شهدت أكاديمية الشارقة لعلوم الفضاء والفلك على مدار الأعوام السابقة العديد من الإنجازات على المستوى المحلي والإقليمي والعالمي
وحققت تميزاً في مسيرتها العلمية لتجسد رؤية صاحب السمو الشيخ الدكتور سلطان بن محمد القاسمي عضو المجلس الأعلى حاكم الشارقة في أن تصبح الأكاديمية رائدة في مجال الفضاء والفلك، والتي افتتحها في مايو 2015م.
تهدف الأكاديمية إلى تطوير وتعميم العلوم والثقافة الفلكية والفضائية في الوطن العربي عامة وفي دولة الإمارات خاصة ليكون مركزاً علمياً وبحثياً وتراثياً وتربوياً وسياحياً لمختلف فئات وأعمار المجتمع من طلبة المدارس والجامعات والباحثين والزوار، وتحقيق التقدم العلمي والتنمية المستدامة في المجتمع، وتضم العديد من الأقسام والمعارض أهمها: القبة الفلكية ومعرض الفلك ومعرض الفضاء ومعرض الكون في القرآن الكريم والمرصد الفلكي والحديقة الكونية.
وقالت عائشة العويس مساعد باحث في الأكاديمية : " يسعى قسم البحوث والمشاريع العلمية إلى الارتقاء بمستوى البحث العلمي كماً ونوعاً وذلك في سبيل مواكبة الأطر الحديثة المتبعة في البحث العلمي، والتي تركز بشكل أساسي على جودة البحث والنشر في المجلات العلمية المعتمدة عالمياً، حيث بلغ عدد البحوث المنشورة 39 بحثا تم نشره وعرض نتائجه في مؤتمرات علمية مرموقة.. موضحة أنه في جانب نقل المعرفة للجمهور، فقد تم تنظيم حوالي 71 محاضرة وورشة عمل علمية وثقافية، إلى جانب نشر 15 مقالاً في مجلات ودوريات علمية وعامة.. وحرص القسم على عقد الندوات والزيارات الميدانية العلمية لتحقيق التميز والريادة في مجال علوم وتكنولوجيا الفضاء والفلك.
كما يستقطب القسم طلبة الجامعات لتدريبهم عملياً في مختبرات الأكاديمية العلمية من مختلف جامعات الدولة وقد تم تدريبهم في مختلف المختبرات البحثية .
ويضم القسم مكتبة علمية بها حوالي 275 كتابا متخصصا لتزويدهم بالخبرات المعرفية في مجال علم الفلك التخصصي والفيزياء والتكنولوجيا والعلوم الهندسية وعلم الرياضيات والكيمياء والأحياء وعلوم الملاحة الفضائية، والتي تمت أرشفتها في منظومة إلكترونية تتم من خلالها عمليات استعارة الكتب من قبل الطلاب والمتخصصين والهواة، ويسعى القسم على تحقيق الأهداف البحثية المرجوة في المجالات التخصصية، لهذا يضم العديد من المختبرات البحثية منها: مختبر الفيزياء الفلكية عالية الطاقة، ومختبر الأقمار الصناعية المكعبة (CubeSats)، ومختبر الطقس الفضائي والأيونوسفير، ومختبر علم الفلك الراديوي، ومختبر الذكاء الاصطناعي بالإضافة إلى مركز النيازك.
ويعمل مختبر الأقمار الصناعية المكعبة (CubeSats) على مشروع تطوير القمر الصناعي " Sharjah-Sat-1"، الذي يهدف إلى مراقبة ودراسة تطور الثقوب الإكليلية الشمسية، ومراقبة مصادر كونية أخرى وذلك باستخدام كاشف للأشعة السينية، ونظام كاميرا ثنائي لاستخدامه في بعض تطبيقات الاستشعار عن بعد، وذلك بإشراف مهندسي المختبر وبإشراك عدد من طلبة جامعة الشارقة المؤهلين في المجال، ومن المخطط إطلاق القمر الصناعي في الربع الأخير من هذا العام.
والمختبر مكرس لبناء مهام الأقمار الصناعية من الفئة النانوية والتي تتخذ من المكعب شكلاً هندسياً بأبعاد 10 x 10 x10 سم بوزن 1.3 كجم تقريباً، وذلك خلال المراحل المختلفة كالتصميم والتصنيع والاختبار والتشغيل.
أما مركز النيازك في الأكاديمية، فهو يضم مجموعة كبيرة من النيازك وذلك بدعم من صاحب السمو الشيخ الدكتور سلطان بن محمد القاسمي عضو المجلس الأعلى حاكم الشارقة والتي تعد فريدة من نوعها كونها الأكبر من حيث العدد فهي تتكون من آلاف القطع النيزكية مختلفة الأنواع والمصادر من بينها النيازك الحجرية والحديدية، والنيازك القمرية والمريخية.. ويهدف المركز إلى دراسة وتحليل الشهب والنيازك من خلال وحداته المُختلفة عن طريق المشاريع البحثية.
وتتمثل الوِحدة الأولى في شبكة الإمارات لرصد الشهب والتي تتميز بإمكانية تحليل البيانات القادمة من الكاميرات، للتعرف على مقدار اللمعان الظاهري للشهب فضلا عن تحديد الزخة الشهابية التي قد ينتمي إليه الشهاب، والتي من خلالها يتم رصد الشهب والحطام الفضائي في سماء الإمارات، حيث إنها تتكون من ثلاث محطات رصد منها في مقر الأكاديمية ومنطقة اليحر في العين ومنطقة ليوا في أبوظبي.
ويتم دعم المشروع من وكالة الإمارات للفضاء وبالتعاون مع المركز الوطني للأرصاد.. وتأتي هذه الشبكة الفريدة من نوعها بالمنطقة، كجزء من البرنامج الدولي للتوعية بالحالة الفضائية الذي يعنى بتوعية عامة الناس على فهم خطر الحطام الفضائي، وبذلك يتم تدريب الطلبة على استخدام الأجهزة والبرامج المتوفرة لتحليل النيازك، ومنذ سبتمبر عام 2018، رصدت الشبكة ما يزيد عن 40,000 شهاب، أما وحدة تحليل النيازك فهي معنية بدراسة النيازك باستخدام معدات مختصة لتحليل العناصر والمركبات الكيميائية للحصول على معلومات قيمة عن نشأة وتطور النظام الشمسي.
ويشغل مختبر الطقس الفضائي والأيونوسفير نظامين رئيسيين لدراسة ظروف الطقس الفضائي المختلفة وتأثيرها على طبقة الأيونوسفير: نظام استقبال الإشارات من أنظمة تحديد المواقع العالمية (GNSS)ونظام السبر العمودي لطبقة الأيونوسفير (Ionosonde).. ويختص هذا المختبر بإجراء البحوث لفهم أثر النشاط الشمسي على حالة الغلاف الأيوني (الأيونوسفير) وينصب التركيز على مراقبة استجابة طبقة الأيونوسفير لتأثير ظروف الطقس الفضائي المختلفة التي تتمثل بحالة الشمس ونشاطها المتباين. تتم الدراسات الأيونوسفيرية عن طريق استخدام طرق الرصد المختلفة وأدوات النمذجة المختلفة، حيث يتم التركيز على التقلبات الأيونوسفيرية الطويلة والقصيرة المدى واستجابة الطبقات الفرعية E وF لهذه التقلبات، بالإضافة إلى الاضطرابات التي تسفر عن تغييرات في الغلاف الأيوني في مناطق خط العرض المتوسط والمنخفض.
ويتم استخدام تقنيات مثل السبر العمودي للأيونوسفير لاستخراج ملفات تعريف الكثافة الإلكترونية بتحديد الارتفاعات العاكسة للموجات المرسلة من جهاز السبر الأيوني (الأيونوسوند).
ويتم أيضا قياس المحتوى الإلكتروني الكلي لطبقة الأيونوسفير باستخدام نظام GNSS وحساب الكثافة الإلكترونية عن طريق استخدام تقنية الحجب الراديوي. بالإضافة إلى دراسة طبقة الأيونوسفير على الأرض، تتم دراسة طبقة الأيونوسفير في الكواكب الأخرى لمقارنتها مع الأرض.
أما مختبر علم الفلك الراديوي فيرتكز نشاطه على نظامين رئيسيين لإجراء الأبحاث العلمية في النطاق الراديوي يتضمن تلسكوب الشارقة العشري (SDRT) الذي يتألف بدوره من مصفوفتين من الهوائيات ثنائية الأقطاب مصممة للعمل على نطاق الأمواج القصيرة عند التردد 20.1 ميغا هرتز، وذلك لرصد الشمس والمشتري ومرصد الشارقة الراديوي التداخلي (40-meter) والذي يرصد الكون عند تردد 1.4 جيجا هرتز، ويعمل على التقاط وتحليل الموجات الراديوية المنبعثة من كوكب المشتري والشمس إضافة إلى دراسة الخلفية الراديوية لمجرة درب التبانة.. ومؤخرا تم بناء المطياف الراديوي الشمسي الذي يعمل ضمن مدى واسع من الترددات التي تقابل أطوالا موجية قصيرة بطول بضعة أمتار فقط، ويتكون من هوائي وحيد مصمم لاستقبال حزمة كاملة من الموجات الراديوية (25-55 ميغاهيرتز) وهي الحزمة الأكثر أهمية في هذا النوع من الدراسات، وقد تم ربط الهوائي في هذا المشروع بجهاز استقبال رقمي يتميز بالحساسية من جهة وانخفاض معامل التأثر بالتداخل الراديوي من جهة أخرى.
ويمكّن مقياس الطيف هذا الباحثين في الأكاديمية من تسجيل ودراسة الأنواع المختلفة من الاندفاعات الراديوية الشمسية المرتبطة بالتوهجات الشمسية التي بدأت بالتزايد مع تطور دورة النشاط الشمسي الخامسة والعشرين. ويرصد مرصد الشارقة الراديوي التداخلي (SRI) العديد من الأجسام الفلكية الراديوية العملاقة (GRS)، وتستهدف عملية الرصد دراسة وفهم العلاقة بين أنوية الأنظمة والأجسام الراديوية وكمية السطوع الكلية لهذه الأجسام.
ويركز مختبر الفيزياء الفلكية عالية الطاقة على دراسة الأنظمة التي تشع في النطاق الكهرومغناطيسي عالي الطاقة، ويتم دراسته عن طريق تحليل نتائج الرصد المأخوذة من تلسكوبات الأشعة السينية التي تشغلها وكالات الفضاء الدولية، على سبيل المثال مرصد تشاندرا (Chandra X-ray Observatory) وتلسكوب نيوتن متعدد المرايا (XMM-Newton) وتلسكوب نيوستار (Nustar) وغيرها الكثير.. ومن الأنظمة الفلكية التي يتم دراستها في هذا المختبر: ثنائيات الأشعة السينية، والتي تتكون من نجم عادي يتواجد في مداره جسم مضغوط (عادة ما يكون نجم نيوتروني أو ثقب أسود).
ويكون النجم العادي في النظام الثنائي هو "النجم المعطي"، و"الجسم المضغوط" عبارة عن "النجم المُراكم"، ويشع هذا النظام الثنائي أثناء حركته الديناميكية (إشعاعا سينيًا)، وتنشأ الأشعة السينية المنبعثة من النظام الثنائي بسبب سقوط مادة من النجم المعطي على النجم المراكم مكونة بذلك قرصا حول هذا النجم يُسمّى بـ (قرص التراكم) وذلك بسبب تراكم المادة من النجم المعطي حول النجم المراكم.
وتتمثل أهداف مختبر الذكاء الاصطناعي في تطوير خوارزميات الذكاء الاصطناعي (AI) والتعلم الآلي (ML) التي يمكن تسخيرها لخدمة جميع المختبرات البحثية بالأكاديمية، ويعمل على تعزيز العمل على المشاريع متعددة التخصصات والتي تشمل مجال علوم الحاسوب مع علوم الفضاء وعلم الفلك، ويقوم المختبر حاليًا بدمج الذكاء الاصطناعي في مشروع شبكة الإمارات لرصد الشهب والنيازك، والتلسكوب الراديوي الديكامتري، وفي مختبر الطقس الفضائي للتنبّؤ بالتلألُؤ الأيونوسفيري، وبناء نموذج يتضمن خوارزميات الذكاء الاصطناعي وطائرة بدون طيار للكشف عن النيازك.
وأضافت عائشة العويس : " تسعى القبة الفلكية لعرض برامجها وأفلامها الفضائية ضمن جدول يقسم لفترة الصباح والظهيرة والمساء، مستخدمة أجهزة عالية الدقة باللغتين العربية والإنجليزية مع عرض 13 فيلماً مختلفاً حول الفضاء والفلك وتعتبر القبة الفلكية المكان العلمي والثقافي الذي يمكن للزوار الاستمتاع بمحاكاة السماء والأجرام وحركاتها وعناصر الكرة السماوية والانتقال من زمن إلى زمن ومن موقع إلى آخر على الأرض وكذلك من كوكب إلى كوكب آخر بمجال مشاهدة 360 درجة حول الزوار، بالإضافة إلى ذلك فإن القبة تقدم برامج حول الفضاء وتكنولوجيا السفر والعيش في الفضاء مركزة على محطة الفضاء الدولية التي تتم محاكاتها بدقة في قبة قطرها 18 متراً، كما يحظى الزوار بفرص اختبار النظريات الفلكية والفضائية عملياً من خلال أكثر من 70 تجربة ومعروضة فلكية وفضائية في معارض الفضاء والفلك المحيطة بالقبة الفلكية بالأكاديمية متاحة لجميع الطلبة والزوار.
وإلى جانب المعارض الفضائية وعروض القبة الفلكية، تقوم القبة الفلكية بتنفيذ مخيمات فضائية وفلكية تتضمن ورشات علمية وعملية للطلبة ابتداء من عمر 14 عاماً وحتى البالغين المهتمين بالفضاء والفلك، وذلك بهدف تنمية مهارات ومعلومات الطلبة وصقل معارفهم ومهاراتهم المستقبلية للتخصصات المختلفة في هذا المجال، كما أن هناك عدداً من الورشات العلمية الإلكترونية التي تم تطويرها من قبل فريق القبة لإشراك المهتمين والهواة بالمعرفة والتفاعل عن بعد.
وبينت عائشة العويس الحديقة الكونية التي تعتبر أحد المعالم المميزة والفريدة والتي تبلغ مساحتها 300 ألف متر مربع،التي ثبتت فيها مجسمات عملاقة مثل وحدة الهبوط القمرية، وهي نموذج بنفس الشكل والتصميم الحقيقي وذات الحجم الطبيعي لوحدة الهبوط التي نزلت على القمر عام 1969، وتحتضن الحديقة الكونية القبة الفلكية الذهبية الواقعة في مركزها والتي تمثل الشمس وتحيط بها الكواكب.. وتمكن الزائرين من الاستمتاع بجولة بين مدارات الكواكب والاستراحة حول مجسماتها العملاقة التي تتضمن المشتري وزحل، وعطارد والزهرة وأورانوس ونبتون.
كما تحتضن الحديقة الكونية المرصد الفلكي البصري، والتلسكوبات الراديوية وهي منظومتان من ثلاثة أطباق راديوية، وأخرى من أربعة هوائيات مزدوجة وظيفتها مجتمعة في الإصغاء إلى الإشارات الكونية القادمة من أجرام فلكية ضمن نطاق الموجات الراديوية المختلفة لاستقبال أمواجها المنبعثة من العواصف الشمسية وكوكب المشتري ومركز مجرة درب التبانة، وتضم كذلك الأبراج الثلاثة المختصة بمراقبة السماء لتسجيل دخول الشهب والاحجار النيزكية وكذلك أي حطام فضائي كبقايا الأقمار الصناعية، وكل برج يحتوي على سبع عشرة كاميرا تغطي السماء من كافة الاتجاهات، فضلاً عن مرصد خاص لتسجيل الاصطدامات النيزكية على سطح القمر.
وعن مرصد الشارقة البصري .. أوضحت عائشة العويس أنه يعد من أحدث المراصد في الوطن العربي، حيث يتميز باحتوائه على العديد من الأدوات الفلكية الحديثة، والتي تضم ثلاثة تلسكوبات مختلفة الأقطار والاستعمالات منها: تلسكوب عاكس بقطر 431 ملم يعتبر الأكبر في دولة الإمارات العربية المتحدة، والأجود في المنطقة من حيث دقة الأرصاد، حيث يستخدم هذا التلسكوب للأرصاد الفلكية المتخصصة، وللمشارع البحثية، وذلك من خلال أجهزة ملحقة به تحقق هذا الهدف كالكاميرات الرقمية، وجهاز المطياف الذي يستخدم في التحليل الطيفي للنجوم. كما يعمل فريق مرصد الشارقة على عدة مشاريع بحثية مميزة مثل رصد الكواكب الخارجية، ورصد الكويكبات القريبة من الأرض، ورصد النجوم الثنائية المتغيرة، ورصد النجوم وتحليل أطيافها، إضافة إلى المقترحات البحثية من قبل طلبة الدراسات العليا أو الأساتذة المتخصصين بجامعة الشارقة، ومن جانب التلسكوب الكاسر بقطر 180 ملم على رصد كل من الكواكب والشمس، ويوفر القدرة على التكبير لرصد تفاصيلهم، ورصد أهلة بدايات الشهور الهجرية، أما التلسكوب الكاسر 105 ملمترات، فهو مخصص لرصد الشمس بفلتر خاص يسمى فلتر هيدروجين ألفا، والذي يسمح للراصد بمراقبة التفاصيل الدقيقة على الشمس، وذلك بتمرير حزمة محددة من الطول الموجي والتي تُظهر التفاصيل كالانفجارات الشمسية و الشعيرات المغناطيسية على سطح الشمس.
كما يلعب المرصد دورًا مهمًا في تقديم الأنشطة والفعاليات للجمهور والطلبة والهواة، والتي تساهم في صقل المعارف والمهارات العلمية والفلكية لمختلف المستويات العمرية، وفي تدريس علوم الفلك والفيزياء الفلكية من خلال التدريب العملي لطلاب الجامعات، وتعليمهم باستخدام التلسكوب والرصد الفلكي، بهدف خلق تجربة علمية تفاعلية حية، مما يرسخ المعلومات المكتسبة، ويفتح باب النقاش في المواضيع الفلكية.. ومن أبرز الورش التي قدمت في المجال هي: رصد الكواكب النجمية، ورصد النجوم الثنائية وتحليلها، ورصد الشمس وتحليل الأرصاد، ورصد عدد من الكويكبات والأجسام القريبة من الأرض التي يمكن أن تهدد الأرض.. كما تم بالتعاون مع مجلس الشارقة للتعليم اختيار الطلبة المتفوقين للمشاركة في الرصد الفلكي المتخصص وتحليل الأرصاد باستخدام البرامج الحاسوبية، وضمن المبادرات المجتمعية يقدم المرصد الرحلات الفلكية للمجتمع المحلي من خلال برنامج شهري بعنوان "اليوم المفتوح" الذي يقام داخل الأكاديمية، يتم من خلاله شرح تفصيلي عن التلسكوبات وتزويد الجمهور بمعلومات عن آلية عمل المرصد.