خطة الهبوط المحفوفة بالمخاطر الخاصة بناسا على المريخ روفر: دليل خطوة بخطوة

صورة تظهر وكالة ناسا

تصور فكرة هذا الفنان رافعة في السماء تُنزل مركبة كيوريوسيتي الفضائية التابعة لوكالة ناسا على سطح المريخ. (رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)



الساعة 10:31 مساءً توقيت المحيط الهادي الصيفي في 5 أغسطس ، بعد ما يقرب من تسعة أشهر من السفر ، ستصل مهمة مختبر علوم المريخ التابع لناسا (بمركبة جوالة تسمى كيوريوسيتي) إلى الكوكب الأحمر.



سيبدأ المسبار الذي تبلغ تكلفته 2.5 مليار دولار في البحث لمدة عامين لاستكشاف الجزء الداخلي من Gale Crater على المريخ والبحث عن دليل على وجود محيط قديم هناك. ولكن قبل أن تبدأ هذه المطاردة ، الفضول يجب أن يهبط .

كان تسلسل هبوط مختبر علوم المريخ موضوع نقاش كثير حتى قبل إطلاق المهمة في 26 نوفمبر 2011. الملقب بـ ' سبع دقائق من الرعب ، سيتطلب دخول المركبة الفضائية وهبوطها وتسلسل هبوطها الكثير من الأشياء لتتم بشكل صحيح تمامًا - كل ذلك قبل أن يتلقى أي شخص على الأرض حتى إشارة واحدة ، نظرًا لطول الوقت الذي تستغرقه المعلومات للانتقال من المريخ إلى الأرض.



قال ستيفن سيل ، نائب العمليات التي يقودها قسم الدخول والنزول والهبوط في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في باسادينا ، كاليفورنيا. 'إنه يشبه لعب طفلك في اللعبة الكبيرة ، ولا يمكنك الجلوس هناك إلا في المدرجات والمشاهدة. إنه قضم الأظافر على طول الطريق.

عندما مسبار الفضول يصل إلى المريخ ستسافر بسرعة 13000 ميل في الساعة (21000 كم / ساعة). في غضون سبع دقائق ، تحتاج السيارة إلى النزول إلى سرعة صفر ميل في الساعة - كل ذلك في قطعة واحدة ، بالطبع ، وفي المكان الصحيح. [هبوط الرافعة السماوية للمريخ روفر (إنفوجرافيك)]

الخطوةالاولى



ستكون الخطوة الأولى في هذه العملية هي الدخول الموجه ، حيث ستقوم المركبة الفضائية MSL بأكملها (التي تتكون حاليًا من مرحلة المركبة والهبوط المدسوسة في هيكل هوائي واقي) بتعديل مسارها نحو القطع الناقص الذي يبلغ قطره 12 × 5 ميل. - فقط ثُمن حجم أهداف الهبوط للمركبات الجوالة السابقة.

نظرًا لأنه يؤثر على الغلاف الجوي للمريخ بسرعة تزيد عن 13000 ميل في الساعة ، فإن درع الحرارة MSL سيتحمل العبء الأكبر من الاحتكاك الناتج عن التباطؤ ، وسيتوهج قريبًا باللون الأبيض مع درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة فهرنهايت (870 درجة مئوية). حتى من خلال هذا ، سيظل MSL يوجه نفسه جسديًا نحو Gale Crater ، ويطلق الصواريخ لإبقائه على المسار الصحيح.

الغلاف الجوي على سطح المريخ ، أرق 100 مرة من الغلاف الجوي للأرض ، ليس كثيفًا بما يكفي لإبطاء MSL من تلقاء نفسه. لذلك في هذه المرحلة ، سيتم نشر مظلة - حرفياً أكبر شلال أسرع من الصوت تم إنشاؤه على الإطلاق - لإبطاء سرعة MSL من 1000 ميل في الساعة (1600 كيلومتر في الساعة) إلى حوالي 200 ميل في الساعة (320 كيلومترًا في الساعة) ، مما يعرض المركبة الفضائية لقوة 9 جيجا بايت. (هذا يساوي تسعة أضعاف جاذبية الأرض).



بعد ذلك ، مع استمرار اقتراب سطح المريخ بسرعة ، سيتم التخلص من الدرع الحراري للمركبة الفضائية ، مما يؤدي إلى كشف العربة الجوالة الفعلية والسماح لها باستخدام نظام توجيه الرادار الخاص بها لتحديد مدى ارتفاعها. هذا هو أحد الأجزاء الأكثر أهمية في الهبوط ، حيث لن تتمكن MSL من التحقق من ارتفاعه حتى ذلك الحين.

عندما ينطفئ الدرع الواقي من الحرارة ويتم تشغيل الرادار ، نقوم بذلكيحتاجللعثور على الأرض ، قال سيل. عندما نخرج الدرع الحراري لأول مرة ، نكون مرتفعين للغاية بحيث يتعذر على الرادار رؤية الأرض حتى الآن ، لذلك علينا الانتظار لمدة 20 إلى 30 ثانية ، حتى دقيقة ، حتى يقترب الرادار بدرجة كافية من الأرض لتتمكن من رؤيته. بدون هذا الحل لا تحاول حتى القيام ببقية الهبوط.

وبمجرد الانتهاء من كل هذا ، سيبدأ بالفعل في أن يصبح ممتعًا.

القيام بلمسة

بحوالي 2000 رطل (900 كجم) ، تعد مركبة كيوريوسيتي أكبر من أن تهبط بوسائد هوائية مثل المركبات الجوالة السابقة. بدلاً من ذلك ، ابتكر المهندسون طريقة لم تتم تجربتها من قبل: رافعة السماء.

عندما تصل MSL إلى الارتفاع الصحيح بدقة ، فإن مرحلة الهبوط ، التي تجتاح مركبة Curiosity داخل هيكل رافعة السماء ، سوف تسقط من aeroshell وتطلق دفعاتها بسرعة ، وتحركها بأمان بعيدًا عن القشرة الخلفية المتساقطة وتبطئها أكثر.

سيتم نقل الفضول بثبات إلى أسفل من خلال مرحلة الهبوط ، والتي ستستخدم كاميرا تصوير نزول المريخ (MARDI) للمناورة فوق هدفها ، ومرة ​​واحدة على ارتفاع 20 مترًا (حوالي 65 قدمًا) ، استخدم الصواريخ لتحوم في مكانها بينما تنخفض العربة الجوالة إلى السطح على اللجام والحبل السري - وجميعها تحمل وزن العربة الجوالة.

يصور هذا الرسم تسلسل الأحداث الرئيسية في أغسطس 2012 من وقت وكالة ناسا

يصور هذا الرسم تسلسل الأحداث الرئيسية في أغسطس 2012 منذ دخول المركبة الفضائية لمختبر علوم المريخ التابع لناسا - بمركبتها الجوالة كيوريوسيتي - الغلاف الجوي للمريخ إلى لحظة بعد ملامستها للسطح.(رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)

على الرغم من أن النظام قد تم اختباره بشكل شامل على الأرض باستخدام عمليات المحاكاة ونماذج الكمبيوتر المتقدمة للغاية ، إلا أن المرة الأولى التي سيتم تشغيلها بالكامل ستكون أثناء الهبوط الفعلي على المريخ.

قال سيل: 'إنه الاختبار الميداني النهائي'.

بمجرد هبوط كيوريوسيتي ، سيتم قطع الحبال وترتفع مرحلة الهبوط بأمان إلى الجانب ، وتصطدم بسطح المريخ بعيدًا بما يكفي بحيث لا تشكل أي خطر على العربة الجوالة. في هذه المرحلة ، تكون كيوريوسيتي ، تتحرك بسرعة منخفضة ، جاهزة لبدء مهمتها.

هذا هو ، طالما أن كل شيء يسير بالضبط وبدقة كما هو مخطط له. في ليلة الخامس من أغسطس ، سيراقب العالم بأسره - ناهيك عن عدد قليل من الأشخاص في مختبر الدفع النفاث - ليروا كيف يمكن إرسال عربة جوالة بحجم ميني كوبر مئات الملايين من الأميال لتهبط على السطح لكوكب آخر.

'نحن نستعد لهذا منذ سنوات عديدة ... قال سيل: 'نحن متحمسون للخروج إلى هناك والهبوط بهذا الشيء'.

قم بزيارة موقع ProfoundSpace.org للحصول على تغطية كاملة لهبوط مركبة ناسا على المريخ يوم الأحد. تابع موقع ProfoundSpace.org على Twitter تضمين التغريدة . نحن أيضا على موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك & + Google .