كوزموكيوب: قمر صناعي بحجم حقيبة يستمع إلى فجر الكون من وراء القمر

المركبة الفضائية والمنصة: بحجم حقيبة وصناعة بريطانية

يوصف كوزموكيوب بأنه بحجم حقيبة سفر صغيرة . شركة "سري ساتلايت تكنولوجي ليميتد" (SSTL) هي المقاول الرئيسي لدراسة المرحلة الصفرية (Phase 0) التي تمتد لثلاثة أشهر والممولة من وكالة الفضاء البريطانية، مع التركيز على تصميم المهمة وجدواها . تستفيد منصة القمر الصناعي من الخبرة البريطانية في تطوير أقمار صناعية صغيرة وفعالة من حيث التكلفة .

الدرع القمري: المدار واستراتيجية الرصد

سيعمل القمر الصناعي في مدار قمري منخفض (LLO)، ليجمع البيانات فقط عندما يمر خلف الجانب البعيد للقمر . هذا الموقع يحجب الضوضاء الكهرومغناطيسية الصادرة عن الأرض، وإذاعات FM، والأقمار الصناعية، وغيرها من التداخلات البشرية . خلال كل دورة مدارية تستغرق حوالي ساعتين، سيتوفر حوالي 40 دقيقة للرصد المحمي . يُوصف نطاق الرصد في الأوراق الأكاديمية بأنه يتراوح بين 10 و100 ميغاهرتز، مع تركيز الهدف العلمي الأساسي على الطرف الأدنى من هذا النطاق .

مدة المهمة وجمع البيانات

المهمة المخطط لها لمدة عامين ستجمع نحو 1000 ساعة من بيانات الراديو منخفضة التردد المدمجة . من خلال تراكم وقت الرصد مدارًا تلو الآخر، تهدف الأداة إلى اكتشاف إشارة العصور المظلمة الخافتة جدًا المدفونة تحت مقدمات فلكية أشد سطوعًا مثل إشعاع المجرة السنكروتروني .

التكلفة والجدول الزمني وإطار وكالة الفضاء الأوروبية

صُمم كوزموكيوب ليتناسب مع نداء "ميني-فاست" (mini-Fast) الاستكشافي لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، والذي تبلغ كلفته القصوى المقدرة أقل من 50 مليون يورو وهدف زمني أقل من خمس سنوات من الاختيار إلى الإطلاق . النافذة الزمنية الاسمية للإطلاق هي في غضون أربع إلى خمس سنوات من الاختيار . هذا النهج السريع ومنخفض التكلفة يهدف إلى تقديم علوم عالية التأثير بميزانية متواضعة نسبيًا .

الإلحاح التنافسي: سباق نحو الجانب البعيد من القمر

فريق كوزموكيوب ليس وحده في استهداف الجانب البعيد للقمر لدراسة العصور المظلمة. المنافس الأبرز هو مهمة لوسي-نايت (LuSEE-Night)، وهي مهمة استطلاعية بالتعاون بين ناسا ووزارة الطاقة الأمريكية. من المقرر أن تهبط لوسي-نايت على الجانب البعيد للقمر في أقرب وقت في 2025-2026، بهدف إجراء أول قياسات لإشارة 21 سم من العصور المظلمة من على السطح . هناك أيضًا مفاهيم أوسع مثل مصفوفتي فارسايد (FARSIDE) وفارفيو (FarView) في مراحل التصميم الأولية، لكنها ستكون أكبر وأكثر تعقيدًا بكثير . أعلنت الهند ودول أخرى أيضًا عن خطط علمية للجانب البعيد للقمر . وقد أشار فريق كوزموكيوب إلى أن السبق في اكتشاف إشارة العصور المظلمة يحمل مكانة علمية عالية، مما يزيد من إلحاحية الانتقال بسرعة من المفهوم إلى التحليق .

تحذيرات رئيسية والوضع الحالي

تأتي الأدلة المتاحة حول كوزموكيوب بشكل أساسي من مقالات إخبارية (ذا غارديان، بوبساي، فيز.أورغ) ومقال من مجلة مختبر كافنديش بجامعة كامبريدج، وأوراق أكاديمية حول تصميم المطياف . وثائق ما قبل المرحلة أ الرسمية من وكالة الفضاء الأوروبية أو كامبريدج ليست متاحة للعموم بعد. اسم منصة القمر الصناعي "SSTL-21" وتفاصيل نطاق الرصد الدقيق وردت في بعض المصادر الإخبارية ولكن لم تؤكدها الأوراق الأكاديمية المسترجعة. المشهد التنافسي خارج نطاق لوسي-نايت يُذكر فقط بعبارات عامة.

أهمية المهمة

سيكون اكتشاف إشارة 21 سم من العصور المظلمة الكونية إنجازًا بارزًا في علم الكونيات. سيسمح للعلماء بالنظر مباشرة في حقبة لم تكن في متناول أيدٍ من قبل في تاريخ الكون، لاختبار نماذج تكوين البنية المبكرة وخصائص المادة المظلمة . كوزموكيوب، بإثبات أن قمرًا صناعيًا صغيرًا وغير مكلف نسبيًا يمكنه إجراء هذا القياس من مدار قمري، قد يفتح نافذة جديدة على الكون المبكر ويؤسس نموذجًا لعلم الفلك الراديوي الفضائي في المستقبل .