للمرة الأولى في التاريخ.. مروحية إنجينيويتي في سماء المريخ
٢٤ مارس ٢٠٢١
تعتزم وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" إثبات إمكانية طيران مركبة على كوكب آخر غير الأرض. وذلك بعد مرور أكثر من قرن لأول رحلة طيران بمحرّك على كوكب الأرض التي كانت في عام 1903.
مروحية "إنجينيويتي" في الواقع تشبه طائرة مسيّرة كبيرةصورة من: Patrick T. FALLON/AFP
إعلان
أعلنت وكالة الفضاء الأمريكية "ناسا" أنها تنظم في مطلع نيسان/ أبريل المقبل أول عملية طيران لمركبة بمحرّك على كوكب آخر غير الأرض، إذ ستجري محاولة لإقلاع مروحية "إنجينيويتي" الصغيرة في أجواء المريخ.
وحتى الآن لا تزال "إنجينيويتي" ذات الوزن الخفيف جداً والتي تشبه طائرة مسيّرة كبيرة، مطوية ومثبتة تحت الروبوت الجوال "برسفيرنس" الذي هبط على سطح الكوكب الأحمر الشهر الماضي.
وقال كبير مهندسي "إنجينيويتي" بوب بالارام في مؤتمر صحافي إن "أفضل تقدير متوافر في الوقت الراهن (للرحلة الأولى) هو 8 نيسان/ أبريل"، لكنه أوضح أنه من الممكن أن يطرأ تغيير في شأن اليوم المحدد لإجرائها.
وفي حال نجاح الاختبار، سيشكّل إنجازاً كبيراً إذ أن كثافة جو المريخ لا تتعدى واحداً في المئة من كثافة غلاف الأرض الجوي.
جزء من التاريخ
وسيكون هذا الحدث المريخي في مستوى أهمية الإنجاز الذي مثّلته أول رحلة طيران بمحرّك على كوكب الأرض عام 1903. وأفادت "ناسا" بأن قطعة قماش صغيرة من طائرة الأخوين رايت التي أقلعت قبل أكثر من قرن في ولاية كارولاينا الشمالية الأمريكية وضعت على "إنجينيويتي" في تحية لرحلة الطيران الأرضية الأولى، وبالتالي هي موجودة حالياً على كوكب المريخ.
ومن المتوقع أن تكون هذه الطلعة الأولى بسيطة جداً، إذ ستقلع المروحية عمودياً، ثم سترتفع إلى علو ثلاثة أمتار وتحوم على هذا المستوى لمدة 30 ثانية ثم تدور على نفسها قبل أن تهبط مجدداً.
وستتلقى المروحية توجيهاتها من الأرض قبل بضع ساعات، لكنها ستتولى بنفسها تحليل موقعها بالنسبة إلى سطح المريخ أثناء طلعتها، من خلال التقاط 30 صورة في الثانية. وسبق لوكالة "ناسا" أن حددت المنطقة التي ستطير فوقها المروحية وتقع شمال موقع هبوط الروبوت الجوّال.
وقالت المسؤولة ضمن "ناسا" عن التنسيق بين فريقي الروبوت والمروحية فرح علي باي إن على "برسفيرنس" أن ينتقل بواسطة عجلاته إلى هذا المدرج، "وهو ما يستغرق بضعة أيام".
وسيضع الروبوت المروحية في الموقع المناسب لإقلاعها، ثم يمر من فوقها للابتعاد عنها. وينبغي أن يبتعد "برسفيرنس" في أقل من 25 ساعة ما فيه الكافية ليفسح المجال أمام أشعة الشمس التي تحتاج إليها المروحية لتوليد طاقتها بواسطة الألواح الشمسية، بحيث تستطيع تدفئة نفسها خلال ليالي المريخ الباردة.
وسيتمركز الروبوت الجوال بعد ذلك في نقطة مراقبة تتيح له التقاط صور بكاميرته لطيران "إنجينيويتي". وتعتزم "ناسا" إجراء ما يصل إلى خمس طلعات موزعة على شهر وتتدرج في مستوى صعوبتها.
المزيد عن "إنجينيويتي"
وتتألف المروحية من أربع قوائم وهيكل ومروحتين متراكبتين. يبلغ طولها 1,2 متر من أحد طرفي النصل إلى الطرف الآخر. تعمل المراوح بسرعة 2400 دورة في الدقيقة، أي أسرع بخمس مرات من طوافة عادية.
وكلّف برنامج هذه المروحية وكالة "ناسا" نحو 85 مليون دولار. وفي المستقبل، يمكن لمثل هذه المركبات أن تؤدي دوراً بالغ الأهمية في استكشاف الكواكب بفضل قدرتها على الوصول إلى أماكن لا يمكن للروبوتات الجوالة بلوغها (فوق الأخاديد مثلاً).
وتعمل وكالة الفضاء الأمريكية على مشروع مركبة طيّارة أخرى كجزء من مهمة "دراغون فلاي" (اليعسوب) التي سترسل سنة 2026 طائرة مسيّرة إلى تايتن، أكبر أقمار زُحل، على أن تصل إليه سنة 2034.
وذكّرت "ناسا" بأن تجارب طيران لمركبات من دون محرّكات على كوكب آخر سبق أن أجريت في الماضي من خلال إرسال بالونات الطقس عام 1985 إلى كوكب الزهرة كجزء من برنامج "فيغا" الذي تعاون فيه الاتحاد السوفييتي مع دول أخرى.
ر.ض/ ع.غ (أ ف ب)
تقنيات مذهلة وآمال كبيرة.. ماذا تفعل مركبة برسفيرنس في المريخ!
إنها خامس مركبة ترسلها وكالة ناسا إلى كوكب المريخ. مركبة الفضاء برسفيرنس هي أكبر وأثقل من أي مركبة سبقتها. لقد وصلت الآن إلى الكوكب الأحمر ويمكنها بدء العمل.
صورة من: NASA/JPL-Caltech
هبوط ناجح
هبطت بسلام على سطح كوكب المريخ مركبة الفضاء المتجولة "برسفيرنس روفر" التابعة لوكالة ناسا الفضائية، ومعها المروحية (الهليكوبتر) الصغيرة المسماة "انجينويتي". وبعد ساعتين من التوتر الشديد، عمت البهجة مختبر الدفع النفاث في باسادينا، كاليفورنيا. ففي الساعة 20:57 بالتوقيت العالمي الموحد يوم الخميس 18 فبراير/ شباط 2021، ظهرت رسالة مفادها أن المركبة حطت بسلام على سطح المريخ.
صورة من: NASA/JPL-Caltech/AP/picture alliance
وداعا أيتها الأرض
في أوائل يوليو/ تموز 2020، قام مهندسو وكالة ناسا بتحميل المسبار "برسفيرنس" (كلمة معناها بالانجليزية المثابرة) من أجل مهمة دراسة المريخ في صاروخ أطلس الخامس. وقد بدأت الرحلة يوم الخميس 30 يوليو/ تموز 2020 من قاعدة كيب كانافيرال، أي أن الرحلة استغرقت حوالي سبعة أشهر.
صورة من: NASA
تقديم المركبة الجديدة للجمهور
هكذا بدت مركبة الفضاء برسفيرنس (Perseverance) عندما تم تقديمها للجمهور في عام 2019. وسوف تساند برسفيرنس، أحدث مركبة فضاء، المركبة كوريوسيتي (Curiosity) في عملها. وتزن المركبة الجديدة ما يزيد قليلاً عن طن وتعد بذلك أثقل بمقدار 100 كجم عن سابقتها. وطولها ثلاثة أمتار أي أطول بمقدار عشرة سنتيمترات عن سابقتها، كوريوسيتي.
صورة من: NASA/JPL-Caltech
أقوى من كل سابقيها
يمكن لمركبة الفضاء برسفيرنس أن تحمل من أجهزة البحث وأجهزة الاستشعار عددا أكبر مما تحمله كوريوسيتي، كما أن ذراعها الذي يمسك بالكاميرات والأدوات أكثر قوة أيضًا. يمكن للمركبة الجديدة جمع العينات. وهي مجهزة بـ 23 كاميرا والكثير من الأدوات الأخرى. ومن بين أمور أخرى، ينبغي على المركبة معرفة ما إذا كان يمكن استخراج الأكسجين من صخور المريخ. ولكن ما الذي يقف أمام المركبة على سطح المريخ؟
صورة من: NASA/JPL-Caltech
طائرة صغيرة بدون طيار
بالفعل! إنها طائرة هليكوبتر صغيرة على متن مركبة الفضاء. لم يحدث شيء مثل هذا في أي مهمة لاستكشاف الكواكب. ويعد استخدام الطائرات بدون طيار مجالا جديدا بالنسبة للمطورين. إذ لا توجد أي خبرات بشأن سلوك هذا النوع من الطائرات في ظل ظروف جوية مختلفة عن كوكب الأرض وفي وجود جاذبية تقل بحوالي الثلث عن تلك الموجودة على الأرض.
صورة من: NASA/Cory Huston
كوريوسيتي: العمل من أجل العلم منذ 2012
المركبة كوريوسيتي هي سلف المركبة برسفيرنس وهي أكبر مركبات روفر التي توجهت إلى المريخ حتى الآن. هبطت كوريوسيتي على الكوكب الأحمر في 6 أغسطس/ آب 2012، وقد قطعت أكثر من 22.31 كيلومترًا منذ ذلك الحين ولا تزال صالحة للخدمة تماما. وتحصل على طاقتها من بطارية تعمل بالنظائر المشعة. لذلك فالطاقة بداخلها لا تنضب أبدا، وكوريوسيتي تعتبر مختبرا علميا كاملا يسير على عجلات.
صورة من: picture-alliance/dpa/Nasa/Jpl-Caltech/Msss
قدرات داخلية مدهشة
لدى كوريوسيتي مقاييس أجواء خاصة يمكنها تحليل العينات عن بُعد بمساعدة الليزر. وبالإضافة إلى درجة الحرارة، تقوم محطة أرصاد جوية متكاملة أيضا بقياس الضغط الجوي والرطوبة والإشعاع وسرعة الرياح. علاوة على ذلك، يحتوي الروبوت على وحدة تحليل لتحديد المركبات العضوية ويبحث دائمًا عن حياة خارج كوكب الأرض.
صورة من: NASA/JPL-Caltech/MSSS
لا تحفر القشرة فقط
لقد نجح المسبار كوريوسيتي فعلا في إثبات أن الحياة على المريخ ممكنة نظريًا. لكنه لم يجد الحياة بعد. الذراع القابض في مسبار كوريوسيتي به آلة ثقب قوية. هنا، عام 2013، يأخذ عينة في "خليج السكين الأصفر" بحفرة المريخ.
صورة من: NASA/JPL-Caltech
هيا إلى المختبر!
تتيح تقنية "كوريوسيتي" المبتكرة، للمرة الأولى، وضع العينات المأخوذة في أجهزة تحليل مختلفة. في البداية تدخل عينات التربة في نظام ترشيح، لكي تجري معالجة غبار المريخ. حيث يتم أولاً تصفيته وفصله إلى جزيئات مختلفة الحجم. بعد ذلك، يتم فرزهذه الجزيئات وإرسالها إلى آلات معملية تحليلية مختلفة.
صورة من: picture alliance/AP Photo/NASA
سلف صغير جدا
كانت النسخ السابقة لمركبة الفضاء كوريوسيتي أصغر بكثير. ففي 4 يوليو/ تموز 1997، تُركت مركبة الفضاء سوجورنر روفر (rover Sojourner)، صغيرة الحجم، على المريخ أول آثار لإطاراتها فوق غبار الكوكب الأحمر. كانت هذه هي المرة الأولى التي يُترك فيها روبوت متحرك لأجهزته الخاصة هناك، وكان مجهزا بمقياس أجواء للأشعة السينية لإجراء التحليلات الكيميائية ومزودا بكاميرات.
صورة من: NASA/JPL
مقارنة بين أجيال مركبات روفر الفضائية
هنا ثلاثة أجيال لمركبات الفضاء روفر. المركبة الصغيرة في المقدمة هي سوجورنر وزنها 10.6 كيلوغرام وهي ليست أكبر بكثير من سيارة لعبة. سرعتها القصوى 1 سم في الثانية. أما المركبة أبورتيونيتي (Opportunity) فتزن 185 كيلوغرامًا. بينما مركبة الفضاء كيوريوسيتي في حجم سيارة صغيرة، حيث يبلغ وزنها 900 كيلوغرام. وتسير مركبتا الفضاء الأكبر حجما بسرعة حتى 4 أو 5 سنتيمترات في الثانية.
صورة من: NASA/JPL-Caltech
ما يقرب من أربعة أشهر في الخدمة
سارت المركبة سوجورنر حوالي 100 متر خلال حياتها وأرسلت بيانات وصور حتى 27 سبتمبر/ أيلول 1997. وهذه واحدة من آخر الصور التي التقطتها، وقد تم التقاطها قبل تسعة أيام من انقطاع الاتصال اللاسلكي معها. وربما "ماتت" سوجورنر لأن البطارية لم تصمد في مواجهة الليالي الباردة.
صورة من: NASA/JPL
تمهيد الطريق لتكنولوجيا الغد
بدون تجربة سوجورنر، لم يكن من الممكن تصور تطوير مركبات فضاء روفر أحدث. ففي عام 2004، أنزلت ناسا روبوتين اثنين من نفس النموذج على المريخ هما: سبيريت (Spirit) وأوبورتيونيتي (Opportunity). وصمد الروبوت سبيريت لمدة ست سنوات وقطع مسافة 7.7 كيلومترات. وتسلق الروبوت الجبال وأخذ عينات من التربة وصمد في وجه الشتاء والعواصف الرملية. بينما انقطع الاتصال مع أخيه أوبورتيونيتي في 13 فبراير/ شباط 2019.
صورة من: picture alliance/dpa
تعديلات تقنية كثيرة
قطع الروبوت "أوبورتيونيتي" مسافة الماراثون البالغة 42 كيلومترًا في عام 2015، وهي أكبر بكثير من المسافة التي قطعتها مركبة "كوريوسيتي" وتمكن من أخذ عينات تربة. ولدى أوبورتيونيتي ثلاثة مقاييس أجواء مختلفة وكاميرا ثلاثية الأبعاد. وكانت آخر عملية تشغيل للروبوت في "وادي المثابرة" (Perseverance Valley)، وهو مكان عمل مناسب للروبوت الصبور، قبل أن تتعطل قدراته بفعل عاصفة رملية.
صورة من: picture-alliance/dpa
المناظر الطبيعية بالكوكب الأحمر
تم التقاط هذه الصورة البانورامية بواسطة كاميرا مركبة "كوريوسيتي"، أحدث مركبات روفر الفضائية وستظل في الخدمة لأطول فترة ممكنة، ويؤمل أن تستمر خمس سنوات أخرى على الأقل. وتبدو المناظر الطبيعية للمريخ مألوفة إلى حد ما ولا تختلف عن بعض الصحاري الموجودة على كوكب الأرض. فهل يكون ذلك إذن سببا في شغفنا بالتجول على المريخ أم أنه من الأفضل ترك تلك المهمة للروبوتات؟ إعداد: فابيان شميت/ص.ش