سجلات المريخ روفر المثابرة
روفر المثابرة. المصدر: mars.nasa.gov
أسلاف
كانت المركبة الأولى التي هبطت على المريخ بنجاح هي الأمريكية سوجورنر. كجزء من برنامج Mars Pathfinder ، عمل في عام 1997 على الكوكب لمدة ثلاثة أشهر كاملة ، مما أدى في كثير من الأحيان إلى حجب العمر المقدر. لم يكن للمركبة الجوالة أي مهام صعبة بشكل خاص - فقد أثارت حقيقة العثور على مركبة آلية أرضية على الكوكب الأحمر ضجة كبيرة في العالم. ومع ذلك ، تمكن سوجورنر من إرسال الكثير من الصور للمريخ ، بالإضافة إلى إجراء دراسات أرصاد جوية وجيولوجية بسيطة.
روفر كوريوسيتي. المصدر: en.wikipedia.org
بعد ذلك بعامين ، أرسلت وكالة ناسا مرة أخرى مهمة المريخ إلى الفضاء ، بهدف إجراء دراسة مفصلة لتربة الكوكب والظروف المناخية. انتهت مهمة Mars Polar Lander بالفشل - تحطمت مركبة الهبوط لأسباب غير معروفة حتى الآن. كما اختفى رادار الليزر الروسي (ليدار) ، المصمم لدراسة تكوين الغلاف الجوي ، على متن المركبة الفضائية.
ثلاثة أجيال من المتجولات الأمريكية. المصدر: en.wikipedia.org
دخل الأمريكيون القرن الحادي والعشرين كقادة عالميين بلا منازع في مجال استكشاف المريخ وعززوا نجاحهم في عام 2003 بإطلاق برنامج استكشاف المريخ. وفقًا للخطة ، كان من المفترض أن تقوم طائرتان جوالتان بدراسة الكوكب - سبيريت وأوبورتيونيتي. هبطت كلتا مركبتا الإنزال على سطح المريخ في يناير 2004 ، بفارق 21 يومًا عن الأرض. أثبت تصميم الفرصة أنه موثوق ودائم لدرجة أن العربة الجوالة استمرت في العمل حتى يونيو 2018.
حاليًا ، تعمل مركبة Curiosity التي يبلغ وزنها 900 كيلوغرام مع مصدر طاقة نظائر مشعة على كوكب المريخ ، الذي ضرب الكوكب مرة أخرى في أغسطس 2012. مهمتها الرئيسية هي حفر وفحص العينات. في الوقت الحالي ، تم تمديد المهمة إلى أجل غير مسمى.
لم يكن هذا كافيًا للأمريكيين ، وحتى قبل ذلك ، في عام 2008 ، ظهرت محطة فينيكس صغيرة الحجم على هذا الكوكب ، وكانت إحدى مهامها البحث عن حياة خارج كوكب الأرض. لم يتم تكييف الجهاز للحركة ، وكان رخيصًا نسبيًا (400 مليون دولار) وعاش في حالة نشطة لبضعة أشهر فقط. ومع ذلك ، اكتشف فينيكس الماء على المريخ وأجرى تحليلًا كيميائيًا بسيطًا للتربة.
ليحل محل القرطاسية الروبوت- الباحث الذي انقطع الاتصال في خريف عام 2008 استغرق الأمريكيون ما يقرب من عشر سنوات. هبطت محطة رصد الزلازل المريخية المزودة بجهاز الحفر InSight التابع لوكالة ناسا على الكوكب في عام 2018 وقد نجحت في إرسال نتائج الأبحاث إلى الأرض حتى الآن.
مسار الهبوط المثابرة على المريخ. المصدر: mars.nasa.gov
من الواضح أن وجود جهاز مريخي واحد متنقل وآخر ثابت لا يكفي للأمريكيين. لتعزيز الوجود على سطح المريخ في 18 فبراير 2021 ، هبطت مركبة المثابرة على السطح. ولديه مروحيته الخاصة.
هل هناك حياة على المريخ؟
بادئ ذي بدء ، المثابرة هي أكبر مركبة متجولة تم إلقاؤها على الكوكب الأحمر حتى الآن. قفز إيلون ماسك ذات مرة عربته الكهربائية إلى الفضاء ، وأرسلت وكالة ناسا مركبة فضائية بحجم سيارة إلى المريخ. يبلغ طول المثابرة حوالي 3 أمتار وعرضها 2,7 متر وارتفاعها 2,2 مترًا. بالنسبة لعربة الجوالة الكبيرة نوعًا ما ، تم استخدام مواد فائقة القوة وخفيفة الوزن ، وهذا هو السبب في أن وزن الجهاز في الظروف الأرضية بالكاد يتجاوز الطن. في ظل ظروف المريخ ، سيكون وزن المثابرة أقل بمرتين ونصف.
لحظة هبوط العربة الجوالة. المصدر: mars.nasa.gov
المثابرة جلبت مثل هذه الحلي اللطيفة إلى المريخ. المصدر: mars.nasa.gov
يجب دعم إطلاق مثل هذا المشروع المعقد والمكلف (أكثر من 3 مليارات دولار) ببرنامج بحث مناسب على المريخ. لتبرير الإنفاق ، قام الأمريكيون بتجهيز العربة الجوالة بالعديد من الأدوات المثيرة للاهتمام في وقت واحد.
بادئ ذي بدء ، هذا هو نموذج جهاز MOXIE لتخليق الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للمريخ ، والذي تصل حصته إلى 93٪. من الناحية النظرية ، كل شيء بسيط للغاية - من جزيء ثاني أكسيد الكربون CO2 نقوم بتمزيق الأكسجين الذري ودمجه مع واحد من نفس الشيء. ينتج العادم أول أكسيد الكربون والأكسجين الجزيئي ، وهو تنفس تمامًا.
قبل ذلك ، في ظروف الفضاء ، تم تصنيع الأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء ، لكن حياة شخص واحد تتطلب كيلوغرامًا كاملاً من الماء يوميًا - هذه الطريقة لا تنطبق على المريخ. باختصار ، تقوم آلة MOXIE بضغط ثاني أكسيد الكربون وتسخينه حتى 800 درجة ويمرر تيارًا كهربائيًا من خلاله. نتيجة لذلك ، يتم إطلاق الأكسجين النقي عند القطب الموجب لخلية الغاز ، ويتم إطلاق أول أكسيد الكربون عند الأنود. بعد ذلك ، يتم تبريد خليط الغازات والتحقق من نقاوتها وإطلاقها في الغلاف الجوي للمريخ.
من الواضح ، في المستقبل البعيد ، أن الآلاف من هذه المولدات سوف تعالج ثاني أكسيد الكربون في المريخ في جو مناسب للبشر. يشار إلى أن هذه التكنولوجيا ليست الأكثر تقدمًا. ومع ذلك ، وفقًا للنظرية ، من أصل جزيئين من ثاني أكسيد الكربون2 يتم إنتاج واحد فقط2. وهذا بعيد جدًا عن الكفاءة الحقيقية لمثل هذه التركيبات. الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو فكرة تقسيم ثاني أكسيد الكربون على الفور إلى الكربون C وجزيء O.2. في عام 2014 ، نشرت العلوم تقنية لتخليق الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون2 تحت تأثير الليزر فوق البنفسجي. بعد خمس سنوات ، جاء معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بفكرة تسريع وضرب جزيئات ثاني أكسيد الكربون ضد الأسطح الخاملة مثل رقائق الذهب. نتيجة لهذا العلاج البربري ، ينقسم ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات الأكسجين والكربون ، أي السخام. ولكن حتى الآن ، فإن هذه التقنيات بعيدة كل البعد عن الكمال التكنولوجي ، ويجب أن تكتفي وكالة ناسا بأجهزة من نوع MOXIE.
"أجهزة الإحساس" للعربة الجوالة. المصدر: mars.nasa.gov
مولد الأكسجين MOXIE. المصدر: mars.nasa.gov
الأداة الثانية المثيرة للاهتمام للعربة الجوالة هي PIXL ، وهي مصممة لمسح المنطقة المحيطة بالأشعة السينية. يُجري الجهاز اختبارًا عن بُعد للتربة بحثًا عن مواد كيميائية وعناصر يمكن أن تكون علامات لكائنات حية. يدعي المطورون أن PIXL قادرة على التعرف على أكثر من 26 عنصرًا كيميائيًا. يتم تنفيذ مهمة مماثلة بواسطة الماسح متعدد الوظائف SuperCam ، القادر على تحديد التركيب الذري والجزيئي للصخور من سبعة أمتار. للقيام بذلك ، فهي مجهزة بأجهزة استشعار الليزر والأشعة تحت الحمراء شديدة الحساسية.
من أعلى إلى أسفل: RIMFAX و SHERLOC و SuperCam. المصدر: mars.nasa.gov
وهذا ليس كل شيء. يتم إجراء تحليل لوجود آثار للحياة من قبل "المجرمين" شيرلوك وواتسون. تعمل SHERLOC في نطاق الأشعة فوق البنفسجية ، وتشعر بالصخور المحيطة باستخدام الليزر. المبدأ مشابه جدًا لعمل المحقق الأرضي الذي يبحث عن أدلة بيولوجية باستخدام مصباح يدوي للأشعة فوق البنفسجية. WATSON ، بدوره ، يلتقط كل ما يحدث على الكاميرا. يتم وضع زوج من المستشعرات ، جنبًا إلى جنب مع "الأشعة السينية" PIXL ، في نهاية مناور ذراع العربة الجوالة.
المثابرة ليس لديها تمرين لاستكشاف باطن المريخ. لهذا الغرض ، يتم استخدام ماسح الرادار RIMFAX ، القادر على "الرؤية عبر" المريخ على عمق 10 أمتار. سيعمل الموقع الجغرافي الجغرافي على رسم خريطة للسطح السفلي ، بالإضافة إلى البحث عن رواسب جليد المريخ.
روفر المريخ بطائرة هليكوبتر
إن "أداة العرض" الرئيسية للمثابرة ليست هي الأدوات الفائقة الموصوفة أعلاه ولا حتى محطة للطاقة النووية ، ولكنها الأولى في قصص طائرات للمريخ. بعد هبوطها في بحيرة فوهة المريخ ، حملت العربة الجوالة طائرة هليكوبتر صغيرة متحدة المحور تحت بطنها. في أفضل تقاليد رواد الفضاء الأمريكيين ، تم اختيار اسم المروحية عن طريق المنافسة ، وأصبح الإبداع (الإبداع) هو الأفضل. بقلم Waniza Rupani ، طالبة بالصف الحادي عشر من Northport.
هكذا يرى فنانو ناسا أول رحلة لطائرة هليكوبتر من المريخ. المصدر: mars.nasa.gov
براعة محورية. المصدر: mars.nasa.gov
المروحية لا تحمل أي معدات علمية. وتتمثل مهمتها الرئيسية في إثبات إمكانية الطيران في الغلاف الجوي للمريخ ، والذي يتكون بالكامل تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون. الغلاف الجوي للكوكب الأحمر مماثل في كثافته للأرض ، لكن الجاذبية أقل بمقدار 2,5 مرة. تسحب الطائرة 1,8 كيلوجرامًا ومجهزة بمراوح صغيرة نسبيًا لوزنها (سرعة الدوران - 2537 دورة في الدقيقة) - مكافآت من جاذبية المريخ. ومع ذلك ، أجبرت الاختلافات الهائلة في درجات الحرارة على سطح الكوكب المهندسين على بناء نظام حماية حراري معقد على طائرة هليكوبتر. تم تحديد موعد الرحلة الأولى لـ Ingenuity في موعد لا يتجاوز 8 أبريل ، ويجب إكمال برنامج الاختبار بالكامل في غضون شهر. المروحية يمكن التخلص منها - بعد اختبارها ستبقى على سطح المريخ كحطام فضائي. ستتحول المثابرة أيضًا إلى قطعة ميتة من السبائك باهظة الثمن بمرور الوقت ، لكن دورة حياتها أطول بكثير.
المثابرة تسقط صندوق الهليكوبتر. المصدر: mars.nasa.gov
"المطار" المقترح لبرنامج البراعة والطيران. المصدر: mars.nasa.gov
من المفترض أن تقوم المثابرة بإسقاط القمر الصناعي الخاص بها في حاوية واقية على شكل جيتار ، والتراجع بضع عشرات من الأمتار وإطلاق برنامج طيران تجريبي عن بُعد. سيتعين على المروحية التحليق حول العربة الجوالة دون مغادرة منطقة المراقبة بالكاميرات والماسحات الضوئية. أصعب شيء هو البقاء على قيد الحياة في أول ليلة مريخية باردة لطائرة هليكوبتر مصغرة. إذا كنت تقرأ مادة قبل 8 أبريل 2021 ، فإن العربة الجوالة المريخية تتحرك نحو المطار المحدد مسبقًا لإطلاق Ingenuity.
معلومات