إنه "كل الأنظمة تسير" في واحدة من أكثر تجارب الفيزياء الطموحة التي تمت تجربتها على الإطلاق.
في 27 أغسطس ، بعد أربعة أشهر في المدار ، بدأ قمر جاذبية Probe B التابع لناسا عملية البحث لمدة عام عن إشارات دوامة دقيقة في الفضاء حول الأرض تنبأت بها نظرية النسبية لأينشتاين. لن يكون البحث سهلاً ، ولكن بالنسبة للعلماء المعنيين ، انتهى أحد أصعب الأجزاء بالفعل: أشهر من بدء تشغيل القمر الصناعي وفحصه بدقة ، عندما كان من الممكن أن تؤدي خطوة خاطئة إلى تدمير التجربة قبل أن تبدأ.
يقول فرانسيس إيفريت ، الباحث الرئيسي في شركة Gravity Probe B (GP-B) وأستاذ في جامعة ستانفورد: "إنها قصة طويلة ومتعرجة".
أحد الأجزاء الرئيسية في GP-B هو تلسكوب مدمج يتم تثبيته على النجم IM Pegasus ، والذي يعمل كنقطة مرجعية ثابتة في السماء. اكتشف إيفريت وزملاؤه أن توجيه التلسكوب إلى هذا النجم سيكون سريعًا وغير مؤلم ، حيث يستغرق ذلك ثلاثة أيام فقط بعد الإطلاق.
وبدلاً من ذلك ، استغرق الأمر أسابيع.
أولاً ، أدى ضوء الشمس الذي يعكس جزيئات الغبار العائمة إلى إرباك أجهزة استشعار تتبع النجوم للقمر الصناعي. تستخدم أجهزة الاستشعار هذه مواقع الأبراج لتوجيه المركبة الفضائية ، وتبدو المواصفات اللامعة الصغيرة مثل النجوم. أزال الغبار في نهاية المطاف ، ولكن ظهرت مشكلة أخرى: الإشعاع الكوني في شكل بروتونات عالية السرعة انتشر مستشعر ضوء التلسكوب ، مما تسبب في إشارات خاطئة. اضطر علماء البعثة إلى تعديل برنامج القمر الصناعي لتجاهل هذه النبضات. واستمرت على هذا الحال لأسابيع. سيحل العلماء مشكلة واحدة فقط لمواجهة مشكلة أخرى.
يقول إيفريت: "لقد أصبح الأمر الآن روتينيًا للغاية ، ونستغرق دقيقة واحدة فقط للحصول على النجم بينما نقترب من الأفق". (يفقد القمر الصناعي رؤية النجم المرشد خلال كل مدار لأنه يمر خلف الأرض ، لذلك يجب أن يستعيد النجم عندما يعود إلى البصر.)
الغرض من التلسكوب والنجم الإرشادي هو مساعدة العلماء على تتبع أربعة مجالات دوران ، أو جيروسكوبات ، على متن القمر الصناعي. هذه الجيروسكوبات ، التي سيتم إدراجها في النسخة القادمة من موسوعة غينيس للأرقام القياسية كأجسام مستديرة تم تصنيعها على الإطلاق ، هي قلب التجربة. في البداية ، تتم محاذاة محاورها الدورانية مع IM Pegasus. إذا كان الزمكان حول الأرض ملتويًا حقًا ، كما يقول آينشتاين ، فإن الجيروسكوبات ستتأرجح ، وتنحرف ببطء بعيدًا عن المحاذاة للنجم البعيد خلال مهمة GP-B لمدة عام واحد.
يقول إيفريت: "كان أحد الأشياء التي شعرنا بالقلق الشديد بشأنها هو الحصول على بعض الأوساخ في مساكن الدوران". تطفو الجيروسكوبات فراغًا شبه مثالي ، وفجوة تبلغ ألف بوصة فقط تفصل بين الكرات وأغلفةها.
"تم تنظيف الجيروسكوبات قبل صعودها ، لكننا أعطينا هذا الشيء اهتزازًا هائلاً أثناء الإطلاق. ألا تتوقع أن تدخل قطعة من الأوساخ عبر أحد منافذ الضخ ، وتهبط مباشرة على أحد الجيروسكوبات وتزدحمها؟ " هو يقول. "سيكون ذلك نهاية تلك الجيروسكوب."
هذه المرة كل القلق كان من أجل لا شيء. يقول: "كانت الجيروسكوبات نظيفة تمامًا مثل الصافرة". يتم تعليقها في أغلفةها ، ومحاذاتها مع نجمة الدليل ، وتدور آلاف المرات في الدقيقة. "رائع ، رائع."
الآن يبدأ جمع البيانات العلمية. يجب أن تكون أجهزة الكمبيوتر المحمولة على متن القمر الصناعي قادرة على التعامل مع هذه المرحلة من المهمة تلقائيًا. ومع ذلك ، سيظل شخص واحد على الأقل في مهمة مراقبة GP-B في جميع الأوقات على مدار العام ، كما يقول إيفريت. "يجب أن تدير نفسها ، ولكن لا يمكنك الاسترخاء."
بعد أكثر من 40 عامًا من التخطيط المنهجي وأربعة أشهر من استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل مكثف ، يشعر علماء GP-B "بشعور حقيقي بالسعادة" ، كما يقول. "ما الفرق الذي يحدثه أن تكون هناك وتعمل. كم هذا مثير. كلنا نشعر بذلك ".
يضحك إيفريت: "بعض الناس يتحدثون عن قضاء إجازة تستحقها لمدة أسبوع أو أسبوعين".
المصدر الأصلي: وكالة ناسا ساينس نيوز
