العربة الجوالة سبيريت (عربة استكشاف المريخ أو MER-2) هي إحدى عربتين جوالتين أُطلقتا إلى المريخ في منتصف عام 2003. وصلت العربات إلى المريخ في يناير عام 2004 مزودةً بجعبة من الأدوات العلمية وستكون قادرةً على اجتياز 100 متر يوميًا. تتمثل الأهداف العلمية للعربة في جمع البيانات للمساعدة في تحديد ما إذا كانت الحياة قد نشأت على سطح المريخ، وتمييز مناخ وجيولوجيا المريخ، والاستعداد لاستكشاف البشر للمريخ. يوجد أمام المركبة الفضائية سبيريت سبعة أهداف علمية مطلوب تحقيقها:
1- البحث عن مجموعة متنوعة من الصخور والتربة التي لها أدلة على النشاط المائي السابق.
2- تحديد توزيع وتكوين المعادن والصخور والتربة المحيطة بمواقع الهبوط.
3- تحديد العمليات الجيولوجية التي شكلت التضاريس المحلية وأثرت على الكيمياء.
4- التحقق من “حقيقة الأرض المريخية” من خلال الملاحظات السطحية التي جُمعَت بواسطة الأدوات المدارية للمريخ.
5- البحث عن المعادن الحاملة للحديد، وتحديد الكميات النسبية وقياسها لأنواع معينة من المعادن التي احتوت على المياه أو التي تشكلت فيها.
6- تمييز المعادن وقوام الصخور والتربة وتحديد العمليات التي أدت لتشكيلها.
7- البحث للحصول على أدلة جيولوجية للظروف البيئية التي كانت موجودةً عند وجود الماء السائل وتقييم ما إذا كانت تلك البيئات مواتيةً للحياة.
المركبة الفضائية سبيريت والأنظمة الفرعية:
تتكون العربة الجوالة لاستكشاف المريخ سبيريت من هيكل يشبه الصندوق مثبت على ست عجلات. يحتوي الهيكل على صندوق إلكتروني دافئ warm electronics box) WEB).
توجد على قمة هذا الصندوق منصة معدات العربة الجوالة المثلثية، التي تحمل مجموعة سارية الكاميرا البانورامية pancam، وهوائيات الالتقاط العالي والمنخفض وهوائيات الترددات فائقة العلو، وكاميرا معايرة الهدف تعلق على الجانبين الأماميين.
لسطح المعدات مصفوفات شمسية مستوية مع السطح وتمتد للخارج مع ظهور زوج من الأجنحة الخلفية. ويُربَط جهاز النشر بالأجهزة بالجزء WEB السفلي للصندوق الإلكتروني الدافئ، وهو عبارة عن ذراع مفصلية طويلة تبرز أمام العربة الجوالة.
تُربط العجلات بنظام التعليق لعربة متأرجحة، كل عجلة لديها محرك خاص بها، والعجلتان الأماميتان والخلفيتان قابلتان للتوجيه بشكل مستقل. إذ تبلغ سرعة العربة القصوى 3.75 سم في الثانية، لكن متوسط السرعة مع مرور الوقت على الأرض الصلبة المسطحة 1 سم/ ثانية أو أقل بسبب بروتوكولات تجنب المخاطر.
صُممت العربة سبيريت لتتماشى مع الميل البالغ 45 درجةً دون السقوط، لكنها بُرمجَت لتجنب تجاوز الميل البالغ 30 درجة. يضم صندوق الإلكترونيات الدافئ الكمبيوتر والبطاريات والمكونات الإلكترونية الأخرى. صُممَ الصندوق لحماية هذه المكونات والتحكم في درجة حرارتها. إذ يُحقَق التحكم الحراري من خلال استخدام الطلاء الذهبي، والعزل باستخدام الهلام الهوائي، والمسخنات، والمشعات.
تُوفَر الطاقة اللازمة عن طريق المصفوفات الشمسية التي تولد طاقةً تصل حتى 140W في ظل كامل الظروف الشمسية. تُخزَن الطاقة في بطاريتين قابلتين للشحن. يكون التواصل مع الأرض في النطاق x عبر صحن هوائي اتجاهي عالي الالتقاط وهوائي اتجاهي منخفض الالتقاط، والتواصل مع المركبة الفضائية المدارية يكون من خلال هوائي الترددات فائقة العلو. يحتوي الكمبيوتر المحمول على ذاكرة وصول عشوائي ram 128 mb.
توفر وحدة القياس بالقصور الذاتي معلومات عن ثلاثة محاور في الموقع. تحمل العربة الجوالة مجموعةً من الأدوات للعلوم والملاحة. تُثبَت الكاميرا البانورامية Pancam وكاميرات التنقل على قمة مجموعة سارية الكاميرا البانورامية، على ارتفاع حوالي 1.4 متر من قاعدة العجلات.
تعمل السارية -المثبتة على مقدمة سطح المعدات- أيضًا بمثابة منظار لقياس الانبعاث الحراري المصغر Miniature Thermal Emission Spectrometer – Mini-TES.
يُرفَق بنهاية جهاز النشر بالأجهزة جهاز مطياف الأشعة السينية لجسيمات ألفاthe Alpha Particle X-Ray Spectrometer APXS، ومقياس الطيف بحسب موسباور، والتصوير المجهريMicroscopic Imager MI، بالإضافة لأداة كشط الصخور Rock Abrasion Tool RAT.
تُرفَق المجموعة المغناطيسية بالجزء الأمامي لسطح المعدات. تُركَب اثنتين من كاميرات تجنب المخاطر على مقدمة العربة واثنتين في الخلف، تُعرف مجموعة المعدات العلمية(Pancam, Mini-TES, APXS, MB, MI, and RAT) باسم the Athena science package.
تُحفَظ العربة بشكل مضغوط في منصة الهبوط على شكل رباعي السطوح مغطى بدرع جوي يتضمن درعًا حراريًا وقذيفة للانطلاق، من ثم الرحلة والدخول إلى الغلاف الجوي.
ملف المهمة:
أُطلقَت سبيريت بمعيار Delta II 7925 في 10 يونيو عام 2003 الساعة 17:58:46.773 UT. بعد إدخالها بمدار الانتظار الأرضي الدائري، كانت السفينة الفضائية في حالة من الإحباط وأُعيد تشغيل المرحلة الثالثة لوضع المركبة على مسار المريخ. بعدها انفصل الدرع الجوي -المركبة الفضائية- وانفصلت العربة الجوالة عن المرحلة الثالثة.
انتهت مرحلة الرحلة إلى المريخ بتاريخ 20 نوفمبر عام 2003، أي قبل 45 يومًا من دخول المريخ. استمرت مرحلة الاقتراب من التاريخ المذكور حتى دخول الغلاف الجوي للمريخ بتاريخ 4 يناير 2004. عند الدخول، كانت للمركبة الفضائية ومكوناتها كتلة 827 كغ وكانت تسافر بسرعة 19300 كم/ساعة.
أبطأ الدرع الجوي المركبة الفضائية في الجزء العلوي للغلاف الجوي للمريخ لمدة أربع دقائق تقريبًا بسرعة 1600 كم/ساعة، ثم تبعها نشر المظلة، إذ أبطأت المظلة المركبة الفضائية إلى حوالي 300 كم/ساعة.
أُرسلَت مجموعة من النغمات من المركبة الفضائية أثناء الدخول وبعد الهبوط كإشارة إلى الإتمام الناجح لكل مرحلة. وقبل التصادم مباشرةً -وعلى ارتفاع 100 متر- أبطأ الصاروخ الكابح عملية الهبوط وكانت الوسائد الهوائية منتفخةً لتخفيف الصدمة.
اصطدمت المركبة سبيريت وهي تقريبًا بسرعة 50 كم/ساعة وارتدت وتدحرجت على طول السطح. بعد أن توقفت الوسائد الهوائية عن الانكماش وسُحبت، وفُتحت أجزائها، نشرت العربة الجوالة مصفوفاتها الشمسية.
بالتوقيت العالمي المنسّق (Local True Solar Time (LTST) 14:25:09) حدث الهبوط عند الساعة 04:35 UT في 4 يناير من عام 2004. أما توقيت وصول المعلومة إلى الأرض 11:35 مساءً في 3 يناير بتوقيت شرق الولايات المتحدة، تقريبًا 2:25 مساءً بالتوقيت المحلي، في منطقة Gusev Crater, at 14.572 S, 175.478 جنوبًا. كان مركز قطع الهبوط الناقص متمركزًا على 14.82 جنوبًا 175.15 شرقًا ويبلغ 96 كم مع وجود 19 كم موجهة على 76 درجةً مئويةً.
بعد حوالي ثلاث ساعات من الهبوط، أُرسلَت الصور الأولى إلى الأرض، تظهر وجود سهل مستوٍ مملوء بالصخور الصغيرة. اختيرت منطقة Gusev Crater كموقع للهبوط لأنها تتميز بمظهر الحفرة المغطاة. إذا كانت المنطقة المذكورة مليئة بالماء في وقت ما، فقد يحتوي قاع الحفرة على رواسب رسوبية في البيئة البحرية.
استغرقت مرحلة الخروج الأيام القليلة الأولى، بما في ذلك نشر سارية الكاميرا البانورامية والهوائي ذي الالتقاط العالي، ووقوف العربة الجوالة، والتصوير والمعايرة، واختيار مسار الخروج المناسب.
انطلقت العربة الجوالة من المنصة إلى سطح المريخ في 15 يناير بتمام الساعة 8:41 بالتوقيت العالمي المنسّق (3:41 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة). استكشفت العربة المنطقة المذكورة، والتقطت الصور وأجرت القياسات العلمية، على الرغم من أنها فقدت إحدى عجلاتها الست.
في 23 أبريل 2009، علقت العربة الجوالة في جيب من الرمال الناعمة. و باءت العديد من المحاولات لتحريك العربة بالفشل، ولم يكن من الممكن توجيه الألواح الشمسية في اتجاه لإنتاج ما يكفي من الطاقة خلال فصل الشتاء. حدث آخر انتقال لـ سبيريت في 22 مارس 2010.
سافرت العربة ما مجموعه 7.73 كم على مدى فترة 6 سنوات وشهرين.
اقرأ أيضًا:
حقائق رائعة عن مسبار أبورتيونيتي
البحث عن الحياة في البحيرة القديمة على المريخ
ترجمة: إيّاس سليمان
تدقيق: أحلام مرشد
