بفضل مجموعة متنوعة من المهمات الاستكشافية وأدواتها المتطورة، تمكن علماء الفلك من التحديق في الكون عام 2021 كما لم يحدث من قبل.
وكشفت مسوحات النظام الشمسي عن أقمار جديدة ومذنبات ضخمة كانت كامنة في السابق ولم يكتشفها العلماء. كما كانت الشمس أيضا عامل جذب رئيسي للبحث لأنها تستيقظ من سباتها الأخير.
وهنا قائمة بأبرز القصص الفضائية التي كشف عنها العلماء طوال عام 2021:
 
1. اكتشاف المذنب برناردينيلي-برنشتاين
 
اكتشف باحثان بشكل غير متوقع أكبر مذنب معروف حتى الآن. وكان طالب الدراسات العليا بيدرو برناردينيلي يبحث في بيانات مسح الطاقة المظلمة للعثور على أجسام تعيش خارج مدار نبتون عندما لاحظ شيئا بعيدا عن الشمس وعن الأشياء التي يخطط لدراستها. وطلب من مستشاره، عالم الكونيات، غاري برنشتاين، إلقاء نظرة.
ووقع تحديد الاكتشاف رسميا على أنه مذنب في 23 يونيو 2021، اكتشف الثنائي بالفعل أنه أكبر بكثير من أي مذنب معروف حتى الآن للعلم، وأطلق عليه اسم برناردينيلي-برنشتاين، نسبة لمكتشفيه، ويعرف أيضا باسم Comet C / 2014 UN271، وهو أعرض بنحو 10 مرات وأكبر 1000 مرة من أي مذنب نموذجي.
ويجب أن يكون العلماء قادرين على الحصول على قراءة أكثر دقة لحجم وتكوين المذنب برناردينيلي-برنشتاين عندما يصبح أقرب إلى الأرض في عام 2031، على الرغم من أنه سيظل بعيدا عن متوسط ​​مدار زحل عندما يتأرجح في مكان قريب.
 
2. عالم فلك هاو يكتشف قمرا جديدا حول كوكب المشتري
 
اكتشف عالم فلك هاو قمرا غير معروف من قبل حول أكبر كواكب النظام الشمسي.
ويملك المشتري مجال جاذبية كبير يسمح له بالتقاط الحطام الفضائي في مداره. ويستضيف الكوكب العملاق حاليا 79 قمرا على الأقل (للأرض قمر رئيسي واحد)، ويستمر العدد في النمو، وقد يكون هناك العشرات أو المئات من الأقمار التي لم يتعرف عليها علماء الفلك بعد.
ووقع هذا الاكتشاف الأخير بواسطة عالم الفلك الهاوي كاي لي، الذي وجد دليلا على هذا القمر الجوفي في مجموعة بيانات من عام 2003 تم جمعها من قبل الباحثين باستخدام تلسكوب Canada-France-Hawaii Telescope.
وأكد لي أن القمر من المحتمل أن يكون مرتبطا بجاذبية المشتري باستخدام بيانات من تلسكوب آخر يسمى سوبارو.
والقمر الجديد، المسمى EJc0061، ينتمي إلى مجموعة كارمي لأقمار جوفيان. وتدور في الاتجاه المعاكس لدوران المشتري عند ميل شديد بالنسبة إلى المستوى المداري للمشتري.
 
3. ناسا ستعود إلى كوكب الزهرة هذا العقد
 
على الرغم من أن المريخ يشّكل هدفا شائعا لوكالات الفضاء، لكن جار الأرض و"شقيقها" حظي بمزيد من الاهتمام مؤخرا.
وفي عام 2020، أعلن الباحثون أنهم اكتشفوا آثارا للفوسفين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. وهو غاز ذو بصمة حيوية محتملة، وأعادت هذه الأخبار بالتأكيد الاهتمام بالكوكب.
وفي أوائل يونيو 2021، أعلنت وكالة ناسا أنها ستطلق بعثتين إلى كوكب الزهرة بحلول عام 2030. مهمة أولى تسمى DAVINCI + ستنزل عبر الغلاف الجوي للكوكب للتعرف على كيفية القيام بذلك. ومهمة ثانية تسمىVERITAS ستحاول رسم خريطة لتضاريس الكوكب من مدار لم يسبق له مثيل.
 
4. الشمس تستيقظ من جديد
 
كانت الشمس تمر بوقت هادئ في دورتها التي دامت عقدا تقريبا، لكنها الآن تخرج من تلك المرحلة.
وكان نشاط الشمس ضئيلا جدا في السنوات الأخيرة، لكن سطح النجم ينفجر الآن في أحداث قوية تنفث جسيمات مشحونة باتجاه الأرض.
وفي أوائل نوفمبر، على سبيل المثال، تسببت سلسلة من الانفجارات الشمسية في حدوث عاصفة مغناطيسية أرضية كبيرة على كوكبنا.
ويُعرف هذا الاندفاع باسم الانبعاث الكتلي الإكليلي أو CME. وهو في الأساس عبارة عن سحابة من المواد الشمسية تزن مليار طن مع مجالات مغناطيسية، وعندما تنفجر هذه الفقاعة، فإنها تطلق دفقا من الجسيمات النشطة إلى النظام الشمسي.
وإذا كانت هذه المادة تتجه نحو الأرض، فإنها تتفاعل مع المجال المغناطيسي لكوكبنا وتسبب اضطرابات تشمل عروض الشفق القطبي بالقرب من قطبي الأرض، ولكن يمكن أن تشمل أيضا اضطرابات الأقمار الصناعية وفقدان الطاقة.
 
5. تلسكوب جيمس ويب الفضائي يحلق في الفضاء أخيرا
 
بدأ عصر جديد تماما من علوم الفضاء في يوم عيد الميلاد عام 2021 مع الإطلاق الناجح للتلسكوب الرئيسي التالي في العالم.
وتعاونت وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية في إنشاء تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) والذي بلغت كلفته 10 مليارات دولار، وهو مشروع قيد الإعداد منذ أكثر من ثلاثة عقود.
وتستغرق التلسكوبات الفضائية وقتا طويلا للتخطيط والتجميع: بدأت رؤية هذه المركبة الفضائية بالذات قبل إطلاق سابقتها، تلسكوب هابل الفضائي، إلى مدار حول الأرض.
وفي حين أن هابل يدور على بعد مئات الأميال من سطح الأرض، فإن تلسكوب جيمس ويب الفضائي يتجه إلى منصة رصد تقع على بعد نحو مليون ميل من كوكبنا. وبدأ التلسكوب رحلته نحو هذه البقعة، المسماة Earth-sun Lagrange Point 2 (L2)، في 25 ديسمبر 2021 الساعة 12:20 بتوقيت غرينتش، عندما أطلق صاروخ آريان 5 الحمولة الثمينة من محطة الإطلاق الفضائي الأوروبي في كورو، غوايانا الفرنسية.
وسيساعد التلسكوب علماء الفلك في الإجابة عن أسئلة حول تطور الكون وتوفير فهم أعمق للأشياء الموجودة في نظامنا الشمسي.
 
6. مقراب أفق الحدث يلتقط صورة عالية الدقة لنفث الثقب الأسود
 
في يوليو 2021، نشر المشروع الجديد وراء أول صورة لثقب أسود في العالم صورة لنفاثات قوية تنطلق من أحد هذه الأجسام فائقة الكتلة.
ويعرف مقراب أفق الحدث (Event Horizon Telescope) بأنه مشروع تعاوني عالمي لثمانية مراصد تعمل معا لإنشاء تلسكوب واحد بحجم الأرض. والنتيجة النهائية هي دقة وضوح أكثر 16 مرة وصورة أكثر دقة بـ10 مرات مما كان ممكنا من قبل.
واستخدم العلماء قدرات مقراب أفق الحدث المذهلة لمراقبة نفاثة قوية تنطلق من الثقب الأسود الهائل في وسط مجرة "قنطورس أ" (​​Centaurus A)، وهي واحدة من ألمع الأجسام في سماء الليل.
ويشار إلى أن الثقب الأسود في المجرة كبير جدا بحيث تبلغ كتلته 55 مليون شمس.
 
7. اكتشف العلماء أقرب ثقب أسود معروف إلى الأرض
 
على بعد 1500 سنة ضوئية فقط من الأرض يقع أقرب ثقب أسود معروف للعلم، يسمى الآن "وحيد القرن".
ويصعب اكتشاف الثقوب السوداء الصغيرة، لكن العلماء تمكنوا من العثور عليها عندما لاحظوا سلوكا غريبا من النجم المرافق لها، العملاق الأحمر. ولاحظ الباحثون أن ضوءه يتحول في شدته، ما أوحى لهم أن جسما آخر كان يسحب النجم.
وهذا الثقب الأسود خفيف الوزن للغاية حيث أن كتلته تعادل ثلاث كتل شمسية فقط. وكان موقعه في كوكبة Monoceros (وحيد القرن) وندرته، مصدر إلهام لهذا الثقب الأسود.
 
8. "القمر" الثاني للأرض يطير إلى الفضاء
 
سقط جسم صغيرغريب في مدار الأرض، أطلق عليه علماء الفلك اسم "القمر الثاني للكوكب".
وشهد هذا الجسم الغامض اقترابه النهائي من الأرض خلال العام 2021، ووقع تصنيفه على أنه "قمر صغير" أو قمر مؤقت. لكنه في الواقع، ليس صخرة فضائية شاردة، بل إن هذا الجسم المعروف أيضا باسم 2020 SO، هو جزء من بقايا صاروخ معزّز في الستينيات من مهمات القمر الأمريكية Surveyor.
وفي 2 فبراير، وصل 2020 SO إلى 58% من الطريق بين الأرض والقمر، ما يقارب 220 ألف كيلومتر من كوكبنا.
وكان هذا هو النهج القريب الأخير للقمر الصغير من الأرض، لكنه لم يكن أقرب رحلة له إلى كوكبنا، حيث حقق أقصر مسافة له من كوكبنا قبل بضعة أشهر من ذلك، في 1 ديسمبر 2020.
ومنذ ذلك الحين انجرف إلى الفضاء وابتعد عن مدار الأرض ولم يعد أبدا.
 
9. باركر سولار بروب ينتقل عبر الغلاف الجوي للشمس
 
هذا العام، سبحت المركبة الفضائية التابعة لوكالة ناسا، والتي "تلامس الشمس"، داخل هيكل لا يمكن رؤيته إلا أثناء الكسوف الكلي للشمس، وكانت قادرة على قياس مكان وجود "نقطة اللاعودة" للنجم بالضبط.
ودخلت المركبة الفضائية إلى الغلاف الجوي الخارجي للشمس، المعروف باسم الهالة، خلال تحليقها الشمسي الثامن. وقدمت مناورة 28 أبريل البيانات التي أكدت الموقع الدقيق لسطح ألففين (Alfvén) الحرج، النقطة التي تتدفق فيها الرياح الشمسية بعيدا عن الشمس، ولا تعود أبدا.
وكان أحد أهداف باركر هو معرفة المزيد عن السطح الحرج لألففين، أين هو وكيف يبدو طبوغرافيا. ووضعت التقديرات سطح ألففين الحرج في مكان ما بين 10 و20 نصف قطر شمسي من مركز الشمس.
وتمكن باركر من عبور حدود ألففين عندما كانت على بعد نحو 15 نصف قطر شمسي، أو 8.1 مليون ميل (13 مليون كيلومتر) من سطح الشمس.
كما مرّ عبر هيكل ضخم يسمى pseudostreamer، والذي يمكن رؤيته من الأرض عندما يحجب القمر الضوء من قرص الشمس أثناء كسوف الشمس.
وفي بيان حول هذا الاكتشاف، وصف مسؤولو ناسا ذلك الجزء من الرحلة بأنه "طيران في عين العاصفة".
 
10. مسبار بيرسيفرانس يبدأ دراسة الصخور على المريخ
 
أخيرا وليس آخرا، شهد هذا العام وصول مركبة ناسا الجوالة بيرسيفرانس إلى الكوكب الأحمر.
وتعمل البعثة بجد للعثور على آثار للحياة في المريخ القديم منذ وصولها إلى الكوكب الأحمر في 18 فبراير 2021.
وجهز المهندسون بيرسيفرانس بكاميرات قوية لمساعدة فريق المهمة على تحديد الصخور التي تستحق الدراسة.
وكانت إحدى أكثر الاكتشافات الساحرة التي توصل إليها مسبار بيرسيفرانس هي Harbour Seal Rock، وهو هيكل ذو شكل غريب ربما يكون اقتطعته رياح المريخ على مدى سنوات عديدة.
وحصل مسبار بيرسيفرانس أيضا على العديد من عينات الصخور هذا العام، والتي ستجمعها وكالة الفضاء الأمريكية لتحليلها في وقت ما في المستقبل.
ويأخذ مسبار بيرسيفرانس ملاحظاته من فوهة جيزيرو التي يبلغ عرضها 28 ميلا (45 كيلومترا)، والتي كانت موطنا لنهر دلتا وبحيرة عميقة منذ مليارات السنين، حيث يفترض العلماء أنه خلال فترة وجودها كبحيرة، تلقت فوهة جيزيرو الدعم من نهر صغير بشكل مطّرد، مع حدوث فيضانات عرضية تجبر المياه على التدفق فوق الحافة.