رسم توضيحي للفنان لمركبة سبريت المريخ التابعة لوكالة ناسا. هبطت روح وتوأمها ، Opporunity ، على الكوكب الأحمر في يناير 2004.
(الصورة: © NASA / JPL)
تعتبر سبيريت واحدة من رحلتين للمريخ أطلقتهما وكالة ناسا في عام 2003 كجزء من مهمة الوكالة لاستكشاف المريخ التي تبلغ تكلفتها 800 مليون دولار (MER). وصلت سبيريت إلى الكوكب الأحمر في يناير 2004 ، ومهمتها معرفة ما إذا كان يمكن أن توجد الحياة على كوكب المريخ ، والتعرف على مناخ الكوكب الأحمر الحالي والسابق ، وتمييز جيولوجيا المريخ.
كان الضمان الموعود به على سبيريت 90 يومًا من المريخ ، أو سولز ، ولكن انتهى الأمر بالتجول إلى أكثر من 2200 سول ، أو 2،266 يومًا من الأرض. توقفت سبيريت عن التواصل مع الأرض في 22 مارس 2010, بعد أن علقت في فخ الرمال. (تم تشغيل رحلة سبيريت التوأم ، فرصة ، حتى يونيو 2018 ، حتى لم تتمكن من شحن بطارياتها بسبب عاصفة ترابية. أعلنت وكالة ناسا عن وفاة أوبي في فبراير 2019.)
قدمت استكشافات سبيريت للعلماء لمحة رائعة عن تاريخ المريخ المبكر والمبلل.
بعد فترة وجيزة من هبوطها ، وجدت سبيريت أدلة واسعة النطاق على الكربونات والمعادن الهيماتيت المرتبطة ببيئات المياه. تغلب المسبار على العديد من الصعوبات التقنية (بما في ذلك العجلة الخاطئة) وأعاد البيانات العلمية إلى الأرض لمدة ست سنوات.
ولكن كانت هناك عقبة واحدة لم تستطع الروح التغلب عليها: فخ رملي غير متوقع. أمضت وكالة ناسا أسابيع في محاولة مساعدة الروبوت على الوصول إلى أرض أكثر أمانًا لكنها لم تحرز تقدمًا كبيرًا. المحاصرة ، توقفت المسبار في النهاية عن نقل المعلومات إلى الأرض في 22 مارس 2010.
تركت المسبار وراءه مجموعة كبيرة من المعلومات العلمية حول تاريخ المريخ. كما مهدت الطريق لركوب متجول أكثر قوة ليتبعه: الفضول ، وهو مركّب يركز على البحث عن بيئات صالحة للسكن على الكوكب الأحمر. الفضول هو مستكشف الطريق لمركبة مارس 2020 الجديدة ، والتي ستبحث عن علامات الحياة القديمة.
بعد الماء
تعد سبيريت واحدة من مجموعة من المركبات الفضائية في الموجة الثانية من استكشاف المريخ التابعة لناسا. أرسلت الوكالة عدة بعثات إلى المريخ في الستينيات والسبعينيات لكنها توقفت مؤقتًا بعد أن أعاد هبوط الفايكنج 1 والفايكنج 2 أدلة نهائية على الحياة الحالية أو الماضية.
ووفقًا للوكالة ، فقد تم إحياء الاهتمام بالمريخ في الثمانينيات والتسعينيات من القرن الماضي ، حيث كشف الباحثون على الأرض عن وجود ميكروبات لا تعيش فحسب ، بل تزدهر أيضًا ، في البيئات القاسية للفتحات البركانية تحت الماء. كان هذا الاكتشاف مثيرًا لأن صور الفايكنج أظهرت أدلة محتملة على أن المنطقة كانت بها مياه في الماضي.
أرسلت وكالة ناسا إلى Mars Global Surveyor (MGS) إلى الكوكب في عام 1996 لتحديد مواقع المياه المحتملة ، وأرسلت الوكالة أيضًا مهمة Mars Pathfinder و Sojourner rover إلى سطح المريخ في عام 1997 بنجاح علمي كبير ، حيث وجدت الصخور المستديرة التي تم تشكيلها على الأرجح بواسطة الماء في الماضي القديم.
أثار هذا الاكتشاف اهتمام المزيد من مركبات المريخ ، وفي يناير 2004 ، أطلقت وكالة ناسا روح وفرصة. تعرف الآلات بشكل رسمي أكثر باسم Mars Exploration Rover ، وقد تلقت الآلات أسمائها من صوفي كوليس البالغة من العمر 9 سنوات ، والتي فازت في مسابقة التسمية.
حملت روح وفرصة مجموعة كبيرة من المعدات العلمية. تضمنت الأدوات الموجودة على كل مركبة تجوال كاميرا بانورامية ، ومصورًا مجهريًا ، وكاميرات هندسية ، وثلاثة مقاييس طيف ، وأداة تآكل صخور ، ومجموعة مغناطيس. كما كان للركاب ذراع صغير سمح لهم بالحصول على صور مقربة وبيانات حول أهداف علمية مثيرة للاهتمام.
الذهاب لجوسيف
استغرق الأمر عامين من التفاوض للعلماء والمهندسين للاتفاق على مواقع الهبوط للفرص والروح. وكتبت وكالة ناسا عن العملية: "الأماكن الأكثر جاذبية للعلماء (جانب الجرف ، على سبيل المثال ، حيث يتم تسجيل تاريخ الكوكب في طبقات من الصخور الرسوبية) غالبًا ما تكون أكثر رعبًا للمهندسين المكلفين بسلامة الروبوت".
استهدفت الفرصة سهولًا يسمى Meridiani Planum استنادًا إلى طبقة من الهيماتيت التي رصدها MGS من الأعلى. الهيماتيت هو أكسيد الحديد الذي يتكون غالبًا في الماء. وكما اتضح ، عثرت الفرصة على الكثير من الهيماتيت على السطح.
كانت وجهة سبيريت Gusev Crater ، التي تمتد على مساحة أكبر من كونيتيكت. من صور MGS ، اشتبه العلماء في أن الحفرة كانت تحتفظ بالمياه في الماضي القديم. تم حفر جوسيف بواسطة كويكب أو مذنب أثر على الكوكب منذ 4 مليارات سنة.
كانت "سبيريت" أول رحلتين تركت الأرض. انطلقت على صاروخ دلتا 2 7925 من كيب كانافيرال ، فلوريدا ، في 10 يونيو 2003 ، ووصلت إلى المريخ بعد سبعة أشهر ، في 4 يناير 2004.
بعد فتح المظلة ، انزلقت المركبة على السطح في شرنقة من الوسائد الهوائية ، لتتدحرج بأمان حتى تتوقف على السطح - مباشرة على الهدف في Gusev. كما هبطت الفرصة بسلامة وفي المكان الصحيح ، في 25 يناير.
إعادة تمهيد والمياه والعجلات
كانت الروح لا تزال جالسة في صدفة الهبوط عندما رصدت أول إشارة محتملة للماء في المسافة: كربونات ، والتي غالبًا ما تتشكل في البيئات الرطبة. وقال فيل كريستنسن أحد علماء البعثة في بيان "جئنا بحثا عن الكربونات." "لدينا منهم. سنقوم بمطاردتهم."
ولكن في غضون أسبوع ، كانت سبيريت في وضع صعب. توقفت مؤقتًا عن إرسال البيانات من السطح في 21 يناير 2004. بعد أيام ، قررت وكالة ناسا أن جهاز الكمبيوتر المتجول كان يعيد التشغيل بشكل دائم بسبب خطأ في البرنامج. تم إعادة تشغيله أكثر من 60 مرة في ثلاثة أيام.
استقرت الوكالة في المسبار في فبراير 2004. ثم في شهر مارس ، ضربت سبيريت جائزة كبرى: صخرة بركانية ألمح تكوينها إلى ماض مائي.
بعد ثلاثة أشهر ، فوجئت وكالة ناسا عندما تعثرت سبيريت عبر الهيماتيت ، مما أضاف دليلاً على إمكانية الماء في البيئة. وجدت الفرصة أيضًا الهيماتيت في موقع الهبوط في منتصف الطريق عبر المريخ.
بحلول أواخر عام 2005 ، كانت سبيريت قد قادت معلمًا قريبًا ، هو زوج هيل ، لإلقاء نظرة على المناظر الطبيعية المحيطة به. كانت هذه المرة الأولى التي صعد فيها متجول تلة على كوكب آخر.
وقالت ناسا إن المنطقة كانت شهادة على التاريخ العنيف المبكر للمريخ. وقال ستيف سكوايرز ، عالم الكواكب في جامعة كورنيل والمحقق الرئيسي لأدوات علوم المركبة ، "لدينا هذه التضاريس الدرامية المغطاة بالرمل والصخور السائبة ؛ ثم ، في كثير من الأحيان ، نافذة صغيرة في الأساس تحت". بالوضع الحالي.
توقفت إحدى عجلات سبيريت عن العمل في مارس 2006 ، حيث كانت المركبة متجولة إلى منحدر للحصول على ما يكفي من ضوء الشمس لتستمر الشتاء. قام مشغلو ناسا بالعودة إلى الأرض عن بعد بسحب العجلة خلف المسبار ، وتحريك الروح ببطء لمدة ساعة في اليوم كما سمحت قوة الشمس. وصلت سبيريت بأمان إلى وجهتها في أبريل 2006.
أثبت الموقع أنه مكان جيد للتوقف ، مثل المسباروجدت معادن غيرت الماء قريب عندما استأنفت عملياتها في أواخر عام 2006.
في وقت لاحق على كوكب المريخ
على الرغم من التحديات الميكانيكية والمريخية ، سافرت سبيريت 4.8 أميال (7.7 كيلومترات) خلال سنواتها على كوكب المريخ - أكثر من اثنتي عشرة مرة المسافة التي خططت وكالة ناسا للسفر إليها.
في الواقع ، انتهى استخدام العجلة المعطلة لتكون مفيدة للمهمة: في مارس 2007 ، أعلنت وكالة ناسا أن المركبة المتجولة قد مزجت التربة بآثار الكبريت والمياه ، مما يشير إلى أنه يمكن أن يكون هناك ينابيع متبخرة أو فتحات بركانية.
مع مرور العام ، كشفت سبيريت موقع انفجار بركاني محتمل ونجتعاصفة ترابية واسعة النطاق. عاصفة أخرى في أواخر عام 2008 قللت من قوة سبيريت إلى مستويات مثيرة للقلق ، لكن المسبار توقف.
أزالت رياح المريخ بعض الغبار في فبراير 2009. في أبريل ، بدأت حواسيب سبيريت تواجه مشاكل إعادة التشغيل مرة أخرى ، مع فتراتوصفت وكالة ناسا بأنها "فقدان الذاكرة". بدأ المسبار في القيادة مرة أخرى حيث عملت وكالة ناسا على حل المشكلة ولكن واجهت مشكلة أسوأ: غرق الرمال. في 23 أبريل 2009 ، كسرت المركبة بشكل غير متوقع قشرة إلى رمال أكثر نعومة ولم تستطع الخروج مرة أخرى.
أمضت وكالة ناسا أشهرًا في إجراء عمليات المحاكاة وإرسال أوامر إلى المركب الذي تقطعت به السبل ، ولكن الوكالة جمعت أيضًا البيانات أثناء وقوف المركبة في مكانها. كان مسؤولو وكالة ناسا سعداء لرؤية الرمال التي تحتوي على البازلت والكبريتات والسيليكا - أظهرت البيانات للمركبة أثناء محاولتها الخروج من فخها. دعا بيان لوكالة ناسا الموقع ، يسمى تروي ، "واحدة من الأماكن الأكثر إثارة للاهتمام كانت الروح."
في 31 ديسمبر 2009 ، حسبت وكالة ناسا أنه قد لا تكون هناك قوة كافية لتستمر المركبة في فصل الشتاء. جاء آخر اتصال لـ Spirit في 22 مارس 2010 ، وبقيت المركبة صامتة حيث أمضت وكالة ناسا أشهرًا في الترحيب بها.
قال مسؤولو ناسا في بيان يوم 24 مايو 2011: "أظهرت تقييمات المهندسين في الأشهر الأخيرة احتمالية منخفضة جدًا لاستعادة الاتصالات مع سبيريت". وعلى أي حال ، فإن الأصول الفضائية المستخدمة للبحث عن سبيريت ستكون مطلوبة قريبًا المسبار المريخ القادم لناسا ، الفضول. في ذلك الشهر ، اختتمت وكالة ناسا جهودها للوصول إلى الروح.
إرث الروح
في حين أوقفت سبيريت الاتصالات مع الأرض في عام 2010 ، ذهبت رحلتها التوأم ، الفرص ، إلى أبعد من ذلك. استمرت الفرصة في العمل حتى عام 2018 - بعد 14.5 سنة تقريبًا من تاريخ الهبوط - لكنها توقفت على السطح بسبب عاصفة ترابية في يونيو 2018.
كل من الفرصة وروح تلوح في الأفق من وكالة ناسا. أظهر كلا المركبين المتجولين للعالم كيف يمكن للهندسة والعلوم الجيدين أن يكشفوا عن معلومات لا تصدق وقيمة ، مثل الأدلة الواسعة على المياه على الكوكب الأحمر.
جاءت تجربة وكالة ناسا مع المركبات المتجوّلة في متناول اليد مع مركبة Curiosity الجديدة ، التي وصلت على سطح المريخ في عام 2012 وكانت تدرس تاريخ البيئات الصالحة للسكن والمياه في Gale Crater و Mount Sharp (Aeolis Mons). يستخدم المشغلون العمل العلمي لـ Spirit's and Opportunity لإبلاغ زملاء Curiosity. على سبيل المثال ، يمكن أن يستشعر الفضول عندما يكون في منطقة رملية ومبرمجًا للتوقف وطلب المساعدة من مشغليه على الأرض.
ستبحث مركبة المريخ 2020 التابعة لوكالة ناسا عن المواد العضوية وغيرها من الأدلة على الحياة القديمة على سطح المريخ. واحدة من مواقع الهبوط المحتملة كانت Gusev Crater ، حيث اجتمعت مركبة التجديف الروحية زوالها.
وقال مسؤولو ناسا عند وصف مواقع الهبوط المحتملة "إن اكتشاف تدفقات الينابيع الساخنة هنا [جوزيف كريتر] كان إنجازًا كبيرًا لمركبة استكشاف المريخ سبريت". (انتهى فريق 2020 باختيار موقع مختلف للبعثة - Jezero Crater ، التي استضافت دلتا النهر في الماضي القديم.)
تبقى الروح مهمة مهمة لناسا ، لأن المركبة المتجولة أظهرت وجود الماء على كوكب المريخ وساعدت في وضع الأساس لبعثات المريخ المستقبلية.
