بعد ما يقرب من سبعة أشهر من الرحلة ، المركبة الجوالة الأمريكية المثابرة وطائرة الإبداع بدون طيار عقاري على المريخ ما الأشياء الشيقة التي سيفعلونها على سطح الكوكب الأحمر؟
إن المشاعر الأولى المرتبطة بهبوط عربة المثابرة موجودة بالفعل هدأت حان الوقت للتعرف على خطة إقامته للأشهر القادمة ، وعلى المدى الطويل ، ربما لعدة سنوات. لذلك دعونا نلقي نظرة فاحصة على موقع الهبوط والمسار الذي ستتبعه المركبة الجوالة بحثًا عن آثار حياة المريخ ، ومعرفة المهام التي ستؤديها.
اقرأ أيضا: ما الذي يمكن أن يمنعنا من استعمار المريخ؟
روفر المثابرة
في حين أنه قد يبدو أن المركبات الجوالة ليست شيئًا جديدًا ، إلا أن المثابرة هي في الواقع المركبة الخامسة فقط في تاريخ الكوكب الأحمر. اعتاد سوجورنر على الهبوط هناك ، Opportunity والروح والفضول. هذه هي.
حتى الآن ، كانت الولايات المتحدة هي الدولة الوحيدة التي تمكنت من تسليم مركبة متجولة فعالة إلى المريخ. ومع ذلك ، قد يتغير هذا بسرعة ، لأنه في 10 فبراير ، دخل مسبار المريخ الصيني الأول ، Tianwen-1 ، في مدار حول الكوكب الأحمر. على متنها (بالطبع) أول مركبة فضائية صينية ، والتي في غضون ثلاثة أشهر تقريبًا ستفصل عنها وتحاول الهبوط على سطح الكوكب. إذا نجح ، ستصبح الصين ثاني دولة في التاريخ ترسل روبوتًا إلى سطح المريخ.
لكن قصتنا اليوم تدور حول عربة المثابرة ، وهي أكبر جهاز (3 × 3 × 2 م) وأكثرها تقدمًا على الإطلاق للوصول إلى سطح المريخ. من نواح كثيرة ، يشبه الجهاز سابقه - الفضول. ومع ذلك ، فهو أكثر ضخامة وأفضل تجهيزًا. هناك مساحة على متن الطائرة لما يصل إلى 23 كاميرا وميكروفونات وذراع مناور آلي بطول مترين وسبعة أدوات علمية. يزن الجهاز بالكامل حوالي 1 طن. سيتم تشغيل العربة الجوالة بواسطة مولد MMRTG ، ومصدر الطاقة له 5 كجم من البلوتونيوم 238.
سيكون الجهاز قادرًا على التحرك بسرعة تصل إلى 152 مترًا في الساعة. في حين أن هذه الوتيرة ليست مثيرة للإعجاب على الأرض ، إلا أنها ستجعلها على سطح المريخ أسرع مركبة في التاريخ. بفضل هذا ، في السنوات القليلة المقبلة ، ستكون العربة الجوالة قادرة على استكشاف دلتا النهر السابقة ، ثم قاع الحفرة ، وفي النهاية حافتها. المزيد عن هذا أدناه.
تحتوي المثابرة أيضًا على مثقاب متقدم على متن الطائرة لن يقتصر على الحفر في مجموعة متنوعة من الصخور ، بل سيكون أيضًا قادرًا على أخذ عينات منها ، وتعبئتها في قوارير تيتانيوم خاصة ، وإغلاقها بإحكام ، وتركها على سطح الكوكب. هناك 43 قارورة من هذا القبيل على متن الطائرة.
كجزء من المهمة التالية ، المقرر إطلاقها في عام 2026 ، ستقوم مركبة جوالة أخرى بجمع جميع العينات ، التي يبلغ وزنها الإجمالي حوالي 0,5 كجم ، المتبقية من المثابرة ، وتسليمها إلى حاوية صاروخ صغير ، والتي بدورها ، سترسلهم إلى مدار حول المريخ. هناك ، سينتظر مسبار الفضاء الأوروبي الحاوية وسيسلمها إلى الأرض بعد جمع حزمة العينة. ستكون هذه هي المهمة الأولى لتسليم عينات من التربة من كوكب آخر إلى الأرض. ومع ذلك ، سيتعين علينا انتظار هذا الحدث لفترة طويلة. يقترح العلماء أنه يمكن إعادة العينات إلى الأرض بحلول عام 2031 تقريبًا.
نظرًا لإمكانية اكتشاف آثار حياة سابقة ، فإن قوارير العينة معقمة تمامًا ومصنوعة من مكونات نقية. بهذه الطريقة فقط سيتأكد العلماء من أن الآثار المحتملة للحياة في القارورة تأتي بالفعل من المريخ ، وأن المركبة الجوالة لم تلتقطها من الأرض. يقول مهندسو فريق البعثة إن المثابرة هي عالم فلكي آلي تم إرساله من الأرض إلى المريخ.
اقرأ أيضا: ما هو الخطر على الأرض من تغيير في المجال المغناطيسي؟
مزيد من التفاصيل حول موقع هبوط Perseverance
هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام هنا منذ البداية. روفر المريخ في نومه العميق Oppoلقد تغلبت rtunity على وادٍ في المريخ يسمى… المثابرة. ومع ذلك ، فإن تشابه الأسماء لا يعني أن عربة المثابرة ستستكشف هذه المنطقة بالذات. من الناحية العملية ، هبطت المركبات على المريخ في أماكن مختلفة جدًا. المثابرة هي الأقرب إلى موقع هبوط الوحدة الأوروبية بيجل 2 ، والتي وصلت إلى سطح المريخ في عام 2003 لكنها معطلة ولم يتم الاتصال بها مطلقًا. لكن من المشكوك فيه أن يتمكن المسبار الجديد في المستقبل القريب من الوصول إلى بقايا مجموعة الهبوط الأوروبية ودراستها. بعد كل شيء ، إنها عدة مئات من الكيلومترات.
توضح الخريطة أدناه ، والتي قد تكون على دراية بها بالفعل ، مواقع الهبوط لجميع بعثات المريخ. يمكنك أن ترى أن هذه أماكن على طول خط الاستواء للكوكب شمالًا أو جنوبًا. يعتبر موقع الهبوط المختار لمهمة المثابرة أحد أكثر المواقع إثارة للاهتمام على هذا الكوكب.
هبطت العربة الجوالة في دلتا ما قبل التاريخ (حوالي 3-4 مليون سنة) من النهر الذي تدفق إلى البحيرة ، وملأ فوهة البحيرة. إن هذا "المصب" ، وفي الواقع بقاياه ، هو ما سيتم استكشافه بواسطة المثابرة ، والتي ، بطريقة معينة ، ستذهب في رحلة "المنبع".
لنلقِ نظرة على موقع الهبوط من منظور أوسع. تقع بحيرة كريتر عند تقاطع عدة مناطق. حوض صدمات كبير ومنطقة جبلية ومكان كان في يوم من الأيام نشطًا بركانيًا. يظهر المقياس والتعليقات في صورة مأخوذة من المركبة الفضائية الأوروبية Mars Express. يُظهر الشكل الداخلي لقطة مقرّبة للحفرة والموقع التقريبي لهبوط العربة الجوالة.
تم تدوير الصورة الثانية للحفرة بزاوية 90 درجة بالنسبة للصور الأخرى التي نعرضها لك ، لكنها نقش ثلاثي الأبعاد ، لذلك إذا كان لديك هذا النوع من النظارات ، يمكنك على الأقل تجربة البعد الثالث على سطح المريخ.
بناءً على صور NASA و ESA ، تم إنشاء بالتعاون مع JPL و DLR الخريطة التفاعلية، التي تظهر لنا فوهة جيزيرو ومحيطها والأماكن الأكثر إثارة للاهتمام على شكل صور ثلاثية الأبعاد.
تحتوي الخريطة على طبقات معلومات متعددة. على سبيل المثال ، يمكنك عرض مستوى بحيرة في وقت قد يصل عمقه إلى 250 مترًا. تسهل خطوط الكنتور توجيه نفسك في الارتفاع ، ولكن يمكنك إيقاف تشغيلها إذا كانت تزعجك. يمكن تكبير وتصغير الصور.
تُظهر "بالونات" الأماكن الأكثر إثارة للاهتمام من وجهة نظر البحث ، ولكن لن يزورها المثابرة جميعًا. تُظهر الخريطة كلاً من الدلتا التي تدفقت من خلالها المياه إلى البحيرة وقناة الصرف (على اليمين). الاستنتاج هو أن هذا لم يكن خزانًا للمياه الراكدة ، لذا تعد المنطقة مكانًا جيدًا للبحث عن آثار الحياة الماضية.
طريق المثابرة المخطط
قد يتغير مسار العربة الجوالة نفسها اعتمادًا على نتائج الدراسات السابقة. إذا كان تحليل الرواسب في الحفرة نفسها مثيرًا للاهتمام بشكل خاص ، فإن العربة الجوالة ستبقى هناك لفترة أطول. ومع ذلك ، فإن مسار السفر المخطط ، المختار بناءً على تحليل دقيق للصور المأخوذة من المدار ، كما هو موضح في الشكل أدناه.
تم عمل فسيفساء الصورة باستخدام كاميرات التحقيق MRO. يبلغ قطر Belva Crater ، الذي يمكن رؤيته بالقرب من المركز ، كيلومترًا واحدًا. من المعروف بالفعل أن العربة الجوالة ستستكشف دلتا نهر نيريتفا الذي يعود إلى عصور ما قبل التاريخ ، وهو أحد هذين النهر الذي ربما تدفق على الأرجح إلى بحيرة فوهة البركان. كما لاحظت ، فإن أسماء الأماكن في هذه المنطقة من المريخ مرتبطة بالأماكن الموجودة على الأرض في أوروبا ، في البوسنة والهرسك (نهر جيزيرو ، النهر الذي يحمل نفس الاسم).
يهدف المسار المخطط للمثابرة (المظلل باللون الأخضر) إلى استكشاف مجموعة واسعة من بقايا بحيرة قديمة ، بالإضافة إلى آثار الحياة الماضية ، على الأقل شكل جرثومي. يمكن لهذه الميكروبات البقاء على قيد الحياة في بيئة معادية للغاية ، لذلك حتى لو لم يكن المريخ جنة ، على الأقل يمكن لهذا الشكل من الحياة أن يسكنه.
كما نعلم بالفعل ، فإن المثابرة ستكون أكثر استقلالية عن السيطرة الأرضية من Opportunity. يمكن للعربة الجوالة أيضًا أن تغطي مسافات أطول خلال النهار. يبلغ ارتفاع منحدر الفوهة ، الذي يمثل شاطئ البحيرة السابقة ، حوالي 610 أمتار. ومع ذلك ، يمكن مقارنة هذا الارتفاع بارتفاع جبل شارب الذي صعد Opportunity ، لا تنخدع - المنطقة التي ستدحرج فيها عجلات المثابرة ستكون أكثر صعوبة مما في حالة الأخ الأكبر.
اقرأ أيضا: البحث عن الحياة خارج الأرض. لماذا المريخ؟
لماذا بالضبط وليس العكس؟
للوهلة الأولى ، قد يكون من المفاجئ سبب هبوط العربة الجوالة ، والآن سترتفع ، كيف Opportunity. لماذا لم يكن من الممكن الهبوط على الجانب الآخر ، في الأعلى؟ كانت هناك عدة أسباب لهذا القرار. من ناحية أخرى ، سيكون الهبوط في التلال أكثر خطورة بكثير مما هو عليه في الوادي ، والسفر إلى أسفل سيكون محفوفًا بالمخاطر.
بالإضافة إلى ذلك ، عند الانتقال للأعلى ، فإن العربة الجوالة لديها الفرصة للتعرف على الأماكن المهمة للبحث ، وعادة ما تكون أقدم ، مما لو كانت تتحرك من الأعلى إلى الأسفل. تقول ناسا أن رحلة المثابرة إلى المريخ وصعوده ستكون رحلة عبر الزمن. أي أن العديد من الاكتشافات والاكتشافات تنتظرنا.
طائرة بدون طيار فوق سطح المريخ
هذه المرة ، طار جهاز آخر - مروحية الإبداع - إلى المريخ مع العربة الجوالة. مهمته الوحيدة هي معرفة ما إذا كان من الممكن حتى الطيران في جو المريخ شديد التخلخل. جسم الطائرة بدون طيار له شكل متوازي السطوح ، ليس أكبر من كرة الطائرة ، وينتهي بدوارين ، وتستند هذه البنية على أربعة أرجل رفيعة. يزن الجهاز بالكامل أكثر بقليل من 2 كجم. تدور الدوارات في اتجاهين متعاكسين بسرعة مذهلة تبلغ 2400 دورة في الدقيقة ، مما يسمح لها بالارتفاع فوق سطح المريخ في جو رقيق جدًا.
بعد وضعها على سطح المريخ وتحرك المسبار لمسافة آمنة ، يخطط المهندسون للقيام بخمس رحلات قصيرة. تستغرق أطول الرحلات المخطط لها حوالي 90 ثانية. سيكون الحد الأقصى لارتفاع الرحلة حوالي 5 أمتار ، والحد الأقصى للمسافة التي ستغطيها الطائرة بدون طيار حوالي 50 مترًا. سيتم تسجيل جميع الاختبارات وتصويرها من مسافة آمنة باستخدام كاميرات المثابرة.
على الرغم من أنه ، كما يعترف المهندسون ، هناك احتمال كبير جدًا أن تنتهي مهمة Ingenuity بسرعة كبيرة. لم يحاول أحد حتى الآن إطلاق أي جهاز فوق سطح كوكب آخر. علاوة على ذلك ، تكمن الصعوبة في أنه نظرًا للمسافة والتأخيرات المرتبطة بوصول الإشارة إلى الأرض ، فإن جميع الرحلات ستكون مستقلة تمامًا. هذا يعني أن الطائرة بدون طيار يجب أن تقلع بشكل مستقل وتطير وتختار مكان هبوط وتهبط بأمان. لذلك ، قد لا تسير الأمور كما هو مخطط لها.
إذا فشلت الرحلة الأولى ، فهي سيئة للغاية. على الرغم من أن فشل مهمة المروحية لا يمكن أن يؤثر سلبًا على المهمة الرئيسية للمركبة الجوالة. ومع ذلك ، إذا نجحت رحلة طيران واحدة أو اثنتان أو ثلاث على سطح المريخ ، فقد تكون الفوائد المحتملة للبعثات المستقبلية هائلة. قد يعني تأكيد القدرة على الطيران فوق سطح المريخ أن بعثات المريخ المستقبلية ستطير بطائرات بدون طيار أكثر تقدمًا يمكنها الوصول إلى أماكن لا يمكن لأي مركبة الجوالة الوصول إليها. يمكن استخدام هذه الأجهزة ، على سبيل المثال ، للتوجيه واختيار الأماكن التي يكون من الأفضل فيها إرسال العربة الجوالة. يمكن أن تسمح الرؤية الشاملة لحافة الجرف أو الجانب الآخر من التل للعلماء بالتحقق مما إذا كان يجب أن تتجه العربة الجوالة أو غيرها من معدات البحث إلى هناك ، أو ما إذا كنت تريد اختيار موقع آخر.
اقرأ أيضا: القمر ينادي! لماذا نتحدث كثيرا عن الذهاب الى القمر؟ الوضع الحالي وآفاق البعثات
خطة عمل لروفر وطائرة بدون طيار
خلال الثلاثين يومًا القادمة (حوالي منتصف مارس) ، ستخضع المثابرة لاختبارات مكثفة وفحوصات حالة استعدادًا للسفر على السطح. بعد فتح جميع الكاميرات ، سنحصل في النهاية على أول صور حقيقية لحفرة جيزيرو.
بدأ الربيع في نصف الكرة الشمالي للمريخ ، لكن هذا لا يعني أن درجة الحرارة ستكون مريحة. في الليل ، يمكن أن تنخفض درجة الحرارة إلى -90 درجة مئوية. يحتاج مهندسو ناسا إلى أخذ ذلك في الاعتبار وتنسيق أعمالهم اعتمادًا على الموقف.
ستكون المرحلة الأولى من المهمة هي إطلاق طائرة بدون طيار Ingenuity ، والتي تحدثنا عنها أعلاه. من المعروف بالفعل أن بطارياتها وإلكترونياتها تعمل بشكل طبيعي بعد الهبوط على السطح.
سيحدث هذا في الأيام القليلة الأولى بعد هبوط المركبة على المريخ (مارس - أبريل). ربما كان ذلك أفضل ، لأن المروحية معلقة من أسفل العربة الجوالة. ومع ذلك ، لن تكون هذه عملية سريعة ، ولكنها ستكون بمثابة إنشاء فيلم بطيء الحركة مع الإعداد الدقيق لكل لقطة. لذلك ، بعد الوصول إلى موقع الرحلة المقصود ، قد يستغرق الأمر عدة أيام حتى تكون الطائرة بدون طيار جاهزة.
ستستمر مهمة Ingenuity 31 يومًا. خلال هذا الوقت ، تهدف إلى إظهار إمكانية تشغيل الطائرات على المريخ ، وهو أمر مهم للغاية لكل من المهمات العلمية ولإقامة الأشخاص في المستقبل على الكوكب الأحمر. أيضًا ، سيتم التقاط الصور الأولى للمريخ من ارتفاع منخفض ، أي من حوالي 3-5 أمتار فوق السطح وعلى مسافة 50 مترًا من موقع الهبوط المحدد. يجب ألا تستغرق كل رحلة أكثر من 90 ثانية.
ستركز المثابرة بعد ذلك على المرحلة الرئيسية من مهمتها ، والتي ستستمر سنة مريخية على الأقل ، أو حوالي عامين على الأرض (687 يومًا). خلال هذا الوقت ، ستستكشف العربة الجوالة مصب النهر والسطح داخل الحفرة. بعد ذلك ، ستبدأ مرحلة الصعود الطويلة. تعتمد مدة هذا الجزء من المهمة كليًا على قدرة المركبة على التحمل وأدائها ، بالإضافة إلى توافر الأموال المناسبة التي ستتلقاها ناسا على الأرض لمواصلة المهمة.
إنتاج الأكسجين على المريخ
كجزء من تجربة MOXIE ، يريد العلماء اختبار تقنية الحصول على الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون في عملية التحليل الكهربائي. من المفترض أن يكون جهاز MOXIE قادرًا على إنتاج 10 جرامات من الأكسجين في الساعة.
ستكون نتائج هذه التجربة قادرة على إخبارنا بالكثير عن إمكانية إرسال بعثات مأهولة إلى المريخ في المستقبل. سيتم تفعيل MOXIE ثلاث مرات خلال الثلاثين يومًا الأولى. تم جدولة عشرة اختبارات مختلفة لإنتاج الأكسجين طوال المهمة في أوقات مختلفة من اليوم والفصول.
يعتبر جمع العينات جزءًا من برنامج إرجاع عينات المريخ
ومع ذلك، فإن المهمة الرئيسية للبعثة إلى المريخ تظل جمع العينات من سطح الكوكب. مثل سابقتها كيوريوسيتي، سيبحث مستكشف المريخ عن مجموعة متنوعة من الصخور لأخذ عينات منها. وفي مرحلة ما، سيتم إيداع العينات التي جمعتها المركبة للتخزين على السطح. وهذا يذكرنا بإحدى المهام التي يجب تنفيذها خلال ERC (تحدي روفر الأوروبي) - التقاط أنابيب الحاويات التي تحملها شركة بيرسيفيرانس، الموضوعة في عدة أماكن على المسار، ثم نقلها إلى نقطة البداية.
سيتم تتبع موقع هذه العينات من مدار المريخ بدقة متر واحد. ستحتوي العينات على ما يقرب من 15 جرامًا من المواد المقطوعة من الصخر أو المأخوذة من السطح. في المستقبل ، كجزء من برنامج إرجاع العينات الذي لا يزال مفاهيميًا ، ستصل المركبات إلى الكوكب الأحمر لاستعادتها وإرسالها إلى الأرض.
كما ترون ، لدى مهندسي ناسا خطط عظيمة. لقد تم اتخاذ الخطوة في شكل هبوط ناجح للمركبة الجوالة ، والآن ننتظر بفارغ الصبر المزيد من النتائج. كل شيء يعتمد على نجاح فريق تطوير المثابرة. وفي المستقبل ، سنخبرك بالتأكيد عن كل شيء بالتفصيل على موقعنا.
مثير للاهتمام أيضًا:
هذا هو الحال ... لكنني اعتقدت أنهم طاروا هناك فقط لنشر الصور ومقاطع الفيديو على الشبكات الاجتماعية :)