تعتبر مسألة البحث عن الحياة خارج كوكب الأرض من أكثر المواضيع إثارة في علم الفلك الحديث. بينما يُعتقد أن الحياة قد تكون شائعة في الكواكب التي تحتوي على الماء السائل، إلا أن العثور على حياة قادرة على دراسة الكون والسفر عبر الفضاء، كما نفعل نحن، قد يكون نادرًا. يتطلب اكتشاف الحياة خارج كوكب الأرض السفر إليها، لكن المسافات الشاسعة في الفضاء تضع حدودًا عملية للمسافات التي يمكننا اجتيازها.
القيود التكنولوجية في اكتشاف الكواكب الخارجية
يمثل مراقبة كوكب خارجي شبيه بالأرض، بعيدًا عن النجم الذي يدور حوله، تحديًا كبيرًا. حتى في أفضل السيناريوهات، يكون النجم أكثر سطوعًا بمليون مرة من الكوكب، مما يجعل من الصعب اكتشافه إذا تم دمجهما معًا. تعتمد أفضل دقة يمكن الحصول عليها في صور التلسكوب على حجم التلسكوب وطول موجة الضوء المرصود.
الكواكب التي تحتوي على الماء السائل تصدر أكبر قدر من الضوء عند أطوال موجية تبلغ حوالي 10 ميكرون. وللحصول على دقة كافية لفصل الأرض عن الشمس على مسافة 30 سنة ضوئية، يحتاج التلسكوب إلى جمع الضوء على مسافة لا تقل عن 20 مترًا، ويجب أن يكون في الفضاء لتجنب تشويش الغلاف الجوي للأرض.
التحديات الهندسية والبدائل المقترحة
نظرًا لأن نشر تلسكوب فضائي بعرض 20 مترًا يبدو بعيد المنال بالتكنولوجيا الحالية، فقد استكشف العلماء عدة بدائل. أحدها يشمل إطلاق تلسكوبات أصغر متعددة تحافظ على مسافات دقيقة للغاية بينها، بحيث تعمل المجموعة كاملة كتلسكوب واحد بقطر كبير. لكن الحفاظ على دقة موقع المركبة الفضائية المطلوبة حاليًا غير ممكن.
تشمل الاقتراحات الأخرى استخدام الضوء ذو الطول الموجي الأقصر، بحيث يمكن استخدام تلسكوب أصغر. ومع ذلك، فإن نجمًا شبيهًا بالشمس يكون أكثر سطوعًا من الأرض بأكثر من 10 مليارات مرة في الضوء المرئي، مما يجعل من المستحيل حجب ما يكفي من ضوء النجم لرؤية الكوكب في هذه الحالة.
تصميم التلسكوب المستطيل: حل واعد
يقترح العلماء تصميمًا بديلًا يتمثل في تلسكوب بمرايا مستطيلة الشكل، طولها 20 مترًا وعرضها متر واحد، وهو يمكن أن يفصل بين نجم وكوكب خارجي في الاتجاه الذي يكون فيه طول المرآة 20 مترًا. يمكن تدوير المرآة بحيث يتماشى محورها الطويل أحيانًا مع النجم والكوكب.
يظهر أن هذا التصميم يمكنه من حيث المبدأ اكتشاف نصف جميع الكواكب الشبيهة بالأرض التي تدور حول نجوم شبيهة بالشمس ضمن مسافة 30 سنة ضوئية في أقل من ثلاث سنوات. بينما سيحتاج التصميم إلى مزيد من الهندسة والتحسين قبل تأكيد قدراته، لا توجد متطلبات واضحة تحتاج إلى تطوير تكنولوجي مكثف، كما هو الحال مع الأفكار الرائدة الأخرى.
الخاتمة
في عالم يزدحم بالتكنولوجيا المتطورة، يمثل البحث عن الكواكب الشبيهة بالأرض خطوة حاسمة نحو فهم أعمق للكون ومكاننا فيه. من خلال التصميمات المبتكرة مثل التلسكوب المستطيل، يمكننا أن نقترب خطوة نحو تحديد الكواكب التي يمكن أن تحتضن الحياة. هذه الجهود قد تؤدي في نهاية المطاف إلى اكتشافات مذهلة حول الحياة خارج كوكب الأرض، وتوسيع حدود معرفتنا العلمية.
