وكالة الفضاء الأوروبية تتوج مناورات اللقاء بالنجاح؛ سيتم تحقيق سابقة أخرى في نوفمبر عندما تهبط مركبة الهبوط من روزيتا على نواة المذنب
بعد رحلة دامت عقدًا من الزمن سعيًا للوصول إلى وجهتها، أصبحت المركبة الفضائية روزيتا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية اليوم أول مركبة فضائية تدور حول مذنب، لتفتح بذلك فصلًا جديدًا في دراسة النظام الشمسي.
تقع المركبة الفضائية روزيتا والمذنب P67 تشوريوموف-جارديمينكو على بعد 405 مليون كيلومتر من الأرض، أي في منتصف المسافة تقريبًا بين مداري المريخ والمشتري، حيث تسرع نحو النظام الشمسي الداخلي بسرعة حوالي 55 كيلومتر في الساعة.
ويسير المذنب في مسار مداري مدته ستة أعوام ونصف يجعله خلف المشتري إلى النقطة الواقعة بين مداري المريخ والأرض عند أقرب نقطة له من الشمس. سترافقه روزيتا لمدة عام تقريبًا أثناء دورانه حول الشمس والعودة إلى المشتري مرة أخرى.
تعتبر المذنبات اللبنات الأساسية للنظام الشمسي ومن الممكن أنها استخدمت "لزرع" الأرض بالماء وربما أيضًا بالمكونات الضرورية للحياة. ومع ذلك، لا تزال العديد من الأسئلة الأساسية حول المذنبات مفتوحة، ويأمل العلماء أنه من خلال البحث الدقيق والشامل، ستتمكن روزيتا من حل هذه الألغاز إما من المدار أو بمساعدة مركبة الهبوط فيلة، التي لا تزال داخل روزيتا وستهبط على سطح المريخ. المذنب في نوفمبر.
لم تكن الرحلة إلى المذنب بطريق مباشر. منذ إطلاقها في عام 2004، اضطرت المركبة الفضائية إلى استخدام جاذبية الأرض ثلاث مرات ومرة واحدة من جاذبية المريخ لمساعدتها على الدخول في مدار التقاء مع المذنب. كما سمح هذا المدار المعقد لروزيتا بالمرور بالقرب من الكويكبات Steins وLutetia والتقاط مشاهد غير مسبوقة وبيانات علمية مهمة عن هذين الجسمين.
وقال المدير العام لوكالة الفضاء الأوروبية جان-جون: "بعد عشر سنوات وخمسة أشهر وأربعة أيام من السفر نحو وجهتها، عندما دارت حول الشمس خمس مرات وقطعت 6.4 مليار كيلومتر، يسعدنا أن نعلن أننا وصلنا أخيرا إلى هناك". جاك دوردين.
"لقد صنعت مركبة روزيتا الأوروبية التاريخ بكونها أول مركبة فضائية تلتقي بمذنب، وهو ما يعد معلمًا مهمًا في بحثنا عن أصولنا. يمكن أن تبدأ الاكتشافات."
كان اليوم هو الأخير من سلسلة من عشر عمليات إشعال ومناورات بدأت في شهر مايو من هذا العام لضبط سرعة واتجاه روزيتا تدريجيًا لتتناسب مع سرعة المذنب. إذا فشلت إحدى هذه المناورات، فسيتم فقدان المهمة، وستمر المركبة الفضائية ببساطة بجوار المذنب.
بدأ المذنب P67 Churyumov-Gardimenko بالكشف عن شخصيته مع اقتراب روزيتا منه. وأظهرت الصور التي التقطتها كاميرا أوزوريس بين أبريل وأوائل يونيو أن نشاطه يظهر اختلافات. أصبحت هالة المذنب - وهي غلاف منتشر من الغاز والغبار - مشرقة ثم خفتت مرة أخرى خلال هذه الأسابيع الستة. وفي الوقت نفسه، تفترض القياسات الأولى من جهاز الموجات الدقيقة الموجود على مركبة الفضاء روزيتا، MIRO، أن المذنب يبعث بخار الماء إلى الفضاء بمعدل 300 ملليلتر في الثانية. قام مقياس الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء VIRIS بقياس متوسط درجة الحرارة على سطح المذنب ووجد أنها تبلغ حوالي 70 درجة مئوية تحت الصفر، مما يشير إلى سطح بارد ومترب وليس نظيفًا ومليئًا بالجليد.
وبعد ذلك، تبدأ الصور المذهلة الملتقطة من مسافة حوالي 12 ألف كيلومتر في الكشف عن أن النواة تتكون من جزأين كبيرين متصلين بما يشبه العنق، مما يمنحها مظهر البطة المطاطية. وأظهرت الصور المتعاقبة المزيد والمزيد من التفاصيل، وكانت الصورة الأخيرة هي الصورة الأعلى دقة التي تم تنزيلها من حاسوب المركبة الفضائية اليوم (انظر الصورة في بداية المقال).
يقول مات تايلور، العالم في مشروع روزيتا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية: "إن أول رؤية واضحة للمذنب تمنحنا الكثير للتفكير فيه".
"هل يعود هذا الهيكل المزدوج إلى أن النواة مكونة من مذنبين اتحدا في تاريخ النظام الشمسي، أم أنه مذنب واحد تآكل بشكل كبير وأصبح غير متماثل مع مرور الوقت؟ وفقًا لهذه السمة، فإن روزيتا هي في أفضل مكان لدراسة العظم الفريد."
وتبعد المركبة الفضائية الآن مسافة 100 كيلومتر عن سطح قلب المذنب، لكنها ستقترب أكثر خلال الأسابيع الستة المقبلة. وسيدور مرتين على شكل مثلث أمام المذنب، أولا لمسافة 100 كيلومتر ثم يهبط لمسافة 50 كيلومترا. وفي هذه المرحلة، ستتمكن المزيد والمزيد من الأجهزة من توفير بيانات علمية مفصلة عن المذنب، ومسح سطحه بحثًا عن أفضل موقع لهبوط فيلة.
في نهاية المطاف، ستقترب روزيت من المدار الدائري تقريبًا على ارتفاع 30 كيلومترًا، واعتمادًا على نشاط المذنب، ربما تكون أقرب إلى ذلك. يقول سيلفان لودويس، مدير عمليات روزيتا: "إننا نواجه تحديًا للتعرف على البيئة غير المألوفة للمذنب، والبدء في الدوران حوله ثم الهبوط في النهاية".
وفي نهاية أغسطس سيتم اختيار أفضل خمسة مواقع للهبوط، وفي منتصف سبتمبر سيتم اختيار الموقع المفضل من بينها. سيتم تأكيد الجدول الزمني النهائي لسلسلة الأحداث - حاليًا هو إصدار Philly في 11 نوفمبر - في منتصف أكتوبر.
وقال مات: "خلال الأشهر المقبلة، بالإضافة إلى توصيف نواة المذنب وتحديد قواعد استمرار المهمة، سنجري الاستعدادات النهائية لمعلم تاريخي جديد في برنامج الفضاء وهو الهبوط على مذنب".
"بعد الهبوط، ستواصل روزيتا مرافقة المذنب إلى أقرب نقطة له من الشمس في أغسطس 2015 وما بعده، ومراقبة سلوكه من مسافة قصيرة لتزويدنا برؤية فريدة وتجربة في الوقت الحقيقي لكيفية تغير المذنب أثناء تحركه. يتحرك حول الشمس."
للحصول على معلومات على موقع وكالة الفضاء الأوروبية
المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم
بخصوص موضوع موقع العلوم
تعليقات 20
شبل الأسد
لقد وصلت إلى نقطة جيدة، لكن استنتاجاتك بأنها مجرد خدعة ترجع إلى نقص المعرفة حول تخطيط مسار المركبة الفضائية روزيتا.
لو كانت روزيتا تتحرك بالسرعات المعتادة للمركبات الفضائية في النظام الشمسي، لكانت سرعتها كبيرة جدًا بحيث لا يمكن محاصرة مجال جاذبية المذنب تشيرموييف. وفي الواقع، لو أرسلت روزيتا مباشرة إلى تشيرمويف، لما وقعت في مجال جاذبية المذنب. لكي تُحاصر المركبة الفضائية في مجال جاذبية المذنب، كان لا بد من إبطاء حركتها بشكل كبير. كان هناك خياران بديلان لإبطاء السرعة: (1) إضافة كمية كبيرة من الوقود إليها لإجراء الكبح، (2) إبطاء حركتها مع الاستخدام المتطور لجاذبية الأجرام السماوية الكبيرة.
الخيار الثاني يسمى "مقلاع الجاذبية" أو أسماء مشابهة.
العيب الرئيسي لمناورات ارتداد الجاذبية هو أنها تتطلب عادةً وقتًا طويلاً جدًا. وهذا هو السبب في أن زمن سفر روزيتا استغرق حوالي 10 سنوات بدلاً من نصف عام (نصف عام إذا تم فرملة المركبة الفضائية دون حراس الجاذبية).
شبل الأسد
لقد وصلت إلى نقطة جيدة، لكن استنتاجاتك بأنها مجرد خدعة ترجع إلى نقص المعرفة حول تخطيط مسار المركبة الفضائية روزيتا.
لو كانت روزيتا تتحرك بالسرعات المعتادة للمركبات الفضائية في النظام الشمسي، لكانت سرعتها كبيرة جدًا بحيث لا يمكن محاصرة مجال جاذبية المذنب تشيرموييف. وفي الواقع، لو أرسلت روزيتا مباشرة إلى تشيرمويف، لما وقعت في مجال جاذبية المذنب. لكي تُحاصر المركبة الفضائية في مجال جاذبية المذنب، كان لا بد من إبطاء حركتها بشكل كبير. كان هناك خياران بديلان لإبطاء السرعة: (1) إضافة كمية كبيرة من الوقود إليها لإجراء الكبح، (2) إبطاء حركتها مع الاستخدام المتطور لجاذبية الأجرام السماوية الكبيرة.
الخيار الثاني يسمى "مقلاع الجاذبية" أو أسماء مشابهة.
العيب الرئيسي لمناورات ارتداد الجاذبية هو أنها تتطلب عادةً وقتًا طويلاً جدًا. وهذا هو السبب في أن زمن سفر روزيتا استغرق حوالي 10 سنوات بدلاً من نصف عام (نصف عام إذا تم فرملة المركبة الفضائية دون حراس الجاذبية).
ملحق لشرح ميكي التفصيلي وإجابة مبنية على أسس سليمة لشبل الأسد.
سرعة الهروب شيء والسرعة المدارية شيء آخر يعتمد على نصف قطر الدائرة. عندما تكون كتلة المركبة الفضائية ضئيلة مقارنة بكتلة المذنب (وهذا هو الحال هنا)، فإن السرعة في مدار دائري ستكون (Vo=SQRT(G*M/R) حيث G- ثابت الجاذبية العالمية، م- كتلة المذنب و R مسافة القمر الصناعي من مركزه وفي حالتنا سرعة رشيد على مسافة 30 كم من مركز المذنب ستكون 8.36 سم/ثانية فقط وسيكتمل دورة كاملة حول المذنب في 26.1 يوما، وعلى الرغم من أن هذه سرعة منخفضة للغاية إلا أنه يمكن التحقق منها وإجراء التصحيحات عند الضرورة، ولكن تجدر الإشارة إلى أن هذه هي سرعة القمر الصناعي حول المذنب عندما يكون المذنب مع ويتحرك قمره الصناعي بسرعة هائلة في مداره حول الشمس.
نأمل أن يكون كل شيء واضحا الآن.
عاش الاسد,
أنت على حق في أنه يبدو أن هناك صعوبة هنا في تكوين دائرة حول هذا المذنب، لكن لا يزال ذلك ممكنًا في ظل ظروف وقيود معينة.
سأحاول أن أشرح بإيجاز مع مراعاة البيانات التي جمعتها الآن على الإنترنت لإعطاء إجابة
أكثر دقة قليلاً وأكثر إرضاءً أيضًا (على الأقل مما قرأته هنا في التعليقات):
1. لأن سرعة الهروب لهذا المذنب تبلغ 0.46 م/ث. أي أنه إذا كانت السرعة العمودية لجسم معين،
وقال التدرج لمجال الجاذبية، على سطح سطح المذنب أكبر من هذه السرعة، وبالتالي يمكن للجسم الهروب فعلا
بسبب جاذبية المذنب. فقط لإعطاء التناسب، سرعة الهروب من الأرض هي 11,186 م/ث،
ومن سطح القمر 2,400 متر في الثانية ومن بلوتو 1,200 متر في الثانية.
2. بما أن قوة الجاذبية هي قوة نسبية بين كتلتي الأجسام وتتناسب عكسيا مع المسافة بينهما، فإن قوة الجاذبية التي "يشعر بها"
بالنسبة للأجسام الأخرى في الفضاء، مثل الشمس والكواكب الأخرى في مدار الشمس، فإن المركبة الفضائية لا تكاد تذكر. لذا، الآن
علاقة القوى (حرفياً) في هذه المسألة هي فقط بين المركبة الفضائية والمذنب من أجل الأمر. بالطبع، في المحاكاة
الحقائق التي تتطلب دقة عالية جدًا، فكر في كل شيء قدر الإمكان.
3. إذا كانت سرعة المركبة الفضائية في اتجاه متجه التدرج لمجال جاذبية المذنب تساوي السرعة
تبلغ سرعة الهروب 0.46 م/ث، وبالتالي فإن المركبة الفضائية ستصبح فعليًا قمرًا صناعيًا للمذنب. إذا كانت هذه السرعة أصغر
وبالتالي فإن المركبة الفضائية سوف تستحوذ على جاذبية المذنب وإذا كانت أكبر من هذه السرعة فإن المركبة الفضائية سوف تتغلب على الجاذبية
من المذنب و"الهروب" منه فعليًا.
4. على الرغم من أنه من الصعب جدًا تحقيق مثل هذه الدقة والحفاظ على هذه السرعة، إلا أنه لا يزال من الممكن استخدام أجهزة الاستشعار الدقيقة جدًا الموجودة في عصرنا،
والتي في الواقع تقيس المسافة من الأرض باستمرار بدقة عالية جدًا وبالتالي يمكن تقييم ما إذا كنت تقترب أم تبتعد
من المذنب في الواقع، أي تصحيح يتم إجراؤه عن طريق تشغيل الشعلات يهدر الطاقة، وبالتالي كلما زادت دقة القياس
كما أن دقة المناورات أعلى أيضًا، لذا سيكون هناك "إهدار" أقل للطاقة للمركبة الفضائية.
5. لكن المشكلة الحقيقية في هذه القصة بأكملها هي أنه ليس مذنبًا له جسم كروي، لذا فإن مجال الجاذبية هنا أيضًا
ليست كروية. ويترتب على ذلك صعوبة إبحار المركبة الفضائية بطريقة فضائية حولها، بحيث يكون اتجاه حركتها عمودياً على اتجاه المتجه
تدرج مجال الجاذبية للمذنب. وللتغلب على هذه المشكلة يجب تقليل الانحراف قدر الإمكان،
والطريقة البديهية هي في الواقع الاقتراب من سطح المذنب قدر الإمكان. لذا في الواقع، انحناء المجال سيكون مهملاً،
أي أن sinx = x وسوف يفهم الفهم.
آمل أن أكون ساعدت 🙂
و. بن نير
إصلاح صغير ولكنه مهم. يتناقص الوزن مع مرور الوقت بسبب استخدام الوقود لإجراء تصحيحات المسار سواء كان ذلك تصحيحات المسار أو استخدام المحرك الرئيسي أو استخدام محركات الملاحة. إذا لم تخونني ذاكرتي، فقد مر وقت طويل منذ أن ارتديت كراسي الأكاديمية (ولدت عام 156 قبل الميلاد). يتم استخدام حساب التفاضل والتكامل هنا.
شبل الأسد
ادعاءك خاطئ على الرغم من أنه نابع من حدس جسدي حقيقي
ورغم أنه من الصحيح أن قوة جاذبية المذنب صغيرة مقارنة بالكواكب التي تدور حول الشمس
مثل المريخ وحتى القمر، إلا أنها أكبر من 0.
ولذلك، إذا كانت قوة الجاذبية صغيرة، فلا بد من المطالبة بالقوة المعاكسة لها،
ستكون قوة الطرد المركزي الناتجة عن دوران الوردة حول المذنب أصغر وأقل تساويًا
أو أكبر في الحجم (ولكن معاكسة في الاتجاه) لقوة الجاذبية. هذا هو فيزياء الصف العاشر
إذا خدمتني ذاكرتي بشكل صحيح.
يفرض هذا المطلب أن تكون الوردة خفيفة الوزن قدر الإمكان، ومعطاة
وزنه (ثابت تقريبا)، ثم ستكون سرعة دورانه حول المذنب بطيئة نسبيا
بالنسبة للسرعة كان مطلوبا أن يدور حول أجرام سماوية أثقل.
حسنًا، من الممكن أن يكون لدى وكالة الفضاء الأوروبية شخص يعرف كيفية حسابها.
الحقيقة - رشيد هناك.
المعجزات
"تميل" في زمن الماضي، و"تميل" في زمن المستقبل. أما بالنسبة لكلمة "لماذا". بالقصد الذي تشير إليه، إذا قمت بوضع علامات الترقيم على الكلمة، فيجب أن يكون هناك محور تحت الحرف "L". مع القصد الذي أشير إليه تحت حرف "l" يجب أن يكون هناك قرصة ومن ثم ليس بالضرورة أن تضع علامة استفهام، أما بالنسبة لكلمة "كروية" فأنت على حق فمن الممكن بل والمستحب كتابتها "كروية". علاوة على ذلك، إذا كنت تريد أن تسمع ما هو جميل، فهو ليس في علم الفلك، فأنا أرفق رابطًا
https://www.youtube.com/watch?v=CH4_zH9-vfI
تلميح: أنا لا أعرف اللغة الروسية، ربما أنت تعرفها
حياة
بالإضافة إلى ذلك - "لماذا لا تصدق وكالة الفضاء الأوروبية". - علامات الاستفهام مفقودة، وأعتقد أيضًا أنه الأصح تجربة "لماذا"... (لماذا - لأي غرض؟ لماذا - بسبب ماذا؟).
و"كروية" - ربما كنت تعني "كروية"، أليس كذلك؟
فقط - لا تأخذني على محمل الجد، العبرية ليست مجالي القوي...
حياة
إذا كنت تريد أن تكون دقيقًا - يجب أن تقول "حاول" وليس "لا تحاول"...
حياة،
لقد كانت مزحة، من الواضح أنه صدق "وكالة الفضاء الأوروبية" وليس شبلنا المحبوب هنا
فتحة الفم
لماذا لا تصدق وكالة الفضاء الأوروبية. لقد قاموا بأشياء ناجحة في دراسة النظام الشمسي. مثل وضع مركبة فضائية في مدار حول المريخ والزهرة ومركبة هويجنز الفضائية التي هبطت على تيتان. أما بالنسبة للكويكبات، فقد تم وضع المركبة الفضائية الأمريكية NEAR في مدار حول كويكب إيروس الذي يبلغ قطره 33 كيلومترا. المركبة الفضائية الأوروبية Mars Express التي تم وضعها في مدار حول المريخ، قمنا خلال مداراتها حول المريخ بمناورة بها بحيث مرت على مسافة 96 كم من فوبوس، وهو جسم يبلغ طوله 26 كم. وفيما يتعلق بالأجسام الصغيرة مثل الكويكبات، فمن الصعب التحدث من حيث القطر لأنها ليست أجسامًا كروية.
حاييم، أعتذر، فأنا أعاني من عسر القراءة في مهنتي.
على أي حال، إذا كان من وكالة الفضاء الأوروبية، فأنا لا أصدقهم وسأقوم بإجراء الحسابات مباشرة 🙂
PS
شكرا على التصحيحات (لا توجد سخرية هنا).
فتحة الفم
أولاً، اكتب مضطرباً وغير مضطرب. ثانياً، تم بناء المركبة الفضائية في ألمانيا في إطار وكالة الفضاء الأوروبية. يرجى أن تكون دقيقا في التفاصيل. حاول أن تكتب دون أخطاء إملائية في المرة القادمة. في مهنتي أنا محرر لغوي.
معجزات، أعتقد أنه كذلك، ولكن بطريقة ما، وبشكل حدسي، ما يقوله يبدو صحيحًا. بالطبع لا أعتقد أن جور على حق، لأنه لولا ذلك لما تمكنوا من القيام بذلك. لكن الأمر "يبدو" منطقيًا إلى حد ما 🙂
لكنني لست أحمقًا، وأنا كسول جدًا في إجراء الحسابات (بمعنى - ليس من المهم بالنسبة لي التحقق)، أنا أؤمن بوكالة ناسا هذه المرة 🙂
شبل الأسد
هل قمت بالحسابات أم أنك مجرد تخمين؟
كيف يمكنك أن تدور حول مذنب؟ كتلته صغيرة جدًا لدرجة أنه ليس لديه قوة جاذبية أو أن لديه قوة صغيرة جدًا.
يمتلك القمر الصناعي للمركبة الفضائية سرعة هائلة ولا يمكن تحويله إلى دوران دائري. شيء هنا هو خدعة.
من الصعب أيضًا إرسال مسبار يتحطم لأنه قد يخطئ في رؤية المذنب.
على أي حال، شكرا للمعلومات.