العودة إلى زحل؟ ناسا تتطلع إلى مهمة العودة المحتملة مع انتهاء كاسيني

منظر كاسيني لزحل وحلقاته

زحل وحلقاته الأيقونية ، كما تراها مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا. (رصيد الصورة: NASA / JPL / Space Science Institute)



انطفأ ضوء البشرية في زحل.



احترقت المركبة الفضائية الروبوتية كاسيني التابعة لوكالة ناسا في الغلاف الجوي للكوكب ذي الحلقات صباح الجمعة (15 سبتمبر) ، منهيةً مسيرة رائعة استمرت 13 عامًا في زحل أحدثت ثورة في فهم العلماء للنظام الشمسي الخارجي وقدرته على استضافة الحياة.

على سبيل المثال ، اكتشفت كاسيني بحار الميثان على قمر زحل الضخم تيتان والسخانات المنبعثة من بخار الماء المنبعثة من القمر إنسيلادوس. قال أعضاء فريق كاسيني إن كلا هذين القمرين يستحقان مزيدًا من الدراسة ، وكذلك الكوكب ذي الحلقات نفسه ونظام زحل المتنوع ككل. [ بالصور: آخر مناظر كاسيني لكوكب زحل في نهاية المهمة ]



قال إيرل مايز ، مدير مشروع كاسيني ، من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا ، خلال مؤتمر صحفي يوم الأربعاء (13 سبتمبر): 'لقد تركنا العالم على علم ، لكننا ما زلنا نتساءل ، ولم أستطع طلب المزيد'. 'علينا العودة - نحن نعرف ذلك.'

وتعمل فرق بحثية مختلفة بالفعل على خطط للعودة إلى زحل. في الواقع ، هناك خمسة مفاهيم من هذا القبيل قيد التشغيل لمهمة ناسا القادمة New Frontiers - نفس النوع الذي تنقله وكالة ناسا مسبار بلوتو نيو هورايزونز ومركبة جونو جوبيتر المدارية ومركبة إرجاع عينات كويكب أوزيريس ريكس.

جو زحل

خلال غطس الموت المتعمد يوم الجمعة ، أصبح كاسيني لفترة وجيزة أول مسبار جوي على الإطلاق لزحل. ستلتقط إحدى مهام New Frontiers المقترحة ، وتمدد بشكل كبير ، القياسات الأخيرة التي أجرتها كاسيني على الإطلاق.



سوف تنغمس المركبة الفضائية SPRITE (مسبار زحل الداخلية ومستكشف الغلاف الجوي) في جو زحل الكثيف ، يميز تكوينها وهيكلها لمدة 90 دقيقة قبل أن تتكسر وتحترق. (استغرقت المركبة كاسيني ، التي لم تُبنى لمثل هذا العمل ، دقيقة أو دقيقتين فقط أثناء الغوص).

`` القياسات الأساسية للهيكل الداخلي ووفرة الغازات النبيلة لزحل ضرورية لتقييد نماذج تكوين النظام الشمسي بشكل أفضل ، بالإضافة إلى توفير سياق محسن لأنظمة الكواكب الخارجية ، '' المحقق الرئيسي إيمي سيمون ، من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند وزملائها كتب في وصف المهمة العام الماضي.

وأضاف العلماء أن سبرايت ستجري مثل هذه القياسات ، وستساعد بياناتها بيانات 'الحقيقة الأرضية' التي جمعتها كاسيني حول زحل من بعيد على مر السنين. [ أحدث صور زحل من مركبة كاسيني المدارية التابعة لناسا ]

دراسة تيتان



درست كاسيني تيتان عن كثب على مدار 127 رحلة طيران مستهدفة. حملت المركبة المدارية زحل أيضًا مركبة هبوط أوروبية على الظهر تسمى Huygens ، والتي هبطت على القمر الذي يبلغ عرضه 3200 ميل (5150 كيلومترًا) في يناير 2005. وفي هذه العملية ، أصبح المسبار أول مسبار على الإطلاق ينطلق من الهبوط السهل على جسم في النظام الشمسي الخارجي.

كشفت ملاحظات كل من Cassini و Huygens عن تيتان في كل مجدها في العالم الآخر. تتساقط الأمطار الهيدروكربونية من سماء القمر الضخمة ، وتتجمع في البحيرات والبحار من الميثان ، وبعضها بحجم البحر الأسود للأرض. المواد الكيميائية العضوية المعقدة - اللبنات الأساسية للحياة المحتوية على الكربون كما نعرفها - تتجول في الغلاف الجوي السميك لتيتان الذي يهيمن عليه النيتروجين ، وتنجرف في النهاية إلى سطح القمر.

يقول علماء الأحياء الفلكية إنه من المحتمل أن هذا المشهد الغريب يمكن أن يؤوي الحياة. ويشير عمل كاسيني إلى أن القمر الكبير قد يكون له بيئة أخرى يمكن أن تكون صالحة للسكن أيضًا: محيط مالح من الماء السائل مدفون تحت القشرة. (في الواقع ، تم توجيه كاسيني إلى هلاكها في المقام الأول للتأكد من أنها لن تلوث تيتان أو إنسيلادوس بالميكروبات من الأرض.)

ستقوم بعثة حدود جديدة مقترحة تسمى Oceanus بالتحقيق في هاتين البيئتين ، مع أخذ مجموعة متنوعة من القياسات من موقعها في مدار حول تيتان. على سبيل المثال ، سوف يميز المسبار المواد العضوية في الغلاف الجوي للقمر ويساعد الباحثين على تحديد مدى سماكة وصلابة قشرة تيتان ، وما إذا كانت تنقل الحرارة الداخلية إلى السطح.

كتب مخططو مهمة المفهوم في رسالة مفادها أن Oceanus 'ستتابع الاكتشافات المذهلة لكاسيني ويقيم قابلية تيتان للسكن من خلال متابعة المواد العضوية من خلال الدورة الميثانولوجية وتقييم عمليات التبادل بين الغلاف الجوي والسطح وتحت السطح' وصف المشروع ، والتي قدموها في وقت سابق من هذا العام في المؤتمر 48 لعلوم القمر والكواكب في وودلاندز ، تكساس.

أيضًا في New Frontiers الجري هو Titan Dragonfly ، الذي سيرسل طائرة بدون طيار لدراسة القمر من الجو والأرض.

'رحلة أثقل من الهواء أسهل بكثير [على تيتان]' منها على الأرض ، المحققة الرئيسية إليزابيث ترتل ، باحثة دراجونفلاي ، عالمة الكواكب في مختبر الأبحاث التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في ماريلاند ، أخبر موقع ProfoundSpace.org في وقت سابق من هذا العام . (الغلاف الجوي لتيتان أكثر سمكا بكثير من الغلاف الجوي للأرض ، لكن جاذبية القمر تبلغ 14 في المائة فقط مثل قوة كوكبنا).

وأضاف تيرتل: 'هذا يعني أنه يمكننا أخذ مركبة هبوط قادرة حقًا وتحريكها بضع عشرات من الكيلومترات في رحلة واحدة ، ومئات الكيلومترات خلال وقت المهمة'.

ستدرس الطائرة بدون طيار تكوين المواد العضوية في تيتان بالتفصيل ، في مجموعة متنوعة من المواقع المختلفة.

يعتبر Dragonfly مفهومًا ثوريًا حقًا يوفر القدرة على استكشاف مواقع متنوعة لتوصيف قابلية السكن لبيئة تيتان ، والتحقيق في مدى تقدم كيمياء البريبايوتك ، والبحث عن التوقيعات الكيميائية التي تشير إلى الحياة القائمة على الماء و / أو الهيدروكربونات. زملائها كتب عن المهمة المحتملة في عرضهم في المؤتمر 48 لعلوم القمر والكواكب. [ صور مذهلة: تيتان ، أكبر قمر لكوكب زحل ]

أعمدة إنسيلادوس

يستهدف الاقتراحان الآخران الموجهان لجبهة زحل إنسيلادوس الذي يبلغ عرضه 313 ميلاً (504 كيلومترات) ، وكانت السخانات الخاصة به بمثابة كشف لفريق كاسيني ومسؤولي ناسا وعلماء الفضاء بشكل عام.

'عندما لاحظنا النصف الجنوبي من الكرة الأرضية [إنسيلادوس] وينبعث من المياه الحارة إلى نظام زحل ، أذهلنا ذلك وبدأنا في تغيير الطريقة التي ننظر بها إلى القابلية للسكن - أو القابلية للسكن - للأقمار في الجزء الخارجي من نظامنا الشمسي ، وقال جيم جرين ، رئيس قسم علوم الكواكب في ناسا في مقر الوكالة في واشنطن العاصمة ، في مؤتمر صحفي يوم الأربعاء.

ذلك لأن المياه في السخانات على إنسيلادوس تأتي على ما يبدو من محيط من الماء السائل الذي يتدفق تحت القشرة الجليدية للقمر المتجمد. تشير ملاحظات كاسيني إلى أن هذا المحيط قد يكون كذلك مصدر طاقة كيميائية يمكن أن يدعم الحياة كما نعرفها.

لكن الباحثين يريدون معرفة المزيد عن المحيط ، ويوفر عمود السخانات طريقة رائعة للقيام بذلك. كان أحد مرشحي الحدود الجديدة ، المعروف باسم Enceladus Life Finder (ELF) ، يقوم بالتكبير عبر هذا العمود بشكل متكرر ، ويجمع الجزيئات ويحللها. سيبحث ELF عن المركبات العضوية المعقدة التي يمكن أن تكون علامة على كيمياء البريبايوتك - أو ربما حتى على الحياة نفسها.

قال جوناثان لونين ، المحقق الرئيسي من جامعة كورنيل ، لموقع demokratija.eu في عام 2015 ، عندما كان ELF يتنافس للحصول على فرصة في برنامج ديسكفري التابع لناسا للمهام منخفضة التكلفة والمركزة للغاية ، 'إنها عينات مجانية'. (في يناير من هذا العام ، اختارت ناسا دراسة الكويكب بعثات لوسي والنفسية كمشاريع ديسكفري التالية.) 'لسنا بحاجة إلى الهبوط أو الحفر أو الصهر أو القيام بأي شيء من هذا القبيل.'

قال أعضاء فريق ELF إن كاسيني قامت ببعض أخذ عينات من عمود الدوران من تلقاء نفسها ، لكن ELF ستحتوي على مقاييس طيفية جماعية أكثر حساسية من سابقتها. (لم يكن معالو كاسيني يعرفون عن السخانات في إنسيلادوس قبل الإطلاق ، لذا لم يضعوا أي معدات لصيد الحياة على متن المركبة).

لم يتم الكشف علنًا عن الكثير حول اقتراح الحدود الجديدة النهائي الموجه نحو زحل. لكن اسمها - Enceladus Life Signatures and Habitability يشير إلى أنها ستكون أيضًا مهمة لأخذ عينات عمود.

يمكنك معرفة المزيد عن جميع المرشحين الـ 12 الجدد لبرنامج New Frontiers - والتي ستستهدف السبعة الأخرى منها كوكب الزهرة أو مذنب أو قمر الأرض - في هذا الملخص الممتاز بقلم فان كين من جمعية الكواكب.

صور جديدة مذهلة تظهر زحل

هل سيطير أي منهم؟

من المتوقع أن تنتخب ناسا مقترحات New Frontiers لعدد قليل من المتأهلين للتصفيات النهائية قبل نهاية العام وتعلن عن المهمة المختارة في وقت ما في عام 2019. (سيكون لهذه المهمة حد أقصى لتكلفة 850 مليون دولار ، باستثناء الإطلاق ، وستنطلق بحلول عام 2025 .)

لذلك ، من السابق لأوانه القول ما إذا كانت أي من المهمات التي تتمحور حول زحل ستنطلق على الإطلاق. لكن قد يشجع عشاق الكوكب ذي الحلقات أحد تعليقات جرين في المؤتمر الصحفي يوم الأربعاء.

قال جرين إن اكتشافات كاسيني 'ستستمر لعقود عديدة بعد ذلك ، وهم بالفعل يطلبون منا أن نعود إلى الوراء'. بين مهمة فوييجر التابعة لوكالة ناسا ، التي زارت زحل في رحلات طيران متتالية في عامي 1980 و 1981 ، كان عمر كاسيني 30 عامًا ، وأعتقد أن ذلك سيكون أقصر بكثير في المرة القادمة.

تابع مايك وول على تويتر تضمين التغريدة و + Google . تابعنا تضمين التغريدة و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك أو + Google . نُشر في الأصل في موقع demokratija.eu .