ملخص أولي لنتائج تجربة MEIDEX على العبارة كولومبيا * ملخص تنفيذي، أعده الدكتور يوآف يائير، منسق المشروع نيابة عن فريق MEIDEX
تم إجراء تجربة MEIDEX التابعة لجامعة تل أبيب على متن رحلة المكوك الفضائي كولومبيا 107 بين 16.1.03 و30.1.03 (الملاحظة الأخيرة)، في نهاية أربع سنوات ونصف من الاستعدادات والتخطيط الدقيق. شمل الإعداد للتجربة فريقًا من العلماء في مركز التحكم العلمي في Greenbelt POCC بولاية ماريلاند (مركز جودارد لرحلات الفضاء)، ونشر فريق من الباحثين وطائرة بحثية إلى مطار هيراكليون في جزيرة كريت، وفريق تنبؤ في مركز جودارد لرحلات الفضاء. الجامعة المفتوحة في تل أبيب. عملت هذه المراكز الثلاثة بتنسيق وثيق طوال أيام المهمة، غالبًا في الوقت الفعلي ومع تحديثات متبادلة مستمرة حول تطور المهمة والأحوال الجوية والمسائل التشغيلية الأخرى، بما في ذلك نقل النتائج المبكرة من الملاحظات والقياسات التي تم تحليلها أثناء المهمة. المهمة نفسها. وانضمت إلى فرق البحث دائرة ثانية من الزملاء من العديد من البلدان حول العالم، الذين أجروا قياسات داعمة من مختلف الأنواع خلال 16 يومًا من المهمة. وهكذا أصبحت تجربة ميديكس عملية دولية معقدة وخاصة، وقد اكتسبت اهتماما خاصا في المجتمع العلمي.
عملت جميع أنظمة اختبار الفضاء والهواء بشكل لا تشوبه شائبة. بصرف النظر عن مشكلات القياس عن بعد البسيطة التي عالجها المهندسون أثناء المهمة، عملت كاميرات وأنظمة التسجيل MEIDEX بشكل مثالي. تم تسجيل البيانات ضمن النظام التجريبي، كنسخة احتياطية إضافية أيضاً في مقصورة الطاقم على المكوك، وتم نقل معظمها في الوقت الحقيقي إلى الأرض كنسخة احتياطية ثالثة وللتحليل السريع (نتائج البحث السريع). كان العمل مع العقيد الراحل إيلان رامون وأعضاء فريقه في كولومبيا سلسا وسريعا وأثمر العديد من الثمار العلمية.
خلال مهمة المكوك كولومبيا التي استغرقت 16 يومًا في رحلتها STS-107، كان من المقرر إجراء عمليات رصد لغبار الصحراء من الفضاء في منطقتين مهمتين، البحر الأبيض المتوسط والمحيط الأطلسي الاستوائي بالقرب من ساحل غرب أفريقيا. وأضيفت إلى عمليات الرصد في منطقة البحر الأبيض المتوسط قياسات جوية من طائرة بحثية مدربة انطلقت في طلعات جوية من جزيرة كريت، في وقت يحدد كل يوم حسب توقيت مرور العبارة في المنطقة وحسب الأحوال الجوية. وكان الغرض من استخدام طائرة البحث هو توفير بيانات عن البنية الرأسية للعواصف الترابية لأغراض معايرة القياسات من الفضاء. تضمنت طريقة تنفيذ MEIDEX التنبؤ المبكر لحركة أعمدة الغبار من الصحراء شمالًا إلى البحر الأبيض المتوسط (وغربًا إلى المحيط الأطلسي) بناءً على تحليل الخرائط السينوبتيكية ونموذج التنبؤ بالعواصف الترابية الذي طورناه، وتقديم نموذج للتنبؤ بالعواصف الترابية. إحاطة يومية لرواد الفضاء (حزمة التنفيذ) مع التركيز على المراقبة بالإضافة إلى التغييرات المطلوبة في زاوية الكاميرا أو إمالة المكوك بالكامل. بناءً على الهندسة المكانية لموقع المسار المتوقع للمكوك بالنسبة إلى الموقع المتوقع للعمود وموقع طائرة البحث، وإلى الحد الذي كانت فيه المسافة أكبر من قدرة تغطية الكاميرا عند أقصى ميل للمحور (والذي يقتصر على 22 درجة)، طلب فريق POCC من المخططين في هيوستن إجراء تغييرات في ميل المكوك (تحيز الدوران). في معظم الحالات أجبنا بنعم وتم نقل العبارة إلى أفضل موقع مراقبة.
في الأسبوع الأول من المهمة، لم تحدث أي عواصف ترابية في البحر الأبيض المتوسط وكان معظمه مغطى بالسحب. ركزت الرحلات البحثية في ذلك الوقت على حركة الجزيئات من أوروبا (تلوث الهواء بشكل أساسي) جنوبًا إلى البحر الأبيض المتوسط. وفي الأسبوع الثاني من المهمة، حدثت عواصف كبيرة في المحيط الأطلسي وقام رواد الفضاء بتصوير وتسجيل 9 مسارات حيث ظهرت بوضوح أعمدة الغبار القادمة من غرب أفريقيا. تتميز هذه البيانات بجودة عالية جدًا وسيتم استخدامها للتحقق والتحقق من الأقمار الصناعية TERRA وAQUA التابعة لناسا. أدى تفاقم الأحوال الجوية في اليونان وتوصية فريق الأرصاد الجوية إلى انتقال طاقم الطائرة إلى إسرائيل، وهو ما تم تنفيذه بسرعة. وفي رحلتين بحثيتين أجريتا مباشرة بعد عودة الفريق إلى إسرائيل من تل أبيب إلى الغرب، قامت الطائرة بقياس أعمدة الغبار أثناء حركتهم من مصر. تم إجراء كلا القياسين بالتنسيق مع مرور المكوك وتم تسجيلهما بواسطة رواد الفضاء. وبهذه الطريقة، تم تحقيق الهدف الأصلي للتجربة - القياس المتزامن للغبار من الطائرة والمكوك الفضائي.
من بين 77 دقيقة من الفيديو الذي أبلغ فيه الطاقم بالتأكيد عن رؤية غبار الصحراء، تم نقل 51 دقيقة (66٪) إلى الأرض وتسجيلها. التصريح مفقود. يتم حفظ وتحليل جميع القياسات من 22 ساعة من طيران طائرة البحث.
أُجريت تجربة MEIDEX ثانوية خلال ساعات الليل للمدار، وتضمنت قياسات الظواهر الكهربائية في الغلاف الجوي العلوي فوق قمم السحب العاصفة الرعدية (Sprites and Elves). وتم إجراء عمليات الرصد بنفس منهجية رصد الغبار، أي توقعات الأرصاد الجوية اليومية وتحديث فريق رواد الفضاء حول موقع العواصف. وكانت معظم طرق المراقبة في جنوب المحيط الهندي وأستراليا وجزر فيجي وجنوب المحيط الهادئ (أُجريت أيضًا فوق أفريقيا والبرازيل والولايات المتحدة الأمريكية). تم تنفيذ الاستهداف في الوقت الحقيقي للمكوك من قبل فريق POCC بناءً على صور الأقمار الصناعية وأنظمة كشف البرق العاملة في نفس المناطق. أفراد الطاقم الذين قاموا بتشغيل كاميرات MEIDEX "اصطادوا" العواصف الرعدية بناءً على ومضات البرق التي رأوها بأعينهم. وكان هذا الجزء من التجربة أكثر نجاحا مما كان متوقعا، حيث وثق العديد من حالات "الجان" و"الجنيات" على ارتفاعات تتراوح بين 60 إلى 100 كيلومتر فوق سطح الأرض، في أنحاء مختلفة من العالم. في نفس الوقت الذي تم فيه جمع ملاحظات المكوك، تم جمع الكثير من المعلومات الكهرومغناطيسية في محطات في إسرائيل وحول العالم (الولايات المتحدة الأمريكية والمجر واليابان والقارة القطبية الجنوبية)، مما سيسمح بالرجوع والتحقيق في العواصف الرعدية التي خلقت الجن". ويمكن القول بدرجة عالية من الثقة أن الهدف العلمي لهذه التجربة الثانوية قد تحقق بالكامل. وخلال المهمة، تم توزيع الصور على شركاء البحث في دول العالم وأثارت حماسا كبيرا، حيث أن جودة المعلومات العلمية والعمل الذي يتم في القياس المعاير فوق الغلاف الجوي لها إمكانات فريدة لفهم ما يحدث عند هذه المرتفعات من الغلاف الجوي.
من بين أكثر من 9 ساعات من البيانات المسجلة في مدارات ليلية أثناء العواصف الرعدية المكوكية، لدينا ما يقرب من 7 ساعات من الفيديو (77%).
وكجزء من الطريقة التجريبية، تم إجراء معايرة لكاميرا Xybion من أجل مراقبة أدائها وتقييم دقة القياسات. وتم إجراء المعايرات على أهداف معروفة خصائصها البصرية مسبقاً وهي: القمر، ومنطقة الصحراء الليبية. من بين ست عمليات معايرة قمرية تم إجراؤها أثناء الطيران، لدينا بيانات من معايرتين، وسيتم تحليلهما كجزء من معالجة النتائج. تم تدريس التقييم الأولي حول الاستقرار في أداء الكاميرا.
في اليوم الثالث عشر من الرحلة، قام نظام MEIDEX بملاحظة غير رسمية لحريق غابة في البرازيل، بناءً على طلب علماء ناسا. هذه تجربة لإطلاق النار بالتعاون مع الحكومة البرازيلية، وهي مصممة لاختبار تأثير الدخان الناتج عن حرائق الغابات على الغيوم والمناخ في منطقة الأمازون. وأظهرت الصورة الناتجة تفاعلا مثيرا ومميزا لأعمدة الدخان مع السحب، حيث يبدو أن الدخان يعمل على قمع وتقليل تشكل السحب في المنطقة. وقد أدى هذا القياس العرضي الذي لم يتم التخطيط له مسبقًا إلى نتيجة ممتازة أثارت حماسًا كبيرًا بين الباحثين في مجال المناخ.
وخلال المهمة، سجل الفريق ساعات طويلة من الفيديو في المناطق المغطاة بالغيوم وفي المناطق النظيفة دون وجود غبار الصحراء. بعض هذه البيانات في أيدينا، وسيتم استخدامها في الدراسات المستقبلية حول انعكاس سطح البحر وتشكل الحقول السحابية. ومن الصعب تقدير حجم الفيديو لهذا النوع من المعلومات، لأن التسجيلات أصبحت الآن في أيدي لجنة التحقيق التابعة لناسا. ستصل التسجيلات إلى إسرائيل في الأسابيع المقبلة وسيتم بعد ذلك فحصها بدقة من قبل باحثين جامعيين.
