قبل عشر سنوات ، احتفل المهندسون في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا بالهبوط الناجح للمركبة الجوالة الرابعة على المريخ ، المركبة كيوريوسيتي ، التي انطلقت في عام 2012 في رحلة لتحديد ما إذا كان من الممكن وجود حياة على الكوكب الأحمر.
منذ الهبوط ، قطعت العربة الجوالة أكثر من 28,1 كيلومترًا وحققت العديد من الاكتشافات العلمية. تعمل كيوريوسيتي حاليًا على استكشاف واجتياز جبل شارب ، وهو جبل يبلغ ارتفاعه 5,5 كم يقع في وسط غيل كريتر. تم تجهيز الروبوت في حجم السيارة بأدوات علمية تستخدم لدراسة مناخ الكوكب والجيولوجيا. إذن كيف سارت المهمة؟ وماذا يمكن لمركبة كيوريوسيتي أن تعلمنا عن الماضي والمستقبل المحتمل لاستكشاف الفضاء؟
رحلة إلى الكوكب الأحمر
بدأت رحلة كيوريوسيتي في 26 تشرين الثاني (نوفمبر) 2011 ، عندما تم إطلاقها على متن صاروخ United Launch Alliance Atlas V. بعد دخولها في مدارها الأولي ، قامت Centaur بالإطلاق النهائي لتعيين المسبار على مسار المريخ.
بعد فك الارتباط من المعزز ، أمضت المركبة الفضائية أكثر من ثمانية أشهر في الفضاء وأجرت أربع مناورات لتصحيح المسار لضبط مسارها مع اقترابها من الكوكب الأحمر. خلال هذا الوقت ، تم وضع العربة الجوالة في هيكل هوائي متصل بمرحلة التسارع. تم تصميم airoshell لحماية ومناورة العربة الجوالة أثناء الدخول والنزول في الغلاف الجوي للمريخ ، بينما توفر "مرحلة الجناح" الطاقة والاتصالات والتحكم في درجة الحرارة لـ Curiosity في طريقها إلى المريخ. عندما اقتربت المركبة الفضائية من الكوكب الأحمر ، تخلصت من "مرحلة الجناح" قبل حوالي 10 دقائق من دخولها الغلاف الجوي.
وبعد دخولها الأجواء دخلت المركبة مرحلة الدخول والنزول والهبوط (EDL) التي أطلق عليها الفريق اسم "سبع دقائق من الرعب". عندما دخلت المركبة الجوالة الغلاف الجوي للمريخ ، بدأ الجوالة في إطلاق الدافعات لإبقاء العربة الجوالة في مسارها إلى موقع الهبوط. أثناء إعادة الدخول ، كان الدرع الواقي من الحرارة يحمي العربة الجوالة من درجات حرارة تتجاوز 870 درجة مئوية أثناء ذروة التسخين.
بعد العودة بأمان إلى الغلاف الجوي ، نشرت الطائرة مظلتها لمزيد من التباطؤ. بعد النزول بالمظلة لمدة أقل من دقيقتين بقليل ، انفصل الجهاز عن الأيروشل واستمر في هبوطه باستخدام "مصعد طائر" يعمل بمحركات الصواريخ. كان المصعد بمثابة المرحلة الأخيرة من هبوط العربة الجوالة ، مما أدى إلى إبطائها لضمان هبوط سلس على السطح. استخدمت Sky Crane ، المعلقة على محركاتها ، الكابلات لخفض العربة الجوالة على بعد أمتار قليلة من السطح لمنع محركات Sky Crane من إخراج الكثير من الحطام من السطح.
كان هذا النظام هو الأول من نوعه على الإطلاق في مهمة ، وكان مطلوبًا بسبب الكتلة الهائلة للجهاز مقارنة بالمركبات الجوالة السابقة. تبلغ كتلة كيوريوسيتي ٨٩٩ كجم ، بينما يبلغ وزن المركبات الجوالة السابقة مثل سبيريت و Opportunity ، كانت أصغر بكثير - 185 كجم فقط - وتستخدم نظام الوسائد الهوائية للهبوط الآمن.
استخدم توأم كيوريوسيتي المطور ، المثابرة ، أيضًا نظام الرافعة السماوية للهبوط على سطح المريخ في فبراير 2021.
مثير للاهتمام أيضًا:
أمضت الآلة الأسابيع القليلة التالية قيد الفحص والاختبار للتأكد من أن جميع الأنظمة تعمل بشكل صحيح.
10 سنوات والمهمة لا تزال مستمرة
خلال عشر سنوات من البحث ، تجاوزت كيوريوسيتي بكثير متطلبات المهمة الأصلية ، والتي كان من المفترض في الأصل أن تستمر لمدة عامين فقط. ومع ذلك ، لم تذهب هذه الدراسات عبثًا: فقد تضررت عجلات العربة الجوالة بشكل كبير بعد التغلب على المسار البالغ طوله 28,1 كيلومترًا ، والذي مر معظمه عبر تضاريس صخرية. ومع ذلك ، تمكن فريق مهمة Curiosity من إبطاء تدمير العجلات.
يتم اتخاذ تدابير للقيادة على التضاريس المستوية ، وقد طور الفريق حتى خوارزمية تسمح لـ Curiosity بضبط سرعة عجلاتها اعتمادًا على الصخور التي يتسلقها. يقوم فريق المهمة الآن أيضًا بإصدار تعليمات للمركبة باستخدام مصور عدسة اليد للمريخ (MAHLI) على ذراعها الروبوتية لالتقاط صور للعجلات كل 500 متر من السفر.
على الرغم من البلى على عجلات كيوريوسيتي ، يستمر مختبر العلوم المتنقل في التحرك ، بما في ذلك تسلق 612 مترًا منذ الهبوط ، حيث تستمر العربة الجوالة في تسلق جبل شارب. سمح هذا التغيير في الارتفاع للفريق العلمي بفحص الصخور الأصغر وطبقات الصخور التي تساعد في إلقاء الضوء على ماضي المريخ المائي.
بحث
لا يكشف الفضول فقط عن أسرار ماضي المريخ. طوال فترة وجودها على سطح المريخ ، تقوم المركبة الفضائية التابعة لناسا بقياس الإشعاع باستمرار باستخدام كاشف تقييم الإشعاع (RAD). يعد قياس كمية الإشعاع التي يتعرض لها المسبار أمرًا حيويًا لمساعدة العلماء على إيجاد أفضل الطرق لحماية رواد الفضاء في البعثات المستقبلية إلى الكوكب الأحمر.
تم إجراء أحد الاكتشافات المثيرة للاهتمام في عام 2016 ، عندما تم إيقاف Curiosity بالقرب من Murray Buttes من 9 إلى 21 سبتمبر. أثناء وقوف السيارات ، سجل جهاز RAD انخفاضًا بنسبة 4 ٪ في إجمالي الانبعاثات و 7,5 ٪ في انبعاثات الجسيمات المحايدة. كان سبب التراجع هو أن العربة الجوالة كانت متوقفة بجوار نتوء ، مما أدى بدوره إلى منع بعض الإشعاع من الوصول إلى العربة الجوالة.
تفتح مثل هذه البيانات إمكانية استخدام الثرى المريخي المحتمل لحماية الموائل من الإشعاع على السطح ، أو لاستخدام السطح نفسه من خلال بناء موائل في أنابيب الحمم المريخية.
قاس Curiosity أيضًا إجمالي محتوى الكربون العضوي لصخور المريخ لأول مرة في عينة مأخوذة في عام 2014 من خليج يلونايف. على الرغم من الحصول على هذه البيانات في عام 2014 ، فقد استغرق الأمر سنوات من التحليل لفهم السياق الكامل.
"اكتشفنا ما لا يقل عن 200 إلى 273 جزءًا في المليون من الكربون العضوي. وقالت جينيفر ستيرن من وكالة ناسا إن هذا يمكن مقارنته أو حتى أكبر من الكمية الموجودة في الصخور في أماكن قليلة السكان على الأرض ، مثل جزء من صحراء أتاكاما في أمريكا الجنوبية ، وأكثر مما تم العثور عليه في النيازك على المريخ. مركز رحلات الفضاء ، جودارد ناسا.
الكربون العضوي هو أساس الجزيئات العضوية. لا يشير وجود هذه الجزيئات العضوية بالضرورة إلى وجود الحياة ، حيث يمكن تشكيلها نتيجة لعمليات طبيعية. ومع ذلك ، فإن وجودهم - إلى جانب الأدلة السابقة على السكن على المريخ في الماضي - يثير اهتمام العديد من العلماء.
حصل المسبار على هذه المواد بمساعدة المثقاب الموجود على الذراع الروبوتية للجهاز. بعد اختيار الصخرة ، يمكن أن يأخذ الحفار عينة يصل عمقها إلى 2 بوصة. أثناء عملية الحفر ، يتم سحق الصخور وتحويلها إلى مسحوق ، والذي يمكن بعد ذلك نقله إلى أداة تحليل العينات في المريخ (SAM).
يقوم SAM بعد ذلك بتسخين العينة إلى درجة حرارة تبلغ حوالي 850 درجة مئوية ويجمعها مع الأكسجين لتحويل الكربون العضوي إلى ثاني أكسيد الكربون. ثم تقيس العربة الجوالة كمية ثاني أكسيد الكربون المنتجة ، والتي تُستخدم لتحديد الكمية الدقيقة للكربون العضوي في العينة.
على مدار العقد الماضي ، أعادت وكالة ناسا للفضاء 3102،35 غيغابايت من البيانات وحفرت 883 حفرة. حتى الآن ، سمحت هذه البيانات بنشر XNUMX عملاً علميًا. على الرغم من أن العربة الجوالة تواجه حاليًا مشاكل مع تآكل العجلات وانخفاض طاقة المولد الكهروحراري بالنظائر المشعة (RTG) ، فقد تجاوزت المركبة الروبوتية التوقعات ومن المتوقع أن تستمر في تحقيق الاكتشافات العلمية لسنوات قادمة.
يمكنك مساعدة أوكرانيا في محاربة الغزاة الروس. أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع بالأموال للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.
اقرأ أيضا: