية المجرية الضارة. لكن الاحتمالات تتعزز في عالم ما بين النجوم.

“يواجه المستكشفون مشاكل عندما يدخلون إلى مناطق جديدة.”

متى يمكن أن تأتي ضربة أخرى من هذا القبيل؟ قال كامينغز: “إنها مجرد فرصة عشوائية في الوقت الحالي”.

يحتفل فريق Voyager بعد استعادة بعض الاتصالات بـ Voyager 1 في 20 أبريل 2024.
مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

على بعد مليارات الأميال، على الأرض، في باسادينا المشمسة، كاليفورنيا، هناك حارس للمركبة. أو فيلق من الأوصياء. لقد ابتكر مهندسو ناسا ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا على مدى عقود طرقًا لإبقاء المركبة القديمة التي تتعرض للإشعاع على قيد الحياة. إنهم يتواصلون مع أجهزة الكمبيوتر القديمة الموجودة على متن المجسات التي يبلغ عمرها ما يقرب من نصف قرن. إن التحدث إلى مركبة بين النجوم لا يشبه إرسال رسالة نصية: يستغرق إرسال الرسالة ثم تلقيها يومين تقريبًا. في الآونة الأخيرة، في أبريل، واجه مهندسو ناسا شريحة كمبيوتر تالفة بشكل دائم على فوييجر 1. ومن خلال إرسال رسائل إلى المركبة، على بعد أكثر من 15 مليار ميل، نجحوا في تخزين الكود الفريد للرقاقة البائدة في شرائح أخرى، حيث “لا يوجد أي وأوضحت الوكالة أن الموقع كبير بما يكفي لاستيعاب قسم الكود بالكامل. تقوم المركبة مرة أخرى بالتواصل بشأن صحتها، ولكنها لم ترسل بعد البيانات العلمية.

وأكد كامينغز: “عليك أن تمدح المهندسين”.

لقد كانوا بالتأكيد مشغولين. وفي الفضاء المعادي، مع مرور الجسيمات عالية السرعة بلا توقف، فمن المرجح أن تستمر في ذلك. يعمل الوقود النووي على نفاد المركبة، لكن يمكنها – إذا لم تتضرر – أن ترسل قراءات غير مسبوقة من الفضاء المجهول حتى منتصف ثلاثينيات القرن الحالي.

“يواجه المستكشفون مشاكل عندما يدخلون إلى مناطق جديدة” قال كامينغز. “لم يكن وقت لويس وكلارك سهلاً أيضًا.”