العاكسات الخمسه على القمر
يدرس مجموعه من العلماء منذ حوالى اربعه عقود قياس تراجع القمر فى مدارة او ابتعاد القمر المستمر عن الارض وذلك عن طريق إطلاق حزمه مركزه من أشعة الليزر على الألواح العاكسة المعروفة باسم "العاكسات المرجعية"
انها العاكسات الخمسه التي وضعها رواد الفضاء الأوائل فى رحلات ابولو ، على سطح القمر فى مواقع محدده بدقه ، وذلك بهدف قياس مدة وزمن رحلة الضوء من الأرض الى القمر وبالعكس .
لكنهم يلاحظون اثناء اختبارات الليزر ان عاكسات القمر الخمسة السابق ذكرهم ، قد أصبحت قديمة بمرور الزمن وكذلك اصبحت اقل فاعلية في اعاده إرسال الضوء في الاتجاه المعاكس الى كوكب الأرض .
العاكسات المرجعيه الخاصه بالأشعة على القمر
هى أجهزة عاكسه ذات تصميم خاص وتم تركيبها في خمس مناطق مختلفة على السطح القمرى بواسطه رواد الفضاء من رحلات أبولو المتتاليه .
و بواسطه العاكسات على القمر ، استطاع العلماء تسجيل القياسات بدقه للمسافة المتغيرة بين الأرض والقمر .
وتم تكرار الرصد والدراسه من عده مواقع وفترات زمنيه مختلفه وذلك على مدى ألأربعة عقود الماضيه ..ولكن
ما سبب انخفاض فاعليه العاكسات القمريه؟
الغبار القمرى
لمحاوله الوصول الى اسباب وحقيقه ما إذا كانت طبقات من الغبار القمري ، الناعم والمنتشر هي المسؤولة عن هذا القصور فى اداء مهمتها لعكس الليزر ، فكر العلماء القائمين بالدراسه فى تنفيذ خطة اخرى وكانت كالتالى :
لقد أطلقوا شعاع ضوئي من الليزر على عاكس أصغر بكثير ، من العاكسات القمريه التى يعطلها الغبار القمرى ، ولكن هذا العاكس الصغير هو من أحدث الانواع ، انه عاكس مرجعي تم تركيبه على مركبه تابعه لوكاله ناسا ، وهذا القمر الصناعي يدور بسرعة عاليه تبلغ مئات من الكيلومترات في الساعة ، و رغم صعوبه التجربه الا انه قد حالفهم النجاح فى تنفيذ هذه الخطه البديله ....
دراسه العاكسات المرجعيه للقمر
وتم نشر النتائج الخاصه فى هذه الدراسة، في عدد هذا الشهر من مجلة الأرض والكواكب والفضاء
( Earth، Planets and Space ) التي تعنى بدراسات الفلك المتخصصه . تعد هذه العاكسات المرجعية الخمسة التي تم تركيبها على سطح القمر من قبل رواد الفضاء ضمن مهمة أبولو الاولى والمركبات الغير مأهولة الفضائية السوفيتية .
من أهم الأدوات العلمية على سطح القمر، و التي تركتها فرق رواد الفضاء البشرية على سطح القمر اثناء مهمتهم هذه الألواح العاكسه
ببساطه تقوم بعمل مماثل لشريط القياس الذى نستخدمه فى حياتنا ، ويتمكن بواسطتها علماء الفلك الفيزيائي من قياس المسافة بدقه بين القمر و كوكب الأرض ، ويتم ذلك من خلال تحديد الوقت الذي يستغرقه شعاع الليزر المنطلق من الأرض للوصول إلى سطح القمر ، والانعكاس على سطحها ، ثم العودة مرة اخرى إلى سطح الأرض وتتم هذه الرحله فى حوالي ( 2.5 ثانية) طبعا نصف الزمن للذهاب و نصفه للعوده من القمر .
كيف يرتد الشعاع الضوئي من القمر؟
يحدث هذا الانعكاس الضوئي بفضل مزيج متعدد الأوجه من الزوايا الزجاجية المكعبة.
تستجيب هذه الأجهزة الضوئية للضوء الوارد في الاتجاه المعاكس في الاتجاه الذي جاء منه ، مما يضمن أن عاكسات الرجوع ترسل فوتونات ضوئية في منعطف ضيق ودقيق. بمرور الوقت ، ستسمح هذه الحسابات المتكررة للباحثين برسم صورة واضحة لمدار القمر ، واتجاهه الدقيق في الفضاء ، وحتى تكوينه الداخلي.
ألواح عاكسة جديدة
لكن العاكسات المرجعيه للقمر بحجم الحقيبة التى تستخدمها للسفر و التي وصلت إلى القمر بين عامي 1969 و 1973. عانت من مظاهر وعيوب التقادم الذي ظهر عليها.
كشف توم مورفي ، الفيزيائي من جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، والذي لم يشارك في الدراسة ، أن "فعالية العاكسات المرجعية هي فقط عُشر ما يتوقعه العلماء منها ، وأن انعكاسات الضوء تعود إلى الأرض من خلالها ضعيفه جدا ". ربما يكون بسبب تراكم الغبار القمري عليها ، والذي ينتج عادة عن طريق النيازك التي تضرب سطح القمر.
غطى هذا الغبار الزي الرسمي لرواد الفضاء خلال زياراتهم للقمر ، حتى عندما عادوا الى المركبه انتشر داخلها ، ويتوقع علماء الفضاء أنه سيسبب مشاكل كبيرة إذا فكر البشر في استقرار القمر ،
المركبه المداريه للقمر ( يوروبتر )
مر قرابة 50 عامًا منذ ذلك الحين عندما تم تجهيز المركبة الفضائية وارفاق عاكسًا مرجعيًا واحدًا بحجم غلاف كتاب ورقي كبير ، وتدور السفينة ، التي يطلق عليها اسم "Lunar Reconsence Europeter" ، حول القمر كل ساعتين ، وقد زودت الأرض حتى الآن بملايين الصور عالية الدقة لسطح القمر وتضاريسه بالتفصيل ...
قال إيروان مازاريكو ، عالم الكواكب في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، إن المركبة الفضائية توفر "هدفًا مثاليًا". ». وتجدر الإشارة إلى أن مازاريكو ، مع زملائه ، يختبرون الفرضية القائلة بأن الغبار القمري هو سبب تعطيل قوه عاكسات القمر .
العاكس هدف متحرك
لكن هذا العاكس هو في نفس الوقت هدف متحرك ، حيث تدور «يوروبتر» فوق سطح القمر بسرعة 5793.6 كم في الساعة.
لهذا السبب يعتقد مورفي ، الذي يقود مرصد نقطة أباتشي لعمليات الليزر القمري ، والمعروف باسم "أبولو"
(وهو مشروع يستخدم عاكسات على سطح القمر) ، أن "الوصول إلى هدف متحرك أمر صعب للغاية". لهذا السبب ، نعتزم استخدام نظام أصغر مع السماح له بالتحرك.
استهداف العاكس الجديد يوروبتر
في عام 2017. بدأ Mazzarico وشركاؤه في إطلاق ضوء ليزر بالأشعة تحت الحمراء من محطة بالقرب من Grasse ، فرنسا ، حوالي نصف ساعة في السيارة من مدينة Cannes ، باتجاه العاكس المرجعي على السفينة.
في 4 سبتمبر 2018 ، في الساعة الثالثة صباحًا ، سجل العلماء نجاحهم الأول ، حيث اكتشفوا 25 فوتونًا أكملوا رحلة الذهاب والإياب. حقق الباحثون أيضًا ثلاثة نجاحات إضافية حتى خريف عام 2019. بعد حساب الحجم الأصغر للعاكس المرجعي على «المدار ، وجد ماساريكو وزملاؤه أنه أعاد الفوتونات بشكل أكثر فاعلية من عاكسات أبولو. حتى الآن ، هناك القليل من الأدلة لإلقاء اللوم على الغبار القمري في انخفاض أداء العاكسات على سطح القمر ، وفقًا لمازاريكو ، الذي كشف أنهم يجمعون المزيد من المعلومات. لكن مورفي وعلماء آخرين يعتقدون أن النتائج الأخيرة للدراسة ساهمت في توضيح الصورة أكثر. وأضاف: "بالنسبة لي ، فإن نتائج الدراسة الجديدة ترجح كفة الميزان لصالح النظرية القائلة بأن الغبار القمري هو السبب فى انخفاض قدره العاكسات المرجعيه للقمر ..
المصدر: مواقع ألكترونية