التغلب على لعنة المريخ

أربع مركبات فضائية تشق طريقها إلى المريخ

وحقيقة أن المريخ كان قريباً منا الصيف الماضي لم تكن مخفية عن أعين الدول المرتادة للفضاء. ما لا يقل عن أربع مركبات فضائية تشق طريقها إلى المريخ. تم إطلاق ثلاثة منها هذا الصيف، وواحدة يابانية، دارت حول الأرض لمدة أربع سنوات تقريباً بسبب خلل في الإطلاق، وهي الآن في طريقها إلى المريخ، لكن ليس من المؤكد أنها حتى لو وصلت إلى هناك سوف تكون قادرة على القيام بمهمتها. هناك نوع من اللعنة يخيم على الكوكب الأحمر - 20 من أصل 30 عملية إطلاق تم إطلاقها إليه حتى الآن انتهت بالفشل. وكانت آخر مركبة فضائية تم إطلاقها خارج الولايات المتحدة، وهي "المهمة 96 إلى المريخ" الروسية في عام 1996، تحطمت في المحيط الهادئ بعد فشل إطلاق الصاروخ. في عام 1999، تحطمت مركبتان فضائيتان أمريكيتان على المريخ: مركبة المناخ المدارية ومركبة الهبوط القطبية المريخية.

ويرتبط سبب كثافة الإطلاقات بحدث فلكي غير عادي: المسافة بين الأرض والمريخ هي الأصغر خلال 73 ألف سنة الماضية، 55.8 مليون كيلومتر فقط (انظر: "نجم أحمر وقريب" غاليليو 61 من قسم الأخبار). المرة القادمة التي ستكون فيها المسافة بين النجمين قصيرة جدًا، من المتوقع أن تحدث فقط في عام 2287. تستغرق الرحلة من الأرض إلى المريخ عادة من 10 إلى 12 شهرًا، بينما نظرًا لصغر المسافة بين الكواكب فإن الرحلة الحالية للمركبات الفضائية على طريقهم سوف يستمر 7 أشهر فقط. ولهذا السبب، قررت وكالة ناسا إرسال روبوتين في محاولة لزيادة فرصة الاستفادة من نافذة الفرص الفلكية.

سنعود إلى المركبة الفضائية اليابانية لاحقًا، ولكن من بين تلك التي تم إطلاقها في عام 2003، كانت أول مركبة فضائية هي في الواقع مركبة الفضاء مارس إكسبريس Mars Express التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. ستدور هذه المركبة الفضائية حول المريخ وستطلق الصور التي ستلتقطها مركبة الهبوط التي تحملها: Beagle 2. المركبة الفضائية - التي تنتمي إلى الاتحاد الأوروبي ككل، ولكن تم تطويرها في بريطانيا العظمى وبالتالي تحمل اسم السفينة في التي اكتشفها تشارلز داروين، تحمل مجموعة متنوعة من الأدوات العلمية التي سيتم حفرها في تربة المريخ، وسيتم اختبار الصخور والبحث عن الماء. وقال ديفيد ساوثوود، المدير العلمي لوكالة الفضاء الأوروبية: "سنبحث عن أدلة على وجود حياة في الماضي، أو حتى عن الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش اليوم".

ويقول الموقع الإلكتروني للوكالة: "تمثل المركبة الفضائية الأوروبية Mars Express أكبر جهد لاستكشاف المريخ حتى الآن من قبل وكالة الفضاء الأوروبية". يمكن أن يكون الخيال العلمي مصدر إلهام لأن أحد الأهداف الرئيسية هو معرفة ما إذا كان بإمكان البشر البقاء على قيد الحياة على هذا الكوكب (انظر: بيتر هيلمان - "العيش على المريخ"، غاليليو، العدد 55). وقال ساوثوود: "بالنسبة لي كعالم، من المهم أن نتخذ الخطوة الأولى نحو مهمة مأهولة إلى المريخ والتي يمكن إطلاقها خلال 20 إلى 25 عامًا".

وستكون المركبة الفضائية البريطانية بمثابة نسخة 2003 من مركبتي فايكنج الفضائيتين اللتين هبطتا على المريخ عام 1976، واللتين لم تجدا دليلا قاطعا على وجود حياة على المريخ، رغم أنهما لم ينفيا هذا الاحتمال تماما أيضا. وتم تصنيع مركبة "مارس إكسبرس" التي يبلغ وزنها 1.12 طن لصالح وكالة الفضاء الأوروبية من قبل مجموعة أوروبية بقيادة شركة "أستريوم"، وتم إطلاق "أستريوم" في الثاني من يونيو/حزيران الماضي على متن صاروخ "سويوز" من بايكونور في كازاخستان.

وفي نهاية شهر تشرين الثاني/نوفمبر، سيتم تفعيل جميع الأنظمة الموجودة على متن مركبة Mars Express، ومن ثم ستكون جاهزة لإطلاق مركبة Beagle 2. وسيتم توجيه المقصورة التي يبلغ وزنها الإجمالي 60 كجم والتي تحتوي على مركبة الهبوط الصغيرة، إلى 20 ديسمبر إلى المسار الذي من المفترض أن يهبط على المريخ. ومن المقرر أن يدخل الأجواء المريخية بعد خمسة أيام، في يوم عيد الميلاد. عند الدخول، تكون المركبة محمية بدرع حراري. سيتم فتح مظلتين وتوفير تباطؤ إضافي. وعندما ينخفض ​​وزنها إلى 30 كيلوغراماً بعد إطلاق صواريخ التباطؤ، ستهبط في المنطقة المعروفة باسم إيسيدس بلانيتيا، وستخفف ثلاث وسائد هوائية اللمسة الأخيرة على الأرض. ستستمر هذه المرحلة الحرجة من المهمة لمدة عشر دقائق، بدءًا من الدخول إلى الغلاف الجوي وحتى الهبوط. وعندما تهبط، ستبث الأخبار السارة على أنغام أغنية لفرقة البوب ​​البريطانية بلور.

في هذه الأثناء، سيتم تشغيل محركات Mars Express وستقوم بسلسلة من المناورات للدخول إلى المدار حول المريخ. عند هذه النقطة سيتم تنشيط المحرك الرئيسي، مما يوفر التباطؤ اللازم لتحقيق مدار متوسط ​​بيضاوي الشكل للغاية. ستكون هناك حاجة إلى أربع عمليات إشعال أخرى للوصول إلى المسار النهائي. وهذا مدار قطبي تقريبًا، على ارتفاع 250 كيلومترًا فوق سطح المريخ.

وعلى الأرض، سيتم فتح مختبر بحجم مظلة من بيجل 2، وسيخرج منه ذراع ميكانيكية بها حفارات ومطياف وكاميرات، بالإضافة إلى مجموعة من الخلايا الشمسية لتوفير الكهرباء. حوالي ثلث وزن المركبة الفضائية مخصص للعلوم البحتة وسيشغل معظمه مقياس الطيف الذي سيتم استخدامه لقياس الكتلة والتركيب الكيميائي للسطح. وقال كولن فيلينغر، كبير العلماء في مركبة بيغل 180: "نحسب النشاط على أساس عمر تشغيلي يبلغ 2 يوما، إذا كنا محظوظين، قبل أن يتم تغطية مجمعات الطاقة الشمسية بالغبار"، ووفقا لفيلينغر، تنخفض درجة الحرارة كل ليلة إلى سبعين درجة تحت الصفر. درجة مئوية. "سنبحث عن المياه والمعادن التي يمكن أن تزودنا بالدليل على وجود مياه متدفقة ومواد عضوية على الكوكب. وقال بيلينجر: "إذا تمكنا من إثبات أن الحياة تطورت هناك، فسوف يجيب ذلك على أكبر سؤال يواجه البشرية"، مضيفًا: "إذا تمكنا من العثور على أي دليل على وجود حياة - بأي شكل من الأشكال - في الفضاء، فسيكون ذلك رائعًا. وهذا سيثبت أخيرا أننا لسنا وحدنا".

كان راندال كينز، حفيد داروين ومن قبيل الصدفة أيضًا أحد أقارب الاقتصادي جون ماينارد كينز، متحمسًا. "لا بد أن داروين كان متحمسًا للغاية إذا سمع عن البيجل"، هذا ما قاله كينز قبل عام تقريبًا في افتتاح معرض في المتحف البحري الوطني البريطاني حول رحلات البيجل. "السؤال الأساسي الذي تم طرحه في رحلتي البيجل هو كيف بدأت الحياة. أحدث داروين ثورة في النظرة الدينية بنظرية التطور حول الانتقاء الطبيعي. إذا وجدنا حياة على كوكب آخر، فكروا في العواقب التي ستكون عليها". يقول كينز إنه على الرغم من مرور 2 عامًا تفصل بين طائرتي البيجل، فإن جده كان سيعرف هذه المبادرة ويقدرها. وأضاف أن الملاحة كانت مهمة أيضًا لداروين في البيجل الأصلية، كما أنها ضرورية أيضًا للبيجل. "طرح داروين أيضًا أسئلة كبيرة حول الحياة، كما تفعل بيغل الآن."

وبعد أسابيع قليلة من الإطلاق، ترددت أنباء عن اكتشاف مشاكل في المركبة الفضائية الأوروبية مارس إكسبريس، التي تشق طريقها إلى المريخ منذ بداية يونيو/حزيران 2003. والخلل يكمن في نظام الطاقة، وأفادت التقارير أن تعمل المركبة الفضائية بسبعين بالمائة فقط من إنتاجها من الطاقة، ولكن مع ذلك هناك فرص كبيرة لوصولها إلى وجهتها والنجاح في إنجاز مهمتها.

زوج من المركبات الروبوتية

أطلقت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) بنجاح في 8 يوليو/تموز الماضي من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا، مركبة فضائية تحمل مركبة فضائية، هدفها استكشاف كوكب المريخ. تنفس موظفو ناسا الصعداء عندما اضطروا لمدة أسبوعين إلى إصلاح الأعطال في المركبة الفضائية بشكل متكرر. زادت وكالة ناسا اختبارات مهماتها إلى المريخ بعد خسارتها مركبتين فضائيتين عام 1999. وحلقت مركبة "المدار المناخي" على مسافة قريبة جدا من سطح المريخ بسبب أخطاء محرجة: أخطاء بين البيانات المنقولة بين البرامج المكتوبة من قبل فريقين مختلفين - واحد بالبوصة وواحد بالبوصة وواحد بالبوصة وواحد بالبوصة. والآخر بالقياسات المترية، وتحطمت المركبة الفضائية "مارس فولر لاندر" بعد توقف صواريخها المكابح عن العمل.

تم تصميم كلا المركبتين ليكونا بمثابة جيولوجي ميداني يبحث عن أدلة على الأنشطة المائية في الماضي على كوكب المريخ. كل واحد من الروبوتات عبارة عن جهاز على شكل وحجم عربة الغولف، وهو مناسب للإقامة لمدة ثلاثة أشهر على هذا الكوكب. ومن المفترض أن ينضم الروبوت المسمى "أوبورتيونيتي" إلى المركبة الفضائية الأولى من نوعها "سبيريت" التي انطلقت في 10 يونيو/حزيران، وسيصل الاثنان معا إلى المريخ أوائل يناير/كانون الثاني. تم اختيار أسماء الروبوتات من بين عشرة آلاف مقترح في محاولة للعثور على ألقاب لهم تنال إعجاب الجمهور الأمريكي. ومن المحتمل أن يكون سبب رغبة ناسا القوية في جعل الرأي العام الأمريكي مثل الروبوتات مرتبطًا بالتكلفة التي سيتم تكبدها: حوالي 800 مليون دولار.

وقد تم تجهيز كل مركبة بمجموعة من المعدات العلمية التي تتضمن زوجًا من الكاميرات التي ستلتقط صورًا بانورامية مجسمة؛ كاميرا مجهرية وثلاثة مطياف. سيتم استخدام كاميرات ستيريو إضافية للملاحة في السيارة. سيتم استخدام زوجين إضافيين من الكاميرات لاكتشاف العوائق في مسار السفر. سيتم وضع كاميرا إضافية في الجزء السفلي من مركبة الهبوط للمساعدة في تقليل الحركة الأفقية قبل الاصطدام المحتمل بالعائق. تعمل جميع الكاميرات العشر الموجودة في كل مركبة فضائية - ثلاث كاميرات علمية وسبع كاميرات هندسية - بشكل جيد على الأقل في جميع التجارب التي يتم إجراؤها أثناء الرحلة. أعاد أحد أجهزة قياس الطيف الثلاثة (الكاميرات العلمية) الموجودة على "Spirit" بيانات لا تتناسب مع التنسيق المطلوب منها. يعمل المقياسان الطيفيان الآخران الموجودان على الروح وجميع مقاييس الطيف الثلاثة الموجودة على متن المركبة "Opportunity" بشكل صحيح. ومن بين أشياء أخرى، تحمل المركبة الفضائية مطياف الأشعة السينية (الأشعة السينية) الذي يفحص جسيمات ألفا، ومطيافًا
يحمل هذان الشخصان ذراعًا قابلاً للتعديل يخرج من السيارة حيث سيتم تصوير عينات التربة عن قرب لتحليل تركيبة الصخور والتربة.

ولا تتوقع ناسا أن تقدم المركبة الفضائية بيانات تشير إلى علامات الحياة على المريخ. ومع ذلك، إذا تمكنوا من العثور على دليل على وجود مصادر المياه، فسيكون العلماء قادرين على معرفة ما إذا كانت هناك ظروف في الماضي على الكوكب سمحت بتكوين الحياة.
وقد تم اختيار مواقع هبوطهما، في مناطق متقابلة من الكوكب على الرغم من قربهما من خط الاستواء، بعناية بعد دراسة شاملة تم فيها فحص طبيعة سطح المريخ وفقا للصور الواردة من قمر صناعي للتصوير يدور حوله منذ عام 1997 و يوفر صورًا حادة للباحثين على الأرض.

تم اكتشاف أدلة جيولوجية على أن الأنهار والجداول كانت تتدفق على سطح المريخ، وكانت هناك بحيرات وبحار على سطحه. وقام الباحثون بمعالجة صور المنحدرات والأخاديد الموجودة على سطح الكوكب، وأظهروا كيف تشكلت هذه التكوينات الجيولوجية نتيجة تدفق المياه القوي في الماضي. ومع ذلك، لم يجد الباحثون إجابات واضحة على الحقيقة الغريبة المتمثلة في أن جميع الأنهار تبدأ وتنتهي فجأة، دون أن تنقسم إلى قنوات أضيق. والتفسير هو أنه على عكس الأرض، حيث يكون مصدر المياه زخات مطر، فإن المياه الموجودة على سطح المريخ تأتي في الغالب من خزانات المياه الجوفية. وقد تلقى البحث مؤخراً تعزيزات باكتشاف رواسب جليدية تحت الأرض على كوكب المريخ، وهي حقيقة تشير إلى أن المياه ربما تدفقت وتجمدت، نتيجة التغيرات الجذرية في مناخ الكوكب (انظر الإطار).

ولذلك ستنطلق مركبات الاستطلاع التابعة لناسا إلى المواقع التي وجدت فيها أدلة قوية على تدفق المياه في الماضي ووجود رواسب جليدية في الوقت الحاضر، وستقدم بيانات عن الصخور وتركيبها المعدني، لتأكيد الفرضيات. وسوف ينقلون الصور والمعلومات إلى قمر صناعي يدور حول الكوكب، والذي سيرسلها مرة أخرى إلى الأرض.

وكلفت المهمة الحالية وكالة ناسا 800 مليون دولار، ويأمل باحثو الفضاء في تكرار نجاح المهمة عام 1997، عندما هبط الروبوت المتنقل (سوجورنر) لأول مرة على المريخ. ومن المفترض أن تكون الروبوتات الجديدة أكثر تقدما وتقوم بنقل المعلومات والصور من الصخور والأرض مباشرة إلى مراكز مختلفة حول العالم.

الفرصة الأخيرة للأمل الياباني

اقتربت سفينة فضاء يابانية أطلقت عام 1998 من الأرض من أجل زيادة سرعتها للسماح لها بالوصول إلى المريخ. تعرضت سفينة الفضاء نوزومي (الأمل باليابانية) لتوهج شمسي فور إطلاقها وقد لا تصل إلى وجهتها. تعاني أنظمتها المحمومة من خلل ويجب إصلاحها بطريقة ما حتى لا تفوت المركبة الفضائية كوكب المريخ وتضيع في الفضاء.

وقال ياسونوري ماتوجاوا، مدير مركز كاجوشيما الفضائي الياباني: "في تقديري، هناك فرصة بنسبة خمسين بالمائة للنجاح في ترميم نوزومي بناءً على البيانات المتوفرة لدينا حاليًا". لقد تأخرت المركبة الفضائية بالفعل عن الموعد المحدد بخمس سنوات ونفد وقودها. أدى التوهج الشمسي إلى إتلاف أنظمة الاتصالات والأنظمة الكهربائية للمركبة الفضائية. نظام التدفئة للتحكم في الارتفاع بالمركبة الفضائية لا يعمل وسيسبب ذلك مشاكل عندما تبتعد نوزومي عن الشمس. لقد تجمد الوقود وقد لا تتمكن من إشعال صواريخ التباطؤ الخاصة بها عندما تصل إلى مدار حول المريخ.

وقال الدكتور ديفيد ويليامز من مركز جودارد الفضائي التابع لناسا في ماريلاند: "إنهم في ورطة كبيرة". "إذا لم يعمل نظام التدفئة، فقد يمر فوق المريخ. وعلى أية حال، لن يتمكنوا من تفعيل أجهزتها".

المركبة الفضائية القادمة إلى المريخ

أعلنت ناسا في بداية أغسطس 2007 أن بعثة إلى القطب الشمالي للمريخ لاستكشاف خطوط العرض العليا ستنطلق في عام 2003. سيتم تسمية المركبة الفضائية، غير المأهولة بالطبع، باسم فينيكس. ومن المقرر أن يهبط على المريخ في عام 2008 وسيقوم بفحص عينات تحت الأرض لمعرفة ما إذا كانت تحتوي على جزيئات عضوية. وإذا سارت الأمور على ما يرام، فسيكون فينيكس هو الأول في سلسلة كشافة المريخ، وهو برنامج بميزانية قدرها 325 مليون دولار لدراسة الكوكب الأحمر. على ما أذكر، إحدى المركبات الفضائية التي تحطمت على المريخ عام 2001 كانت مركبة الفضاء مارس فولر لاندر التي كان من المفترض أن تهبط في القطب الجنوبي.

>الصندوق:
الاكتشافات الأخيرة: الجدل حول المياه

وبينما يمتلئ المريخ بالقنوات، التي تبدو كما لو أنها لا يمكن أن تتشكل إلا نتيجة لنشاط المياه المتدفقة، فإن البيانات المرسلة من المركبات الفضائية غير المأهولة على المريخ دفعت بعض العلماء إلى افتراض أن لون صدأ الكوكب الأحمر لم يأت من وجود الماء ونشاطه كما هو مفترض عادة، ولكن تم إنشاؤه بواسطة تيار رقيق من النيازك الصغيرة التي سقطت على السطح في أوائل سبتمبر 2003، نقلت مجلة "نيو ساينتست" عن ألبرت ين من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في كاليفورنيا قوله: تشير بيانات مهمة باثفايندر التي تمت عامي 96-97 إلى وجود نيازك وغبار يشمل الحديد والمغنيسيوم على سطح المريخ. "إذا كان هذا هو الحال بالفعل، فربما لم يكن من الضروري أن يكون المريخ رطبًا بعد كل شيء"، يقول: 3/9/03 قدر العديد من العلماء أن اللون الأحمر جاء من العمليات الكيميائية بين الحديد الموجود في الصخور والمياه الموجودة في الصخور. كان في البرك والأنهار التي أصبحت اليوم سوداء. وفقا للتجارب التي أجراها ين، ليس هناك حاجة إلى الماء لتكوين الصدأ؛
وفي هذه التجارب، تم تعريض الحديد للأشعة فوق البنفسجية في غرفة تحتوي على غازات ذات تركيب مماثل لتلك الموجودة في الغلاف الجوي للمريخ وفي درجات حرارة منخفضة تبلغ حوالي ستين درجة مئوية تحت الصفر. وقال ين أيضًا إن شبكة الوديان والقنوات الجافة دليل على تدفق المياه على سطح المريخ، لكن يبدو أن الماء لعب دورًا صغيرًا فقط في تلوين السطح. والحقيقة هي أنه لم يتم العثور على كميات كبيرة من الكربون (الكربونات). وهذا يعني أن المريخ عبارة عن سهوب جليدية لا يمكن أن تدعم الحياة أبداً، وهذا يدل على عالم متجمد. وقال فيليب كريستيانسن، الشريك البحثي: "لقد كان المريخ دائمًا كما هو اليوم ولم يكن أبدًا عالمًا حارًا ورطبًا ومغطى بالمحيطات في الماضي". وبينما تضيف النتائج ثقلًا إلى الرأي القائل بأن المريخ كان دائمًا باردًا وعدائيًا، فإن ادعاءات هؤلاء العلماء لا ترضي الجميع. ويعتقد العديد من العلماء أن هذه المسألة لن تحل إلا من خلال هبوط المركبات الفضائية الآلية، وربما رواد الفضاء في يوم من الأيام على سطح المريخ.
"المهم هو أننا وجدنا صخورًا كربونية على المريخ ربما تكون قد أشارت إلى تاريخ تدفق المياه على المريخ بغض النظر عن كميته. لا يزال يتعين علينا التحقيق فيما إذا كان المريخ موطنًا للحياة أم لا." يقول ين.

* آفي بيليزوفسكي هو محرر بوابة "هيدان".

العالم الرئيسي

جميع الحقوق محفوظة 2003 © لمجلة العلم والفكر - "جاليليو"،
المصدر: العدد 62 أكتوبر 2003، الصفحات 20-24