سبيكتر-آر (جزء من برنامج راديوأسترون) هوقمر اصطناعي فهمي روسي ذي تلسكوب راديوي بقطر عشرة أمتار (33 قدم). أُطلق في 18 يوليوعام 2011، بواسطة صاروخ الإطلاق زينت-3إف، من ميناء بايكونور الفضائي لإجراء درس حول بُنى وديناميكيات المصادر الراديوية الفلكية في مجرتنا وفي المجرات الأخرى. يضع هذا التلسكوب بمساعدة بعض من أكبر التلسكوبات الراديوية الأرضية في العالم أسس قياس التداخل التي تمتد 350,000 كيلومتر.

توقف القمر الاصطناعي عن الاستجابة للتحكم الأرضي في 11 يناير عام 2019، وما زالت الحمولة الفهمية تعمل.

نظرة عامة

سبيكتر-آر هومشروع يموّله المركز الفضائي الفلكي في روسيا، أُطلق في مدار حول الأرض في 18 يوليوفي عام 2011، مسافة الأوج (أقرب نقطة من الأرض) الخاصة به تساوي 10000 كيلومتر عن الأرض (6200 ميل)، ومسافة الحضيض (أبعد نقطة عن الأرض) تساوي 390000 كيلومتر عن الأرض (240000ميل)، حوالي 700 ضعف الارتفاع المداري لتلسكوب هابل الفضائي في أعلى نقطة له و20 ضعف في أخفض نقطة. وللمقارنة، يبلغ متوسط المسافة بين الأرض والقمر 384400 كيلومتر (238900 ميل). في عام 2018، أصبح مدار هذا القمر الاصطناعي أكثر ثبات ًا إذ بلغ أوجه الأرضي 57000 كيلومتر (35000ميل) وحضيضه 320000 كيلومتر (200000 ميل)، ولم يعد مداره يتقاطع مع مدار القمر وسيكون في حالة مستقرة لمئات أوآلاف السنين.

الهدف الفهمي الرئيسي لهذه المهمة هودراسة الأجسام الفلكية بدقة زاوية تصل إلى ملايين الأجزاء من الثانية القوسية. أُنجز هذا باستخدام القمر الاصطناعي بالتزامن مع مراصد أرضية وتقنيات قياس التداخل. الغرض الآخر من المشروع هوتطوير فهم القضايا الأساسية في الفيزياء الفلكية وفهم الكون. يتضمن هذا تشكل النجوم، وبُنى المجرات، والفضاء بين النجمي، والثقوب السوداء والمادة المظلمة.

يُعد سبيكتر آر أداة لبرنامج راديوأسترون، وهي شبكة دولية للمراصد يديرها مركز الفضاء الفلكي في معهد ليبيديف الفيزيائي.

أُعدّ هذا التلسكوب للأرصاد الفيزيائية الفلكية الراديوية للأجسام خارج المجرة بدقة عالية جدًا، وأيضًا للبحث في خصائص البلازما بين الكواكب والبلازما القريبة من الأرض. تأتي قوة التحليل الزاوي العالي من التزامن مع نظام التلسكوبات الراديوية الأرضية وطرق قياس التداخل، وهويعمل في طول موجة يتراوح بين 1.35 إلىستة سنتيمتر، و18 إلى 92 سنتيمتر. بمجرد وصوله للفضاء، يفتح الطبق الهوائي الرئيسي الذي يشبه الزهرة بتلاته التي يبلغ عددها 27 خلال 30 دقيقة.

من ضمن الحمولة الفهمية على متن القمر، بلازما-إف، التي تتكون من أربع أجهزة لرصد الرياح الشمسية والغلاف المغناطيسي الخارجي. وهذه الأجهزة هي مطياف الجسيمات الطاقية إم إي بّي-2، ومقياس المغناطيسية إم إم إف إف، وجهاز مراقبة الرياح الشمسية بي إم إس دبليو، ووحدة جمع ومعالجة البيانات إس إس إذا آي-2.

بلغت كتلة القمر الاصطناعي عند الإطلاق 3660 كيلوغرام. أُطلق من ميناء بايكونور الفضائي في 18 يوليوعام 2011 في الساعة 02:31 بتوقيت غرينتش بواسطة صاروخ الإطلاق زينت-3إف، والذي يتكون من صاروخ زينت-2 إم والطبقة العليا من الصاروخ التي تسمى فريجات-إس بي.

توقف القمر عن الاستجابة للتحكم الأرضي في 11 يناير من عام 2019، لم يُعهد إذا كان بالإمكان إصلاح المشكلة، أوحتى المهمة ستتوقف. اعتبارًا من 12 يناير عام 2019، لم يملك برنامج الفضاء الروسي مراصد فضائية عاملة، بسبب وضع سبيكتر-آر غير المعروف والمشاكل في القمر الاصطناعي ميكائيلولومونوسوف.

أُعلن إنهاء المهمة في 30 مايوعام 2019.

تاريخ المشروع

في بدايات الثمانينيات من القرن العشرين، أنجز أحد مطوري مسابر الفضاء الفهمية في اتحاد الجمهوريات السوفييتية الاشتراكية تصميمًا أوليًا لمركبة فضائية ثورية من الجيل الجديد، 1 إف و2 إف. كان الغرض الأساسي من سبيكتر تطوير منصة مشهجرة يمكن استخدامها في مهمات الفضاء السحيق المستقبلية.

أملت إذا بّي أولوفوشكين (شركة فضاء روسية) باستخدام تصاميم 1 إف كتصميم قياسي للتلسكوبات الفضائية. أنجزت إذا بّي أولوفوشكين في عام 1982 المخططات التقنية الأولية للتلسكوب الراديوي الفضائي راديوأسترون. كان من المتسقط حتى المركبة الفضائية ذات التصميم 1 إف و2 إف ستتبع تسقطات مهمة راديوأسترون (المعروفة أيضًا بأسترون-2).

انتقد كثيرون منصة المركبة الفضائية 1 إف لأنّ أداءها لمهام الفيزياء الفلكية كان موضع شك، حتى عند مقارنتها بمركبة الفضاء القديمة أربعة في. على الرغم من أنّ نظام التحكم في الوضعية في تصميم 1 إف قابل مشاكل صغيرة في مسابر الملاحة الكوكبية، لكن دقته كانت أقل من المتطلبات القياسية لتلسكوب عالي الدقة. بالإضافة إلى المشاكل التقنية في 1 إف، بدا أنّ المركبة الفضائية تفتقر لعجلات التحليق الآلية الكهربائية، والتي افترض النقاد أنّ وجودها سيزيد الاستقرار في الفضاء. لم يوجد في المركبة أيض ًا نظام ألواح شمسية متحرك يستطيع تتبع مسقط الشمس دون الحاجة إلى إعادة تموضع القمر الاصطناعي بالكامل، مما يؤدي في النهاية إلى خلل في عملية الرصد.

في 1 أغسطس عام 1983، أصدرت اللجنة الصناعية العسكرية السوفييتية قرارًا رسمي ًا (رقم 274) بعنوان: «العمل على بناء مركبات عابرة بين الكواكب، وآلية التحكم لاستكشاف كواكب النظام الشمسي والقمر والفضاء الكوني». أوجزت هذه الوثيقة الدوافع الجديدة لتطوير الأقمار الاصطناعية. تضمنت المقترحات التقنية الجديدة المقدمة في منتصف عام 1984 تلسكوبًا يعمل بأشعة غاما مصمم لتسجيل الموجات الراديوية في نطاق ميليمتري. تتضمن هذه الأقمار الاصطناعية ألواحًا شمسية قابلة للدوران، ونظام تشغيل عالي الحساسية لتتبع النجوم وعجلات تحليق.

في نهاية الثمانينيات، اقترح فيشيسلاف كوفتونينكو، وهومصمم عام في إذا بّي أولوفوشكين، تصميم جميع الأقمار الاصطناعية المستقبلية على غرار نموذج المركبة الفضائية أوكو1، المصممة لتتبع الصواريخ البالستية. وفقًا لهذه الخطة، ستُستبدل أوكو1 (تلسكوب يعمل بالأشعة تحت الحمراء يمكنه رصد الصواريخ البالستية) في النهاية بأدوات فهمية حيث يُوجّه القمر الاصطناعي نحوالفضاء بدل ًا من الأرض.

تقنيات الرصد

باستخدام تقنية تُسمى قياس تداخل مديد القاعدة، انتُظر من التلسكوبات الأرضية في أستراليا، وتشيلي، والصين، والهند، واليابان، وكوريا، والمكسيك، وروسيا، وجنوب إفريقيا، وأوكرانيا، والولايات المتحدة الأمريكية حتى تشهجر في الأرصاد مع المركبة الفضائية راديوأسترون.

يتصل التلسكوب الراديوي الرئيسي بقطرعشرة متر للقمر الاصطناعي لراديوأسترون عن طريق أربعة نطاقات مختلفة من الأمواج الراديوية مع التلسكوبات الأرضية العالمية. يمكنه أيض ًا تحديد مصدرين من الترددات في الوقت ذاته. صُمم سبيكتر-آر ليتضمن جهاز مراقبة رياح شمسية ثانويًا في تجربة بلازما-إف، والهدف من ذلك قياس اتجاه وشدة الرياح الشمسية. في مايوعام 2011، ذكرت وكالة الأنباء ريا نوفوستي أنّ جهاز مراقبة الرياح الشمسية سيكون على متن المركبة الفضائية. وذكرت أيض ًا أنّ هذا الجهاز سيحمل عدادًا ميكرويًا خلق في ألمانيا. كان من المتسقط حتى يمتد مدار قمر راديوأسترون ليصل إلى مدار بيضاوي جدًا في الفترة العليا (فريجات) من إطلاق صاروخ زينت. ستبلغ أقرب نقطة لحضيض سبيكتر-آر 500 كيلومتر (310 ميل) فوق سطح الأرض، أمّا الاوج فسيبلغ 340000 كيلومتر (210000 ميل) عن سطح الأرض. سيستمر المدار التشغيلي للمركبة على الأقل تسع سنوات، ولن تكون في ظل الأرض لأكثر من ساعتين.

المراجع

سبيكتر-آر في المشاريع الشقيقة

---

• صور وملفات صوتية من كومنز