بالنسبة لمركب المريخ الضخم التابع لناسا ، فإن الرهانات عالية لنجاح الهبوط

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)



توسون ، أريزونا. - أحدث مركبة فضائية تابعة لناسا ، مختبر علوم المريخ الضخم ، على بعد أقل من شهرين من الانغماس في الغلاف الجوي الرقيق للكوكب الأحمر - غوص مروّع لمدة سبع دقائق سيستخدم هبوطًا لم يسبق له مثيل في محاولة أخرى العالمية.



مرة أخرى على الأرض ، والعلماء والمهندسين على مختبر علوم المريخ (MSL) مشغول بالتحضير لهبوط 5 أغسطس بتوقيت المحيط الهادي الصيفي لمركبة كيوريوسيتي التي تزن 1 طن. وهناك الكثير من الركوب على نجاح المهمة الطموحة.

ثمن مهمة MSL التي تعمل بالطاقة النووية ليس البطاطا الصغيرة. حتى الآن ، كلفت المركبة الجوالة 2.5 مليار دولار ، بما في ذلك 1.8 مليار دولار لتطوير المركبات الفضائية والتحقيقات العلمية ومبالغ إضافية للإطلاق والعمليات.



لذلك ليس هناك شك في أن المسبار MSL هو مهمة المريخ عالية المخاطر. كما قال مؤخرًا أحد كبار قادة مهمة المريخ في وكالة ناسا: 'نحن نعلم أنها ستهبط ... لكن السؤال الوحيد هو ما مدى السرعة التي ستسير بها؟'

اختبار المريخ النهائي

حول حجم سيارة الدفع الرباعي الصغيرة ، سيعتمد اجتماع Curiosity مع المريخ على Sky Crane - وهو نظام جديد لإيصال المختبر المتنقل بأمان إلى سطح المريخ. [هبوط الرافعة السماوية للمريخ روفر (إنفوجرافيك)]



قال ريتشارد كوك ، نائب مدير مشروع MSL في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا: 'نحن نستعد للهبوط ... نوعًا من التكديس قبل النهائي'. قال ، متحدثًا هنا في مؤتمر Spacefest IV ، الذي انتهى في 3 يونيو.

تصور فكرة هذا الفنان روفر Curiosity لمختبر المريخ العلمي التابع لناسا ، وهو روبوت متحرك يعمل بالطاقة النووية لاستقصاء قدرة الكوكب الأحمر في الماضي أو الحاضر على الحفاظ على الحياة الميكروبية. [صور ذات صلة: البحث عن الحياة على سطح المريخ]

تصور فكرة هذا الفنان روفر Curiosity لمختبر المريخ العلمي التابع لناسا ، وهو روبوت متحرك يعمل بالطاقة النووية لاستقصاء قدرة الكوكب الأحمر في الماضي أو الحاضر على الحفاظ على الحياة الميكروبية. [صور ذات صلة: البحث عن الحياة على المريخ ](رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)



الهدف المختار هو Gale Crater ، حيث يقوم Curiosity بجعل هبوطه داخل قطع ناقص هبوطي دقيق. قال كوك إن هذا القطع الناقص آخذ في الانكماش 'بسبب مدى جودة ذهاب المركبة الفضائية إلى المريخ.'

وأضاف كوك أنه بدلاً من أن يكون 15.5 ميلاً في 12.4 ميلاً (25 كم × 20 كم) ، فإنه يشبه إلى حد كبير 12.4 ميلاً في 6.2 ميلاً (20 كم × 10 كم). وقال: 'هذا يعني تقليل القيادة للوصول إلى أرض الميعاد التي يريد العلماء النظر إليها'.

يمتد Gale Crater على قطر 96 ميلاً (154 كم) ويمارس رياضة جبلية - يطلق عليها اسم Mount Sharp - ترتفع حوالي 3 أميال (5 كم) فوق أرضية الحفرة.

قال كوك إن ما يقرب من ست سنوات من المداولات أدت إلى اختيار Gale Crater ، وهو موقع 'لم يكن من الممكن أن تكون فيه بيئة صالحة للسكن فقط في الماضي ... ولكن تم الحفاظ عليها حتى اليوم. إنه كتاب تاريخ العصور القديمة.

الباليه المريخي الجوي

لكن جعل Curiosity في مكان آمن وسليم يعني أداء باليه جوي عالي التقنية فوق المريخ باستخدام Sky Crane.

سكاي كرين لها علاقة بحجم كيوريوسيتي. لا تستطيع الوسائد الهوائية حقًا استقراء شيء بهذا الحجم. قال كوك إن مركبات الهبوط التي استخدمناها في الماضي ليست رائعة حقًا لمركبة متنقلة. 'إن الحصول على مركبة متحركة من مركبة هبوط على الساق يمثل تحديًا كبيرًا وأنت أيضًا عرضة للحجارة وأشياء أخرى. لذلك قررنا اعتماد نهج جديد. [ فيديو: هبوط غريب على كوكب المريخ لسيارة كيوريوسيتي روفر]

تحوم Sky Crane فوق المريخ ، وهي عبارة عن نظام دفع كبير مزود بأجهزة رادار متطورة. عندما تستشعر مرحلة الهبوط أنها قد تباطأت إلى ما يقرب من الصفر على الكوكب ، سيتم إطلاق كيوريوسيتي.

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)

سيقوم نظام لجام Sky Crane بتدوير العربة الجوالة على الأرض. يجب ضبط الفضول بسرعة حوالي 1.7 ميل في الساعة (2.7 كم / ساعة).

عندما تشعر المركبة Curiosity بلمسة ناعمة ، سيتم قطع الحبال المتصلة بين العربة الجوالة و Sky Crane. ستنطلق مرحلة هبوط Sky Crane بعد ذلك إلى هبوط مدمر بعيدًا عن موقع العربة الجوالة.

قال كوك: 'لقد تحطمت على بعد كيلومتر واحد من العربة الجوالة'. 'أردنا أن نحصل عليه بعيدًا بما فيه الكفاية ... نصل إليه هناك. من الواضح أننا لا نريد سيناريو تسقط فيه مرحلة الهبوط فوق العربة الجوالة '.

الأصلي

الاختبار الشامل

قال كوك أن التقييم على الأرض كيف أن سيعمل نظام Sky Crane على سطح المريخ لم يكن ممكنا.

قال كوك: 'ديناميكيات الغلاف الجوي للأرض والجاذبية تغير النظام بطريقة تجعل من المستحيل اختبار نظام الهبوط من طرف إلى طرف'. وقال إنه تم إجراء ذلك بشكل مجزأ ، حيث تم لصق تقييمات اختبارية لعناصر الأجهزة المختلفة معًا لإثبات أن نظام الهبوط سيعمل معًا في وقت واحد.

قال كوك: 'لذلك عندما نصل إلى المريخ ، ستكون هذه هي المرة الأولى التي نقوم فيها بكل شيء من طرف إلى طرف'.

تستغرق مرحلة دخول MSL إلى المريخ سبع دقائق ، من أعلى الغلاف الجوي إلى الأرض. قال كوك: 'كانت المركبة قد قطعت حوالي 500 مليون كيلومتر ... للوصول إلى زاوية الدخول الصحيحة وللتأكد من بقائها على قيد الحياة عند الدخول إلى الغلاف الجوي للمريخ'.

بالنظر إلى الاتصالات أحادية الاتجاه في ذلك الوقت بين المريخ والأرض لمدة 15 دقيقة ، فإن المركبة الفضائية تحت سيطرتها الذاتية المستقلة.

'بحلول الوقت الذي نسمع فيه عن ذلك ، يكون قد انتهى بالفعل. لذا ، يجب على السيارة أن تفعل كل شيء بمفردها ، 'قال كوك.

Sky Crane في وضع الباليه الجوي أثناء هبوط المركبة Curiosity التابعة لناسا إلى سطح المريخ.

Sky Crane في وضع الباليه الجوي أثناء هبوط المركبة Curiosity التابعة لناسا إلى سطح المريخ.(رصيد الصورة: NASA / JPL-Caltech)

جاهز للتشغيل (تقريبًا)

بمجرد أن يصبح Curiosity على سطح المريخ وفي وضع الاستعداد ، لا تتوقع أن تبدأ العربة الجوالة في وضع الدواسة على المعدن على الفور.

اعتمادًا على حالة العربة الجوالة ، هناك خطة مبدئية تتمثل في البدء في قيادة مركبة كيوريوسيتي في منتصف شهر سبتمبر. ومع ذلك ، توقع صورًا على الفور تقريبًا من مكان هبوط كيوريوسيتي ، على حد قول كوك.

سيستغرق الأمر بعض الوقت. لن نضغط على الغاز بسرعة كبيرة في هذا الشيء. قال كوك ، إنها مركبة معقدة للغاية. 'نريد التأكد من أن كل شيء على ما يرام قبل أن نبدأ حقًا في التحرك بسرعة.'

قال كوك إن ضمان تصميم العربة الجوالة مدته عام واحد على المريخ ، أي حوالي عامين على الأرض. ولكن مثل مركبة استكشاف المريخ Rover Exploration Rover التي لا تزال تعمل ، لا تخبرنا عن المدة التي ستظل فيها كيوريوسيتي في الخدمة.

تم تحميل Curiosity بالكامل ، من أرض صالة العرض مع ما يقرب من اثنين من كل شيء من حيث المكونات الإلكترونية الهامة. قال كوك إن الأجزاء الميكانيكية ، حسناً ، هذه مشكلة أخرى.

'أتوقع أن تستمر لفترة طويلة. سواء كان ذلك في فئة الفرص ، فسيكون ذلك رائعًا ، لكن من الصعب المراهنة عليه.

كان ليونارد ديفيد يقدم تقارير عن صناعة الفضاء لأكثر من خمسة عقود. وهو حائز على جائزة National Space Club Press للعام الماضي ورئيس تحرير سابق لمجلتي Ad Astra و Space World التابعتين لجمعية الفضاء الوطنية. لقد كتب لموقع ProfoundSpace.org منذ 1999.