مهمة الفجر: تسليط الضوء على الكويكبات

كانت Dawn إحدى مهام ناسا التي عملت بين عامي 2007 و 2018 ، محطمة العديد من الأرقام القياسية على طول الطريق.

عندما دخلت المدار حول كويكب فيستا ، أصبحت أول مركبة فضائية تدور حول كويكب في المنطقة التي توجد بها معظم كويكبات النظام الشمسي ، الحزام الرئيسي ، بين المريخ والمشتري. بعد مغادرة فيستا ، سافر القمر الصناعي إلى الكوكب القزم سيريس ، ليصبح أول مركبة فضائية تزور ثم تدور حول كوكب قزم وأول مركبة فضائية تدور حول هدفين خارج كوكب الأرض.



لكن الرحلة لم تكن سلسة. على طول الطريق ، فقدت المركبة الفضائية ثلاثة من عجلات التفاعل الأربعة التي أبقتها متجهة إلى الفضاء. ومع ذلك ، اختتمت Dawn بنجاح مهمتها الأساسية لدراسة كل من الأهداف خارج كوكب الأرض في عام 2016. نفد الوقود من Dawn في 1 نوفمبر 2018 ، أعلنت وكالة ناسا ، لكن المركبة الفضائية ستستمر في الدوران حول سيريس لمدة 50 عامًا أخرى.

'اليوم ، نحتفل بنهاية مهمة Dawn - إنجازاتها التقنية المذهلة ، والعلوم الحيوية التي قدمتها لنا والفريق بأكمله الذي مكّن المركبة الفضائية من إجراء هذه الاكتشافات ،' دي سي ، في بيان عندما انتهت المهمة. الصور والبيانات المذهلة التي جمعتها Dawn من Vesta و Ceres ضرورية لفهم تاريخ وتطور نظامنا الشمسي.

خارج هذا العالم

تم إطلاق Dawn من كيب كانافيرال ، فلوريدا ، في 27 سبتمبر 2007. بعد السفر 1.7 مليار ميل (2.8 مليار كيلومتر) ، وصلت المركبة الفضائية إلى كويكب فيستا في 16 يوليو 2011. أمضت داون ما يقرب من عام في مدار حول فيستا ، ثاني أكبر جسم في حزام الكويكبات. في 5 سبتمبر 2012 ، غادر Dawn فيستا وبدأ مساره نحو الكوكب القزم ، سيريس ، على بعد 3.1 مليار ميل (4.9 مليار كيلومتر) أخرى.

في 6 مارس 2015 ، دخلت Dawn في مدار حول سيريس. سيريس هو أضخم جسم في حزام الكويكبات بين المريخ والمشتري ، حيث يزن ما يقرب من ثلثي الكتلة الإجمالية للحزام. حجمه الهائل ودورانه يعنيان أنه مؤهل ليكون كوكبًا قزمًا. على عكس الكوكب بالحجم الكامل ، فإن الكوكب القزم هو كائن دائري يفشل في مسح مداره من الأجسام الأصغر. كانت Dawn بالكاد أول مهمة تصل إلى كوكب قزم. مهمة نيو هورايزونز التابعة لناسا انطلقت من قبل بلوتو بعد بضعة أشهر فقط (أطلقت نيو هورايزونز قبل الفجر ولكن كان لديها مسافة أبعد بكثير للسفر).

مدعومة بنظام الدفع الأيوني ، استغرقت المركبة الفضائية أربعة أيام لتسارع من 0 إلى 60 ميل في الساعة (من 0 إلى 97 كم / ساعة) بأقصى دواسة الوقود. أنتج كل محرك نفس القدر من القوة التي تنتجها قطعة واحدة من ورق دفتر الملاحظات على يدك. لكن بمرور الوقت ، تتراكم هذه القوة الصغيرة. في عام 2010 ، تجاوز Dawn الرقم القياسي السابق لتغيير السرعة الذي احتفظ به Deep Space 1 التابع لناسا عندما تجاوز تسارعه المتراكم خلال المهمة 9،600 ميل في الساعة (4.3 كيلومتر في الثانية).

قال مارك رايمان ، كبير المهندسين في مهمة Dawn ومدير المشروع السابق لـ Deep Space 1: `` يسعدني أن يتجاوز Dawn سجل DS1 '' بيان . إنه تكريم لجميع المشاركين في تصميم وتشغيل هذه المركبة الفضائية الرائعة.

فنان

تفسير فنان للمركبة الفضائية Dawn التابعة لناسا أثناء الطيران.(رصيد الصورة: وكالة ناسا).

استكشاف فيستا

كانت المحطة الأولى لـ Dawn هي Vesta ، وهو كويكب صخري وثاني أكبر ساكن في حزام الكويكبات. سمحت الصور التي التقطتها Dawn للعلماء باكتشاف منظر جيولوجي 'غريب ومتنوع' فيستا. استخدم الباحثون البيانات التي جمعتها Dawn لتجميع أول خريطة للكويكب ، والتي يبلغ عرضها 330 ميلاً (530 كم). [صور: كويكب فيستا ومركبة داون الفضائية التابعة لناسا]

اكتشف فريق أبحاث Dawn أن Vesta لها بنية متعددة الطبقات مثل الأرض. كشفت المركبة الفضائية أيضًا أن فيستا لديها نواة أساسية من الحديد والنيكل ، تمامًا مثل عطارد والأرض والمريخ. تشكل اللب حوالي 18 بالمائة من الكتلة الكلية لفيستا. السطح بالكامل من البازلت ، وهو نوع من الحمم البركانية المتجمدة ، وكان الكويكب في يوم من الأيام يضم مجالًا مغناطيسيًا.

أكد Dawn أيضًا أن Vesta هي مصدر نيازك هواردايت-يوكريت-ديوجنيت (HED) الموجودة على الأرض والمريخ. من المحتمل أن تكون HEDs من حوض تصادم أطلق عليه فريق Dawn Rheasilvia. يبلغ عمر الحوض حوالي مليار سنة وتشكل من تصادم هائل جرد الجزء الأكبر من نصف الكرة الجنوبي للكويكب. يبلغ قطر ريسيلفيا 310 ميلاً (500 كم) ، وهي تقريبًا بحجم فيستا نفسها.

'فستا من المحتمل أن تكون على وشك الانهيار ،' ريموند قال في 2012 .

تشير الأبحاث من Dawn أيضًا إلى أن Vesta قد تخفي الجليد تحت سطحها. في الأصل ، اشتبه العلماء في أن الخشونة على سطح الكويكب جاءت من الاصطدامات ، لكن بيانات Dawn تشير إلى أن بعض هذه الميزات ناتجة عن الجليد المدفون تحت السطح.

يقول عصام حجي ، عالم الكواكب في جامعة جنوب كاليفورنيا في لوس أنجلوس: أخبر موقع ProfoundSpace.org . كان من الممكن جلب الجليد المدفون إلى السطح بعد الاصطدام ، مما تسبب في ذوبان الجليد الساخن والانتقال عبر الكسور إلى السطح.

تشير النتائج إلى أن الجليد كان يمكن أن يلعب دورًا مهيمنًا في تشكيل فيستا أكثر مما كان يعتقد سابقًا.

قال كريستوفر راسل ، الباحث الرئيسي في Dawn ، في بيان .

لقد ملأت Dawn تلك الصفحات ، وأكثر من ذلك ، لتكشف لنا عن مدى تميز Vesta بصفتها أحد الناجين من الأيام الأولى للنظام الشمسي. يمكننا الآن أن نقول على وجه اليقين أن فيستا يشبه كوكبًا صغيرًا بشكل أقرب من كويكب نموذجي.

علم سيريس

بينما فيستا صخرية ، سيريس جليدية بشكل مدهش. قبل وصول Dawn ، قدر العلماء أن الماء يمكن أن يشكل ما يصل إلى ربع الكوكب القزم ، على الرغم من أن الماء سيكون مطويًا تحت السطح. كشفت الملاحظات التي أجراها تلسكوب هابل الفضائي عن وجود سحابة من البخار تشير إلى أن الكوكب القزم قد يكون في طور التخلص من الغازات ، على الرغم من عدم رصد إشارات قوية لمثل هذا النشاط بواسطة Dawn. [ الصور: البقع المشرقة المتغيرة لكوكب سيريس القزم ]

على السطح ، يبدو سيريس لطيفًا نسبيًا. بصرف النظر عن عدد قليل من الحفر ، فإن الميزة البارزة الوحيدة هي جبل واحد ، Ahuna Mons. اشتبه الباحثون في أن الجبل كان عبارة عن بركان جليدي ، ناز الجليد بدلاً من الحمم الساخنة. كشفت دراسات أخرى أنه على الرغم من أنه قد يُنظر إليه على أنه 'جبل منعزل' اليوم ، إلا أنه كان من الممكن أن يكون لديه رفقاء في الماضي. قد تكون هذه الجبال ، المصنوعة من الجليد ، قد تدفقت ببطء عائدة إلى السطح.

قال مايكل سوري الباحث في Dawn من جامعة أريزونا في توكسون في بيان .

قد ينتظر نفس المصير البركان الوحيد.

يبلغ عمر أهونا مونس 200 مليون سنة على الأكثر. قالت صوري: `` لم يكن لديها وقت للتشوه.

كانت هذه الصورة لسيريس وأحد معالمها الرئيسية ، أهونا مونس ، واحدة من آخر المشاهد التي نقلتها المركبة الفضائية دون التابعة لناسا قبل أن تستنفد ما تبقى من الهيدرازين وتكمل مهمتها. تم التقاط هذا المنظر ، الذي يواجه الجنوب ، في 1 سبتمبر 2018 ، على ارتفاع 2220 ميلاً (3570 كيلومترًا) حيث كانت المركبة الفضائية تصعد في مدارها الإهليلجي.

كانت هذه الصورة لسيريس وأحد معالمها الرئيسية ، أهونا مونس ، واحدة من آخر المشاهد التي نقلتها المركبة الفضائية دون التابعة لناسا قبل أن تستنفد ما تبقى من الهيدرازين وتكمل مهمتها. تم التقاط هذا المنظر ، الذي يواجه الجنوب ، في 1 سبتمبر 2018 ، على ارتفاع 2220 ميلاً (3570 كيلومترًا) حيث كانت المركبة الفضائية تصعد في مدارها الإهليلجي.(رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA)

قال راسل لموقع ProfoundSpace.org: `` كان هذا شيئًا لم نتوقعه. تعتبر الكربونات مؤشرًا قويًا جدًا على العمليات التي نعتقد أنها حدثت الآن في الداخل ، مما يجعلها أكثر شبهاً بالأرض ، حيث يمكنها تغيير الكيمياء في الداخل. أكثر من 130 بقعة ساطعة ، معظمها مرتبط بالحفر. كان يُعتقد في البداية أنه ملح إبسوم ، واتضح أن البقع عبارة عن أملاح كربونات ، تتشكل فقط في وجود الماء. نظرًا لأن الماء يتحول إلى غاز على الفور تقريبًا على سطح الكوكب القزم ، فإن اكتشاف الكربونات يشير إلى وجود سائل تحت قشرة الكوكب القزم.

يشير الجليد المتدفق الذي شكل أهونا مونس ووجود الأملاح إلى أن محيطًا قديمًا كان يقع تحت قشرة سيريس.

'نعتقد أن هذه النقاط المضيئة هي علامة على أن سيريس كان ذات يوم محيطًا عالميًا ،' لين كويك ، عالمة جيولوجيا الكواكب في معهد سميثسونيان في واشنطن العاصمة ، أخبر موقع ProfoundSpace.org .

قد يستمر هذا المحيط في تغذية النشاط في سيريس اليوم.

قال ناثان شتاين ، عالم الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، لموقع ProfoundSpace.org: 'من المحتمل أن يكون هناك محلول ملحي يظهر على السطح'. 'إنه أمر مثير للفضول بالتأكيد'.

رصد الباحثون أيضا طين غني بالأمونيا على الكوكب القزم. توجد الأمونيا بشكل أكثر شيوعًا في النظام الشمسي الخارجي. يمكن أن تكون المادة قد وصلت إلى سيريس عن طريق المذنبات ، أو أن وجودها قد يكون علامة على أن الكوكب القزم قد تشكل في النظام الشمسي الخارجي.

كشفت هذه الاكتشافات وغيرها من اكتشافات Dawn أن سيريس عالم غني ومتطور.

مرحلة شفق الفجر

على الرغم من نفاد الوقود من المركبة الفضائية ، إلا أن داون ستستمر في الدوران حول سيريس لعقود. تتطلب قواعد حماية الكواكب مرور 20 عامًا على الأقل قبل السماح للمركبة الفضائية بالاصطدام بالكوكب القزم ، لتقليل فرص التلوث. اختار فريق Dawn وضع المركبة الفضائية في مدار يبقيها عالياً لمدة 50 عامًا على الأقل.

مصادر إضافية:

تم تحديث هذه المقالة في 25 يناير 2019 بواسطة إليزابيث هويل ، المساهم في موقع demokratija.eu.