الصين تستعد للهبوط لأول مركبة على سطح المريخ – يكشف عن رؤى جيولوجية جديدة

نجحت خمس مركبات متجولة في استكشاف سطح المريخ ، ولكن بحلول الأسبوع المقبل قد يصل عددها إلى ستة. تستعد المركبة الفضائية الصينية Tianwen-1 ، التي تدور حاليًا حول الكوكب الأحمر ، لإسقاط مركبة هبوط ومركبة جوالة – لتكمل أخطر مرحلة في رحلتها التي استمرت عشرة أشهر.

هذه أول مهمة صينية إلى المريخ ، وإذا نجحت ، فإنها ستهبط بالدولة في المركز الثالث – بعد روسيا والولايات المتحدة – عن طريق هبوط مركبة فضائية على هذا الكوكب. يقول روبرتو أوروسي ، اختصاصي الأشعة في معهد بولونيا للأشعة في إيطاليا ، إن المشروع “قفزة كبيرة للصين لأنهم يقومون بما فعلته ناسا لعقود في رحلة واحدة”.

أطلقت إدارة الفضاء الوطنية الصينية (CNSA) على عربتها الجوالة Jurang – بعد حريق إله الصين الأسطوري – وهي تلامس القاع.

إذا نجحت ، فسوف تنضم إلى العديد من المهمات النشطة على المريخ. يقع Perseverance Rover التابع لناسا ، والذي وصل في 18 فبراير ، على بعد عدة مئات من الكيلومترات من موقع الهبوط ، بينما تدور مركبة Curiosity الفضائية التابعة لناسا حول الكوكب منذ عام 2012. تدور العديد من المركبات الفضائية حول المريخ ، بما في ذلك مركبة Hope Orbiter الإماراتية. كما جاء في فبراير. قال ديفيد فلانيري ، عالم الفلك في جامعة كوينزلاند للتكنولوجيا في بريسبان ، أستراليا: “الكثير من السعادة على المريخ.

يقول الباحثون إن السجل الهندسي للوصول إلى هناك في أول جولة صينية على المريخ أكثر أهمية من العلم ، لكن هذا العمل قد يكشف عن المزيد من المعلومات الجيولوجية. إنهم متحمسون بشكل خاص للعثور على التربة الصقيعية في Utopia Planetia ، وهي منطقة هبوط Jurong في نصف الكرة الشمالي من المريخ (انظر “موقع الهبوط”).

لا يزال اختبارًا كبيرًا

يتضمن Tianwen-1 مركبة مدارية ومركبة هبوط ومركبة – أول مهمة لإرسال المكونات الثلاثة إلى الكوكب. أقلعت المركبة الفضائية من الأرض في يوليو 2020 وهبطت على سطح المريخ في فبراير 2021 ، لكن الهبوط سيكون أكبر اختبار لقدرات الصين الجديدة لاستكشاف الفضاء السحيق.

قد تصل العربة الجوالة في غضون أيام قليلة ، لكن CNSA أصدرت بعض التفاصيل. لم يرد العلماء في الصين على المشاركين في هذا العمل طبيعيطلبات إجراء المقابلات قبل الهبوط ؛ يقول باحثون آخرون إنه قد يكون هناك خطر متزايد للفشل.

يعد الهبوط على سطح المريخ أمرًا صعبًا للغاية لأن المهندسين العائدين إلى الأرض ليس لديهم أي سيطرة عليه في الوقت الفعلي وعليهم مغادرة المسارات المخطط لها مسبقًا. العديد من الرحلات ضاعت أو تحطمت عند الوصول.

في عام 1997 ، أرسل كوكب المريخ باثفايندر التابع لوكالة ناسا أول مركباته الجوالة إلى منطقة صخرية على الكوكب تسمى سوجورنر. يقول فلانيري ، الذي يعمل في وكالة ناسا الخامسة المثابرة: “لم نحصل على الكثير من العلوم المذهلة من تلك المهمة ، لكنها أدت إلى المزيد من المركبات الجوالة ذاتية القيادة ، ونحن الآن نجني فوائد تلك المهام” روفر المريخ.

ماذا تتوقع

في يوم الهبوط ، سيطلق المدار مركبة الهبوط والمركبة الجوالة ، والتي ستندفع نحو السطح ، محميًا بدرع حراري. عند اكتمال استكشاف المريخ ، ستطلق مظلة لإبطاء تقدمه ، ثم تستخدم معززات الصواريخ للصعود إلى الأرض ، حيث يقوم النظام الموجه بالليزر بتقييم المنطقة بحثًا عن عوائق مثل الصخور قبل الهبوط.

بعد بضعة أيام ، ستغلق العربة الجوالة ذات الست عجلات التي تعمل بالطاقة الشمسية المسبار لمدة ثلاثة أشهر على الأقل لاستكشافها – ولكن مثل سبيريت وأبيرجونيتي روفرز التابعين لوكالة ناسا ، يمكنها البقاء على قيد الحياة لسنوات عديدة.

يوتوبيا بلانيتيا ، منطقة الهبوط المحددة ، هي مساحة شاسعة منبسطة في حوض عريض بلا ملامح ، تشكل عندما اصطدم جسم صغير بالمريخ قبل بضعة مليارات من السنين.

غالبًا ما يتم تغطية سطح الحوض بمواد بركانية يمكن استبدالها بعمليات أحدث مثل التجميد المتكرر وذوبان الجليد. يقول أوروسي إن الدراسات التي أجريت على المنطقة من مدار المريخ ربما تكون مخبأة تحت سطح دائم.

في عام 1975 ، هبطت مهمة Viking 2 التابعة لناسا في Utopia Planetia ، ولكن شمال المكان الذي كان من المقرر أن يهبط فيه Jurong. يوضح فلانيري: “هذا مكان جيد لمحاولة الهبوط أولاً”. ويقول إن الارتفاع المنخفض والتضاريس الصافية وإمكانية العثور على ثلوج على السطح تعني أن الرحلات المستقبلية يمكنها جمع العينات هناك وإنشاء موقع هبوط أفضل لطاقم المنطقة.

إلى الغرب من منطقة هبوط Jurong ، يؤدي الاجتهاد إلى تشغيل مضيق Xero ، وعلى بعد 200 كيلومتر والهبوط ليلاً ، كما يقول Flanneri ، يمكن أن يكتسب رؤية زوار جدد.

قياس المريخ

تم تجهيز Jurong بستة أدوات لاستكشاف بيئة المريخ (انظر “Jurong”). تم تركيب كاميرتين على سارية لالتقاط صور للصخور القريبة أثناء الوقوف ، والتي يمكن استخدامها للتخطيط للرحلات. ستكشف الكاميرا متعددة الأطياف الموضوعة بين هذين المصورين الملاحين عن المعادن الموجودة في هذه الصخور.

مثل الاجتهاد ، يمتلك Jurong أيضًا رادارًا لاختراق الأرض. أثناء انتقاله عبر السرير ، يكشف عن العمليات الجيولوجية التي أدت إلى تكوين المناطق التي يسافر فيها. مع الحظ ، يقول أوروزي إن جورانج يمكنه إيجاد أفق رفيع يمثل أي ديمومة. إنه يعلم أن هذه الأكاذيب وخصائصها المشتركة قد توفر نظرة ثاقبة للتغير المناخي الأخير على المريخ وتكشف عن مصير المياه القديمة التي ربما تكون قد غمرت السطح مرة واحدة.

إذا كان الفريق محظوظًا حقًا ، فقد يجدون حتى بعضًا من أقدم الصخور التي يمكن أن توفر نافذة على تاريخ الأرض ، حيث تم محو دليل مماثل بواسطة الصفائح التكتونية ، كما يقول جوزيف ميكيلسكي ، عالم الكواكب في جامعة هونغ كونغ.

يحتوي مطياف Jurong على تقنية قائمة على الليزر يمكنها قراءة الصخور وتركيبها. كانت أول عربة جوالة مزودة بمقياس مغناطيسي لقياس المجال المغناطيسي المجاور لها. يمكن أن توفر هذه الأداة نظرة ثاقبة حول كيفية فقد المريخ لحقله المغناطيسي القوي ، والذي حوّل الكوكب إلى مكان بارد وجاف لا يستدعي الحياة.

الذكاء المداري

من المدار ، سيبلغ Tianwen-1 الأرض بذكاء Jurong. لكن المدار سيقدم مساهماته العلمية الخاصة من خلال أدواته السبعة والكاميرات والرادار المخترق للأرض ومقياس الطيف.

سوف يدرس محللو المجال المغناطيسي والجسيمات الحد الفاصل بين الغلاف الجوي للمريخ والرياح الشمسية ويفهمون بشكل أفضل كيف يعمل مجاله المغناطيسي اليوم. إلى جانب البيانات من المدارات الأخرى التي تدرس الغلاف الجوي العلوي للكوكب ، يخبر Orosi الباحثين أن هذه “أفضل صورة لما يحدث حول المريخ.”

سيؤدي الهبوط الناجح على المريخ إلى مهام صينية أكثر تقدمًا ، بما في ذلك عينات الأرباح المخطط لها بحلول عام 2030.