وكالة الفضاء الأوروبية تطلق ساعات ذرية لاختبار تأثير الجاذبية على الوقت

تستعد وكالة الفضاء الأوروبية لإطلاق مهمة علمية هامة غدًا الاثنين. تحمل المهمة اسم “مجموعة الساعات الذرية”، وستتوجه إلى محطة الفضاء الدولية. الهدف؟ قياس الوقت بدقة فائقة واختبار نظرية النسبية لأينشتاين.

الساعة الذرية، أو ساعة السيزيوم، هي أداة دقيقة للغاية. تعتمد عليها الأقمار الصناعية وأنظمة التلفزيون. نسبة الخطأ فيها ضئيلة جدًا، لا تتجاوز الثانية كل ثلاثين سنة.

تهدف هذه المهمة إلى اختبار تأثير الجاذبية على الزمن. هذا التأثير تنبأت به نظرية النسبية العامة. سيتم ذلك عبر مقارنة دقة الساعات الذرية في الفضاء وتلك الموجودة على الأرض.

ديديي ماسوني، رئيس مشروع “فاراو” بالمركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية، أوضح أهمية هذه المهمة. قال إنها ستمكن العلماء من “قياس تأثير الارتفاع على مرور الوقت”.

صاروخ “فالكون 9” التابع لشركة “سبايس إكس” سينقل نظام “إيسز” إلى محطة الفضاء الدولية. تنطلق المهمة غدًا من قاعدة كاب كانافيرال الأمريكية. تقع المحطة على ارتفاع 400 كيلومتر.

الساعة الأولى، “فاراو”، هي جوهر النظام. داخل أنبوب مفرغ، سيتم تبريد ذرات السيزيوم بالليزر. ستصل درجة الحرارة إلى ما يقرب من الصفر المطلق (-273 درجة مئوية). هذا التبريد، بالإضافة إلى انعدام الوزن، سيجعل اهتزازات الذرات أكثر دقة من تلك الموجودة على الأرض.

عند دمج “فاراو” مع ساعة ذرية أخرى، وهي ساعة مازر العاملة بالهيدروجين، ستحقق دقة واستقرارًا كبيرين. لن تنحرف الساعة إلا بمقدار ثانية واحدة كل 300 مليون سنة.

يهدف المشروع إلى تحسين قياس “التحول الجاذبي” بدقة تصل إلى “واحد على المليون”، وفقًا لماسوني.

سيمون وينبرغ، المسؤول البريطاني عن مشروع “إيسز” بوكالة الفضاء الأوروبية، أكد على صعوبة المشروع. قال إن “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” يمثل تحديًا تكنولوجيًا كبيرًا.

بدأت هذه الرحلة قبل 32 عامًا. واجهت الكثير من التحديات، مثل تصغير حجم الساعة الذرية وتكييفها مع البيئة الفضائية. النموذج الأصلي كان “يشغل غرفة كاملة” في مرصد باريس. تصميم وصلة موجات صغرى دقيقة لنقل وقت “فاراو” إلى الأرض كان تحديًا آخر.

ستقوم تسع محطات حول العالم بمقارنة وقت “فاراو” بالوقت الذي تقيسه ساعاتها الخاصة. تقع هذه المحطات في أوروبا واليابان والولايات المتحدة.