من أجل هبوط العربة الجوالة الروسية الأوروبية ، التقطت أربعة مواقع محتملة
تبلغ مساحة سطح الكوكب الأحمر حوالي 145 مليون كيلومتر مربع. لذلك ، ليس من الصعب تخيل مدى صعوبة اتخاذ العلماء قرارًا بشأن مكان هبوط جهاز البحث التالي على المريخ. إذا كان الهدف الرئيسي لبعثة المريخ هو البحث عن آثار الماضي ، وربما الحياة الموجودة على كوكب آخر ، فإن نجاح الرحلة الاستكشافية بأكملها قد يعتمد على اختيار موقع الهبوط. هذه هي المهمة التي تواجه Roscosmos ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) حاليًا. في عام 2018 ، يجب أن يذهب إلى المريخ مشروع مشترك بين متخصصين من وكالتين فضائيتين رائدتين ، وهما مركبة جوالة تسمى ExoMars.
يُذكر أن المسبار سيُجهز بمثقاب يساعده في رفع عينات من تربة المريخ من عمق مترين. يأمل العلماء أن يتمكنوا بمساعدة هذا الجهاز من اكتشاف وجود آثار للنشاط الجرثومي على الكوكب الرابع من الشمس. كجزء من تنفيذ المشروع الروسي الأوروبي المشترك لاستكشاف المريخ ، من المخطط إجراء بحث علمي مخطط مسبقًا وحل المشكلات العلمية الجديدة بشكل أساسي. تتمثل الجوانب المهمة لهذا المشروع في التطوير ، مع وكالة الفضاء الأوروبية ، لمجمع أرضي لتلقي البيانات والتحكم في المهمات بين الكواكب ، فضلاً عن تحقيق توحيد تجربة المتخصصين الأوروبيين والروس في إنشاء تقنيات للبعثات بين الكواكب. في الوقت نفسه ، يحق للأطراف الاعتماد على مشروع ExoMars كمرحلة مهمة في طريق التحضير لتطوير الكوكب الأحمر.
في عام 2012 ، أصبحت Roscosmos الشريك الرئيسي لوكالة الفضاء الأوروبية في تنفيذ مهمة ExoMars. وكان من شروط هذا التعاون المشاركة الفنية الكاملة للجانب الروسي في المرحلة الثانية من هذه المهمة. وفقًا للاتفاقيات التي تم التوصل إليها بين Roscosmos و ESA ، فإن الاتحاد الروسي لن يوفر فقط وسائل الإطلاق إلى الفضاء لكلتا البعثتين ، ولكن أيضًا بعض الأدوات العلمية لهما ، وسيشارك أيضًا في إنشاء مركبة هبوط للمهمة الثانية. ، ExoMars-2018. مهندسو المكتب الوطني للبراءات المسمى على اسم S. A. Lavochkin سيشتركون في إنشاء وحدة هبوط المريخ. في الوقت نفسه ، أصبح معهد أبحاث الفضاء التابع لأكاديمية العلوم الروسية (IKI RAS) المقاول الرئيسي للمكون العلمي لهذا المشروع من روسيا.
تتضمن المرحلة الأولى من المشروع المشترك المسمى "ExoMars-2016" وحدة مدارية تم إنشاؤها بواسطة وكالة الفضاء الأوروبية ، بالإضافة إلى وحدة هبوط توضيحية. تم تصميم المركبة الفضائية المدارية TGO (Trace Gas Orbiter) لدراسة الشوائب الغازية الصغيرة في الغلاف الجوي وتوزيع جليد الماء في تربة الكوكب الأحمر. بالنسبة لهذا الجهاز في روسيا ، ابتكر IKI RAS أداتين علميتين: مقياس طيف النيوترون FREND ومجمع طيف ACS.
كجزء من المرحلة الثانية من المشروع ، سيتم تسليم مهمة ExoMars-2018 ووحدة هبوط (روسية الصنع) ومركبة ESA ، التي ستبلغ كتلتها حوالي 300 كيلوغرام ، إلى سطح المريخ بمساعدة وحدة الهبوط التي أنشأها متخصصون روس من منظمة NPO تحمل اسم S.A. Lavochkin.
نتيجة لذلك ، ستوفر روسيا لهذا المشروع:
1. مركبتا إطلاق من طراز Proton-M.
2. نظام لدخول الغلاف الجوي للكوكب الأحمر ، وهبوط المركبة الجوالة على السطح عام 2018 وهبوطها. لتقليل المخاطر المحتملة ، ستقوم روسيا بتطوير وبناء الجزء "الحديدي" (أي الهياكل الميكانيكية) ، وسيتم توفير الملء الإلكتروني لمنصة الهبوط بشكل أساسي من أوروبا.
3. ستتلقى مركبة مدارية تسمى TGO أدوات علمية روسية ، بما في ذلك تلك المصممة لمهمة روسيا الفاشلة Phobos-Grunt.
4. ستصبح جميع النتائج العلمية للبعثة المشتركة إلى المريخ ملكية فكرية لوكالة روسكوزموس ووكالة الفضاء الأوروبية.
تم طرح عدد من المتطلبات في البداية لموقع هبوط محتمل على سطح المريخ. على سبيل المثال ، كان من المفترض أن تكون منطقة من الكوكب الأحمر لها مجموعة من الخصائص الجيولوجية المختلفة ، بما في ذلك وجود صخور قديمة يتجاوز عمرها 3,4 مليار سنة. بالإضافة إلى ذلك ، يهتم العلماء فقط بتلك المناطق التي تم فيها تأكيد وجود احتياطيات كبيرة من المياه في الماضي بواسطة الأقمار الصناعية. في الوقت نفسه ، يتم إيلاء اهتمام كبير لسلامة عملية الهبوط ، حيث قد يعتمد مستقبل البرنامج بأكمله على هذه المرحلة من المهمة.
يجب أن يأخذ في الاعتبار أيضًا حقيقة أن الغلاف الجوي للمريخ غير مستقر ، ولن يكون من الممكن خفض الجهاز إلى نقطة معينة. ستدخل منصة الهبوط الغلاف الجوي للمريخ بسرعة 20 كم / ساعة. يجب أن يعمل الدرع الحراري على إبطاء الوحدة إلى ضعف سرعة الصوت. بعد ذلك ، ستعمل مظلتان للفرامل على إبطاء وحدة النزول إلى سرعة دون سرعة الصوت. في المرحلة الأخيرة من الرحلة ، ستتحكم الإلكترونيات في السرعة والمسافة إلى سطح المريخ من أجل إيقاف تشغيل محركات الصاروخ في الوقت المناسب ونقل مركبة الهبوط إلى وضع هبوط متحكم فيه. في الوقت نفسه ، يُذكر أن نظام Sky Crane ، الذي تم استخدامه لإحضار Curiosity الشهير إلى المريخ ، لن يستخدم للهبوط.
تؤدي الظروف المتغيرة في كل مرحلة من مراحل الهبوط إلى حقيقة أن منطقة الهبوط المحتمل يجب أن تكون قطع ناقص بقياس 104 × 19 كم. يستبعد هذا الظرف على الفور تقريبًا من القائمة عددًا من المواقع التي يحتمل أن تكون مثيرة للاهتمام للعلماء ، على سبيل المثال ، فوهة غيل ، التي تعمل فيها مركبة ناسا الجوالة حاليًا. بدءًا من نوفمبر 2013 ، عرض كبار العلماء في مجال جغرافيا وجيولوجيا الكوكب الأحمر خياراتهم للمناطق المحتملة للهبوط.
من بين هذه المناطق ، لم يتبق سوى 8 مناطق ، والتي كانت تلبي سابقًا المتطلبات الصارمة للعلماء. في الوقت نفسه ، بعد إجراء تحليل شامل لهذه الأماكن ، تم القضاء على 4 منها. نتيجة لذلك ، تم إدراج Hypanis Vallis و Mawrth Vallis و Oxia Planum و Aram Dorsum في القائمة النهائية لأماكن هبوط المركبة الجوالة. تقع جميع المواقع الأربعة في المنطقة الاستوائية للمريخ.
قال خورخي فاجو ، عضو في مشروع ExoMars ، في بيان صحفي إن سطح المريخ الحديث معاد للكائنات الحية ، لكن أشكال الحياة البدائية يمكن أن توجد على المريخ عندما كان المناخ هناك أكثر رطوبة ودفئًا - منذ ما بين 3,5 و 4 مليارات سنة. . لذلك ، يجب أن يكون موقع هبوط العربة الجوالة في منطقة بها صخور قديمة ، حيث كان من الممكن العثور على المياه بكثرة في حالة سائلة. تعد مواقع الهبوط الأربعة المحددة علميًا هي الأنسب لأغراض المهمة.
لذلك ، على أراضي وادي مورس وهضبة أوكسيّا المجاورة ، ظهرت بعض أقدم الصخور ، التي يبلغ عمرها 3,8 مليار سنة ، على سطح المريخ ، ويشير المحتوى العالي من الطين في هذا المكان إلى وجود الماء هنا. في الماضي. يقع وادي مورس على حدود الأراضي المنخفضة والمرتفعات. من المفترض أنه في الماضي البعيد ، كانت تدفقات المياه الكبيرة تمر عبر هذا الوادي إلى المناطق المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت نتائج التحليلات أن الصخور في هذه المناطق من الكوكب الأحمر قد تآكلت بسبب الأكسدة والإشعاع على مدى مئات الملايين من السنين الماضية فقط. حتى ذلك الوقت ، كانت المواد محمية من تأثيرات البيئة المدمرة لفترة طويلة وكان عليها الحفاظ على أمعائها في حالة جيدة.
ربما كان وادي جيبانيس قد احتوى في يوم من الأيام على دلتا نهر مريخ رئيسي. في هذه المنطقة ، تغطي طبقات الصخور الرسوبية دقيقة الحبيبات المواد التي تم تخزينها هنا لمدة 3,45 مليار سنة. والمركز الرابع ، سلسلة جبال آرام ، حصل على اسمه من القناة المتعرجة التي تحمل الاسم نفسه ، على طول ضفاف هذه القناة ، يمكن للصخور الرسوبية أن تخفي بشكل موثوق أدلة على حياة المريخ الماضية. لن يتم اتخاذ القرار النهائي بشأن اختيار موقع هبوط المركبة إلا في عام 2017.
مصادر المعلومات:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2015292
http://press.cosmos.ru/rossiya-uchastvuet-v-proekte-issledovaniya-marsa
http://www.golos-ameriki.ru/content/mars/1622622.html
يُذكر أن المسبار سيُجهز بمثقاب يساعده في رفع عينات من تربة المريخ من عمق مترين. يأمل العلماء أن يتمكنوا بمساعدة هذا الجهاز من اكتشاف وجود آثار للنشاط الجرثومي على الكوكب الرابع من الشمس. كجزء من تنفيذ المشروع الروسي الأوروبي المشترك لاستكشاف المريخ ، من المخطط إجراء بحث علمي مخطط مسبقًا وحل المشكلات العلمية الجديدة بشكل أساسي. تتمثل الجوانب المهمة لهذا المشروع في التطوير ، مع وكالة الفضاء الأوروبية ، لمجمع أرضي لتلقي البيانات والتحكم في المهمات بين الكواكب ، فضلاً عن تحقيق توحيد تجربة المتخصصين الأوروبيين والروس في إنشاء تقنيات للبعثات بين الكواكب. في الوقت نفسه ، يحق للأطراف الاعتماد على مشروع ExoMars كمرحلة مهمة في طريق التحضير لتطوير الكوكب الأحمر.
في عام 2012 ، أصبحت Roscosmos الشريك الرئيسي لوكالة الفضاء الأوروبية في تنفيذ مهمة ExoMars. وكان من شروط هذا التعاون المشاركة الفنية الكاملة للجانب الروسي في المرحلة الثانية من هذه المهمة. وفقًا للاتفاقيات التي تم التوصل إليها بين Roscosmos و ESA ، فإن الاتحاد الروسي لن يوفر فقط وسائل الإطلاق إلى الفضاء لكلتا البعثتين ، ولكن أيضًا بعض الأدوات العلمية لهما ، وسيشارك أيضًا في إنشاء مركبة هبوط للمهمة الثانية. ، ExoMars-2018. مهندسو المكتب الوطني للبراءات المسمى على اسم S. A. Lavochkin سيشتركون في إنشاء وحدة هبوط المريخ. في الوقت نفسه ، أصبح معهد أبحاث الفضاء التابع لأكاديمية العلوم الروسية (IKI RAS) المقاول الرئيسي للمكون العلمي لهذا المشروع من روسيا.
تتضمن المرحلة الأولى من المشروع المشترك المسمى "ExoMars-2016" وحدة مدارية تم إنشاؤها بواسطة وكالة الفضاء الأوروبية ، بالإضافة إلى وحدة هبوط توضيحية. تم تصميم المركبة الفضائية المدارية TGO (Trace Gas Orbiter) لدراسة الشوائب الغازية الصغيرة في الغلاف الجوي وتوزيع جليد الماء في تربة الكوكب الأحمر. بالنسبة لهذا الجهاز في روسيا ، ابتكر IKI RAS أداتين علميتين: مقياس طيف النيوترون FREND ومجمع طيف ACS.
كجزء من المرحلة الثانية من المشروع ، سيتم تسليم مهمة ExoMars-2018 ووحدة هبوط (روسية الصنع) ومركبة ESA ، التي ستبلغ كتلتها حوالي 300 كيلوغرام ، إلى سطح المريخ بمساعدة وحدة الهبوط التي أنشأها متخصصون روس من منظمة NPO تحمل اسم S.A. Lavochkin.
نتيجة لذلك ، ستوفر روسيا لهذا المشروع:
1. مركبتا إطلاق من طراز Proton-M.
2. نظام لدخول الغلاف الجوي للكوكب الأحمر ، وهبوط المركبة الجوالة على السطح عام 2018 وهبوطها. لتقليل المخاطر المحتملة ، ستقوم روسيا بتطوير وبناء الجزء "الحديدي" (أي الهياكل الميكانيكية) ، وسيتم توفير الملء الإلكتروني لمنصة الهبوط بشكل أساسي من أوروبا.
3. ستتلقى مركبة مدارية تسمى TGO أدوات علمية روسية ، بما في ذلك تلك المصممة لمهمة روسيا الفاشلة Phobos-Grunt.
4. ستصبح جميع النتائج العلمية للبعثة المشتركة إلى المريخ ملكية فكرية لوكالة روسكوزموس ووكالة الفضاء الأوروبية.
تم طرح عدد من المتطلبات في البداية لموقع هبوط محتمل على سطح المريخ. على سبيل المثال ، كان من المفترض أن تكون منطقة من الكوكب الأحمر لها مجموعة من الخصائص الجيولوجية المختلفة ، بما في ذلك وجود صخور قديمة يتجاوز عمرها 3,4 مليار سنة. بالإضافة إلى ذلك ، يهتم العلماء فقط بتلك المناطق التي تم فيها تأكيد وجود احتياطيات كبيرة من المياه في الماضي بواسطة الأقمار الصناعية. في الوقت نفسه ، يتم إيلاء اهتمام كبير لسلامة عملية الهبوط ، حيث قد يعتمد مستقبل البرنامج بأكمله على هذه المرحلة من المهمة.
يجب أن يأخذ في الاعتبار أيضًا حقيقة أن الغلاف الجوي للمريخ غير مستقر ، ولن يكون من الممكن خفض الجهاز إلى نقطة معينة. ستدخل منصة الهبوط الغلاف الجوي للمريخ بسرعة 20 كم / ساعة. يجب أن يعمل الدرع الحراري على إبطاء الوحدة إلى ضعف سرعة الصوت. بعد ذلك ، ستعمل مظلتان للفرامل على إبطاء وحدة النزول إلى سرعة دون سرعة الصوت. في المرحلة الأخيرة من الرحلة ، ستتحكم الإلكترونيات في السرعة والمسافة إلى سطح المريخ من أجل إيقاف تشغيل محركات الصاروخ في الوقت المناسب ونقل مركبة الهبوط إلى وضع هبوط متحكم فيه. في الوقت نفسه ، يُذكر أن نظام Sky Crane ، الذي تم استخدامه لإحضار Curiosity الشهير إلى المريخ ، لن يستخدم للهبوط.
تؤدي الظروف المتغيرة في كل مرحلة من مراحل الهبوط إلى حقيقة أن منطقة الهبوط المحتمل يجب أن تكون قطع ناقص بقياس 104 × 19 كم. يستبعد هذا الظرف على الفور تقريبًا من القائمة عددًا من المواقع التي يحتمل أن تكون مثيرة للاهتمام للعلماء ، على سبيل المثال ، فوهة غيل ، التي تعمل فيها مركبة ناسا الجوالة حاليًا. بدءًا من نوفمبر 2013 ، عرض كبار العلماء في مجال جغرافيا وجيولوجيا الكوكب الأحمر خياراتهم للمناطق المحتملة للهبوط.
من بين هذه المناطق ، لم يتبق سوى 8 مناطق ، والتي كانت تلبي سابقًا المتطلبات الصارمة للعلماء. في الوقت نفسه ، بعد إجراء تحليل شامل لهذه الأماكن ، تم القضاء على 4 منها. نتيجة لذلك ، تم إدراج Hypanis Vallis و Mawrth Vallis و Oxia Planum و Aram Dorsum في القائمة النهائية لأماكن هبوط المركبة الجوالة. تقع جميع المواقع الأربعة في المنطقة الاستوائية للمريخ.
قال خورخي فاجو ، عضو في مشروع ExoMars ، في بيان صحفي إن سطح المريخ الحديث معاد للكائنات الحية ، لكن أشكال الحياة البدائية يمكن أن توجد على المريخ عندما كان المناخ هناك أكثر رطوبة ودفئًا - منذ ما بين 3,5 و 4 مليارات سنة. . لذلك ، يجب أن يكون موقع هبوط العربة الجوالة في منطقة بها صخور قديمة ، حيث كان من الممكن العثور على المياه بكثرة في حالة سائلة. تعد مواقع الهبوط الأربعة المحددة علميًا هي الأنسب لأغراض المهمة.
لذلك ، على أراضي وادي مورس وهضبة أوكسيّا المجاورة ، ظهرت بعض أقدم الصخور ، التي يبلغ عمرها 3,8 مليار سنة ، على سطح المريخ ، ويشير المحتوى العالي من الطين في هذا المكان إلى وجود الماء هنا. في الماضي. يقع وادي مورس على حدود الأراضي المنخفضة والمرتفعات. من المفترض أنه في الماضي البعيد ، كانت تدفقات المياه الكبيرة تمر عبر هذا الوادي إلى المناطق المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت نتائج التحليلات أن الصخور في هذه المناطق من الكوكب الأحمر قد تآكلت بسبب الأكسدة والإشعاع على مدى مئات الملايين من السنين الماضية فقط. حتى ذلك الوقت ، كانت المواد محمية من تأثيرات البيئة المدمرة لفترة طويلة وكان عليها الحفاظ على أمعائها في حالة جيدة.
ربما كان وادي جيبانيس قد احتوى في يوم من الأيام على دلتا نهر مريخ رئيسي. في هذه المنطقة ، تغطي طبقات الصخور الرسوبية دقيقة الحبيبات المواد التي تم تخزينها هنا لمدة 3,45 مليار سنة. والمركز الرابع ، سلسلة جبال آرام ، حصل على اسمه من القناة المتعرجة التي تحمل الاسم نفسه ، على طول ضفاف هذه القناة ، يمكن للصخور الرسوبية أن تخفي بشكل موثوق أدلة على حياة المريخ الماضية. لن يتم اتخاذ القرار النهائي بشأن اختيار موقع هبوط المركبة إلا في عام 2017.
مصادر المعلومات:
http://www.vesti.ru/doc.html?id=2015292
http://press.cosmos.ru/rossiya-uchastvuet-v-proekte-issledovaniya-marsa
http://www.golos-ameriki.ru/content/mars/1622622.html
معلومات