«هر چهار ابزار طبق طراحی عمل می‌کنند.»
دانشمندان روز جمعه، ۲۹ فروردین، اعلام کردند که تازه‌ترین ماموریت ناسا برای بررسی خورشید، نخستین تصاویر خود را ثبت کرده است — البته باید گفت «تازه‌ترین ماموریت‌ها»، چون این ماموریت به نام PUNCH در واقع متشکل از چهار ماهواره کوچک است که به‌طور استراتژیک در مدار زمین پراکنده شده‌اند. با این حال، این چهارگانه طوری طراحی شده‌اند که به عنوان یک ابزار واحد عمل کنند تا بتوانند به رمزگشایی از اسرار بزرگ ستاره‌مان کمک کنند.
کریگ دفورست از مؤسسه پژوهشی جنوب‌غربی در کلرادو می‌گوید:
«همه‌ی ابزارها همان‌طور که طراحی شده‌اند، کار می‌کنند. هیجان‌زده‌ایم که مرحله راه‌اندازی در مدار را به پایان برسانیم و این دوربین‌ها را در حالت همکاری فعال کنیم.»
در این تصاویر، مجموعه‌ای از ستارگان دیده می‌شوند که همچون جرقه‌هایی کم‌نور در آسمان تاریک می‌درخشند، و در هاله‌ای طلایی و ملایم پوشیده شده‌اند. این درخشش زیبا، نور منطقه‌البروجی (zodiacal light) نام دارد، که حاصل بازتاب نور خورشید از ذرات گرد و غبار در حال گردش به دور خورشید است. اگر با دقت به ستارگان نگاه کنید، حتی می‌توان صورت‌های فلکی مانند گاو (Taurus) و نهنگ (Cetus) را تشخیص داد. اما اگر همه‌چیز طبق برنامه پیش برود، تصاویر آینده‌ی کیهانی PUNCH دیگر شامل ستارگان یا نور منطقه‌البروجی نخواهند بود.
هدف نهایی PUNCH استفاده از چهار ابزارش — سه دوربین با میدان دید وسیع (WFI) و یک دوربین با میدان دید نزدیک (NFI) — برای جداسازی ساختارهای موجود در باد خورشیدی است. چرا که یکی از معماهای بزرگ خورشیدی که این ماموریت قصد حل آن را دارد، چگونگی تبدیل اتمسفر بیرونی خورشید (تاج خورشیدی) به باد خورشیدی است.
اگر بتوانید حبابی نامرئی را در اطراف محله کیهانی‌مان تصور کنید — یعنی مرز بین منظومه شمسی و بقیه جهان — آن حباب به‌طور کامل از ذرات بارداری که از تاج خورشیدی منتشر می‌شوند، پر شده است. این ذرات همان باد خورشیدی‌اند، و خود حباب، هلیوسفر نام دارد.
اما برای اینکه دانشمندان بتوانند در مورد گذار از تاج خورشیدی به باد خورشیدی و سپس به هلیوسفر نتیجه‌گیری کنند، باید بتوانند ساختارهای بسیار ضعیف در میان این مواد خورشیدی را شناسایی کنند — و برای این کار، هیچ‌گونه مزاحمتی مانند نور ستارگان پس‌زمینه یا نور منطقه‌البروجی نباید وجود داشته باشد.
(اعتبار تصویر: NASA/SwRI)
دفورست می‌گوید:
«در طول فاز راه‌اندازی، تیم PUNCH داده‌های دوربین NFI را طوری کالیبره می‌کند که ۹۹٪ از نور پس‌زمینه حذف شود و فقط مواد خروجی از تاج خورشیدی با جزئیات چشمگیر دیده شوند.
تصاویر اولیه دوربین‌های WFI شامل میدان ستاره‌ای هستند، اما هدف نهایی این است که این نورها حذف شوند تا درخشش ضعیف باد خورشیدی هنگام حرکت به‌سوی زمین، حفظ شود.»
این تصاویر اولیه درواقع ثابت می‌کنند که ابزارها قابل استفاده هستند و به‌گونه‌ای کار می‌کنند که این فرایند حذف پس‌زمینه قابل اجرا باشد. طبق اعلامیه، یکی از NFIها و یکی از WFIها در تاریخ ۱۵ فروردین فعال شدند، و دو ابزار دیگر در ۲۷ فروردین.
(اعتبار تصویر: NASA/SwRI)
اگر همه‌چیز خوب پیش برود، امیدواریم به‌زودی ببینیم که PUNCH چگونه از خاصیتی از نور به نام قطبش (polarization) بهره می‌برد.
دفورست پیش‌تر در کنفرانسی توضیح داده بود:
«پولاریمتر دوربینی است که می‌تواند نور قطبیده را اندازه بگیرد — همان نوع نوری که مثلاً از پشت عینک آفتابی پلاریزه می‌بینید — و ما از آن برای اندازه‌گیری ساختار سه‌بعدی آنچه تصویر می‌گیریم استفاده می‌کنیم.
وقتی به باد خورشیدی نگاه می‌کنیم، در واقع به نور خورشیدی نگاه می‌کنیم که از ذرات واقعی پخش شده است. این پراکندگی، نور را قطبیده می‌کند، و میزان قطبش به ما می‌گوید آن جسم در کجای فضا قرار دارد.»
علاوه بر این، به نظر می‌رسد در طول دوره ۹۰ روزه‌ی راه‌اندازی ماموریت PUNCH، تیم موفق شده قابلیت موتورهای جدیدی را هم به نمایش بگذارد — موتورهایی به‌اندازه یک استکان کوچک، با سوخت آب! این موتورهای ایمن و غیرسمی، از طریق عبور جریان برق از آب، گازهای هیدروژن و اکسیژن با فشار بالا تولید می‌کنند. سپس این گازها می‌توانند برای اصلاح مسیر ماهواره‌ها به‌عنوان سوخت بسوزند.
دفورست می‌گوید:
«ایمنی و پایداری این سیستم پیشرانش ارزشمند است» — چرا که طبق توضیحات اعلامیه، هرکدام از این ماهواره‌ها ممکن است صدها بار نیاز به مانور برای حفظ موقعیت مناسب داشته باشند.
PUNCH در ۲۱ اسفند با پرتاب مشترک توسط موشک فالکون ۹ اسپیس‌ایکس، به همراه ماموریت SPHEREx ناسا (که عملکردی شبیه به تلسکوپ جیمز وب با زاویه دید وسیع دارد) به مدار زمین فرستاده شد. پس از پایان مرحله راه‌اندازی، تیم انتظار دارد که از تابستان امسال، اطلاعات علمی حاصل از این ماموریت منتشر شود. تجزیه و تحلیل داده‌ها از ژوئن آغاز خواهد شد.
