حقائق ومعلومات عن مركبة كيوريوسيتي
يعد مختبر علوم المريخ والمركبة (كيوريوسيتي) من أكثر مهام ناسا طموحًا في ما يخص المريخ. هبطت مركبة كيوريوسيتي على المريخ عام 2012 ومهمتاها الأساسيتان هما: معرفة فيما إذا كانت الحياة على المريخ ممكنةً ومعرفة المزيد عن بيئة الكوكب الأحمر. في مارس 2018، أتمت المركبة 2000 سول (أيام المريخ)، بعد أن شقت طريقها من فوهة غيل (Gale Crater) إلى جبل الريح (أيوليس مونس Aeolis Mons، المُسمى أيضًا (جبل شارب Mount Sharp)، إذ زودتنا بمعلومات جيولوجية عن الجبل. كما أنها وجدت أيضًا دلائل قوية تشير إلى حصول تغيرات جيولوجية واحتمال وجود ماء سابقًا على سطح الكوكب.
كبيرة بحجم سيارة دفع رباعي SUV
تتميز المركبة كيوريوسيتي بحجمها الهائل، إذ تصل تقريبًا لحجم سيارة دفع رباعي الصغيرة. يبلغ طولها 9 أقدام و 10 بوصات وعرضها 9 أقدام و 1 بوصة (3 أمتار طول و 2.8 م عرض) وارتفاعها حوالي 7 أقدام (2.1 م). كما أنها تزن 2000 رطلًا (900 كيلوغرام) ويبلغ قطر عجلاتها حوالي 20 بوصة (50.8 سم).
مركبة كيوريوسيتي – ما الذي تفعله المركبة كيوريوسيتي على المريخ ؟
صمم المهندسون في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) المركبة لتكون قادرةً على دحرجة العوائق التي يصل ارتفاعها إلى 25 بوصة (65 سم) والسفر حوالي 660 قدمًا (200 متر) يوميًا. تأتي طاقة المركبة من مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة، ينتج الكهرباء من التحلل الإشعاعي للبلوتونيوم 238.
الأهداف العلمية
وفقًا لوكالة ناسا، تدعم كيوريوسيتي برنامج الوكالة لاستكشاف المريخ بأربعة أهداف علمية أساسية:
- تحديد ما إذا كانت الحياة قد نشأت على سطح المريخ.
- وصف مناخ المريخ.
- وصف جيولوجيا المريخ.
- التهيئة للبعثات البشرية.
ترتبط الأهداف بشكل وثيق، فعلى سبيل المثال: يساعد فهم المناخ الحالي للمريخ أيضًا في تحديد ما إذا كان باستطاعة البشر استكشاف سطحه بأمان. وتساعد دراسة جيولوجيا المريخ العلماء على فهم ما إذا كانت المنطقة القريبة من موقع هبوط كيوريوسيتي صالحةً للسكن. وقد قسمت ناسا أهدافها إلى ثمانية أهداف أصغر؛ للمساعدة في تحقيقها بشكل أفضل.
- جُهزت كيوريوسيتي بمجموعة من الأدوات لفحص البيئة مثل:
- الكاميرات التي يمكنها التقاط صور للمناظر أو للمعادن عن قرب.
- مقاييس للطيف لتحديد خصائص المعادن بشكل أفضل.
- أجهزة قياس الإشعاع لمعرفة مقدار الإشعاع على السطح، ما يساعد العلماء على فهم ما إذا كان باستطاعة البشر استكشافه وما إذا كانت الميكروبات تستطيع البقاء هناك.
- أجهزة استشعار الطقس.
- مستشعر للغلاف الجوي، وقد استُخدِم بشكل أساسي أثناء الهبوط.
هبوط معقد
كيف هبطت مركبة كيوريوسيتي على المريخ
أُطلقت المركبة الفضائية من رأس كانافيرال في فلوريدا، في 26 نوفمبر 2011، ووصلت إلى المريخ في 6 أغسطس 2012، بعد سلسلة هبوط معقدة أطلقت عليها ناسا (سبع دقائق من الرعب)؛ بسبب وزن المركبة، رجحت ناسا أن الطريقة السابقة للهبوط بالتدحرج على الأرض باستخدام أكياس هواء أرضية لن تنفع، فاقترحت بدلًا من ذلك هبوطًا خلال سلسلة معقدة للغاية من المناورات.
بعد الدخول إلى الغلاف الجوي، تنفتح مظلة بسرعة فائقة لإبطاء المركبة الفضائية. بعدها ينفك الجزء السفلي من درع المركبة الواقي من الحرارة والذي يعمل كرادار على السطح لمعرفة ارتفاع المركبة.
يمكن أن تبطِّئ المظلة المركبة لحد 200 ميل في الساعة (322 كيلومتر في الساعة)، وهذا أسرع بكثير من السرعة المناسبة للهبوط. لحل المشكلة، صمم المهندسون طريقةً لقطع المظلة، واستخدام نفاثات دفع في الجزء الأخير من تسلسل الهبوط.
كانت هذه النفاثات موصولةً بالرافعة المرتبطة بالمركبة (Sky crane) وعلى ارتفاع حوالي 18 مترًا عن سطح الأرض عملت الرافعة على إبطاء سرعة المركبة إلى حوالي 1.5 ميلًا بالساعة.
أدوات لإيجاد أدلة على الحياة
تحتوي المركبة على بعض الأدوات لمعرفة ما إذا كانت الحياة على المريخ ممكنةً. من بينها أداة تقصف سطح الكوكب بالنيوترونات، والتي تصبح أبطأ إذا اصطدمت بذرات الهيدروجين، وهو أحد العنصرين المكونين للماء.
يمكن لذراع المركبة التي يبلغ طولها 7 أقدام التقاط عينات من السطح وتسخينها داخل المركبة وتحليل الغازات التي تخرج منها بحثًا عن أدلة حول كيفية تكوين الصخور والتربة أو وجود مواد عضوية. كما أن كيوريوسيتي لديها آلية لتعرف فيما إذا كانت المواد العضوية التي تلتقطها حقًا من المريخ أم أنها حملتها معها من الأرض.
تلتقط الكاميرات عالية الدقة المحيطة بالمركبة صورًا وهي تتحرك، ما يوفر معلومات مرئية يمكن مقارنتها بالبيئات الموجودة على الأرض. استُخدمت هذه الصور مثلًا عند التعرف على أثر لمجرىً مائي.
مسبار كيوريوسيتي يستكشف المريخ
في سبتمبر 2014، وصلت المركبة إلى وجهتها العلمية: جبل شارب. الآن تدرس المركبة بعناية الطبقات في هذه المنطقة وهي تصعد الجبل. الهدف من ذلك هو معرفة كيف تغير مناخ المريخ من رطب إلى جاف وحمضي.
دلائل على الحياة
إحدى مهام كيوريوسيتي الرئيسية هي تحديد ما إذا كان المريخ قابلًا للحياة. على الرغم من أنها ليست مُصممة للعثور على الحياة بنفسها، إلا أن المركبة تحمل عددًا من الأدوات على متنها يمكنها إرسال معلومات متعلقة بالبيئة المحيطة. في أوائل عام 2013، أرسلت المركبة معلومات تُظهر أن المريخ كان صالحًا للسكن في الماضي.
إذ تحتوي العينات التي حصلت عليها المركبة عناصر الكبريت والنيتروجين والهيدروجين والأكسجين والفوسفور والكربون، والتي تُعتبر جميعها (لبنات بناء) أو عناصر أساسية للحياة. على الرغم من أن هذا ليس دليلًا على الحياة نفسها، إلا أن الاكتشاف كان مثيرًا للعلماء المشاركين في المهمة.
وقال مايكل ماير، وهو العالم الرئيس في برنامج استكشاف المريخ التابع لناسا: «أحد الأسئلة الأساسية لهذه المهمة هو ما إذا كان المريخ صالحًا للحياة فيما مضى، مما نعرفه الآن، فالجواب هو نعم».
اكتشف العلماء أيضًا ارتفاعًا كبيرًا في مستويات الميثان على سطح المريخ في أواخر عام 2013 وأوائل عام 2014 ، بمستوى حوالي 7 أجزاء لكل مليار (مقارنة بـ 0.3 جزء في المليار إلى 0.8 جزء في المليار). كان هذا اكتشافًا بارزًا لأن الميثان يشير غالبًا إلى وجود حياة ميكروبية. ولكن يمكن أن يشير أيضًا إلى عمليات جيولوجية. في عام 2016، قرر الفريق أن ارتفاع الميثان لم يكن حدثًا موسميًا.
التحقق من البيئة
إلى جانب البحث في إمكانية الحياة على المريخ، فلدى كيوريوسيتي أدوات أخرى مصممة لمعرفة المزيد عن البيئة المحيطة بها. من بين هذه الأهداف الحصول على سجل مستمر للطقس والإشعاع؛ لتحديد مدى ملاءمة الموقع لمهمة مأهولة.
يعمل جهاز الكشف عن الإشعاع في المركبة لمدة 15 دقيقة كل ساعة لقياس طيف واسع من الإشعاعات على السطح وفي الجو. يهتم العلماء بشكل خاص بقياس (الأشعة الثانوية) أو الإشعاع الذي يمكن أن يولد جزيئات منخفضة الطاقة بعد أن يضرب جزيئات الغاز في الغلاف الجوي. قد تسبب أشعة جاما أو النيوترونات الناتجة عن هذه العملية خطرًا على البشر.
بالإضافة إلى ذلك، يقوم جهاز استشعار للأشعة فوق البنفسجية على ظهر المركبة بمراقبة الإشعاع بشكل مستمر. في ديسمبر 2013، حددت ناسا أن مستويات الإشعاع التي تُقاس من الممكن التعايش معها، إذ استنتج العلماء من البيانات التي أرسلتها المركبة أن الرواد المسافرين في رحلة تستغرق 180 يومًا متجهةً إلى المريخ و 500 يوم على سطحه و 180 يومًا عائدةً إلى الأرض سيتعرضون لجرعة إشعاع تكافئ 1.01 سيفر.
ولفهم مدى تأثير هكذا جرعة فإن الحد الأقصى لرواد الفضاء في وكالة الفضاء الأوروبية هو 1 سيفر، وهو ما يرتبط بزيادة بنسبة 5٪ بخطر الإصابة بسرطان قاتل على مدى حياة الشخص.
كما أن المركبة مجهزة بأدوات تقيس سرعة الريح وترسم اتجاهها، فضلًا عن تحديد درجة الحرارة والرطوبة في الهواء المحيط. بحلول عام 2016، تمكن العلماء من فهم بعض الظواهر المناخية على الكوكب.
فمثلًا عندما تذوب أغطية ثاني أكسيد الكربون الجليدية في القطبين، فإن ذلك يؤدي ارتفاع الرطوبة في الهواء. في يونيو 2017، أعلنت وكالة ناسا أنها طورت برمجيات المركبة، إذ أصبح يمكنها اختيار الأهداف بنفسها، ممثلة بذلك أول استخدام للذكاء الاصطناعي على متن مركبة فضائية بعيدة. في أوائل عام 2018، أرسلت المركبة صورًا لبلورات يمكن أن تكون قد تشكلت من البحيرات القديمة على سطح المريخ.
اقرأ أيضًا:
ترجمة: مهران يوسف
تدقيق: تسنيم الطيبي
