ناسا سوف ترسل مروحية نووية إلى تيتان وركوب مذنب "سوفيتي"
في 20 ديسمبر 2017 ، قررت الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء الأمريكية (ناسا) الاتجاه المستقبلي لبرنامجها المسمى الحدود الجديدة. تحدث توماس زوربوشن ، رئيس مديرية العلوم في ناسا ، عن خطط وكالة الفضاء خلال مؤتمر صحفي. ووفقًا له ، فإن المحطة الفضائية الأوتوماتيكية التالية في إطار برنامج New Frontiers ستذهب إما إلى Titan (قمر صناعي تابع لكوكب زحل) أو إلى مذنب Churyumov-Gerasimenko. إلى أي من هذين الجسمين الفضائيين ستنطلق المحطة الفضائية الأوتوماتيكية لن تُعرف إلا في عام 2019.
في حالة اختيار متخصصي ناسا لمذنب ، سترسل الوكالة مركبة فضائية إليه ، والتي سيتعين عليها أخذ عينات من سطحها ثم إرسالها إلى الأرض. هذا المشروع النهائي يسمى CAESAR. الهدف الرئيسي من هذه المهمة هو جمع المركبات العضوية لفهم كيف يمكن للمذنبات أن تساهم في نشأة الحياة على كوكبنا. ومن الجدير بالذكر أن مسبار فيلة ، الذي سلمته محطة روزيتا الأوروبية إلى سطحه ، قد هبط بالفعل على مذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو. ومع ذلك ، تمكن المسبار من نقل القياس عن بعد فقط إلى الأرض ، وبعد ذلك فقد الاتصال بالجهاز. في نهاية سبتمبر 2016 ، تم إخراج محطة رشيد من المدار وإرسالها للتصادم مع مذنب.
في حالة اختيار ناسا لصالح تيتان ، فإن مركبة دراجونفلاي الفضائية ، التي كانت تسمى بالفعل مروحية نووية ، ستُرسل إلى سطحها ، لكنها في الخارج ستبدو أشبه بطائرة رباعية. سيتعين على Dragonfly مسح سطح تيتان لتحديد ما هو مصنوع بالضبط وكيفية ترتيبه. أيضًا ، سيتعين على المروحية الفضائية الإجابة على السؤال: ما هي الظروف الجوية على هذا القمر الصناعي لكوكب زحل. يعتقد المتخصصون في وكالة الفضاء الأمريكية أن أشكال الحياة خارج كوكب الأرض قد توجد على تيتان.
أصبح فريقان من المطورين المتأهلين للتصفيات النهائية للمسابقة للحصول على أفضل تصميم للمهام الفضائية في إطار برنامج استكشاف النظام الشمسي New Frontiers ، وقد شارك في المسابقة ما مجموعه 12 مرشحًا. سيتلقى كلا المشروعين المذكورين أعلاه ما يقرب من 4 ملايين دولار سنويًا للعمل على التفاصيل والمفهوم. يجب عليهم إنهاء برامجهم حتى يوليو 2019 ، بعد دراسة جميع المخاطر المحتملة لمهامهم ، ثم الخروج باقتراح نهائي. سيتم إطلاق مشروع الفائز في نهاية عام 2025. سيتطلب تطوير كل مهمة ما يقرب من 850 مليون دولار ، وسيتلقى المشروع الفائز هذا المبلغ من وكالة ناسا ، وستتحمل الوكالة أيضًا جميع تكاليف إطلاق المركبة الفضائية الفائزة إلى الفضاء - 150 مليون دولار إضافية.
وفقًا للخبراء ، فإن "السعر" المعلن عنه هو ما يقرب من ضعف تكلفة المهام الفضائية "الخفيفة" في إطار برنامج آخر ، Discovery ، وأيضًا أقل بمقدار 2-4 مرات من ميزانية المحطات الآلية والتلسكوبات الفضائية "الرئيسية" التابعة لناسا. تسمح الميزانية المعلنة بوضع مجموعة كبيرة وواسعة من الأدوات على المجسات ، بالإضافة إلى مصادر طاقة النظائر المشعة طويلة العمر ، ولكن من حيث قدراتها وعمرها ، ستظل هذه المجسات أدنى من السفن الرائدة مثل كاسيني وجاليليو و مسافرون.
تجدر الإشارة إلى أنه في إطار برنامج الحدود الجديدة ، قامت وكالة الفضاء الأمريكية بالفعل بثلاث مهمات ناجحة. لذا يدرس مسبار جونو مدار كوكب المشتري ، وتتجه المركبة الفضائية نيو هورايزونز حاليًا إلى بلوتو ، ويطير أوزيريس ريكس إلى الكويكب لأخذ عينات من سطحه. وفقًا لتوماس زوربوشن ، لم تتخذ الوكالة قرارًا بعد بشأن مركبات الإطلاق التي سيتم استخدامها لإطلاق هذه المهمة أو تلك. في الوقت نفسه ، أعرب عن ثقته في أنه بحلول الوقت الذي يبدأ فيه العمل على إنشاء المحطات والتحقيقات المطلوبة ، سيكون صاروخ SLS الثقيل ، وكذلك "الناقلات الثقيلة" الفضائية الخاصة جاهزة بالفعل لإطلاق جيل جديد من الكواكب الأمريكية. المجسات.
مروحية نووية على تيتان - مهمة DragonFly
"تيتان هو جرم سماوي فريد من نوعه مع جو كثيف وبحيرات وبحار حقيقية من الهيدروكربونات ، ودوران المادة ومناخ معقد. نتوقع أن نواصل عمل كاسيني وهويجنز لفهم ما إذا كانت جميع "أحجار الحياة" موجودة على سطح تيتان وما إذا كانت الحياة يمكن أن توجد عليها. على عكس مركبات الهبوط الأخرى ، سيكون اليعسوب لدينا قادرًا على الطيران من مكان إلى آخر ، متحركًا مئات الكيلومترات ".
تيتان هو أكبر قمر لكوكب زحل وثاني أكبر قمر في النظام الشمسي بأكمله (في المرتبة الثانية بعد قمر كوكب المشتري جانيميد). أيضًا ، تيتان هو الجسم الوحيد في المجموعة الشمسية ، باستثناء الأرض ، الذي ثبت وجود سائل ثابت على سطحه ، وكذلك القمر الصناعي الوحيد على الكوكب الذي يتمتع بجو كثيف. كل هذا يجعل تيتان كائنًا جذابًا للغاية للبحث والدراسة العلمية المختلفة.
يبلغ قطر هذا القمر الصناعي من زحل 5152 كيلومترًا ، وهو أكبر بنسبة 50٪ من القمر ، بينما تيتان أكبر بنسبة 80٪ من كتلة القمر الصناعي لكوكبنا. تيتان أكبر أيضًا من كوكب عطارد. قوة الجاذبية على تيتان تعادل سُبع قوة الجاذبية الأرضية. يتكون سطح القمر بشكل أساسي من جليد مائي ومواد عضوية رسوبية. الضغط على سطح تيتان أعلى بحوالي 1,5 مرة من الضغط على سطح الأرض ، ودرجة حرارة الهواء على السطح هي -170 .. -180 درجة مئوية. على الرغم من درجة الحرارة المنخفضة نسبيًا ، تتم مقارنة هذا القمر الصناعي بالأرض في المراحل الأولى من تطوره. لذلك ، لا يستبعد العلماء إمكانية وجود أبسط أشكال الحياة على تيتان ، ولا سيما في الخزانات الموجودة تحت الأرض ، حيث يمكن أن تكون الظروف أكثر راحة من سطحه.
ستكون دراجونفلاي ، من بنات أفكار العلماء في جامعة جونز هوبكنز ، مركبة هبوط متعددة الاستخدامات ومجهزة بمراوح متعددة ستمكنها من الإقلاع والهبوط عموديًا. في المستقبل ، سيسمح هذا لطائرة هليكوبتر غير عادية باستكشاف سطح وجو تيتان. "أحد أهدافنا الرئيسية هو إجراء البحوث على الأنهار والبحيرات الميثان. قالت إليزابيث ترتل ، رئيسة بعثة دراجونفلاي: "نريد أن نفهم ما يحدث في أعماقهم". "بشكل عام ، مهمتنا الرئيسية هي إلقاء الضوء على البيئة الغامضة لقمر زحل ، الغنية بالكيمياء العضوية والبريبايوتيك. بعد كل شيء ، تيتان اليوم هو نوع من المختبرات الكوكبية ، حيث سيكون من الممكن دراسة التفاعلات الكيميائية المشابهة لتلك التي يمكن أن تسبب ظهور الحياة على الأرض.
مثل هذا المشروع ، إذا فاز بالمنافسة في عام 2019 ، سيكون غير عادي وجديد للغاية حتى بالنسبة لناسا. بفضل اثنتين من ميزاته ، سيكون اليعسوب قادرًا على الانتقال من مكان إلى آخر. الأول هو وجود محطة طاقة نووية ستزودها بالطاقة لفترة طويلة جدًا. والثاني عبارة عن مجموعة من العديد من المحركات القوية التي تعمل بالمروحة والتي ستكون قادرة على رفع مركبة أبحاث ثقيلة في الهواء الكثيف لتيتان. كل هذا يجعل دراجونفلاي شيئًا مشابهًا لطائرات الهليكوبتر أو المروحيات الرباعية ، باستثناء واحد هو أن المروحية النووية الفضائية ستُصمم لتعمل في ظروف أقسى بكثير من ظروف الأرض.
يلاحظ الخبراء أن هذه الطائرة بدون طيار سيتم تزويدها بالكامل بالطاقة التي ينتجها مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة (RTG). يجعل الغلاف الجوي الكثيف والسميك لتيتان أي تقنية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية غير فعالة ، وهذا هو السبب في أن الطاقة النووية ستصبح المصدر الأساسي للطاقة للمهمة. تم تثبيت مولد مماثل على Curiosity روفر. خلال الليل ، سيكون هذا المولد قادرًا على شحن البطاريات بالكامل. طائرة بدون طيار، والتي ستساعد الطائرة خلال النهار على أداء رحلة واحدة أو عدة رحلات في وقت واحد ، بمدة إجمالية تصل إلى ساعة واحدة.
من المعروف أن مجموعة أدوات دراجونفلاي مخطط لها لتشمل: مقاييس طيف غاما التي يمكنها دراسة تكوين الطبقة تحت السطحية لتيتان (سيساعد هذا الجهاز العلماء في العثور على دليل على وجود محيط سائل تحت سطح القمر الصناعي) ؛ مطياف الكتلة لتحليل التركيب النظائري للعناصر الخفيفة (مثل النيتروجين والكربون والكبريت وغيرها) ؛ أجهزة الاستشعار الجيوفيزيائية والجوية التي ستقيس الضغط الجوي ودرجة الحرارة وسرعة الرياح والنشاط الزلزالي ؛ ستحتوي أيضًا على كاميرات لالتقاط الصور. إن تنقل "المروحية النووية" سيسمح لها بجمع عينات مختلفة بسرعة وإجراء القياسات اللازمة.
خلال رحلة ساعة واحدة فقط ، سيتمكن هذا الجهاز من قطع مسافة تتراوح من 10 إلى 20 كيلومترًا. وهذا يعني أنه في رحلة واحدة فقط ، ستكون الطائرة بدون طيار DragonFly قادرة على قطع مسافة أكبر مما تمكنت المركبة الأمريكية Curiosity خلال سنواتها الأربعة على الكوكب الأحمر. وطوال مهمتها الكاملة التي تستغرق عامين ، ستكون "المروحية النووية" قادرة على استكشاف قسم مثير للإعجاب إلى حد ما من سطح قمر زحل. نظرًا لوجود محطة طاقة قوية على متن الطائرة ، سيتم نقل البيانات من الجهاز ، وفقًا لـ Turtle ، مباشرة إلى Earth.
إذا فاز المشروع بالمنافسة وحصل على الموافقة النهائية من برنامج New Frontiers لاستكشاف النظام الشمسي ، فسيتم إطلاق المهمة في منتصف عام 2025. في الوقت نفسه ، ستصل DragonFly إلى Titan في عام 2034 فقط ، حيث ستعمل على سطحها لعدة سنوات مع تطور مناسب للأحداث.
في الطريق إلى المذنب "السوفيتي" - مهمة قيصر
قد تكون المهمة الثانية التي يتم التنافس عليها حاليًا في مسابقة New Frontiers هي مسبار CAESAR ، وهو أول مركبة فضائية تابعة لناسا تقوم بأخذ عينات من المواد المتطايرة والمواد العضوية من سطح مذنب ثم العودة إلى الأرض. "يمكن تسمية المذنبات بأنها الأكثر أهمية ، ولكن في نفس الوقت هي الأجسام الأقل دراسة في النظام الشمسي. تحتوي المذنبات على تلك المواد التي "أعمى" منها الأرض ، وكانوا هم المورِّدون الرئيسيون للمواد العضوية لكوكبنا. ما الذي يميز المذنبات عن الأجسام الأخرى المعروفة في النظام الشمسي؟ قال ستيف سكوايرز ، قائد بعثة سيزار ، "لا يزال الجزء الداخلي من المذنبات يحتوي على مواد متطايرة كانت موجودة في النظام الشمسي وقت ولادته".
وفقًا لرئيس قسم الكواكب في ناسا ، جيم غرين ، سيتم إرسال هذه المهمة إلى مذنب مدروس جيدًا ، والذي زار حوله مسبار آخر بالفعل ، هذه مهمة أوروبية تسمى Rosetta. يُطلق على المذنب ذي المؤشر 67P اسم "السوفيتي" ، كما اكتشفه علماء الفلك السوفييت. إنه مذنب قصير المدة تبلغ مدته المدارية حوالي 6 سنوات و 7 أشهر. تم اكتشاف المذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو في الاتحاد السوفيتي في 23 أكتوبر 1969. اكتشفه عالم الفلك السوفيتي كليم تشوريوموف في كييف على لوحات فوتوغرافية لمذنب آخر - 32P / Comas Sola ، التقطتها سفيتلانا جيراسيمنكو في سبتمبر من نفس العام في مرصد ألما آتا (الصورة الأولى التي يظهر عليها المذنب الجديد) كان مرئيًا تم التقاطه في 11 سبتمبر 1969). يعني الفهرس 67P أن أمامنا مذنب الفترة القصيرة المكتشف رقم 67.
ثبت أن مذنب Churyumov-Gerasimenko له بنية مسامية ، 75-78٪ من حجمه عبارة عن فراغ. على الجانب المضيء من المذنب ، تتراوح درجات الحرارة من -183 إلى -143 درجة مئوية. لا يوجد مجال مغناطيسي دائم على المذنب. وفقًا لآخر التقديرات ، تبلغ كتلته 10 مليارات طن (يقدر خطأ القياس بنسبة 10 ٪) ، وتبلغ فترة الدوران 12 ساعة و 24 دقيقة. في عام 2014 ، باستخدام جهاز Rosetta ، تمكن العلماء من العثور على جزيئات من 16 مركبًا عضويًا على مذنب ، أربعة منها - الأسيتون ، والبروبانال ، والميثيل أيزوسيانات ، والأسيتاميد - لم يتم العثور عليها سابقًا على المذنبات.
وفقًا لممثلي وكالة الفضاء الأمريكية ، فإن اختيار مهمة CAESAR ، التي تذهب إلى مذنب مدروس جيدًا ، سيقتل ثلاثة طيور بحجر واحد - وهذا يجعل المهمة أكثر أمانًا وأرخص ، كما يسرع إطلاقها. وفقًا لـ Squires ، فإن تركيب كبسولة لجمع التربة وإعادتها من المذنب إلى الأرض سيلعب دوره أيضًا. تم إنشاء هذه الكبسولة سابقًا بواسطة وكالة الفضاء اليابانية لمسبار هايابوسا. يفسر اختيار هذه الكبسولة بحقيقة أن مهمة سيزار كانت بحاجة إلى كبسولة تستمر في تجميد المواد المتطايرة من المذنب طوال الرحلة ، وصولاً إلى لمس سطح الأرض. قال العالم الأمريكي إن كبسولة مسبار هايابوسا لها درع حراري يمنعها من التسخين حتى عدة مئات من درجات مئوية ، وهو ما يمكن أن يحدث عند استخدام تقنياتنا.
وفقًا لخطط ناسا ، من المقرر أن يتم تجهيز مسبار CAESAR بمحرك أيوني. وسوف يصل إلى سطح مذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو بسرعة نسبيًا. عينات من مادته ، كما يأمل ستيف سكوايرز ، يمكن أن تكون على الأرض في عام 2038.
مصادر المعلومات:
https://ria.ru/science/20171220/1511381012.html
http://tass.ru/kosmos/4830253
https://republic.ru/posts/88570
http://severnymayak.ru/2017/08/28/dragonfly-bespilotnik-prednaznachennyj-dlya-poiska-priznakov-zhizni-na-titane
مواد من مصادر مفتوحة
في حالة اختيار متخصصي ناسا لمذنب ، سترسل الوكالة مركبة فضائية إليه ، والتي سيتعين عليها أخذ عينات من سطحها ثم إرسالها إلى الأرض. هذا المشروع النهائي يسمى CAESAR. الهدف الرئيسي من هذه المهمة هو جمع المركبات العضوية لفهم كيف يمكن للمذنبات أن تساهم في نشأة الحياة على كوكبنا. ومن الجدير بالذكر أن مسبار فيلة ، الذي سلمته محطة روزيتا الأوروبية إلى سطحه ، قد هبط بالفعل على مذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو. ومع ذلك ، تمكن المسبار من نقل القياس عن بعد فقط إلى الأرض ، وبعد ذلك فقد الاتصال بالجهاز. في نهاية سبتمبر 2016 ، تم إخراج محطة رشيد من المدار وإرسالها للتصادم مع مذنب.
في حالة اختيار ناسا لصالح تيتان ، فإن مركبة دراجونفلاي الفضائية ، التي كانت تسمى بالفعل مروحية نووية ، ستُرسل إلى سطحها ، لكنها في الخارج ستبدو أشبه بطائرة رباعية. سيتعين على Dragonfly مسح سطح تيتان لتحديد ما هو مصنوع بالضبط وكيفية ترتيبه. أيضًا ، سيتعين على المروحية الفضائية الإجابة على السؤال: ما هي الظروف الجوية على هذا القمر الصناعي لكوكب زحل. يعتقد المتخصصون في وكالة الفضاء الأمريكية أن أشكال الحياة خارج كوكب الأرض قد توجد على تيتان.
التيتانيوم بألوان طبيعية (صورة كاسيني)
أصبح فريقان من المطورين المتأهلين للتصفيات النهائية للمسابقة للحصول على أفضل تصميم للمهام الفضائية في إطار برنامج استكشاف النظام الشمسي New Frontiers ، وقد شارك في المسابقة ما مجموعه 12 مرشحًا. سيتلقى كلا المشروعين المذكورين أعلاه ما يقرب من 4 ملايين دولار سنويًا للعمل على التفاصيل والمفهوم. يجب عليهم إنهاء برامجهم حتى يوليو 2019 ، بعد دراسة جميع المخاطر المحتملة لمهامهم ، ثم الخروج باقتراح نهائي. سيتم إطلاق مشروع الفائز في نهاية عام 2025. سيتطلب تطوير كل مهمة ما يقرب من 850 مليون دولار ، وسيتلقى المشروع الفائز هذا المبلغ من وكالة ناسا ، وستتحمل الوكالة أيضًا جميع تكاليف إطلاق المركبة الفضائية الفائزة إلى الفضاء - 150 مليون دولار إضافية.
وفقًا للخبراء ، فإن "السعر" المعلن عنه هو ما يقرب من ضعف تكلفة المهام الفضائية "الخفيفة" في إطار برنامج آخر ، Discovery ، وأيضًا أقل بمقدار 2-4 مرات من ميزانية المحطات الآلية والتلسكوبات الفضائية "الرئيسية" التابعة لناسا. تسمح الميزانية المعلنة بوضع مجموعة كبيرة وواسعة من الأدوات على المجسات ، بالإضافة إلى مصادر طاقة النظائر المشعة طويلة العمر ، ولكن من حيث قدراتها وعمرها ، ستظل هذه المجسات أدنى من السفن الرائدة مثل كاسيني وجاليليو و مسافرون.
تجدر الإشارة إلى أنه في إطار برنامج الحدود الجديدة ، قامت وكالة الفضاء الأمريكية بالفعل بثلاث مهمات ناجحة. لذا يدرس مسبار جونو مدار كوكب المشتري ، وتتجه المركبة الفضائية نيو هورايزونز حاليًا إلى بلوتو ، ويطير أوزيريس ريكس إلى الكويكب لأخذ عينات من سطحه. وفقًا لتوماس زوربوشن ، لم تتخذ الوكالة قرارًا بعد بشأن مركبات الإطلاق التي سيتم استخدامها لإطلاق هذه المهمة أو تلك. في الوقت نفسه ، أعرب عن ثقته في أنه بحلول الوقت الذي يبدأ فيه العمل على إنشاء المحطات والتحقيقات المطلوبة ، سيكون صاروخ SLS الثقيل ، وكذلك "الناقلات الثقيلة" الفضائية الخاصة جاهزة بالفعل لإطلاق جيل جديد من الكواكب الأمريكية. المجسات.
مروحية نووية على تيتان - مهمة DragonFly
"تيتان هو جرم سماوي فريد من نوعه مع جو كثيف وبحيرات وبحار حقيقية من الهيدروكربونات ، ودوران المادة ومناخ معقد. نتوقع أن نواصل عمل كاسيني وهويجنز لفهم ما إذا كانت جميع "أحجار الحياة" موجودة على سطح تيتان وما إذا كانت الحياة يمكن أن توجد عليها. على عكس مركبات الهبوط الأخرى ، سيكون اليعسوب لدينا قادرًا على الطيران من مكان إلى آخر ، متحركًا مئات الكيلومترات ".
مقارنة بين أحجام الأرض وتيتان (أسفل اليسار) والقمر
تيتان هو أكبر قمر لكوكب زحل وثاني أكبر قمر في النظام الشمسي بأكمله (في المرتبة الثانية بعد قمر كوكب المشتري جانيميد). أيضًا ، تيتان هو الجسم الوحيد في المجموعة الشمسية ، باستثناء الأرض ، الذي ثبت وجود سائل ثابت على سطحه ، وكذلك القمر الصناعي الوحيد على الكوكب الذي يتمتع بجو كثيف. كل هذا يجعل تيتان كائنًا جذابًا للغاية للبحث والدراسة العلمية المختلفة.
يبلغ قطر هذا القمر الصناعي من زحل 5152 كيلومترًا ، وهو أكبر بنسبة 50٪ من القمر ، بينما تيتان أكبر بنسبة 80٪ من كتلة القمر الصناعي لكوكبنا. تيتان أكبر أيضًا من كوكب عطارد. قوة الجاذبية على تيتان تعادل سُبع قوة الجاذبية الأرضية. يتكون سطح القمر بشكل أساسي من جليد مائي ومواد عضوية رسوبية. الضغط على سطح تيتان أعلى بحوالي 1,5 مرة من الضغط على سطح الأرض ، ودرجة حرارة الهواء على السطح هي -170 .. -180 درجة مئوية. على الرغم من درجة الحرارة المنخفضة نسبيًا ، تتم مقارنة هذا القمر الصناعي بالأرض في المراحل الأولى من تطوره. لذلك ، لا يستبعد العلماء إمكانية وجود أبسط أشكال الحياة على تيتان ، ولا سيما في الخزانات الموجودة تحت الأرض ، حيث يمكن أن تكون الظروف أكثر راحة من سطحه.
ستكون دراجونفلاي ، من بنات أفكار العلماء في جامعة جونز هوبكنز ، مركبة هبوط متعددة الاستخدامات ومجهزة بمراوح متعددة ستمكنها من الإقلاع والهبوط عموديًا. في المستقبل ، سيسمح هذا لطائرة هليكوبتر غير عادية باستكشاف سطح وجو تيتان. "أحد أهدافنا الرئيسية هو إجراء البحوث على الأنهار والبحيرات الميثان. قالت إليزابيث ترتل ، رئيسة بعثة دراجونفلاي: "نريد أن نفهم ما يحدث في أعماقهم". "بشكل عام ، مهمتنا الرئيسية هي إلقاء الضوء على البيئة الغامضة لقمر زحل ، الغنية بالكيمياء العضوية والبريبايوتيك. بعد كل شيء ، تيتان اليوم هو نوع من المختبرات الكوكبية ، حيث سيكون من الممكن دراسة التفاعلات الكيميائية المشابهة لتلك التي يمكن أن تسبب ظهور الحياة على الأرض.
مثل هذا المشروع ، إذا فاز بالمنافسة في عام 2019 ، سيكون غير عادي وجديد للغاية حتى بالنسبة لناسا. بفضل اثنتين من ميزاته ، سيكون اليعسوب قادرًا على الانتقال من مكان إلى آخر. الأول هو وجود محطة طاقة نووية ستزودها بالطاقة لفترة طويلة جدًا. والثاني عبارة عن مجموعة من العديد من المحركات القوية التي تعمل بالمروحة والتي ستكون قادرة على رفع مركبة أبحاث ثقيلة في الهواء الكثيف لتيتان. كل هذا يجعل دراجونفلاي شيئًا مشابهًا لطائرات الهليكوبتر أو المروحيات الرباعية ، باستثناء واحد هو أن المروحية النووية الفضائية ستُصمم لتعمل في ظروف أقسى بكثير من ظروف الأرض.
مروحية نووية اليعسوب على سطح تيتان ، رسم توضيحي لناسا
يلاحظ الخبراء أن هذه الطائرة بدون طيار سيتم تزويدها بالكامل بالطاقة التي ينتجها مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة (RTG). يجعل الغلاف الجوي الكثيف والسميك لتيتان أي تقنية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية غير فعالة ، وهذا هو السبب في أن الطاقة النووية ستصبح المصدر الأساسي للطاقة للمهمة. تم تثبيت مولد مماثل على Curiosity روفر. خلال الليل ، سيكون هذا المولد قادرًا على شحن البطاريات بالكامل. طائرة بدون طيار، والتي ستساعد الطائرة خلال النهار على أداء رحلة واحدة أو عدة رحلات في وقت واحد ، بمدة إجمالية تصل إلى ساعة واحدة.
من المعروف أن مجموعة أدوات دراجونفلاي مخطط لها لتشمل: مقاييس طيف غاما التي يمكنها دراسة تكوين الطبقة تحت السطحية لتيتان (سيساعد هذا الجهاز العلماء في العثور على دليل على وجود محيط سائل تحت سطح القمر الصناعي) ؛ مطياف الكتلة لتحليل التركيب النظائري للعناصر الخفيفة (مثل النيتروجين والكربون والكبريت وغيرها) ؛ أجهزة الاستشعار الجيوفيزيائية والجوية التي ستقيس الضغط الجوي ودرجة الحرارة وسرعة الرياح والنشاط الزلزالي ؛ ستحتوي أيضًا على كاميرات لالتقاط الصور. إن تنقل "المروحية النووية" سيسمح لها بجمع عينات مختلفة بسرعة وإجراء القياسات اللازمة.
خلال رحلة ساعة واحدة فقط ، سيتمكن هذا الجهاز من قطع مسافة تتراوح من 10 إلى 20 كيلومترًا. وهذا يعني أنه في رحلة واحدة فقط ، ستكون الطائرة بدون طيار DragonFly قادرة على قطع مسافة أكبر مما تمكنت المركبة الأمريكية Curiosity خلال سنواتها الأربعة على الكوكب الأحمر. وطوال مهمتها الكاملة التي تستغرق عامين ، ستكون "المروحية النووية" قادرة على استكشاف قسم مثير للإعجاب إلى حد ما من سطح قمر زحل. نظرًا لوجود محطة طاقة قوية على متن الطائرة ، سيتم نقل البيانات من الجهاز ، وفقًا لـ Turtle ، مباشرة إلى Earth.
إذا فاز المشروع بالمنافسة وحصل على الموافقة النهائية من برنامج New Frontiers لاستكشاف النظام الشمسي ، فسيتم إطلاق المهمة في منتصف عام 2025. في الوقت نفسه ، ستصل DragonFly إلى Titan في عام 2034 فقط ، حيث ستعمل على سطحها لعدة سنوات مع تطور مناسب للأحداث.
في الطريق إلى المذنب "السوفيتي" - مهمة قيصر
قد تكون المهمة الثانية التي يتم التنافس عليها حاليًا في مسابقة New Frontiers هي مسبار CAESAR ، وهو أول مركبة فضائية تابعة لناسا تقوم بأخذ عينات من المواد المتطايرة والمواد العضوية من سطح مذنب ثم العودة إلى الأرض. "يمكن تسمية المذنبات بأنها الأكثر أهمية ، ولكن في نفس الوقت هي الأجسام الأقل دراسة في النظام الشمسي. تحتوي المذنبات على تلك المواد التي "أعمى" منها الأرض ، وكانوا هم المورِّدون الرئيسيون للمواد العضوية لكوكبنا. ما الذي يميز المذنبات عن الأجسام الأخرى المعروفة في النظام الشمسي؟ قال ستيف سكوايرز ، قائد بعثة سيزار ، "لا يزال الجزء الداخلي من المذنبات يحتوي على مواد متطايرة كانت موجودة في النظام الشمسي وقت ولادته".
صورة للمذنب Churyumov-Gerasimenko التقطت في 19 سبتمبر 2014 بواسطة كاميرا Rosetta
وفقًا لرئيس قسم الكواكب في ناسا ، جيم غرين ، سيتم إرسال هذه المهمة إلى مذنب مدروس جيدًا ، والذي زار حوله مسبار آخر بالفعل ، هذه مهمة أوروبية تسمى Rosetta. يُطلق على المذنب ذي المؤشر 67P اسم "السوفيتي" ، كما اكتشفه علماء الفلك السوفييت. إنه مذنب قصير المدة تبلغ مدته المدارية حوالي 6 سنوات و 7 أشهر. تم اكتشاف المذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو في الاتحاد السوفيتي في 23 أكتوبر 1969. اكتشفه عالم الفلك السوفيتي كليم تشوريوموف في كييف على لوحات فوتوغرافية لمذنب آخر - 32P / Comas Sola ، التقطتها سفيتلانا جيراسيمنكو في سبتمبر من نفس العام في مرصد ألما آتا (الصورة الأولى التي يظهر عليها المذنب الجديد) كان مرئيًا تم التقاطه في 11 سبتمبر 1969). يعني الفهرس 67P أن أمامنا مذنب الفترة القصيرة المكتشف رقم 67.
ثبت أن مذنب Churyumov-Gerasimenko له بنية مسامية ، 75-78٪ من حجمه عبارة عن فراغ. على الجانب المضيء من المذنب ، تتراوح درجات الحرارة من -183 إلى -143 درجة مئوية. لا يوجد مجال مغناطيسي دائم على المذنب. وفقًا لآخر التقديرات ، تبلغ كتلته 10 مليارات طن (يقدر خطأ القياس بنسبة 10 ٪) ، وتبلغ فترة الدوران 12 ساعة و 24 دقيقة. في عام 2014 ، باستخدام جهاز Rosetta ، تمكن العلماء من العثور على جزيئات من 16 مركبًا عضويًا على مذنب ، أربعة منها - الأسيتون ، والبروبانال ، والميثيل أيزوسيانات ، والأسيتاميد - لم يتم العثور عليها سابقًا على المذنبات.
وفقًا لممثلي وكالة الفضاء الأمريكية ، فإن اختيار مهمة CAESAR ، التي تذهب إلى مذنب مدروس جيدًا ، سيقتل ثلاثة طيور بحجر واحد - وهذا يجعل المهمة أكثر أمانًا وأرخص ، كما يسرع إطلاقها. وفقًا لـ Squires ، فإن تركيب كبسولة لجمع التربة وإعادتها من المذنب إلى الأرض سيلعب دوره أيضًا. تم إنشاء هذه الكبسولة سابقًا بواسطة وكالة الفضاء اليابانية لمسبار هايابوسا. يفسر اختيار هذه الكبسولة بحقيقة أن مهمة سيزار كانت بحاجة إلى كبسولة تستمر في تجميد المواد المتطايرة من المذنب طوال الرحلة ، وصولاً إلى لمس سطح الأرض. قال العالم الأمريكي إن كبسولة مسبار هايابوسا لها درع حراري يمنعها من التسخين حتى عدة مئات من درجات مئوية ، وهو ما يمكن أن يحدث عند استخدام تقنياتنا.
عرض محتمل لمسبار سيزار ، رسم توضيحي لوكالة ناسا
وفقًا لخطط ناسا ، من المقرر أن يتم تجهيز مسبار CAESAR بمحرك أيوني. وسوف يصل إلى سطح مذنب تشوريوموف-جيراسيمنكو بسرعة نسبيًا. عينات من مادته ، كما يأمل ستيف سكوايرز ، يمكن أن تكون على الأرض في عام 2038.
مصادر المعلومات:
https://ria.ru/science/20171220/1511381012.html
http://tass.ru/kosmos/4830253
https://republic.ru/posts/88570
http://severnymayak.ru/2017/08/28/dragonfly-bespilotnik-prednaznachennyj-dlya-poiska-priznakov-zhizni-na-titane
مواد من مصادر مفتوحة
معلومات