الوسم: المريخ

في الأسابيع الأخيرة، كانت شمسنا تتصرف بعنف، وتطلق كميات هائلة من الإشعاع والجسيمات النشطة في الفضاء. لم تؤثر هذه العواصف الشمسية على كوكب واحد، بل على كوكبين في نظامنا الشمسي: الأرض والمريخ. بينما نشهد عرضًا مذهلًا للشفق القطبي على كوكبنا، تعرض الكوكب الأحمر، المريخ، لوابل من الإشعاعات. ومع وصول نشاط الشمس إلى مرحلته الأكثر كثافة، يعمل العلماء على فهم تأثيرات هذه العواصف الشمسية على كلا الكوكبين، وما يعنيه ذلك بالنسبة للاستكشاف البشري المستقبلي للمريخ.

الانبعاثات الكتلية الإكليلية

لفهم الشمس، دعونا نعود خطوة إلى الوراء وننظر إلى ديناميكيات الشمس الداخلية. قلب الشمس عبارة عن فرن من الحرارة والطاقة الشديدين، حيث تصل درجات الحرارة إلى 15 مليون درجة مئوية. هذه الطاقة الحرارية هي التي تحرك المجال المغناطيسي للشمس، والذي بدوره يخلق ضغوطًا لا تصدق تتراكم داخل قلب الشمس.

عندما تصبح هذه الضغوط كبيرة جدًا، ينقطع المجال المغناطيسي للشمس. ويطلق كمية هائلة من الطاقة على شكل انبعاثات كتلية إكليلية (coronal mass ejections). تتكون هذه الانبعاثات من البلازما، وهو غاز ساخن متأين يتكون من إلكترونات وبروتونات، بالإضافة إلى مجموعة متشابكة من المجالات المغناطيسية. الانفجار الناتج قوي جدًا لدرجة أنه يمكن أن يطلق قدرًا من الطاقة يعادل مليارات القنابل النووية.

أثناء اندفاع الانبعاث الإكليلي عبر الفضاء، يتم دفعه بواسطة المجالات المغناطيسية الشديدة للشمس، والتي يمكنها تسريع الجسيمات إلى سرعات مذهلة، غالبًا ما تتجاوز 1000 كيلومتر في الثانية. إنه مثل قطار شحن كوني، ينطلق عبر النظام الشمسي، مخلفًا الدمار في أعقابه. بالنسبة لكواكب مثل الأرض والمريخ، يمكن أن يكون لهذا الانبعاث الإكليلي عواقب متنوعة الأثر، بدءًا من عروض الشفق القطبي المذهلة إلى تعطيل أنظمة الاتصالات وحتى تشكيل تهديد للمستكشفين البشريين.

الدرع المغناطيسي الضعيف للمريخ

تخيل المريخ كهدف هش لا يمكنه الدفاع عن نفسه، يجلس في المسار المباشر لجزيئات الإشعاع الشمسي. الغلاف الجوي للكوكب الأحمر رقيق، ومجاله المغناطيسي ضعيف، مما يوفر حماية قليلة ضد وابل الإشعاع الشمسي. وهذا يعني أنه عندما تضرب عاصفة شمسية المريخ، فإن سطحه وغلافه الجوي يكونان عرضة لتأثيرات الإشعاع.

كانت المركبة الفضائية مافن (MAVEN) ترصد تأثيرات العواصف الشمسية على المريخ، واكتشفت في 20 مايو أكبر حدث لجسيمات الطاقة الشمسية شهدته على الإطلاق. نتج هذا التدفق الهائل من الجسيمات عن انفجار هائل على الجانب البعيد من الشمس، مما أدى إلى إطلاق كمية هائلة من الطاقة والجسيمات إلى الفضاء. وبما أن المريخ كان في خط النار المباشر، فقد تعرض الغلاف الجوي للكوكب الأحمر لموجة تلو الأخرى من الجسيمات عالية الطاقة.

غمرت البيانات أدوات المركبة الفضائية عندما اصطدمت الجزيئات بالغلاف الجوي للمريخ، مما أتاح للعلماء فرصة فريدة لفهم بيئة الإشعاع على المريخ وتأثيرها المحتمل على المستكشفين البشريين في المستقبل. وتكشف البيانات عن صورة مختلفة تمامًا عما نراه على الأرض. حيث يتعرض الغلاف الجوي للمريخ للجزيئات الشمسية، يتكون الشفق القطبي، لكن هذه ليست العروض الملونة التي اعتدنا عليها على الأرض. وبدلاً من ذلك، فهي فوق بنفسجية، وغير مرئية للعين البشرية.

تعد البيئة الإشعاعية على الكوكب الأحمر أكثر قسوة بكثير من تلك الموجودة على الأرض، وأي مهمة بشرية ستحتاج إلى أن تكون مجهزة بدرع مناسب للحماية من الآثار الضارة للإشعاع الشمسي. وتعد البيانات التي جمعتها مركبة مافن والمركبات الفضائية الأخرى ضرورية لفهم بيئة الإشعاع هذه وتصميم استراتيجيات للتخفيف من تأثيرها.

الشفق القطبي المريخي

تخيل عرضًا ضوئيًا لا يقتصر على القطبين فحسب، بل يغلف الكوكب بأكمله بالأشعة فوق البنفسجية. هذا ما يحدث على المريخ خلال العواصف الشمسية الشديدة. تتفاعل الجزيئات الشمسية مع الغلاف الجوي للمريخ، مما ينتج عنه مشهد للأشعة فوق البنفسجية غير مرئي بالنسبة لنا.

• مسبار «الأمل-Hope» الإماراتي: أهداف ما بعد دخول مدار الكوكب الأحمر
• الشفق القطبي، ألوان السماء الرائعة
• هواة علم الفلك يساهمون في اكتشاف نوع جديد من الشفق القطبي
• لا يزال إيلون ماسك يرغب في ضرب المريخ بالأسلحة النووية!
• هل يتساقط الثلج على سطح المريخ ايضاً؟

لحسن الحظ، لدينا مافن، والتي يمكنها اكتشاف تقلبات الأشعة فوق البنفسجية في الغلاف الجوي للمريخ. ومع اصطدام موجة تلو أخرى من الجسيمات الشمسية بالكوكب، تلتقط المركبة عرض الأشعة فوق البنفسجية، مما يمنحنا لمحة عن هذا العالم غير المرئي.

ولكن لماذا يختلف الشفق المريخي كثيرًا عن الشفق الموجود على الأرض؟ تكمن الإجابة في البيئة المغناطيسية الضعيفة للمريخ. وبدون مجال مغناطيسي قوي لتسريع الجسيمات الشمسية إلى القطبين، فإن نشاط الشفق القطبي على المريخ يغمره كليًا، ولا يكون محصورًا في خطوط العرض كما هو الحال على الأرض.

مفتاح فهم البيئة الإشعاعية

لقد أتاحت لنا العواصف الشمسية الأخيرة فرصة فريدة لدراسة البيئة الإشعاعية على المريخ. بعد أن سجل كاشف تقييم الإشعاع في كيوريوسيتي (Curiosity) زيادة إشعاعية تصل إلى 8100 ميكروغراي، أصبح بإمكان العلماء الآن فهم المخاطر التي قد يواجهها المستكشفون البشريون في المستقبل بشكل أفضل. وتعادل هذه الزيادة 30 صورة أشعة سينية على الصدر دفعة واحدة، والتي، على الرغم من أنها ليست مميتة، إلا أنها ستشكل مخاطر صحية على رواد الفضاء.

ومع دخولنا المرحلة الأكثر نشاطًا من الدورة الشمسية، من المتوقع حدوث المزيد من العواصف الشمسية، ويستعد العلماء لمزيد من موجات الإشعاع على المريخ. ومن خلال فهم البيئة الإشعاعية على المريخ، يمكننا الاستعداد لمواجهة التحديات التي تنتظرنا واتخاذ خطوة مهمة نحو جعل الاستكشاف البشري للكوكب الأحمر حقيقة واقعة.

المصادر:

Mars Hit by Intense Solar Storms Just as Epically as Earth / science alert

تستعد وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) لصنع التاريخ من خلال مهمتها القادمة إلى المريخ، والتي سيتم تشغيلها بواسطة جهاز رائد يعمل بالطاقة النووية يستغل التحلل الإشعاعي للأمريسيوم. وستمكن هذه التكنولوجيا المبتكرة المركبة الفضائية من العمل دون الاعتماد على الكهرباء المولدة من الألواح الشمسية، مما يجعلها تغير قواعد اللعبة لاستكشاف الفضاء السحيق. من المقرر إطلاق المهمة، التي تشمل المركبة روزاليند فرانكلين، في عام 2028 وستكون المرة الأولى التي تستخدم فيها وكالة الفضاء الأوروبية الأمريسيوم 241، وهو منتج ثانوي لتحلل البلوتونيوم، لتشغيل وحدات التدفئة الخاصة بها. استغرق هذا الإنجاز سنوات من العمل، حيث تعمل وكالة الفضاء الأوروبية على وحدات تسخين النظائر المشعة الخاصة بها منذ عام 2009. وقد دخلت الوكالة في شراكة مع وكالة ناسا لتوفير القدرة على إطلاق إكسومارس، بالإضافة إلى محركات الكبح لمركبة الهبوط، ووحدات تسخين النظائر المشعة للمركبة الجوالة. ولكن ما الذي يجعل هذه المهمة رائدة للغاية، وكيف ستمهد الطريق لاستكشاف الفضاء في المستقبل؟

استكشاف المريخ: البحث عن الحياة خارج الأرض

لقد استحوذ المريخ على الخيال البشري لعدة قرون. في وقت مبكر من القرن التاسع عشر، كان علماء الفلك مثل جيوفاني شياباريلي وبيرسيفال لويل مفتونين بقدرة الكوكب الأحمر على إيواء الحياة. إن إمكانية العثور على حياة خارج الأرض هي التي دفعت البشرية إلى استكشاف الفضاء. ويظل المريخ هو المرشح الأكثر ترجيحًا. لكن ما الذي يجعل المريخ مميزًا إلى هذا الحد؟

منذ حوالي 3.5 مليار سنة، كان المريخ عالمًا مائيًا مشابهًا للأرض حيث تدفقت الأنهار، وتألقت البحيرات على سطحه. وتثير هذه البيئة المشابهة لبيئة الأرض سؤالًا مثيرًا للاهتمام: هل ظهرت الحياة على المريخ كما ظهرت على الأرض؟ تهدف مهمة المريخ القادمة (ExoMars) لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، إلى الإجابة عن هذا السؤال من خلال البحث عن آثار الحياة القديمة على سطح المريخ.

فسطح المريخ بيئة قاسية. يمكن أن تنخفض درجات الحرارة إلى -125 درجة مئوية (-193 درجة فهرنهايت) في الليل، ويكون الغلاف الجوي رقيقًا جدًا بحيث لا يدعم الماء السائل. هذه البيئة القاسية دفعت علماء مثل كارل ساجان من وكالة ناسا وأورسون ساذرلاند من وكالة الفضاء الأوروبية إلى التساؤل: هل كانت الحياة موجودة على المريخ في الماضي؟ وهل يمكن أن تكون موجودة اليوم؟

إن استكشاف المريخ ليس هدفًا جديدًا. حيث حلقت مركبة الفضاء مارينر التابعة لناسا لأول مرة بنجاح حول المريخ في عام 1964، تلتها مهمات فايكنغ في السبعينيات. ومنذ ذلك الحين، غامرت العديد من المركبات الفضائية، بما في ذلك مركبة كيوريوسيتي روفر التابعة لناسا، بالذهاب إلى الكوكب الأحمر. تخطو مهمة (ExoMars) التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية خطوة جريئة إلى الأمام، مع التركيز على البحث عن علامات الحياة وفهم بيئة المريخ.

إن المركبة الجوالة روزاليند فرانكلين، وهي جزء من مهمة (ExoMars)، مجهزة بشكل فريد لاستكشاف سطح المريخ بشكل لم يسبق له مثيل. سيسمح لها مثقابها الذي يبلغ طوله مترين بالحفر عميقًا تحت سطح المريخ، بحثًا عن البصمات الحيوية – علامات الحياة – التي يمكن أن تكون مختبئة تحت التربة الحمراء الصدئة للكوكب.

وحدات تسخين النظائر المشعة

يعود مفهوم تسخير الحرارة الناتجة عن التحلل الإشعاعي إلى الخمسينيات من القرن الماضي، عندما جرب العلماء لأول مرة استخدام النظائر المشعة لتشغيل المحولات الكهربائية الحرارية. كانت هذه الأجهزة المبكرة ضخمة وغير فعالة، لكنها مهدت الطريق لتطوير وحدات تسخين النظائر المشعة الأكثر تطورًا (RHUs) وأصبحت فيما بعد مكونات أساسية لاستكشاف الفضاء.

في الستينيات، بدأت الولايات المتحدة في استخدام البلوتونيوم 238، وهو نظير مشع يبلغ نصف عمره 87.7 عامًا، لتشغيل وحدات RHU لمركباتها الفضائية. تم استخدام وحدات RHU الأولى في السبعينيات، للمهام بين الكواكب حيث كانت طاقة الشمس شحيحة. منذ ذلك الحين، أصبحت وحدات RHU مكونًا قياسيًا في العديد من المهام الفضائية، حيث توفر مصدرًا موثوقًا للحرارة للحفاظ على المكونات الإلكترونية للمركبة الفضائية.

ومع ذلك، فإن إنتاج البلوتونيوم 238 محدود، وكان توفره بمثابة عنق الزجاجة للعديد من وكالات الفضاء. وقد دفعت هذه الندرة إلى البحث عن نظائر بديلة يمكنها تشغيل وحدات RHU. تعمل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) على تطوير وحدات RHU التي تستخدم الأمريسيوم-241، وهو منتج ثانوي لتحلل البلوتونيوم، كبديل أكثر وفرة وفعالية من حيث التكلفة.

يمثل قرار استخدام الأمريسيوم-241 في وحدات RHUs التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية علامة بارزة في تاريخ استكشاف الفضاء بالطاقة النووية. من خلال الاستفادة من التحلل الإشعاعي للأمريسيوم، ستوفر وحدات RHUs التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية مصدرًا موثوقًا للحرارة لمركبة روزاليند فرانكلين، مما يضمن قدرة المهمة على العمل بكفاءة في بيئة المريخ القاسية.

تسخير اضمحلال الأمريسيوم

لفهم أهمية التحلل الإشعاعي للأمريسيوم، دعونا نتعمق في عالم النظائر المشعة. النظائر المشعة هي ذرات تخضع للتحلل الإشعاعي، وتطلق الطاقة في شكل حرارة وإشعاع. وفي سياق استكشاف الفضاء، تقوم وحدات RHUs بتحويل هذه الحرارة إلى بيئة دافئة ومريحة للأجهزة الإلكترونية في المركبات الفضائية. تُستخدم الحرارة الناتجة عن عملية التحلل للحفاظ على درجة حرارة ثابتة، مما يضمن عمل المكونات الإلكترونية بشكل صحيح، حتى في درجات الحرارة الباردة جدًا في الفضاء.

الأمريسيوم-241، النظير المحدد المستخدم في وحدات RHU التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، هو منتج ثانوي لتحلل البلوتونيوم. في حين أنه يحتوي على طاقة أقل لكل جرام من البلوتونيوم 238، فإن الأمريسيوم 241 له ميزتان مهمتان: أنه أكثر وفرة وأرخص في الإنتاج. ويؤدي هذا إلى حل محتمل أكثر فعالية من حيث التكلفة، خاصة عند النظر في الكميات الكبيرة اللازمة لتوليد نفس الكمية من الحرارة.

يمثل استخدام وكالة الفضاء الأوروبية لتحلل الأمريسيوم علامة بارزة في تطوير وحدات RHUs. ومن خلال تسخير قوته، تستطيع الوكالة تقليل اعتمادها على الشركاء الخارجيين وتمهيد الطريق لمزيد من استكشاف الفضاء المستقل. باعتبارها أول منظمة تستخدم الأمريسيوم-241 في وحدات RHUs، فإن وكالة الفضاء الأوروبية تتخطى حدود ما هو ممكن في تكنولوجيا الفضاء.

تمتد آثار هذا الابتكار إلى ما هو أبعد من مهمة ExoMars. يمكن أن تشمل التطبيقات المستقبلية للتحلل الإشعاعي للأمريسيوم تطوير البطاريات النووية القادرة على توفير الكهرباء للمركبات الفضائية. مشروع ENDURE، وهو عبارة عن تعاون بين وكالة الفضاء الأوروبية ومنظمات أوروبية أخرى، يعمل بالفعل على تحقيق هذا الهدف. وبحلول أوائل ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، يمكن أن تعمل هذه البطاريات على تشغيل مهمات القمر التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، مما يزيد من توسيع أفق الاستكشاف للوكالة.

مركبة روزاليند فرانكلين روفر قد تكشف عن أسرار الكوكب الأحمر

تعتبر المركبة روزاليند فرانكلين، التي سميت على اسم عالمة الأحياء البريطانية وعالمة البلورات بالأشعة السينية، أعجوبة هندسية مصممة لكشف أسرار الكوكب الأحمر. باعتبارها أول مركبة متجولة للمريخ في أوروبا، فهي مجهزة بمجموعة فريدة من الأدوات للبحث عن علامات الحياة القديمة على المريخ. وفي قلب المركبة يوجد مثقاب يبلغ طوله مترين يسمح لها بالحفر عميقًا تحت سطح المريخ، وجمع العينات التي يمكن أن تحمل المفتاح لفهم تاريخ الكوكب.

تخيل أنك قادر على الحفر في تربة المريخ، مثلما يكشف عالم الآثار عن القطع الأثرية القديمة، ويكشف عن أدلة يمكن أن تعيد كتابة الكتب المدرسية عن ماضي الكوكب الأحمر. هذا هو بالضبط ما تستطيع المركبة روزاليند فرانكلين القيام به. ومن خلال مثقابها المتقدم، تستطيع المركبة جمع عينات من أعماق تصل إلى مترين، وهو ما يتجاوز بكثير قدرات سابقاتها.

ولكن ما يجعل هذه المركبة استثنائية حقًا هو قدرتها على تحليل العينات في ذات اللحظة. تسمح الأدوات الموجودة على متن المركبة، مثل مطياف الأشعة السينية لجسيمات ألفا، للعلماء بدراسة التركيب الكيميائي للصخور والتربة المريخية، مما يوفر نظرة ثاقبة للتاريخ الجيولوجي للكوكب. تعتبر هذه القدرة حاسمة في البحث عن علامات الحياة، لأنها تمكن المركبة من تحديد البصمات الحيوية (الإشارات الكيميائية التي يمكن أن تشير إلى وجود الحياة).

لا تقتصر مهمة المركبة روزاليند فرانكلين على البحث عن الحياة على المريخ فحسب، بل تتعلق أيضًا بفهم بيئة الكوكب وجيولوجيته. ومن خلال دراسة الصخور والتربة المريخية، يمكن للعلماء الحصول على رؤية قيمة حول تطور الكوكب، بما في ذلك قدرته على دعم الحياة. بفضل الأجهزة المتقدمة وقدرات الحفر التي تتمتع بها المركبة، فهي مستعدة لتحقيق اكتشافات رائدة يمكن أن تعيد كتابة فهمنا للكوكب الأحمر.

البطاريات النووية وما بعدها

تخيل مستقبلًا حيث يمكن للمركبات الفضائية أن تغامر بالدخول إلى أبعد مسافة من نظامنا الشمسي، دون أن تثقل كاهلها قيود الألواح الشمسية أو خلايا الوقود المرهقة. البطاريات النووية، التي تسخر قوة التحلل الإشعاعي، ستمكن البعثات من استكشاف المناطق الأكثر ظلمة وبرودة في مجرتنا، وفتح الأسرار التي كانت مخفية لعدة قرون.

ويعمل مشروع ENDURE، المسؤول عن تطوير وحدات RHUs الأمريسيوم، بالفعل على إنشاء هذه البطاريات النووية. وبحلول نهاية العقد، يهدفون إلى الحصول على بطاريات الأمريسيوم القادرة على توفير الكهرباء للمركبة الفضائية، وتحديدًا لسلسلة من مهمات وكالة الفضاء الأوروبية إلى القمر في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي. وستسمح هذه التكنولوجيا بمصادر طاقة أكثر كفاءة وأطول أمدا وأكثر موثوقية، مما يفتح الأبواب أمام فرص استكشاف غير مسبوقة.

باستخدام البطاريات النووية، يمكن للمركبات الفضائية الآن المغامرة في الجانب المظلم من القمر، أو استكشاف البيئات الباردة لقمر المشتري، أوروبا. إن القدرة على تزويد المركبات الفضائية بالطاقة لفترات طويلة ستمكن العلماء من دراسة جيراننا من الكواكب بشكل لم يسبق له مثيل، وكشف أسرار حول تكوين وتطور نظامنا الشمسي.

ونحن نقف على عتبة هذه التكنولوجيا الثورية، علينا أن نسأل أنفسنا: ما هي العجائب التي تنتظرنا في الكون؟ ما هي الأسرار التي سنكتشفها عندما نغامر في المجهول؟ إن التقدم الذي حققته وكالة الفضاء الأوروبية في مجال الطاقة النووية لا يشكل مجرد علامة فارقة؛ إنها بوابة إلى مستقبل حيث يمكن للبشرية استكشاف واكتشاف ودفع حدود ما اعتقدنا أنه ممكن.

المصادر:

nature

• الوصول التاريخي للمدار ‏

نجح «مسبار الأمل – hope» الإمارتي بالوصول إلى مدار كوكب المريخ قبل عدة أيام، لينهي الجزء الأخطر من مهمته التي سوف تستغرق عامين، بفضل هذا الإنجاز العظيم سوف تكون الإمارات العربية المتحدة الجهة الخامسة التي تنجح في بلوغ الكوكب الأحمر، حيث يعد المسبار جزءاً من أول بعثة عربية على الإطلاق لاستكشاف فضاء مابين المجموعة الشمسية، وقد انطلق مسبار “الأمل” من مركز تانيجاشيما الفضائي بالقرب من بلدة ميناميتانه في اليابان، و يُعد أحد ثلاثة مسابير فضائية استهدفت بلوغ المريخ، وانطلقت في يوليو من العام الماضي، إذ وصلت مركبة «تيانوين1 – Tianwen1» الصينية إلى الكوكب الأحمر في العاشر من فبراير الجاري، في حين هبطت مركبة «بيرسيفيرانس – Perseverance» الجوالة التابعة لوكالة ناسا على سطح الكوكب في الثامن عشر من الشهر نفسه [1]

• صانعوا الإنجاز

شيد مسبار “الأمل”، ذو التكلفة البالغة 200 مليون دولار أمريكي، في مركز الأمير محمد بن راشد للفضاء (MBRSC) في دبي، و أجزاء منه في جامعة كولورادو بولدر في الولايات المتحدة، حيث قام بتصميمه فريق من المهندسين تابع للجامعة المذكورة ومركز محمد بن راشد، وشركاء آخرون من الولايات المتحدة ، إذا وتجدر الإشارة إلى أن مهندسي المشروع قد عجزوا عن إدارة المسبار عن بُعْد آنيًّا من غرفة التحكم، نظرًا إلى أن وصول إشارات التحكم من الكوكب الأحمر وإليه يستغرق 11 دقيقة. وعليه، بدلًا من ذلك، يعمل المسبار ذاتيًّا، باستخدام أوامر جرى تحميله بها قبل أربعة أيام من وقت تنفيذها. وفوق ذلك، يقول بيت ويثنيل، مدير برنامج البعثة من جامعة كولورادو، إن المسبار صُمم بحيث يتمتع بـ”قدر من الذكاء” يمَكِّنه من التأقلم مع ما قد يطرأ من مفاجآت خلال المناورة. [1]

• وقد شكَّل هذا “الجزء الأخطر” من البعثة، على حد قول عمران شرف، مدير “مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ” في مركز محمد بن راشد للفضاء. وقد بدا أن المناورة لدخول مدار المريخ، “فرص نجاحها وفشلها متساوية”، على حد قول بريت لاندِن، المهندس في جامعة كولورادو بولدر. [1]

• ما هو الهدف الرئيسي للمسبار ؟

هدف مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ بشكل أساسي إلى رسم صورة واضحة وشاملة حول مناخ كوكب المريخ. [2]
‏
إذ ‏يمهد دخوله إلى مدار المريخ الطريق لتحقيقه مهمته العلمية، المزمع أن يرصد خلالها الغلاف الجوي للكوكب في مختلف بقاعه، وفي شتى الأوقات بشكل أساسي
في الوقت الحالي، يشغل المسبار مؤقتًا مدارًا إهليجيًّا، ريثما يحاول مهندسو المشروع اختبار مُعِدّاته وتكليفها بالمهام، استعدادًا للانتقال إلى (مدار المهام العلمية)، حيث يمكنه أن يباشر أداء مهامه بصورة مكثفة في منتصف مايو القادم. وهذا المدار الإهليجي الشاسع هو ما يضفي أهمية خاصة على مهمة المسبار، إذ يُفترض به أن يسمح لأدوات المسبار الثلاث وهي كاميرا تصوير عالية النقاء، ومقياس طيف يَستخدِم الأشعة تحت الحمراء، وآخَر يَستخدِم الأشعة فوق البنفسجية– برصد جميع المناطق الجغرافية من الكوكب، على مدار اليوم، مرة كل تسعة أيام، بهدف وضع خريطة عامة لتتبُّع الأحوال الجوية للمريخ. وهي أرصاد لم يسبق الحصول عليها من على ظهر المريخ. [1][2]

وبعد معالجة بيانات هذه الأرصاد، من المزمع إتاحتها للمجتمع العلمي العالمي، دون قيد أو شرط. ومن المقرر أن تَصدُر أول مجموعة منها بحلول سبتمبر القادم، حسب ما أدلت به سارة الأميري -نائبة مدير مشروع البعثة، وقائدة الفريق العلمي بها- في مؤتمر صحفي وجيز قبل هذا الحدث. ومن شأن هذه البيانات أن تسمح للباحثين بدراسة الغلاف الجوي للكوكب، بدءًا من العواصف الترابية التي تهبّ في أدنى بِقاعِه، وصولًا إلى أعلى طبقات غلافه الجوي الخارجي الذي يسرِّب الهيدروجين والأكسجين إلى الفضاء. كما يُتوقع أن تساعد هذه البيانات العلماء على اكتشاف كيفية تَأَثُّر أنشطة الغلاف الجوي المختلفة في الكوكب ببعضها البعض. [1]

كما صرحت الأميري بأنّ العلماء قد أخذوا بالفعل في تحليل بيانات تجارب أجراها المسبار في أثناء رحلته، ولم يسبق التخطيط لها، “اغتنامًا لهذه الفرصة”. وفي إحدى هذه التجارب، رصد المسبار في أثناء مسحه للمجموعة الشمسية مركبة بيبيكولومبو-BepiColombo المسافِرة إلى كوكب عطارد. ويُفترض مع رصد كلٍّ من المَركَبتين للأخرى عبر المسافة نفسها أنْ ترصدا المستويات نفسها من الهيدروجين، وهو ما يسمح لفريقيهما بمقارنة قياساتهما، ودراسة توزيع الهيدروجين في منظومتنا الشمسية. [1]

• أهداف استراتيجية أخرى خلال مهمة مسبار الأمل

1- استكشاف التغيرات المناخية

سيقوم «مسبار الأمل» باستكشاف أعمق التغيرات المناخية في الغلاف الجوي للمريخ من خلال جمع بيانات على مدار اليوم وباختلاف المواسم ومقارنتها ببعضها كما سيجري المسبار بعض القياسات الأساسية التي تساعدنا على فهم كيفية دوران الغلاف الجوي للمريخ وطبيعة الطقس في كل من طبقتيه السفلى والوسطى [2][3]
ويستخدم المسبار في مهمته ثلاثة أجهزة علمية صممت خصيصا لتساعده في تحقيق أهداف مهمته ومن المستهدف أن تساعد هذه القياسات والبيانات بالإضافة إلى مراقبة الطبقات العليا من الغلاف الجوي في فهم أسباب صعود الطاقة وجزئيات الأكسجين والهيدروجين إلى طبقات الغلاف الجوي ومن ثم فهم كيفية هروبها من جاذبية المريخ.[3]

ويضم “مسبار الأمل” مزيجا فريدا من الأجهزة العلمية المتطورة التي صممت خصيصا لهذه المهمة والقدرة على التنقل بين طبقات الغلاف الجوي للمريخ وتغطيته على مدار اليوم وباختلاف المكان وتغير المواسم وهو ما سيتيح إلقاء نظرة لطالما كنا في أمّس الحاجة إليها على أجواء الكوكب المجاور. [3]

2- التطور التاريخي

وحول التطور التاريخي لاستكشاف الكوكب الأحمر ﺗﺸﯿﺮ اﻟﺼﻮر اﻟﺘﻲ ﺗﻢ اﻟﺘﻘﺎﻃﻬﺎ ﻟﺴﻄﺢ ﻛﻮﻛﺐ اﻟﻤﺮﯾﺦ إﻟﻰ وﺟﻮد أدﻟﺔ ﻋﻠﻰ أن اﻟﻤﺮيخ ﻛﺎن رﻃﺒﺎ وأﻛﺜﺮ دﻓﺌﺎ ﻣﻤﺎ ﻫﻮ ﻋﻠﯿﻪ اﻟﯿﻮم وﯾُﻌﺪ اﻟﺘﻐﯿﺮ اﻟﻤﻨﺎﺧﻲ وﻓﻘﺪان اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي ﻫﻲ أﻫﻢ اﻷﺳﺒﺎب اﻟﺘﻲ أدت إﻟﻰ ﺗﺤﻮل اﻟﻤﺮﯾﺦ إﻟﻰ ﻛﻮﻛﺐ ﺟﺎف وﻣﻐﺒﺮ. [3]

وﻓﻲ اﻟﻮﻗﺖ اﻟﺬي ﯾﻮاﺻﻞ ﻓﯿﻪ اﻟﻌﻠﻤﺎء ﻣﻦ ﺟﻤﯿﻊ أﻧﺤﺎء اﻟﻌﺎﻟﻢ دراﺳﺔ اﻟﺘﻄﻮر اﻟﺘﺎرﯾﺦ ﻟﻄﻘﺲ ﻛﻮﻛﺐ اﻟﻤﺮﯾﺦ ﯾﺄﺗﻲ ﻣﺸﺮوع اﻹﻣﺎرات ﻻﺳﺘﻜﺸﺎف اﻟﻤﺮﯾﺦ ﺑﺄوﻟﻮﯾﺔ ﺗﻮﻓﯿﺮ ﺑﯿﺎﻧﺎت ﻋﻠﻤﯿﺔ ﻣﻦ ﺷﺄﻧﻬﺎ أن ﺗﺴﺪ اﻟﻔﺠﻮة اﻟﻤﻌﺮﻓﯿﺔ ﻋﻦ ﻓﻬم ﻄﺒﯿﻌﺔ ﻣﻨﺎخ اﻟﻤﺮﯾﺦ ﻓﻲ اﻟﻮﻗﺖ اﻟﺤﺎﻟﻲ. [3]

3- مراقبة طقس المریخ

ﯾُﻌﺪ ﻣﺴﺒﺎر اﻷﻣﻞ اﻷول ﻣﻦ ﻧﻮﻋﻪ ﻓﯿﻤﺎ ﯾﺘﻌﻠﻖ ﺑﺮﺻﺪ اﻟﺘﻐﯿﺮات اﻟﻤﻨﺎﺧﯿﺔ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺮﯾﺦ ﺣﯿﺚ ﺳﯿﻘﻮم ﺑﺪراﺳﺔ ﻧﻈﺎم اﻟﻄﻘﺲ ﻋﻠﻰ اﻟﻜﻮﻛﺐ اﻷﺣﻤﺮ ﺑﺸﻜﻞ ﻛﺎﻣﻞ ﻣﻦ ﺧﻼل رﺻﺪ اﻟﺘﻐﯿﺮات اﻟﻤﻨﺎﺧﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي اﻟﺴﻔﻠﻲ ﻋﻠﻰ ﻣﺪار اﻟﯿﻮم ﻷول ﻣﺮة وﻓﻲ ﻛﺎﻓﺔ أﻧﺤﺎء اﻟﻜﻮﻛﺐ وﻋﺒﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻟﻔﺼﻮل واﻟﻤﻮاﺳﻢ. [3]

4- الأجهزة العلمية

سيقوم مسبار الأمل بمهمته التي تتعلق بدارسة الغلاف الجوي للمريخ من مدار علمي يكون في أقرب نقطة إلى سطح المريخ على ارتفاع يبلغ 20 ألف كيلومتر وفي أبعد نقطة يكون على ارتفاع 43 ألف كيلومتر وسيتمكن المسبار من إتمام دورة كاملة حول الكوكب كل 55 ساعة بدرجة ميل مداري تبلغ 25 درجة. [3]

ويعطي هذا المدار أفضلية لمسبار الأمل عن أي مركبة فضائية أخرى، حيث لم يكن لأي من المهمات السابقة إلى المريخ مدارا مشابها حيث كانت لها مدارات لا تسمح لها سوى بدراسة الغلاف الجوي للمريخ في وقت واحد خلال اليوم. ويحمل مسبار الأمل على متنه ثلاثة أجهزة علمية تعمل معاً بتناغم كامل وفي وقت واحد لمراقبة المكونات الرئيسية للغلاف الجوي للمريخ. [3]

5- ﻛﺎﻣﯿﺮا اﻻﺳﺘﻜﺸﺎف اﻟﺮﻗﻤﯿﺔ

تعد ﻛﺎﻣﯿﺮا اﻻﺳﺘﻜﺸﺎف اﻟﺮﻗﻤﯿﺔ “EXI” كاميرا إشعاعية متعددة الطول الموجي قادرة على التقاط صور مرئية للمريخ بدقة 12 ميجا بكسل ولديها القدرة أيضا على كشف توزيع جليد الماء والأوزون في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي للمريخ باستخدام حزم الأشعة فوق البنفسجية. [3]

6- اﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء

يرصد المقياس الطيفي ﺑﺎﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء “EMIRS” اﻟﻤﺮﯾﺦ ﻣﻦ ﺧﻼل ﺣﺰم اﻷﺷﻌﺔ ﺗﺤﺖ اﻟﺤﻤﺮاء، ﻋﺒﺮ ﻗﯿﺎس اﻟﻌﻤﻖ اﻟﺒﺼﺮي ﻟﻠﻐﺒﺎر واﻟﺴﺤﺐ اﻟﺠﻠﯿﺪﯾﺔ وﺑﺨﺎر اﻟﻤﺎء ﻓﻲ اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي. ﻛﻤﺎ ﯾﻘﻮم أﯾﻀﺎ ﺑﻘﯿﺎس درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﺴﻄﺢ ودرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻓﻲ اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي اﻟﺴﻔﻠﻲ. [3]

7-الأشعة فوق البنفسجية

كما يقوم «المقياس الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية-EMUS» ﺑﺪراﺳﺔ اﻟﻄﺒﻘﺔ اﻟﻌﻠﻮﯾﺔ ﻣﻦ اﻟﻐﻼف اﻟﺠﻮي ﻟﻠﻤﺮﯾﺦ ﻣﻦ ﺧﻼل ﺣﺰم اﻷﺷﻌﺔ ﻓﻮق اﻟﺒﻨﻔﺴﺠﯿﺔ ﻃﻮﯾﻠﺔ اﻟﻤﺪى وﻫﻮ ﻗﺎدر ﻋﻠﻰ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﺗﻮزﯾﻊ أول أﻛﺴﯿﺪ اﻟﻜﺮﺑﻮن واﻷﻛﺴﺠﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻐﻼف اﻟﺤﺮاري ﻟﻠﻜﻮﻛﺐ اﻷﺣﻤﺮ ﻛﻤﺎ ﯾﻘﯿﺲ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻬﯿﺪروﺟﯿﻦ واﻷﻛﺴﺠﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻐﻼف اﻟﺨﺎرﺟﻲ ﻟﻠﻤﺮﯾﺦ. [3]

المصادر:

[1] Nature

[2] (UPA)وكالة الإمارات للفضاء

[3] WAM, Emirate news agency