ساعتان ذريتان إلى محطة الفضاء الدولية لاختبار نظرية النسبية

تتويجاً لأكثر من 30 عاماً من العمل، تطلق وكالة الفضاء الأوروبية، الاثنين، مجموعة تضم ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية بهدف قياس الوقت بدقة عالية جداً واختبار نظرية النسبية.
وستتيح هذه المهمة للعلماء "قياس تأثير الارتفاع على مرور الوقت"، وفق ما أوضح لوكالة الأنباء الفرنسية ديدييه ماسونيه رئيس مشروع "فاراو" PHARAO في المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية.
ومن المعروف منذ عام 1915 ونظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين أن الزمن ليس هو نفسه في كل مكان، فهو يُبطئ على مقربة من جسم ضخم إلى درجة التوقف عند حافة ثقب أسود.
وعلى كوكب الأرض، يمر الوقت بشكل أسرع عند قمة برج إيفل منه عند قاعدته، ولكن "أثر أينشتاين" هذا ضئيل جداً، غير أنه يصبح ملحوظاً عند الابتعاد أكثر في الفضاء.
ولا بد لأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، مثل "نظام تحديد المواقع العالمي" (جي بي إس) أو نظام "غاليليو" من أن تأخذ هذا المُعطى في الاعتبار للتمكن من توفير موقع دقيق. والساعات الذرية لهذه الأنظمة المتموضعة على ارتفاع 20 ألف كيلومتر تتقدم بأربعين ميكروثانية كل يوم مقارنة بتلك الموجودة على كوكب الأرض.
ويهدف هذا المشروع إلى تحسين قياس هذا "التحول الجاذبي" بِقَدر منزلتين عشريتين، للوصول إلى دقة تصل إلى "واحد على المليون"، بحسب ماسونيه.
ويتولى صاروخ "فالكون 9" تابع لشركة "سبيس إكس" ينطلق الاثنين من قاعدة كاب كانافيرال الأميركية نقل نظام "إيسز" ACES المكون من ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية المتموضعة على ارتفاع 400 كيلومتر.
وتشكّل الساعة الأولى "فاراو" القلب النابض لهذا النظام. فداخل أنبوب مفرغ من الهوا، سيتم تبريد ذرات السيزيوم بالليزر إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق (-273 درجة مئوية). وعند تجميدها بفعل البرد وفي ظل انعدام الوزن، ستحتسب اهتزازاتها عند تردد معين بدقة أكبر من تلك الموجودة على الأرض.
الثانية الذرية
ما علاقة هذا بالوقت؟ عُرِّفَت الثانية (وهي الوحدة الزمنية) طويلاً على أنها جزء من دوران كوكب الأرض، أو 1/86400 من اليوم الشمسي المتوسط، لكن كوكب الأرض لا يدور بانتظام، على عكس "تكتكة" الذرة.
منذ عام 1967، تُعادل الثانية رسمياً 9.192.631.770 فترة من الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة من ذرة السيزيوم 133 التي تغير حالة الطاقة.
عند دمجها مع ساعة ذرية أخرى هي ساعة مازر العاملة بالهيدروجين، توفر "فاراو" دقة واستقراراً كبيرين جداً، ولن تنحرف إلا بقدر ثانية واحدة فحسب كل 300 مليون سنة.
وأكد سيمون وينبرغ المسؤول البريطاني عن مشروع "إيسز" في وكالة الفضاء الأوروبية خلال مؤتمر صحافي أن "الانطلاق من مفهوم ساعة ذرية، ودخول المدار، والتمكن من الحفاظ على معيار الثانية في محطة الفضاء الدولية وإشراكه مع الساعات الذرية في كل مكان على الأرض" أثبت أنه مشروع "بالغ الصعوبة والدقة من الناحية التكنولوجية".
وشهدت هذه "الرحلة الطويلة" التي بدأت قبل 32 عاماً الكثير من التقلبات والمنعطفات والصعوبات. من تصغير حجم الساعة الذرية وتكييفها مع البيئة الفضائية، بعدما كان نموذجها الأصلي "يشغل غرفة كاملة" في مرصد باريس إلى تصميم وصلة موجات صغرى دقيقة بما يكفي لنقل وقت "فاراو" إلى كوكب الأرض بشكل موثوق به.
وعلى الأرض، ستتولى تسع محطات في أنحاء عدة من العالم (في أوروبا واليابان والولايات المتحدة) مقارنة وقت "فاراو" بالوقت الذي تقيسه ساعاتها الخاصة.
وقال فيليب لوران المسؤول عن أنشطة "فاراو-إيسز" في مرصد باريس لوسائل الإعلام، إن "الاختلافات ستخضع للتحليل لتحديد ما إذا كانت النتيجة متسقة مع توقعات نظرية النسبية".
وإذا لم تكن الحال كذلك، "ستُفتح نافذة جديدة في عالم الفيزياء". من الذي سيتعين عليه إجراء التعديلات اللازمة لجعل معادلات أينشتاين تتطابق مع الملاحظات؟
وربما يكون ذلك تقدماً في السعي إلى ما يطمح إليه الفيزيائيون، وهو التوفيق بين النسبية العامة التي تفسر كيفية عمل الكون، والفيزياء الكمومية التي تحكم اللامتناهي في الصغر، وهما نظريتان تعملان بشكل جيد جداً، لكنهما غير متوافقتين حتى الآن.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

شبكة عيون

منذ 4 أيام

• شبكة عيون

رواد فضاء بالهند وبولندا والمجر ينطلقون لمحطة الفضاء الدولية لأول.مرة

مباشر- انطلقت رائدة الفضاء بيجي ويتسون، التي كانت تعمل من قبل مع إدارة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا)، في رحلتها الخامسة إلى المدار الخارجي في وقت مبكر اليوم الأربعاء، يصحبها زملاء من الهند وبولندا والمجر في أول زيارة لرواد من هذه الدول إلى محطة الفضاء الدولية . وانطلق الفريق من مركز كنيدي للفضاء التابع لناسا في كيب كنافيرال بولاية فلوريدا حوالي الساعة 2:30 صباحا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (0630 بتوقيت جرينتش)، في أحدث مهمة تنظمها شركة أكسيوم سبيس الناشئة ومقرها تكساس، بالشراكة مع شركة سبيس إكس المملوكة لإيلون ماسك . وانطلق الطاقم المكون من أربعة أفراد إلى الفضاء على متن مركبة إطلاق تابعة لشركة سبيس إكس تتكون من كبسولة كرو دراجون مثبتة على صاروخ فالكون 9 ذي المرحلتين . وأظهر بث حي المركبة الفضائية وهي تنطلق ليلا في السماء فوق ساحل المحيط الأطلسي في فلوريدا تاركة خلفها عمودا أصفر لامعا من العادم الناري . وتحدثت ويتسون عبر جهاز اللاسلكي إلى مركز التحكم في مهمة سبيس إكس بالقرب من لوس انجليس قائلة "لقد حظينا برحلة صعود لا تصدق"، وذلك بعد أن أوصلت المرحلة العليا منالصاروخ فالكون كبسولة الطاقم إلى مدارها الأولي بعد حوالي تسع دقائق من الإطلاق . وانطلقت مركبة كرو دراجون الجديدة، التي أطلق عليها طاقم أكسيوم اسم (جريس)، في أول رحلة لها وهي المركبة الخامسة من نوعها في أسطول كبسولات سبيس إكس . أسبوعان في المدار من المتوقع أن تصل المركبة إلى محطة الفضاء الدولية بعد رحلة تستغرق حوالي 28 ساعة، إذ تلتحمان بينما تدوران معا في مدار على ارتفاع نحو 400 كيلومتر من الأرض . وإذا سارت الأمور وفقا للخطة الموضوعة، فسيجري استقبال طاقم أكسيوم 4 صباح غد الخميس في محطة الفضاء الدولية التي تضم حاليا سبعة رواد فضاء هم ثلاثة من الولايات المتحدة وواحد من اليابان وثلاثة من روسيا . ومن المقرر أن تستغرق مهمة ويتسون (65 عاما) وزملائها الثلاثة في طاقم أكسيوم 4، وهم شوبانشو شوكلا (39 عاما) من الهند وسوافوش أوزنانسكي-فيشنيفسكي (41 عاما) من بولندا، وتيبور كابو (33 عاما) من المجر، 14 يوما على متن محطة الفضاء لإجراء أبحاث حول الجاذبية متناهية الصغر . وتُعد هذه هي الرحلة الرابعة من نوعها منذ عام 2022 التي تنظمها شركة أكسيوم، إذ تستفيد الشركة التي يقع مقرها الرئيسي في مدينة هيوستن الأمريكية من خبراتها بإرسال رواد الفضاء الذين ترعاهم شركات خاصة وحكومات أجنبية إلى مدار الأرض . وبالنسبة للهند وبولندا والمجر، يعد الإطلاق بمثابة عودة إلى رحلات الفضاء المأهولة بعد أكثر من 40 عاما، وأول مهمة لإرسال رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية . وكابو جزء من برنامج بلاده "مجري إلى المدار"، في حين أن أوزنانسكي-فيشنيفسكي هو رائد فضاء بولندي مكلف بالعمل مع وكالة الفضاء الأوروبية . وينظر برنامج الفضاء الهندي إلى مشاركة شوكلا، وهو طيار بالقوات الجوية، على أنها تمهيد نوعا ما لأول مهمة مأهولة لمركبة الفضاء جاجانيان التي من المقرر أن تنطلق في عام 2027 . وتقود ويتسون طاقم أكسيوم 4. وكانت قد تقاعدت من وكالة ناسا في عام 2018 بعد مسيرة حافلة تضمنت أن تصبح أول رئيسة لرواد فضاء بالوكالة الأمريكية، وأول امرأة تقود بعثة إلى محطة الفضاء الدولية . وهي الآن مستشارة ومديرة رحلات الفضاء المأهولة لشركة أكسيوم . وتعد أكسيوم، التي تم تأسيسها قبل تسع سنوات، واحدة من بضع شركات تُطور محطة فضاء تجارية خاصة بها، بهدف استبدال محطة الفضاء الدولية، التي تتوقع ناسا إيقاف تشغيلها عام 2030 تقريبا. Page 2 الجمعة 13 يونيو 2025 04:53 صباحاً Page 3

العربية

منذ 5 أيام

• العربية

"هوندا" اليابانية تدخل سباق صناعة صواريخ الفضاء لمنافسة "سبيس إكس"

دخلت شركة هوندا اليابانية رسمياً سباق الفضاء، بعد أن نجحت في إطلاق وهبوط صاروخ تجريبي قابل لإعادة الاستخدام، في تجربة وصفت بأنها لحظة مفصلية في طموحات اليابان الفضائية. التجربة التي جرت في بلدة تايكي اليابانية، شهدت صعود النموذج الأولي إلى ارتفاع بلغ نحو 889 قدماً، قبل أن يهبط بدقة مذهلة لا تتجاوز 37 سنتيمتراً عن نقطة الهبوط المستهدفة، في رحلة لم تتجاوز مدتها 56.6 ثانية، لكنها حملت معها رسائل تقنية واستراتيجية عميقة. قررت هوندا، المعروفة عالمياً بابتكاراتها في عالم السيارات، أن تنقل خبراتها إلى ما هو أبعد من الطرقات، وتحديداً إلى الفضاء. الصاروخ الذي تم تطويره بالكامل داخل الشركة، يبلغ طوله 6.3 أمتار ووزنه الجاف نحو 900 كيلوغرام، ويُعد أول خطوة فعلية في مشروع طموح يستهدف الوصول إلى رحلات شبه مدارية بحلول عام 2029. التجربة لم تكن مجرد استعراض تقني، بل كانت اختباراً حقيقياً لقدرات هوندا على التحكم في استقرار الطيران أثناء الصعود والهبوط، وتحقيق دقة هبوط عالية، وهي عناصر أساسية في مستقبل الرحلات الفضائية منخفضة التكلفة. هذا الإنجاز يأتي في وقت تتسابق فيه شركات عالمية على تطوير تقنيات الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام، وعلى رأسها "سبيس إكس" التي غيرت قواعد اللعبة بصاروخها "فالكون 9". لكن دخول هوندا على هذا الخط يضيف بعداً جديداً للمنافسة، خاصة مع دعم حكومي ياباني متزايد يهدف إلى رفع قيمة قطاع الفضاء المحلي إلى أكثر من 55 مليار دولار بحلول أوائل الثلاثينيات، مع تقديم حوافز سخية للشركات الخاصة. اللافت أن هوندا ليست وحدها في هذا التوجه داخل اليابان، إذ تعمل شركات ناشئة مثل "Innovative Space Carrier" على تطوير نماذج مشابهة، بعضها يعتمد على محركات أميركية، في حين تسعى شركات أخرى لتطوير صواريخ مجنحة قابلة لإعادة الاستخدام. هذا الزخم يعكس تحولاً عالمياً نحو استكشاف الفضاء بطريقة أكثر استدامة وكفاءة. وعبّر الرئيس التنفيذي العالمي لهوندا، توشيهيرو ميبي، عن ثقته في المشروع، مؤكداً أن الشركة تستند إلى إرثها العميق في الابتكار الهندسي، وأن ما تحقق حتى الآن ليس سوى بداية لمسار طويل نحو الفضاء. ورغم أن المشروع لا يزال في مراحله الأساسية، فإن الرؤية واضحة: جعل السفر إلى الفضاء أمراً روتينياً، وليس إنجازاً نادراً. في ظل هذا التقدم، تبرز تساؤلات حول مستقبل المنافسة في مجال الصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام، وكيف يمكن لشركات السيارات، التي اعتادت على الطرقات، أن تعيد رسم حدود الممكن في الفضاء. هوندا، برسالتها الواضحة "نحن قادمون يا سبيس إكس"، لا تكتفي بالمنافسة، بل تسعى لقيادة موجة جديدة من الابتكار الفضائي.

الوئام

منذ 5 أيام

• الوئام

رواد فضاء من الهند وبولندا والمجر ينطلقون في أول مهمة للمحطة الدولية

انطلقت رائدة الفضاء الخاصة بيجي ويتسون، المتقاعدة من إدارة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا)، في خامس رحلة فضائية في مسيرتها المهنية في وقت مبكر من صباح الأربعاء، وانضمت إليها زملاء من الهند وبولندا والمجر في أول زيارة لبلادهم إلى محطة الفضاء الدولية. وانطلق فريق رواد الفضاء من مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في كيب كانافيرال بولاية فلوريدا حوالي الساعة 2:30 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (0630 بتوقيت جرينتش)، ليبدأ أحدث مهمة تنظمها شركة أكسيوم سبيس الناشئة ومقرها تكساس بالشراكة مع مشروع الصواريخ سبيس إكس التابع لإيلون ماسك. تم نقل الطاقم المكون من أربعة أفراد إلى الفضاء على متن مركبة إطلاق عملاقة تابعة لشركة سبيس إكس تتكون من كبسولة كرو دراغون مثبتة على صاروخ فالكون 9 ذي المرحلتين. وأظهر مقطع فيديو مباشر المركبة الفضائية الضخمة وهي تنطلق في سماء الليل فوق ساحل المحيط الأطلسي في فلوريدا، ويتبعها عمود أصفر لامع من العادم الناري.