The flower-shaped starshade that might help us detect Earth-like planets | Jeremy Kasdin

المترجم: Bader Alhaddad المدقّق: khalid marbou

The universe is teeming with planets.

الكون يزخر بالكواكب.

I want us, in the next decade,

أريد، في العقد القادم

to build a space telescope that'll be able to image

أن نبني تيليسكوبا يكون قادرًا على تصوير

an Earth about another star

كوكب شمسي شبيه بالأرض

and figure out whether it can harbor life.

ويستنتج ما إذا كان هناك حياة عليه.

My colleagues at the NASA Jet Propulsion Laboratory

أنا وزملائي في مختبر ناسا للدفع النفّاث (JPL)

at Princeton and I are working on technology

في برينستون نعمل على تكنولوجيا

that will be able to do just that in the coming years.

قادرة على فعل ذلك في السنوات المقبلة.

Astronomers now believe that every star

علماء الفلك الآن يعتقدون بأن كل نجم

in the galaxy has a planet,

في المجرة لديه كواكب،

and they speculate that up to one fifth of them

ويخمّنون بأن حوالي خمس هذه النجوم

have an Earth-like planet

لديها كوكب شبيه بالأرض

that might be able to harbor life,

قد يكون عليه حياة

but we haven't seen any of them.

لكننا لم نر أيًا منها.

We've only detected them indirectly.

نحن فقط اكتشفناها بطريقة غير مباشرة.

This is NASA's famous picture of the pale blue dot.

هذه صورة النقطة الباهتة الزرقاء المشهورة لناسا.

It was taken by the Voyager spacecraft in 1990,

أُلتقطت بواسطة القمر الصناعي فوياجر عام 1990،

when they turned it around as it was exiting the solar system

عندما جعلوه ينعطف وهو يخرج من النظام الشمسي

to take a picture of the Earth

ليلتقط صورة للأرض

from six billion kilometers away.

من بُعد ستة ملايير كيلومتر.

I want to take that

أريد أن ألتقط ذلك

of an Earth-like planet about another star.

لكوكب شمسي شبيه بالأرض.

Why haven't we done that? Why is that hard?

لماذا لم نفعل ذلك إلى الآن؟ لماذا هو بتلك الصعوبة؟

Well to see, let's imagine we take

حسنًا لنرى، لنتخيل أننا أخذنا

the Hubble Space Telescope

تيليسكوب هابل الفضائي

and we turn it around and we move it out

وجعلناه ينعطف ويتحرك

to the orbit of Mars.

باتجاه مدار المريخ.

We'll see something like that,

سنرى شيئًا مثل هذا،

a slightly blurry picture of the Earth,

صورة مشوشة قليلًا للأرض،

because we're a fairly small telescope

وذلك لأننا تيليسكوب صغير إلى حد ما

out at the orbit of Mars.

في مدار المريخ.

Now let's move ten times further away.

والآن دعونا نبتعد عشر مرات أكثر

Here we are at the orbit of Uranus.

نحن هنا في مدار أورانوس.

It's gotten smaller, it's got less detail, less resolve.

أصبحت الصورة أصغر، أقل تفصيلا، وأقل دقة.

We can still see the little moon,

ما زال بإمكاننا رؤية القمر الصغير،

but let's go ten times further away again.

لكن دعونا نبتعد مرة آخرى عشر مرات أكثر.

Here we are at the edge of the solar system,

نحن هنا على حافة النظام الشمسي،

out at the Kuiper Belt.

على حزام كويبر.

Now it's not resolved at all.

الآن أصبحت الدقة معدومة تمامًا.

It's that pale blue dot of Carl Sagan's.

إنها تلك النقطة الزرقاء الباهتة لكارل ساغان.

But let's move yet again ten times further away.

لكن أيضًا ومرة آخرى دعونا نبتعد عشر مرات أكثر

Here we are out at the Oort Cloud,

نحن هنا على سحب أوورت،

outside the solar system,

خارج النظام الشمسي،

and we're starting to see the sun

بدأنا نرى أن الشمس

move into the field of view

قد دخلت في مجال الرؤية

and get into where the planet is.

وتحركت باتجاه الكوكب.

One more time, ten times further away.

مرة أخرى، وعشر مرات أبعد.

Now we're at Alpha Centauri,

نحن على ألفا سانتوري،

our nearest neighbor star,

أقرب شمس مجاورة لنا،

and the planet is gone.

الكوكب قد اختفى.

All we're seeing is the big beaming image of the star

كل ما نراه هو صورة كبيرة مشعة للنجم

that's ten billion times brighter than the planet,

يشع عشرة ملايير ضعف الكوكب

which should be in that little red circle.

والذي يفترض بأن يكون تلك الدائرة الصغيرة الحمراء.

That's what we want to see. That's why it's hard.

ذلك ما نود رؤيته، ذلك هو سبب صعوبة الأمر.

The light from the star is diffracting.

شعاع نور النجم يحيد،

It's scattering inside the telescope,

إنه ينتشر داخل التيليسكوب،

creating that very bright image

مولدًا تلك الصورة المشعة

that washes out the planet.

والتي تحجب رؤية الكوكب.

So to see the planet,

ولكي نرى الكوكب،

we have to do something about all of that light.

يجب أن نفعل شيئا حيال ذلك الشعاع.

We have to get rid of it.

يجب أن نتخلص منه.

I have a lot of colleagues working on

لدي الكثير من الزملاء يعملون

really amazing technologies to do that,

على تكنولوجيا رائعة لفعل ذلك،

but I want to tell you about one today

واليوم أريد إخباركم بأحدها

that I think is the coolest,

والتي أعتقد أنها الأفضل،

and probably the most likely to get us an Earth

والتي ستساعدنا على الأرجح على رؤية أرض

in the next decade.

في العقد المقبل.

It was first suggested by Lyman Spitzer,

من اقترح هذه الفكرة كان لايمان سبيتزر،

the father of the space telescope, in 1962,

صاحب فكرة تيليسكوب الفضاء، عام 1962،

and he took his inspiration from an eclipse.

وقد استلهم الفكرة من الكسوف.

You've all seen that. That's a solar eclipse.

كلكم قد رأيتموه، كسوف الشمس.

The moon has moved in front of the sun.

القمر يتحرك أمام الشمس.

It blocks out most of the light

فيحجب أغلب أشعتها

so we can see that dim corona around it.

وعندها نستطيع رؤية الهالة المحيطة بها.

It would be the same thing if I put my thumb up

سيحدث نفس الشي لو وضعت إبهامي

and blocked that spotlight that's getting right in my eye,

وحجبت أشعة ذلك النور المتجه نحو عيني،

I can see you in the back row.

أستطيع رؤيتكم في الصف الخلفي.

Well, what's going on?

حسنًا، مالذي يحدث هنا؟

Well the moon

حسنا، القمر

is casting a shadow down on the Earth.

يحدث ظلًا في الأسفل على الأرض

We put a telescope or a camera in that shadow,

فلو وضعنا تيليسكوبا أو كاميرا في ذلك الظل،

we look back at the sun,

ونظرنا إلى الشمس

and most of the light's been removed

بعد أن حُجبت أشعتها

and we can see that dim, fine structure

نستطيع أن نرى ذلك الضوء الخافت والتفاصيل الدقيقة في الهالة المحيطة.

in the corona.

وقد اقترح سبيتزر أن نفعل ذلك في الفضاء.

Spitzer's suggestion was we do this in space.

نبني شاشة عملاقة، ونرسلها إلى الفضاء

We build a big screen, we fly it in space,

ونجعلها تتحرك أمام النجم.

we put it up in front of the star,

فتحجب أغلب أشعته،

we block out most of the light,

ثم نرسل تيليسكوب فضائي إلى الظل المحدث،

we fly a space telescope in that shadow that's created,

وعندها ياللروعة، سنرى الكواكب.

and boom, we get to see planets.

سيبدو ذلك تقريبًا كهذا.

Well that would look something like this.

تلك هي الشاشة العملاقة،

So there's that big screen,

وهناك لا نرى أية كواكب،

and there's no planets,

because unfortunately it doesn't actually work very well,

لأنها للأسف لا تعمل بالشكل المطلوب،

ذلك بسبب أن الأشعة والموجات الضوؤية

because the light waves of the light and waves

تحيد حول الشاشة

diffracts around that screen

بنفس الطريقة مع التيليسكوب.

the same way it did in the telescope.

ذلك مثل موجات الماء الجاري الملتفة حول صخرة

It's like water bending around a rock in a stream,

وكل ذلك الشعاع يشوه الظل

and all that light just destroys the shadow.

وكل ذلك الضوء يخرب الظل.

It's a terrible shadow. And we can't see planets.

إنه ظل فظيع. لا يمكننا رؤية الكواكب.

But Spitzer actually knew the answer.

لكن سبيتزر قد وجد الحل.

If we can feather the edges, soften those edges

لو استطعنا تعديل وتنعيم تلك الحواف

so we can control diffraction,

وتحكمنا في حيود الضوء،

well then we can see a planet,

عندها فقط، سنستطيع رؤية كوكب،

and in the last 10 years or so we've come up

وخلال العشر سنوات الماضية، استطعنا

with optimal solutions for doing that.

أن نجد الحل الأنسب لفعل ذلك.

It looks something like that.

سيبدو شيئًا كهذا.

We call that our flower petal starshade.

وقد أسميناه ب"بتلات الوردة الحاجبة للنجم".

If we make the edges of those petals exactly right,

لو استطعنا جعل حواف هذه البتلات مناسبة تمامًا،

if we control their shape,

لو تحكمنا في شكلها،

we can control diffraction,

سنستطيع التحكم في حيود الضوء،

and now we have a great shadow.

وسيصبح لدينا الآن ظل رائع.

It's about 10 billion times dimmer than it was before,

أعتم بـ 10 ملايير مرة من السابق،

and we can see the planets beam out just like that.

سنستطيع عندها رؤية الكواكب تظهر هكذا.

That, of course, has to be bigger than my thumb.

وذلك بالطبع، يجب أن يكون أكبر من إبهامي.

That starshade is about

حجم حاجبة النجم تلك

the size of half a football field

نصف مساحة ملعب كرة قدم

and it has to fly 50,000 kilometers away from the telescope

وعليها أن تبتعد مسافة 50000 كيلومتر من التيليسكوب

that has to be held right in its shadow,

الذي يجب أن يكون مثبّت تحت ظلها،

and then we can see those planets.

وعندها سنرى تلك الكواكب.

This sounds formidable,

يبدو ذلك صعبًا جدًا،

but brilliant engineers, colleagues of mine at JPL,

لكن المهندسين العباقرة، زملائي في JPL،

came up with a fabulous design for how to do that

ابتكروا تصميم رائع للغاية لكيفية عمل ذلك

and it looks like this.

وسيبدو كهذا.

It starts wrapped around a hub.

في البداية سيكون ملتفًا حول محور.

It separates from the telescope.

ثم ينفصل عن التيليسكوب.

The petals unfurl, they open up,

فتنتشر البتلات وتتفتح،

the telescope turns around.

بعدها ينعطف التيليسكوب.

Then you'll see it flip and fly out

ثم سترونها تنقلب وتطير مبتعدة

that 50,000 kilometers away from the telescope.

بـ50000 كيلومترا عن التيليسكوب.

It's going to move in front of the star

سوف تتحرك أمام النجم

just like that, creates a wonderful shadow.

كما ترون تمامًا، مولدةً ظل رئع.

Boom, we get planets orbiting about it.

يا سلام، التقطنا الكواكب وهي تدور حوله.

(Applause)

(تصفيق)

Thank you.

شكرًا لكم.

That's not science fiction.

ذلك ليس بخيال علمي.

We've been working on this for the last five or six years.

نحن نعمل على ذلك منذ خمس أو ست سنوات.

Last summer, we did a really cool test

في الصيف السابق، أجرينا اختبارا رهيبا

out in California at Northrop Grumman.

في شركة نورثروب غرومان في كاليفورنيا.

So those are four petals.

تلك أربع بتلات.

This is a sub-scale star shade.

حاجبات شمس صغيرة.

It's about half the size of the one you just saw.

نصف حجم التي رأيتموها سابقًا.

You'll see the petals unfurl.

تشاهدون الآن البتلات وهي تتفتح.

Those four petals were built by four undergraduates

تلك الأربع بتلات صممها أربعة تلاميذ

doing a summer internship at JPL.

أثناء تدريبهم الصيفي في الـ JPL.

Now you're seeing it deploy.

تشاهدونها الآن وهي تنتشر.

Those petals have to rotate into place.

يجب أن تتناوب تلك البتلات في المكان.

The base of those petals

قاعدة تلك البتلات

has to go to the same place every time

يجب أن تنتقل كل مرة إلى نفس المكان

to within a tenth of a millimeter.

في حدود عُشر المليمتر

We ran this test 16 times,

أجرينا هذا الاختبار 16 مرة،

and 16 times it went into the exact same place

وفي الـ 16 مرة، انتقلت إلى نفس المكان تمامًا

to a tenth of a millimeter.

إلى عُشر المليمتر.

This has to be done very precisely,

يجب أن تكون هذه العملية دقيقة جدًا.

but if we can do this, if we can build this technology,

لو استطعنا عمل ذلك، لو استطعنا بناء هذه التكونولوجيا،

if we can get it into space,

ثم استطعنا إطلاقها إلى الفضاء،

you might see something like this.

قد تستطيعون عندها مشاهدة شيء كهذا.

That's a picture of one our nearest neighbor stars

تلك الصورة لواحد من أقرب النجوم المجاورة لنا

taken with the Hubble Space Telescope.

ألتقطت بالتيليسكوب الفضائي هابل.

If we can take a similar space telescope,

لو استطعنا أن نأخذ تيليسكوبا فضائيا مشابها،

slightly larger,

أكبر منه قليلًا،

put it out there,

ونرسله إلى هناك،

fly an occulter in front of it,

ونضع هذه الستارة أمامه،

what we might see is something like that --

سيكون ما نراه شيئًا شبيها ً بهذا -

that's a family portrait of our solar system -- but not ours.

تلك عائلتنا المتخيلة للمجموعة الشمسية - لكنها ليست مجموعتنا.

We're hoping it'll be someone else's solar system

نتمنى أن تكون المجموعة الشمسية لآخرين

as seen through an occulter,

كما تُرى عن طريق الستارة،

through a starshade like that.

أو من خلال حاجبة النجم تلك.

You can see Jupiter, you can see Saturn,

تستطيعون مشاهدة المشتري، وزحل،

Uranus, Neptune, and right there in the center,

وأورانوس، ونيبتون، وهناك في المنتصف،

next to the residual light

بجانب الضوء الخافت

is that pale blue dot. That's Earth.

إنها النقطة الزرقاء الباهتة. إنها الأرض.

We want to see that, see if there's water,

نريد أن نرى ذلك، أن نرى الماء،

oxygen, ozone,

والأكسجين، والأوزون،

the things that might tell us that it could harbor life.

وتلك الأشياء التي قد تخبرنا بوجود حياة.

I think this is the coolest possible science.

أعتقد أن هذا هو أروع علم ممكن.

That's why I got into doing this,

وهذا ما دفعني لعمل ذلك،

because I think that will change the world.

لإيماني بأن ذلك سيغير العالم.

That will change everything when we see that.

ذلك سيغير كل شئ عندما نتمكن من رؤية ذلك.

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)