رصدهای اخترشناسی در طیف فرابنفش همواره با یک مانع ساده روبرو بودهاند: جو زمین بیشتر فوتونهای فرابنفش، بهویژه در بازه UV-C و UV-B (طول موجهای ۱۰۰ تا ۳۱۵ نانومتر)، را مسدود میکند. بنابراین، اگر اخترشناسان بخواهند آنچه را در این طول موجها رخ میدهد درک کنند، باید رصدگری بالای جو زمین داشته باشند.
در همین راستا، کنسرسیومی از مؤسسه مطالعات فضایی کاتالونیا (IEEC) مأموریت جدیدی با نام PhotSat را توسعه داده است؛ کیوبستی که قرار است هر چند روز یکبار کل آسمان را در طیف فرابنفش و نور مرئی رصد کند.
PhotSat بهصورت یک کیوبست ۱۲ واحدی (12U) طراحی شده که در مداری در ارتفاع حدود ۵۰۰ کیلومتری از سطح زمین قرار خواهد گرفت. هدف آن، فراهم کردن دادههای بهروز و سریع از تقریباً کل آسمان در طیف فرابنفش، با فاصله زمانی دو تا سه روز بین هر رصد است. این ماهواره شامل دو بخش اصلی است:
- یک بخش ۶ واحدی (6U) بهعنوان بار علمی که شامل دو دوربین، یک آنتن باند X و یک واحد کنترل ابزار اختصاصی برای مأموریت است.
- یک بخش ۶ واحدی دیگر بهعنوان بخش پلتفرم که تجهیزات استاندارد عملیاتی CubeSat مانند سیستم کنترل وضعیت، سامانه الکتریکی و رایانه پردازشگر را در خود جای میدهد.
این تجهیزات با هم، امکان تصویربرداری از کل آسمان در نور فرابنفش و مرئی را با استفاده از دو دوربین مختلف، در بازه زمانی دو تا سه روز فراهم میکنند. این نرخ بالای بروزرسانی، کاربردهای مهمی دارد: ردیابی عبور سیارات فراخورشیدی، شناسایی پدیدههای گذرا مانند انفجارهای پرتو گاما (GRB) یا ابرنواخترها، و پایش آبوهوای فضایی که در چرخه خورشیدی بهطور مداوم تغییر میکند.
دادههای حاصل از PhotSat میتوانند مقدمهای برای رصدهای دقیقتر توسط تلسکوپهای بزرگتر باشند؛ چه آنهایی که از سطح زمین نور مرئی را بررسی میکنند، و چه آنهایی که در فضا به بررسی دقیق طیف فرابنفش میپردازند.
برای دستیابی به این اهداف، PhotSat به فناوریهای منحصربهفردی مجهز است که پیشتر روی میز آزمایش آزمایش شدهاند. مهمترین این فناوریها سیدراستات است — سامانهای مبتنی بر آینه متحرک که به PhotSat امکان میدهد با تنظیم زاویه آینه، بخشهای مختلف آسمان را برای مدتهای معین رصد کند. نمونه اولیه این سیستم آماده یکپارچهسازی با سامانه نهایی است.
این سامانه میتواند در هر تصویر، بخشی از آسمان به اندازه حدود ۱۴ ثانیه قوسی را ثبت کند و پایداری زاویهای آن حدود ۵ ثانیه قوسی خواهد بود. زاویه دید آن ۴۵ درجه نسبت به خورشید در نظر گرفته شده تا نور فرابنفش خورشید در اندازهگیریها اختلال ایجاد نکند.
در طول مأموریت، PhotSat انتظار دارد حدود ۴۰ میلیون جرم آسمانی از درخشانترین ستارگان را رصد کند. همچنین پیشبینی میشود که سالانه حدود ۳۰۰۰ پدیده گذرا را شناسایی کند؛ دادههایی که میتوانند دیگر تلسکوپها را برای رصدهای دقیقتر هدایت کنند.
برای اطمینان از ثبت تمام پدیدههای گذرا، PhotSat از یک الگوریتم پیمایشی بهره میبرد تا بیشترین بخش ممکن از آسمان را پوشش دهد. این پایش مداوم در طول مأموریت، امکان تحلیل تغییرات تدریجی و کندتر در اجرام رصدشده را نیز فراهم خواهد کرد.
در حال حاضر، IEEC بهدنبال شرکای علمی برای توسعه مأموریتهای تخصصی و تکمیل بودجه پروژه است. طبق وبسایت nanosats.eu، مأموریت PhotSat هنوز پرتاب نشده و انتظار میرود در سال 1405 به فضا پرتاب شود. اگر این پرتاب انجام شود، نقطه عطفی برای مؤسسه IEEC و اتحادیه اروپا خواهد بود، چراکه گامی بزرگ در افزایش دانش ما از دنیای پررمزوراز فرابنفش محسوب میشود.