برنامه فضایی دهه آینده ممکن است رازهای زیادی از خورشید را برملا کند

 آخرین گزارش دهه‌ای برای فیزیک خورشیدی و فضایی منتشر شده است و پر از نکات جالب و هیجان‌انگیز است؛ از مأموریت‌های جدید گرفته تا برنامه‌هایی برای هواشناسی فضایی.

این گزارش توسط آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی تهیه شده و اولویت‌های اصلی برای سازمان‌های فضایی و نهادهای وابسته را برای درک بهتر منظومه شمسی در دهه آینده ترسیم می‌کند. این گزارش بر اساس ۴۵۰ مقاله از جامعه علمی و همچنین سایر رویدادها، از جمله ارائه‌ها و نشست‌های عمومی تهیه شده است.

گزارش‌های دهه‌ای اهمیت بسیاری دارند؛ زیرا اهداف علمی را برای طیف گسترده‌ای از دانشمندان مشخص می‌کنند. در سال ۲۰۲۱، آکادمی‌ ملی علوم ، کشف سیارات مشابه زمین، درک اجسام متراکم جهان، و بهبود شناخت از تولد و رشد کهکشان‌ها را به‌عنوان اولویت‌های اصلی نجومی معرفی کردند.

سال بعد، گزارشی که به علوم سیاره‌ای و زیست‌شناسی نجومی اختصاص داشت، نتیجه‌گیری کرد که یک مأموریت کاوشی به اورانوس باید بالاترین اولویت را داشته باشد. سال گذشته، گزارشی از آکادمی‌ ملی علوم وجود یک حضور انسانی پایدار خارج از زمین را بعنوان اولویت پروژه های فضایی مطرح کرد.

گزارش امسال گستره فیزیک خورشیدی و فضایی را پوشش داده است، از جمله راه‌های بهتری برای ردیابی محیط پویای منظومه شمسی و درک بهتر - خورشید - ستاره‌ای که در مرکز آن قرار دارد.

این گزارش از ناسا خواسته است که مأموریتی را برای پرتاب مجموعه ای از ماهواره‌ ها را که محیط فضایی نزدیک زمین را مشاهده کند و یک فضاپیما برای تصویربرداری از قطب‌های خورشید دنبال کند را سرلوحه امور خود قرار دهد. . این گزارش همچنین شبکه رصدخانه خورشیدی Next Generation Global Oscillations Network که متعلق به بنیاد ملی علوم است، را به‌عنوان پروژه ساخت‌وساز بزرگ با بالاترین اولویت معرفی کرد.

این گزارش توصیه می‌کند که مدل‌سازی آینده سامانه‌های هواشناسی فضایی باید از هوش مصنوعی بهره‌مند شود. به‌ویژه، مدل‌های مبتنی بر یادگیری ماشینی از سطح خورشید می‌توانند فوران‌های سطح این ستاره را بهتر پیش‌بینی کنند و ترکیب داده‌ها نیز می‌تواند با استفاده از برنامه‌های هوش مصنوعی به سرعت انجام شود، که سرعت اکتشافات را افزایش می‌دهد. حتی روی اکتشافات و دیتاهای قدیمی نیز استفاده از هوش مصنوعی توصیه شده چرا که ممکن است کلی دیتای کشف نشده در همان اطلاعات قدیمی نهفته باشد. 

این گزارش همچنین پیشنهاد می‌کند که بنیاد ملی علوم یک برنامه استراتژیک برای هواشناسی فضایی تهیه کند، سازمان ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) یک برنامه برای این موضوع ایجاد کند، و با وزارت دفاع برای توسعه مدل‌های پیش‌بینی هواشناسی فضایی همکاری کند. همچنین از ناسا خواسته شده تا بخش پرواز فضایی برنامه هلیوفیزیک هواشناسی فضایی خود را گسترش دهد؛ پروژه بلندپروازانه Parker Solar Probe که به خورشید نزدیک شد، نمونه‌ای از تلاش‌های موفق برای درک هواشناسی فضایی است.

استفن فوسلیه، نایب‌رئیس موقت بخش علوم فضایی مؤسسه تحقیقاتی جنوب غربی و عضو هیئت رئیسه کمیته تهیه‌کننده این گزارش می گوید : «عدم پیشرفت در فیزیک خورشیدی و فضایی طی دهه آینده می‌تواند عواقب ویرانگری برای جامعه داشته باشد، از جمله اینکه توانایی ما برای پیش‌بینی و کاهش تأثیرات بالقوه مضر هواشناسی فضایی محدود خواهد شد»، .

وی همچنین افزود: «در حالی که پیشرفت اساسی به سرمایه‌گذاری‌های اضافی مختصری از سوی دولت نیاز دارد، تحقیق در این زمینه‌ها اهمیت بسیاری دارد. این گزارش پنجره‌ای به آینده این حوزه ارائه می‌دهد، صنایع بیشتری را بر روی زمین ایمن می‌کند و بشریت را قادر می‌سازد تا به یک تمدن فضایی واقعی تبدیل شود.»

هواشناسی فضایی یک پدیده پویاست که حتی بر کسانی که روی زمین هستند نیز تأثیر می‌گذارد؛ سیاره ما امسال با چندین طوفان ژئومغناطیسی شدید مواجه شد که شفق‌های قطبی را در سراسر جهان ایجاد کردند و برخی اختلالات الکترونیکی را نیز به‌وجود آوردند. اما در فضا، چنین رویدادهایی می‌توانند برای تجهیزات، حتی با وجود محافظت، که در پناه نسبی سپر مغناطیسی زمین نیستند، مخرب باشند.

رابین میلان، اخترشناس کالج دارتموث و هم‌رئیس کمیته تهیه‌کننده این گزارش، گفت: «حوزه فیزیک خورشیدی و فضایی در حال حاضر در یک نقطه حساس قرار دارد و ما در سال‌های آینده فرصت داریم تا برخی تحقیقات واقعاً هیجان‌انگیز را دنبال کنیم – هم به‌خاطر علم و هم برای بهبود درک ما از مسائلی مانند هواشناسی فضایی.»

همان‌طور که ما زمینی‌ها کاوش در منظومه شمسی (و شاید حتی فراتر از آن) را افزایش می‌دهیم، ضروری است که نهادهای حاکم انواع مأموریت‌ها و بودجه لازم برای برداشتن این گام‌های بلندپروازانه را هرچه زودتر مشخص کنند.