لماذا تراهن ناسا على كاميرا بدقة 36 بكسل؟

يحقق تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا خطوات كبيرة في علم الفلك من خلال صوره التي تبلغ دقتها 122 ميجابكسل والتي تعمل بالأشعة تحت الحمراء والتي تم التقاطها على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض. أشياء مثيرة للإعجاب. ومع ذلك، يتبع أحدث برنامج لرصد السماء في وكالة الفضاء نهجًا مختلفًا، حيث يؤدي علومًا رائدة في مجال الفضاء بدقة 36 بكسل. إنه ليس خطأ مطبعي، 36 بكسل، وليس 36 ميجابكسل.

تعد مهمة التصوير والتحليل الطيفي بالأشعة السينية (XRISM)، والتي تُلفظ “أزمة”، بمثابة تعاون بين وكالة ناسا ووكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA). تم إطلاق القمر الصناعي للمهمة إلى مداره في سبتمبر الماضي، وهو يجوب الكون بحثًا عن إجابات لبعض الأسئلة العلمية الأكثر تعقيدًا منذ ذلك الحين. تحتوي أداة التصوير الخاصة بالمهمة، Resolve، على مستشعر صورة بدقة 36 بكسل.

لقد كانت لحظة ساخنة منذ أن تمكنا من حساب وحدات البكسل الفردية على شريحة التصوير، ولكن ها نحن هنا… يبلغ حجم المصفوفة 0.2 بوصة (5 ملم) على الجانب. وينتج الجهاز طيفًا من مصادر الأشعة السينية يتراوح بين 400 و12000 إلكترون فولت – ما يصل إلى 5000 ضعف طاقة الضوء المرئي – بتفاصيل غير مسبوقة. رصيد الصورة: ناسا/XRISM/كارولين كيلبورن

“العزم هو أكثر من مجرد كاميرا. وقال بريان ويليامز، عالم مشروع XRISM التابع لناسا في جودارد، في بيان صحفي: “يقوم كاشفه بقياس درجة حرارة كل أشعة سينية تصيبه”. “نحن نطلق على Resolve مقياس الطيف الدقيق لأن كل بكسل من وحداته البالغ عددها 36 بكسل تقيس كميات صغيرة من الحرارة التي تنقلها كل أشعة سينية واردة، مما يسمح لنا برؤية البصمات الكيميائية للعناصر التي تشكل المصادر بتفاصيل غير مسبوقة.”

يمكن لأداة Resolve، المجهزة بمجموعة غير عادية من وحدات البكسل، اكتشاف الأشعة السينية “الناعمة”، التي تمتلك طاقة أكبر بحوالي 5000 مرة من الأطوال الموجية للضوء المرئي. ينصب تركيزها الأساسي على استكشاف المناطق الكونية الأكثر سخونة، وأكبر الهياكل، والأجرام السماوية الأكثر ضخامة، مثل الثقوب السوداء فائقة الكتلة. على الرغم من عدد البكسل المحدود، فإن كل بكسل في Resolve رائع، وقادر على توليد نطاق غني من البيانات المرئية يشمل نطاق طاقة يتراوح من 400 إلى 12000 إلكترون فولت.

وتقول الوكالة إن الأداة يمكنها إدراك حركات العناصر داخل الهدف، مما يوفر بشكل أساسي منظورًا ثلاثي الأبعاد. الغاز المتحرك نحونا يصدر طاقات أعلى قليلًا من المعتاد، بينما الغاز المتحرك بعيدًا يصدر طاقات أقل قليلًا. تفتح هذه القدرة آفاقًا جديدة للاستكشاف العلمي. على سبيل المثال، فهو يمكّن العلماء من فهم تدفق الغاز الساخن في مجموعات المجرات وتتبع حركة العناصر المختلفة في بقايا انفجارات المستعرات الأعظم بدقة.