تقنية لا تصدق: كيف تتجسس المركبات الفضائية الروبوتية على المريخ من المدار

صور المريخ هابل

التقط تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا هذه اللقطة للمريخ في 26 أغسطس 2003 ، عندما كان الكوكب الأحمر على بعد 34.7 مليون ميل من الأرض. التقطت الصورة قبل 11 ساعة فقط من اقتراب المريخ من أقرب نقطة لنا منذ 60 ألف عام. (رصيد الصورة: NASA / ESA)





ملحوظة المحرر: في هذه السلسلة الأسبوعية ، يستكشف موقع ProfoundSpace.org كيفية استخدام التكنولوجيا يقود استكشاف الفضاء واكتشافه.

تخطط وكالة ناسا لإطلاق المركبة الفضائية القادمة الخاصة بالمريخ اليوم (18 نوفمبر) ، حيث تبدأ مهمة تختلف بشكل ملحوظ عن جهود وكالة الفضاء العديدة السابقة حول الكوكب الأحمر.

على عكس المدارات التسعة الأخرى التي أطلقتها ناسا باتجاه المريخ على مدار الأربعين عامًا الماضية ، فإن مركبة مافن الفضائية - اختصارًا لغلاف المريخ والتطور المتقلب - ستضع نصب عينيها على الغلاف الجوي الرقيق الذي يحوم فوق سطح الكوكب الأحمر الجاف والمتجمد. ستنطلق المركبة الفضائية في الساعة 1:28 بعد الظهر. EST (1828 بتوقيت جرينتش) ويمكنك ذلك شاهد الإطلاق مباشرة على موقع ProfoundSpace.org عبر تلفزيون ناسا ، بدءًا من الساعة 11 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (1600 بتوقيت جرينتش).



قال جاي بيوتلشيز ، مدير مشروع مافن في شركة لوكهيد مارتن للأنظمة الفضائية ، التي صنعت المركبة الفضائية: `` نحن في مهمة مراقبة الغلاف الجوي ، في حين أن جميع المدارات التي سبقتنا كانت في الحقيقة عبارة عن مهام لرسم الخرائط السطحية من نوع المراقبة السطحية ''. الصحفيين الجمعة (15 نوفمبر). [مسبار المريخ مافن التابع لوكالة ناسا: 10 حقائق مدهشة]

منذ الستينيات ، غزا البشر كوكب المريخ المجاور بأسراب من المركبات الفضائية. فقط حوالي نصف المحاولات كانت ناجحة. تعرف على عدد بعثات الروبوت إلى المريخ التي تم إطلاقها في مخطط المعلومات هذا من موقع ProfoundSpace.org. [شاهد الرسم البياني الكامل لاحتلال المريخ]

منذ الستينيات ، غزا البشر كوكب المريخ المجاور بأسراب من المركبات الفضائية. فقط حوالي نصف المحاولات كانت ناجحة. تعرف على عدد بعثات الروبوت إلى المريخ التي تم إطلاقها في مخطط المعلومات هذا من موقع ProfoundSpace.org. [شاهد الرسم البياني الكامل لاحتلال المريخ](رصيد الصورة: كارل تيت ، مساهم في موقع ProfoundSpace.org)



كوكب غامض في دائرة الضوء

ترسل ناسا مجسات إلى المريخ منذ نوفمبر 1964 ، عندما أطلقت الوكالة المركبة الفضائية مارينر 3 في محاولة للتحليق فوق الكوكب الأحمر. فشلت هذه المهمة ، لكن Mariner 4 ، التي انطلقت بعد ثلاثة أسابيع فقط ، تمكنت من إرسال 21 صورة مقربة للمريخ إلى المنزل - أول صور لكوكب آخر عادت إلى الأرض من الفضاء السحيق.

فشلت أيضًا محاولة ناسا الأولى لمركبة مدار حول المريخ عندما تحطمت مارينر 8 في المحيط الأطلسي بعد وقت قصير من إقلاعها في مايو 1971. لكن وكالة الفضاء صنعت التاريخ مع مارينر 9 ، الذي أصبح أول مسبار يدور حول كوكب آخر عندما وصل إلى المريخ في نوفمبر 1971.



هذه هي أول صورة مقربة للمريخ على الإطلاق. تُظهر منطقة حوالي 330 كم بعرض 1200 كم (205 ميلاً في 745 ميلاً) من الطرف إلى أسفل الإطار ، تتمركز في 37 شمالاً ، 187 غربًا. تقع المنطقة بالقرب من حدود إليسيوم بلانيتيا إلى الغرب وأركاديا بلانيتيا إلى الشرق.

هذه هي أول صورة مقربة للمريخ على الإطلاق. تُظهر منطقة حوالي 330 كم بعرض 1200 كم (205 ميلاً في 745 ميلاً) من الطرف إلى أسفل الإطار ، تتمركز في 37 شمالاً ، 187 غربًا. تقع المنطقة بالقرب من حدود إليسيوم بلانيتيا إلى الغرب وأركاديا بلانيتيا إلى الشرق.(رصيد الصورة: ناسا)

أرسلت Mariner 9 أكثر من 7300 صورة إلى الأرض ، مما سمح للباحثين بإنشاء خريطة عالمية لسطح المريخ. رسمت هذه الصور الكوكب الأحمر في ضوء جديد تمامًا ، كاشفة عن براكين ضخمة وأودية عملاقة وما بدا أنه بقايا مجاري الأنهار القديمة. التقط المسبار أيضًا أول صور عن قرب لقمرين المريخ الصغيرين ، فوبوس وديموس ، وفقًا لمسؤولي ناسا.

بعد ذلك ، كانت المركبة المدارية التوأم Viking ، والتي تم إطلاقها بعد بضعة أسابيع في عام 1975. طار الفايكنج 1 و 2 مع مركبات الهبوط المصممة للبحث عن علامات حياة المريخ ، لذا فإن جزءًا من مهمة المدار تضمن دعم هذه المركبات السطحية. لكن المدارين أعادا ثروة من البيانات العلمية في حد ذاتها ، مما أدى إلى تحسين فهم الباحثين لتضاريس الكوكب الأحمر وإيجاد دليل على أن كميات كبيرة من المياه تدفقت عبر سطح الكوكب الأحمر منذ فترة طويلة.

المركبة الفضائية مارينر 9.

المركبة الفضائية مارينر 9.(رصيد الصورة: ناسا)

كتب مسؤولو ناسا في ملخص عن مهمة الفايكنج: `` البراكين وسهول الحمم البركانية والأخاديد الهائلة والمناطق المحفورة بالحفر والسمات التي تشكلت بفعل الرياح ودليل المياه السطحية واضحة في الصور المدارية ''. يبدو أن الكوكب قابل للتقسيم إلى منطقتين رئيسيتين ، السهول الشمالية المنخفضة والمرتفعات الجنوبية المليئة بالفوهات.

في غضون ذلك ، لم تجد مركبات الإنزال الفايكنج أي دليل قوي على كائنات المريخ ، على الرغم من أن الباحثين لا يزالون يتجادلون حول نتائج تجاربهم اليوم. [ البحث عن الحياة على المريخ (مخطط زمني بالصور) ]

الأصلي

إلقاء نظرة فاحصة

فترة هدوء طويلة أعقبت مهمة الفايكنج. أطلقت وكالة ناسا مستكشفها الجديد للكوكب الأحمر ، وهو مركبة مدارية تسمى Mars Observer ، في عام 1992. فشل المسبار قبل وصوله إلى المريخ مباشرة - وهو المصير الذي شاركته وكالة Mars Climate Orbiter التابعة للوكالة ، والتي انطلقت في ديسمبر 1998.

أعاد الفايكنج 1 و 2 ، اللذان هبط كلاهما في عام 1976 ، أول بيانات قابلة للاستخدام من الكوكب

أعاد الفايكنج 1 و 2 ، اللذان هبط كلاهما في عام 1976 ، أول بيانات قابلة للاستخدام من سطح الكوكب ، بالإضافة إلى توفير مزيد من الخرائط من مدار كل منهما. تُظهر الصورة Ascraeus Mons ، وهو بركان خامد يزيد ارتفاعه عن ضعف ارتفاع جبل إيفرست ، والذي اكتشفه مارينر 9 قبل بضع سنوات.(رصيد الصورة: كلية العلوم الرياضية والفيزيائية بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس)

لكن بين هاتين البعثتين المشؤومتين كان جهاز المسح العالمي للمريخ (MGS) ، الذي درس الكوكب الأحمر لأكثر من تسع سنوات بعد وصوله إلى المدار في سبتمبر 1997.

استخدم المسبار خمسة أدوات مختلفة لعمل مجموعة من الاكتشافات حول الكوكب الأحمر. على سبيل المثال ، تشير صور MGS قبل وبعد اثنين من الأخاديد المختلفة إلى أن المياه السائلة ربما تدفقت على المريخ خلال العقد الماضي أو نحو ذلك ، حسبما قال مسؤولو ناسا.

علاوة على ذلك ، ساعد مقياس الارتفاع بالليزر للمركبة المدارية العلماء في إنشاء أفضل خريطة طبوغرافية على الإطلاق للكوكب الأحمر ، وتشير القراءات من مقياس المغناطيسية إلى أن المريخ كان يمتلك مجالًا مغناطيسيًا عالميًا ، تمامًا مثل الأرض. (احتفظت الأرض بمجالها ، لكن المريخ لم يفعل ذلك).

استحوذت المركبة المدارية التالية على الكوكب الأحمر التابع لناسا ، Mars Odyssey ، في النهاية على سجل طول العمر بعيدًا عن MGS. وصلت الأوديسة إلى مدار حول المريخ في أكتوبر 2001 وتستمر في دراسة الكوكب الأحمر حتى يومنا هذا. [أجرأ بعثات المريخ في التاريخ]

باستخدام أدواتها العلمية الرئيسية الثلاثة ، حددت Odyssey التوزيع العالمي للعديد من المعادن والعناصر الكيميائية عبر سطح المريخ ، ووجدت أدلة على وجود كميات كبيرة من الجليد المائي المدفون بالقرب من أقطاب الكوكب وقياس البيئة الإشعاعية في مدار المريخ المنخفض ، مما قد يساعد ناسا خطة خارج البعثات المأهولة في المستقبل إلى الكوكب الأحمر.

يعمل المسبار أيضًا كحلقة اتصال حيوية ، حيث ينقل البيانات التي جمعتها مركبات المريخ التابعة لناسا إلى الأرض. (لدى الوكالة حاليًا مركبتان متجولتان تستكشفان سطح الكوكب الأحمر - الفرصة ، التي هبطت في يناير 2004 ، وكوريوسيتي ، التي هبطت في أغسطس 2012.)

رسم توضيحي لناسا

رسم توضيحي لمركبة استطلاع المريخ القوية التابعة لناسا.(رصيد الصورة: ناسا)

كما تمتعت مركبة ناسا التالية التي تدور حول المريخ ، وهي مركبة استكشاف المريخ المدارية ، بمهمة طويلة وناجحة.

كان MRO يدرس الكوكب الأحمر بستة أدوات مختلفة منذ وصوله إلى المدار في مارس 2006. يسمح هذا الترس للمسبار بتحليل المعادن السطحية والبحث عن المياه الجوفية ومراقبة طقس المريخ والتقاط صور مذهلة عن قرب لسطح الكوكب.

يمكن لكاميرا HiRISE الخاصة بـ MRO (اختصارًا للتجربة العلمية للتصوير عالي الدقة) تمييز أجسام المريخ صغيرة الحجم مثل مائدة العشاء ، مما يسمح للباحثين بدراسة ميزات سطح الكوكب بشكل كامل أكثر من أي وقت مضى. ساعدت هذه القدرة أيضًا ناسا في اختيار مواقع هبوط مناسبة للمركبات السطحية ، مثل مركبة فينكس لاندر وكوريوسيتي روفر.

مثل Odyssey ، يخدم MRO أيضًا وظيفة ترحيل حيوية ، مما يساعد على إرسال المعلومات من Opportunity و Curiosity إلى معالجات الروبوتات على الأرض.

سوف يدور مافن حول المريخ ، باحثًا عن أدلة حول ما حدث للكوكب

سوف يدور مافن حول المريخ ، باحثًا عن أدلة حول ما حدث للغلاف الجوي للكوكب الذي كان سميكًا في يوم من الأيام.(رصيد الصورة: كارل تيت ، فنان الرسوم البيانية)

ينضم مافن إلى الرتب

جمعت بعض المهام المذكورة أعلاه بيانات حول جو المريخ ، التي كانت كثيفة منذ فترة طويلة عندما كان الكوكب الأحمر دافئًا ورطبًا نسبيًا ولكنه فقد إلى حد كبير في الفضاء على مر العصور. ومع ذلك ، لم يكن هواء الكوكب الأحمر هو محور تركيزهم الأساسي.

قال ديفيد ميتشل ، مدير مشروع مافن في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: 'هناك تركيز كبير سابقًا ، في بعثات أخرى ، على ما يحدث على سطح المريخ - ما حدث للمياه وفهم التضاريس وما إلى ذلك'. ، خلال مؤتمر صحفي يوم 15 نوفمبر.

هذا الفنان

يُظهر مفهوم الفنانة هذه المركبة الفضائية مافن في مدار حول الكوكب الأحمر ، مع صورة خيالية لكوكبها الأصلي في الخلفية.(رصيد الصورة: ناسا / جودارد)

الهدف الرئيسي لـ MAVEN ، من ناحية أخرى ، هو معرفة ما حدث للغلاف الجوي للكوكب الأحمر. سيستخدم المسبار أدواته العلمية الثمانية لدراسة الرياح الشمسية والغلاف الجوي العلوي للمريخ ، ومعرفة تكوينه ومدى سرعة هروب مركباته المتطايرة إلى الفضاء.

لقد توصلنا بشكل جماعي ، كفريق واحد ، إلى أجهزة تتبع حقًا ، في النهاية ، السؤال الذي نحن بصدده ، وهو المناخ - ما الذي حدث في تاريخ المريخ؟ قال ميتشل. 'لماذا انتقلت من بيئة رطبة شبيهة بالأرض وذات غلاف جوي أكثر كثافة إلى ما هي عليه اليوم؟'

ليس فقط ناسا

بالطبع ، لم تكن كل المركبات الفضائية التي تدور حول المريخ قد حملت الأعلام الأمريكية على مر السنين. كان لدى الاتحاد السوفيتي برنامج نشط للغاية للمريخ في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي ونجح في وضع ثلاث مركبات فضائية في مدار حول الكوكب الأحمر بين عامي 1971 و 1974.

أعادت هذه المجسات - المعروفة باسم Mars 2 و Mars 3 و Mars 5 - ما مجموعه 120 صورة للكوكب الأحمر وجمعت بيانات حول جاذبية المريخ والمجالات المغناطيسية. (لقد فشلت العديد من جهود المريخ السوفيتية / الروسية على مر السنين ، وآخرها مهمة Phobos-Grunt لعام 2011 إلى Phobos ، والتي لم تخرج أبدًا من مدار الأرض).

أوروبا لديها سفير آلي يدور حول الكوكب الأحمر أيضًا. وكالة الفضاء الأوروبية مسبار المريخ السريع يواصل تصوير سطح الكوكب الأحمر ودراسته وجمع البيانات عن الغلاف الجوي للمريخ اليوم ، بعد ما يقرب من 10 سنوات من وصوله إلى مدار حول المريخ.

في 5 نوفمبر ، أطلقت الهند أول مسبار بين الكواكب ، مهمة المريخ المدارية ، في مهمة لاستكشاف الكوكب الأحمر. مثل مافن ، سيصل مسبار المريخ الهندي إلى المريخ في سبتمبر 2014 إذا سارت الأمور على ما يرام.

قم بزيارة ProfoundSpace.org للحصول على أحدث الأخبار والصور ومقاطع الفيديو الخاصة بـ MAVEN. يمكنك أيضًا متابعة تغطية مافن من خلال مركز حالة المهمة في شريك ProfoundSpace.org ، رحلة الفضاء الآن .