عام مفاجأة واكتشاف المركبة الجوالة وطائرة هليكوبتر ناسا على سطح المريخ

قبل عام واحد ، تسارعت مركبة المثابرة التابعة لوكالة ناسا لتصطدم بالمريخ ، على بعد 290 مليون ميل من الأرض ، مقتربة من هدفها بعد رحلة استمرت سبعة أشهر.

في 18 فبراير من العام الماضي ، اخترقت المركبة الفضائية التي تحمل المسبار الغلاف الجوي للمريخ بسرعة 13000 ميل في الساعة. في سبع دقائق فقط – وهو ما يسميه مهندسو ناسا “سبع دقائق من الرعب” – كان عليه أن يغادر مناورات مستمرة لوضع المثابرة ببطء على السطحه.

كان المسؤولون عن العمل في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في كاليفورنيا مجرد متفرج في ذلك اليوم حيث تأخرت الاتصالات اللاسلكية لعبور النظام الشمسي. إذا حدث خطأ ما ، فلن يكون لديهم الوقت لإصلاحه ، وكانت المهمة البالغة 2.7 مليار دولار للبحث عن دليل على وجود حياة لمرة واحدة على الكوكب الأحمر قد اكتملت في هاوية محفورة حديثًا.

لكن الاجتهاد كان أفضل ، يرسل إلى المنزل لقطات فيديو مثيرة بعد الهبوط. أضافت ناسا مجموعة من الروبوتات لاستكشاف المريخ.

قالت جينيفر تروسبر ، مديرة مشروع المثابرة: “أداء السيارة جيد للغاية”.

بعد اثني عشر شهرًا ، الاجتهاد في الداخل الحفرة التي يبلغ عرضها 28 ميلا تسمى جيسيرو. من السطح ، قبل ثلاثة مليارات سنة ، كان جيسيرو هو مستوى المياه في بحيرة تاهو ، حيث تتدفق الأنهار من الغرب إلى الشرق.

كان من أول الأشياء التي يجب القيام بها بجد نشر مروحية روبوتية صغيرة وأول آلة طيران ، Injenuti ، للإقلاع على كوكب آخر. أظهر رواد الفضاء بجدية تقنية إنتاج الأكسجين عندما هبطوا أخيرًا على المريخ.

ثم انحرفت المركبة الجوالة عن خطط الاستكشاف الأصلية لاستكشاف أرض الهاوية التي هبطت فيها. لم تكن الصخور هناك ما توقعه العلماء. تم إحضار نوى الصخرة – التي علقت مرتين أثناء محاولتها جمع أسطوانات بحجم الحجر الجيري – إلى الأرض في النهاية من خلال مهمة مستقبلية. كان المهندسون قادرين على حل المشاكل وسار كل شيء في الغالب بشكل جيد.

قال جويل هوروفيتس ، أستاذ علوم الأرض في جامعة ستوني بروك في نيويورك ، وعضو في الفريق العلمي بالبعثة: “هذه سنة مثيرة للغاية ، وأحيانًا تكون متعبة. وتيرة العمل لا تصدق.”

بعد شهور من مسح أرضية الخندق ، يستعد فريق البعثة الآن لحدث علمي كبير: استكشاف دلتا النهر الجاف على الحافة الغربية لجيسيرو.

هذا هو المكان الذي يتوقع العلماء فيه العثور على صخور رسوبية قد تحتوي على اكتشافات ضخمة ، وربما حتى آثار للمريخ القديم – إذا كان هناك أي حياة قديمة على المريخ.

تقول إيمي ويليامز ، أستاذة الجغرافيا في جامعة فلوريدا وعضو في الفريق العلمي الدؤوب ، إن “الدلتا هي أقل بيئة صالحة للسكن على وجه الأرض. هناك ماء. يتم نقل الرواسب النشطة من نهر إلى بحيرة.”

يمكن لمثل هذه الرواسب أن تلتقط وتحمي الجزيئات الحية القائمة على الكربون. قال الدكتور ويليامز: “هذا مكان رائع للنظر إلى الكربون العضوي”. “لذلك نأمل أن يكون الكربون العضوي الذي ينتمي إلى المريخ قد تراكم في تلك الطبقات.”

الاجتهاد ليس أكثر من ميل من دلتا. على الرغم من المسافة ، يمكن لكاميرا عين النسر في العربة الجوالة أن تخلق الطبقات المنحدرة المتوقعة. كانت هناك صخور كبيرة مثل السيارات جالسة على الدلتا ، وصخور مغسولة في الهاوية.

يقول جيم بيل ، عالم الكواكب في جامعة ولاية أريزونا: “كل هذا يروي قصة رائعة.

تؤكد البيانات أن الصور المدارية تشير إلى دلتا نهر وأن تاريخ المياه هنا معقد. تشير الصخور ، التي أتت بشكل شبه مؤكد من الجبال المحيطة ، إلى فترات من الفيضانات العنيفة في جيسور.

وقال “إنها ليست رواسب ناعمة وناعمة ورواسب ناعمة من الرمال والطين”. قال بيل إنه يعمل كمحلل أساسي للكاميرات المتطورة التي تم تركيبها في Perseverance Mast.

خطط مديرو البعثة في الأصل للذهاب مباشرة من موقع الهبوط إلى دلتا. لكن المركبة هبطت على طريق مباشر لا يمكن للكثبان الرملية عبوره.

لقد فتنهم الهيكل الجغرافي في الجنوب.

قال كينيث بارلي ، عالم الجيوفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: “لقد وصلنا إلى مكان رائع.

نظرًا لأن جيسيرو كانت بحيرة في يوم من الأيام ، كان من المتوقع أن تكون قاعدتها عبارة عن صخور مكونة من الرواسب التي استقرت في الأسفل.

لكن كاثرين ستوك مورغان ، عالمة مشروع فرعي في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، قالت ، للوهلة الأولى ، أن الطبقات تفتقر إلى “أي ترسيب على ما يبدو”. في الوقت نفسه ، لا شيء يوضح أن أصلها بركاني.

قال نيكولاس توسكا ، أستاذ علم المعادن وعلم البترول في جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة وعضو في الفريق العلمي: “لقد أصبحت قصة بوليسية حول سبب كون هذه المنطقة استثنائية جغرافيًا.

عندما كان العلماء والمهندسون يتساءلون عما إذا كانوا سيدورون في مدار حول الشمال أو حول الجنوب ، حاول الفريق الذي طور المروحية الروبوتية المسماة Ingenuity إنشائها.

تمت إضافة المروحية في وقت متأخر إلى المهمة ، والتي كانت مصدرًا للتحليق فوق المريخ.

في 18 أبريل من العام الماضي ، صعد المحرك إلى ارتفاع 10 أقدام ودار لمدة 30 ثانية ، ثم هبط مرة أخرى على الأرض. استغرقت الرحلة 39.1 ثانية.

خلال الأسابيع القليلة التالية ، قامت المخابرات بأربع رحلات جوية زادت من الوقت والسرعة والسرعة.

ساعد هذا في تجنب إضاعة الوقت في الذهاب إلى الصخور الاستثنائية التي بدت مثيرة للاهتمام في الصور الملتقطة من المدار.

وقالت السيدة تروسبير: “أرسلنا المروحية ونظرنا إلى الصور ، لقد كانت مشابهة جدًا لما كنا عليه”. “لذلك قررنا عدم القيادة”.

المروحية تحلق باستمرار. أكملت رحلتها التاسعة عشر وهي في حالة جيدة. لا تزال البطاريات قيد الشحن. تظهر الهليكوبتر أنها تستطيع الطيران في الهواء البارد الرقيق خلال أشهر الشتاء. وتمكنت من إزالة معظم الغبار الذي سقط عليها خلال عاصفة ترابية في يناير.

قال ثيودور تسانادوس ، الذي يقود فريق البراعة في مختبر الدفع النفاث: “كل شيء يبدو أخضر على السبورة.

عند فحص الصخور جنوب موقع الهبوط ، تمكن العلماء من حل بعض ألغازهم عندما استخدمت المركبة الجوالة مثقابها لطحن الثقوب الضحلة.

يتذكر الدكتور ستوك مورغان رد فعله “آه ، تبدو مثل البراكين”. “هذا بالضبط ما تتوقعه من انفجار بركاني بازلتي.”

يمكن لجهود دراسة المواد الخام لصخور المريخ أن تأخذ قياسات دقيقة على قطع صغيرة من الصخور ، مثل جزيئات الرمل. كما يمكن للكاميرات الموجودة في يد الروبوت أن تلتقط صورًا عن قرب.

كشفت تلك الملاحظات عن حبات كبيرة من الزيتون ، وهو معدن قابل للاشتعال يمكن أن يتراكم عند قاعدة ثوران بركاني كبير. ظهرت كسور لاحقة بين حبات الزيتون المليئة بالكربونات ، وهي معدن تشكل بالتلامس مع الماء.

الآن الشيء الذي يجب التفكير فيه هو أن فوهة جيسيرو هي نفس الصخور البركانية المليئة بالزيتون التي لاحظتها المركبات الفضائية حولها. ربما تكون قد تشكلت قبل ملء الأخدود بالماء.

قد تغطي الرواسب من البحيرة الصخور ، وتتسرب المياه عبر الرواسب لملء الكسور بالكربونات. ثم ، ببطء ، على مدى بضعة مليارات من السنين ، فجرت الرياح الرواسب.

حقيقة أن المزيد من الصخور يمكن أن تتآكل بفعل الرياح التي تهب على المريخ تجعل من الصعب على الجيولوجيين على الأرض أن يدبروا عقولهم.

قال د. قال الشعير.

شهد العام الأول أكثر اللحظات إزعاجًا عند جمع عينات الصخور. لعقود من الزمان ، كان علماء الكواكب يحلمون بإحضار أجزاء من المريخ إلى الأرض ، حيث يمكنهم دراستها باستخدام أدوات متطورة في المختبرات.

المثابرة هي الخطوة الأولى في تحقيق هذا الحلم من خلال حفر ثقوب في مراكز الصخور وحشوها في الأنابيب. ومع ذلك ، لا توجد وسيلة يمكن للمركبة أن تأخذ عينات من الصخور من المريخ والعودة إلى الأرض. في انتظار ذلك مهمة أخرى تسمى إرجاع عينة المريخالتعاون بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية.

أثناء تطوير مثقاب الاجتهاد ، اختبره المهندسون بمجموعة متنوعة من الصخور الأرضية. لكن بعد ذلك أول صخرة على سطح المريخ يتم حفرها بجدية على عكس كل الصخور على الأرض.

أثناء الحفر ، تحولت الصخرة إلى غبار وخرجت من الأنبوب. بعد عدة ضربات ، واجهت محاولة حفر أخرى مشكلة. سقطت الحصى من الأنبوب في المنطقة الصعبة من العربة الجوالة – الدائرة حيث يتم تخزين لقم الحفر – وتحتاج الحطام إلى أسابيع من الإصلاح لإزالة.

قال الدكتور ستوك مورغان: “لقد كان الأمر مثيرًا ، وليس بالضرورة بأفضل طريقة”. “سارت بقية أبحاثنا بشكل جيد للغاية.”

في مرحلة ما من الاجتهاد ، ستأخذ المركبة الجوالة بعض عينات الصخور الخاصة بها في عملية العودة إلى نموذج المريخ. أي أن الاجتهاد يمنع مشهد الحلم من الموت ولا توجد طريقة لإزالة الصخور التي يحملها.

سرعة المثابرة القصوى مماثلة لسرعة كيوريوسيتي ، هبطت المركبة الفضائية ناسا في هاوية أخرى في عام 2012. لكن برامج القيادة الذاتية المحسّنة تعني أن بإمكانها تغطية مسافات أطول على محرك أقراص واحد. للوصول إلى الدلتا ، يجب أن يأخذ الاجتهاد طريقه عائدًا إلى نقطة الهبوط ، ثم يسلك مسارًا حول الكثبان الرملية إلى الشمال.

قد تصل إلى الدلتا في أواخر مايو أو أوائل يونيو. ستحاول الحكمة أن تكون قبل الاجتهاد.

تحلق المروحية أسرع من المركبة الجوالة ، ولكن بعد كل رحلة ، يجب أن تنقع ألواحها الشمسية في ضوء الشمس لعدة أيام لإعادة شحن البطاريات. الاجتهاد ، مدفوعًا بحرارة البلوتونيوم ، يمكنه القيادة يومًا بعد يوم.

ومع ذلك ، يمكن للمروحية أن تشق طريقها عبر الكثبان الرملية.

وقال “نخطط للذهاب إلى دلتا”. قال تزانيتوس. “سنناقش ما يجري وراء دلتا النهر.”

لكنه قال إن كل يوم يمكن أن يكون آخر يوم للاستخبارات التي لا تدوم سوى شهر واحد. قال: “أنت تعتقد أنك محظوظ بما يكفي لمواصلة الطيران ، وسنواصل هذه السلسلة لأطول فترة ممكنة”.

عندما يأتي الاجتهاد في الدلتا ، سيكون الاكتشاف الأكثر إثارة هو صور الحفريات المجهرية. قالت ثانجا بوساك ، عالمة الجيولوجيا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، إذا كان الأمر كذلك ، “نحتاج إلى البدء في التساؤل عما إذا كانت بعض المواد العضوية مرتبة في مخطط خلية”.

مع الاجتهاد ، من المستحيل رؤية أي شيء هو بلا شك بقايا كائن حي. هذا هو سبب أهمية إحضار الصخور إلى الأرض.

لم يكن للدكتور بوساك رأي قوي حول ما إذا كانت هناك حياة على المريخ.

قال: “نحن نحاول حقًا أن نرى الوقت الذي يكون لدينا فيه أقل قدر من المعرفة”. “لا نعرف متى اجتمعت العمليات الكيميائية لتشكل الخلية الأولى. لذلك ربما ننظر إلى شيء تعلمناه ليكون على قيد الحياة.”