استكشاف المريخ

تكنولوجيا

استكشاف المريخ

11-08-2022 03:52 PM

السوسنة - قليل من الأشياء أصعب من دفع إنسان آلي إلى الفضاء وإلحاقه بالهبوط، في صباح يوم 4 يوليو 1997، كان مراقبو المهمة في مختبر الدفع النفاث في باسادينا، كاليفورنيا، يأملون في التغلب على الصعاب وهبوط مركبة فضائية بنجاح على الكوكب الأحمر.

قبل خمسة وعشرين عامًا ، صنع ذلك الروبوت الصغير، عربة جوالة ذات ست عجلات تدعى Sojourner، - لتصبح الأولى في سلسلة من المركبات الجوالة التي بنتها ناسا وتشغلها لاستكشاف المريخ، قامت أربع مركبات فضائية أخرى تابعة لوكالة ناسا، كل منها أكثر قدرة وتعقيدًا من سابقتها، بمسح الكوكب الأحمر، احتفلت المركبة التي تحمل اسم Curiosity بعامها العاشر في الإبحار في الخامس من أغسطس، وهناك آخر، يُدعى المثابرة، مشغول بجمع الصخور التي من المفترض أن تسترجعها الروبوتات المستقبلية وإعادتها إلى الأرض، دخلت الصين مؤخرًا في لعبة استكشاف المريخ ، وهبطت عربتها الجوالة ، Zhurong ، العام الماضي.

قامت مركبات فضائية أخرى للمريخ بعمل علمي مذهل من حالة توقف تام ، مثل مسبار Viking التوأم في السبعينيات اللذان كانا أول من صور سطح المريخ عن قرب ومسبار InSight الذي كان يستمع لزلازل المريخ التي تهز أحشاء الكوكب، لكن القدرة على التجوال تحول الروبوت إلى عالم جيولوجي بين الكواكب ، قادر على استكشاف المناظر الطبيعية وجمع أدلة لتاريخه، تقول كيرستن سيباخ ، عالمة الكواكب بجامعة رايس في هيوستن ، إن التنقل "يجعله رحلة اكتشاف".

ذهب كل من مركبات المريخ الجوالة إلى مكان مختلف على الكوكب ، مما مكّن العلماء من بناء فهم واسع لكيفية تطور المريخ بمرور الوقت. كشفت المركبات الجوالة أن المريخ كان يحتوي على ماء ، وظروف أخرى صديقة للحياة ، خلال معظم تاريخه. مهد هذا العمل الطريق لمطاردة المثابرة المستمرة عن علامات الحياة القديمة على المريخ.

كل مركبة جوالة هي أيضًا انعكاس للبشر الذين صمموها وبنوها وقادوها. تحمل المثابرة على إحدى عجلاتها رمزًا لمركبة المريخ الملتوية في شكل الحلزون المزدوج للحمض النووي. هذا "لتذكيرنا ، مهما كانت هذه العربة الجوالة ، فهي من أصل بشري" ، كما تقول جينيفر تروسبير ، مهندسة في مختبر الدفع النفاث ، والتي عملت على جميع مركبات ناسا الخمسة.

سوجورنر ، أول مركبة فضائية ، وُلدت في عصر لم يكن فيه المهندسون متأكدين مما إذا كان بإمكانهم حتى الحصول على روبوت للعمل على المريخ. في أوائل التسعينيات ، كان مدير ناسا آنذاك ، دانيال غولدن ، يدفع الوكالة للقيام بالأشياء "بشكل أسرع وأفضل وأرخص" - وهي عبارة يمكن للمهندسين أن يسخروا منها بقولهم إن اثنين فقط من هذه الأشياء الثلاثة كان ممكنًا في نفس الوقت. لم يكن لدى ناسا أي خبرة مع المركبات الفضائية بين الكواكب. كان الاتحاد السوفيتي هو الوحيد الذي قام بتشغيل المركبات الجوالة - على سطح القمر في عامي 1970 و 1973.

على أي حال ، بدأ مختبر الدفع النفاث في تطوير روفر المريخ. سميت على اسم Sojourner Truth ، الآلة الأساسية كانت بحجم فرن الميكروويف. كان المهندسون مقيدون في المكان الذي يمكنهم إرساله ؛ لقد احتاجوا إلى منطقة مسطحة كبيرة على المريخ لأن التعامل مع الهبوط الدقيق بالقرب من الجبال أو الأخاديد كان يفوق قدراتهم. اختارت ناسا Ares Vallis ، وهي قناة تدفق واسعة من فيضان قديم ، وهبطت المهمة هناك بنجاح.

قضى سوجورنر ما يقرب من ثلاثة أشهر يتجول في المناظر الطبيعية. كانت تسير ببطء. كان على مراقبي المهمة التواصل مع Sojourner باستمرار ، وإخبارها أين يجب أن تتدحرج ، ثم تقييم ما إذا كانت قد وصلت إلى هناك بأمان. لقد ارتكبوا أخطاء: في إحدى المرات قاموا بتحميل سلسلة من أوامر الكمبيوتر التي أخبرت العربة الجوالة عن طريق الخطأ أن تغلق نفسها. لقد تعافوا من هذا التعثر والعديد من الآخرين ، وتعلموا حل المشكلات بسرعة والمضي قدمًا.

على الرغم من أن Sojourner كانت مهمة اختبارية لإظهار أن العربة الجوالة يمكن أن تعمل ، فقد تمكنت من القيام ببعض العلوم باستخدام مطياف الأشعة السينية الخاص بها. حللت الآلة الصغيرة التركيب الكيميائي لـ15 صخرة مريخية واختبرت احتكاك تربة المريخ.

بعد البقاء على قيد الحياة لمدة 11 أسبوعًا بعد انتهاء عمرها المخطط له لمدة أسبوع واحد ، أصبح Sojourner في النهاية باردًا جدًا بحيث لا يمكن تشغيله. كان تروسبير في مهمة التحكم عندما ماتت العربة الجوالة في 27 سبتمبر 1997. "إنك تبني هذه الأشياء ، وحتى لو تجاوزت عمرها كثيرًا ، فلا يمكنك تركها بسهولة ، لأنها جزء منك ، "تقول.

الصين تنجح في ركوب الموجة...

في حين أن الولايات المتحدة قد قادت استكشاف المريخ ، إلا أنها ليست اللاعب الوحيد في الساحة. في مايو 2021 ، أصبحت الصين ثاني دولة تنجح في وضع مركبة على سطح المريخ. كانت عربتها الجوالة Zhurong ، التي سميت على اسم إله النار الأسطوري ، تستكشف جزءًا من حوض كبير في نصف الكرة الشمالي للكوكب يُعرف باسم Utopia Planitia.

يقع موقع الهبوط بالقرب من حدود جيولوجية قد تكون أحد شواطئ المريخ القديمة. بالمقارنة مع مواقع مسبار المريخ الأخرى ، فإن موقع هبوط Zhurong أصغر بمليارات السنين ، "لذلك نحن نبحث في عالم مختلف على المريخ" ، كما يقول لو بان ، عالم الكواكب في جامعة كوبنهاغن الذي تعاون مع علماء Zhurong.

من نواحٍ عديدة ، يشبه Zhurong الروح والفرصة ، من حيث الحجم والتنقل. وهي تحمل كاميرات ومقياس طيف ليزر لدراسة الصخور ورادار اختراق الأرض لفحص هياكل التربة تحت الأرض.

بعد الهبوط ، التقط Zhurong صورًا لمحيطه المليء بالصخور واتجه جنوبًا لاستكشاف مجموعة متنوعة من التضاريس الجيولوجية ، بما في ذلك المخاريط الغامضة التي يمكن أن تكون براكين طينية وتلال تشبه كثبان الرياح. تتضمن النتائج الأولية للمركبة الجوالة أن تربة المريخ في Utopia Planitia تشبه بعض رمال الصحراء على الأرض وأن المياه كانت موجودة هناك ربما مؤخرًا منذ 700 مليون سنة.

في مايو ، حول مراقبو المهمة Zhurong إلى وضع السكون لفصل الشتاء المريخي ، ونأمل أن يستيقظ في نهاية الموسم ، في ديسمبر. لقد قطعت بالفعل ما يقرب من كيلومترين عبر السطح ، أي أبعد من مسافة 100 متر الهزيلة التي تمكن سوجورنر من تحقيقها. (لكي نكون منصفين ، كان على Sojourner الاستمرار في الدوران حول مركبة الهبوط الخاصة بها لأنها اعتمدت على مركبة الهبوط تلك للتواصل مع الأرض).