إذا كنت تمتلك تلسكوبًا قويًا بما يكفي، فربما تكون على وشك مشاهدة حدث تاريخي هذا الأربعاء: صاروخ مهمل سيصطدم بالقمر. في 5 أغسطس، حوالي الساعة 6:34 صباحًا بالتوقيت العالمي المنسق (UTC)، من المتوقع أن يضرب الجزء العلوي المستهلك من صاروخ سبيس إكس فالكون 9 الجانب الغربي المضاء بنور الشمس من القمر، بالقرب من فوهة أينشتاين، بسرعة تتجاوز 5,400 ميل في الساعة. إذا سار الأمر كما هو متوقع، فإن هذا الاصطدام قد يثير سحابة من الحطام مشرقة بما يكفي لرؤيتها لفترة وجيزة من الأرض بالمعدات المناسبة.
سيكون هذا حدثًا فريدًا من نوعه. لم يتم تسجيل وميض اصطدام على الوجه المضاء بنور الشمس للقمر من قبل، وهذا بالضبط حيث يُتوقع أن يحدث اصطدام فالكون 9، مما سيرفع أعمدة من الغبار قد تبرز بوضوح ضد سواد الفضاء. تستند هذه النتائج جزئيًا إلى دراستين جديدتين ما قبل النشر.
تشمل هذه الدراسات ورقة بحثية قادها ويليام جو، طالب دكتوراه في كلية كوكريل للهندسة بجامعة تكساس في أوستن، والتي تتنبأ بحجم الاصطدام المحتمل. لتوقع سحابة الحطام، أجرى جو محاكاة فيزيائية عالية الدقة للاصطدام، مما سمح له بنمذجة ما سيحدث عندما يصطدم جسم معدني مجوف يزن 3,900 كيلوغرام بسطح القمر. وهذا يختلف عن اصطدامات النيازك الصلبة.
يصف ديفيد غولدشتاين، أستاذ هندسة الطيران والفضاء في جامعة تكساس في أوستن، الذي أشرف على العمل، صاروخ فالكون 9 بأنه مثل قشرة بيضة فارغة، لأنه كان يحتوي على الوقود بالكامل، وهناك محرك صاروخي في أحد الأطراف أكثر كثافة.
محاكاة تأثير الاصطدام وتوقعاته
بدلًا من أن يخترق السطح كقذيفة مدفع، ستنهار القشرة من حوافها إلى الداخل، دافعةً ساترًا واسعًا ومنخفضًا من التربة ينتشر لمسافة تصل إلى 183 كيلومترًا عرضًا، بالإضافة إلى ارتفاع رفيع وأسرع يتجه نحو الأعلى تقريبًا. إجمالًا، من المتوقع أن يزيح الاصطدام حوالي 12,700 كيلوغرام من الحطام.
يصف جو المحاكاة بأنها نموذج لأفضل السيناريوهات. فالرمز ثنائي الأبعاد ومحوري التناظر، لذا يمكنه فقط محاكاة المرحلة وهي تهبط بشكل مستقيم، مع المحرك أولًا، مثل إسقاط دبوس على رأسه. لكن الجسم الحقيقي – المرحلة المستهلكة من فالكون 9 التي حملت مركبتين هابطتين إلى القمر في يناير 2025 – من المرجح أن يصل بزاوية. والاصطدام المائل سيثير سحابة أصغر وأقل سطوعًا، وربما بدون الارتفاع الكبير.
يقول غولدشتاين: أرى أن دراستنا هي الأكثر تفاؤلًا فيما يتعلق بتوليد الرشاشات.
هذا تخمين مفصل لشكل السحابة، لكن ما إذا كانت السحابة ستكون مرئية بالفعل من الأرض هو أمر آخر.
تحديات وفرص الرؤية من الأرض
يقول لورانس ترافون، عالم الفلك في جامعة تكساس في أوستن، إن الأمر ممكن، ولكن من الصعب معرفة ذلك حتى لحظة الاصطدام. الحجم ليس المشكلة: فسحابة تصل إلى 50 كيلومترًا بعد حافة القمر ستشمل حوالي 28 ثانية قوسية، وهي زاوية تعادل تقريبًا جزءًا من ستين من العرض الظاهري للقمر في السماء. بهذا الحجم، يمكن حلها بسهولة بواسطة تلسكوب صغير.
تقدم الورقة الجديدة تقديرًا للمكان الدقيق الذي يجب توجيه التلسكوب إليه. لكن التباين في سماء الليل يمكن أن يكون عاملًا محيرًا. ستكون السحابة أخفت بما يتراوح بين 30 إلى 300 مرة من القمر الساطع بجانبها، وسيجعل ضوء القمر المتناثر الرؤية أصعب. سيتطلب التقاطها حاملًا ثابتًا للغاية، كما يقول ترافون.
سيكون التوقيت في صالح المراقب. يجب أن تصل السحابة إلى ذروتها بعد حوالي 90 ثانية من الاصطدام، وهي مدة كافية للمراقب ليشاهدها، كما يقول ترافون. لكن الجغرافيا ليست كذلك، على الأقل حسب مكان إقامتك. يجب التقاط الوميض ليلًا. بالنسبة لأي شخص شمال الخط الواصل من ماساتشوستس إلى تكساس، سيتدلى القمر منخفضًا جدًا لدرجة أنهم سينظرون عبر أكثر من ثلاثة أضعاف سمك الغلاف الجوي المعتاد. وهذا يعني أن المشاهدين في تلك المواقع سينظرون عبر شريحة غامضة ومضطربة من السماء قد تحجب أي علامات على سحابة الحطام الناتجة عن الاصطدام.
أفضل فرص رؤية ألعاب نارية قمرية — أو بشكل أدق، أعمال حطام — هي في جنوب شرق الولايات المتحدة، وفقًا لترافون.
وضع العديد من العلماء، بمن فيهم بيل غراي الذي أشار إلى الاصطدام لأول مرة، خطة مراقبة تحث علماء الفلك المحترفين والهواة على محاولة رصد الحدث.
الدوافع العلمية والآثار المستقبلية لاستكشاف القمر
بينما يكمن جزء من جاذبية هذا الحدث لهواة مراقبة السماء في مجرد مشاهدة التاريخ، فإن لدى العلماء دوافع إضافية. لقد حاول الباحثون سابقًا جمع معلومات حول القمر عن طريق صدم أجسام به. في عام 1999، دفعت وكالة ناسا مسبارها لونا بروسبكتور (Lunar Prospector) إلى فوهة أملًا في إثارة علامة على وجود الماء (كانت النتائج سلبية). في مهمة ناسا عام 2009، تم إسقاط صاروخ مستهلك في منطقة قطبية جنوبية مماثلة، وفي ذلك الوقت، اكتشف العلماء جليد الماء في سحابة الحطام.
في الآونة الأخيرة، اصطدم صاروخ مرحلة عليا عام 2022 بالتابع الكبير للأرض. وقد قيل على نطاق واسع إنه صاروخ فالكون 9 في مسار تصادمي قمري، لكن تبين أن ذلك كان حالة محتملة لخطأ في تحديد الهوية: قال غراي وآخرون إنه كان على الأرجح معززًا صينيًا مهملًا.
كان هذا الاصطدام غير مخطط له، كما هو الحال مع هذا الاصطدام الحالي. لكن الهدف من مراقبة اصطدام الأسبوع المقبل هو نفسه أهداف الاصطدامات المخطط لها في الماضي: قراءة القمر من خلال الفوضى التي يثيرها.
ستساعد هذه الفوضى في تقديم لمحة عما يمكن أن يحدث في عصر أكثر نشاطًا لاستكشاف القمر. ترغب وكالة ناسا في عودة رواد الفضاء إلى القمر في غضون سنوات قليلة، وفي النهاية، تخطط لبناء قواعد. تتسابق الصين أيضًا لوضع البشر على سطح القمر. تترك كل مركبة هبوط أجهزة مستهلكة في المدار لديها القدرة على الهبوط بقوة. اصطدام فالكون 9 هو فرصة لقياس مدى هذه القوة ومدى انتشار الآثار.
يقول جو: سنقوم باستعمار القمر على ما يبدو قريبًا جدًا. هذه الجزيئات التي ستنبعث ستأتي بسرعة ربما 300 أو 400 متر في الثانية… وصخور القمر أيضًا كاشطة جدًا، مشيرًا إلى أنها قد تعرض رواد الفضاء للخطر.
يضع غولدشتاين الأمر في سياق برنامج أبولو. يقول: إذا نظرت إلى الصور القديمة لنيل وباز وهما يعودان إلى الوحدة القمرية، يمكنك أن ترى أنهما كانا متسخين – مغطيين بالتراب. ويضيف: التحكم في الغبار أثناء العمليات القمرية سيكون أحد أكبر المشاكل التي ستواجهنا.
لذا، اضبط منبهًا في ساعات الفجر الأولى من يوم الأربعاء، وجه تلسكوبًا جيدًا نحو الحافة الساطعة للقمر، وتمنى أن يبقى الهواء ساكنًا – وأن تظل الغيوم بعيدة.