الكثير في مجتمع علم الفلك يدور حول مسح عقدي . وضعت فرق من عشرات العلماء مئات الساعات في تطوير مقترحات تحاول في النهاية التأثير على توصيات لجنة الاستطلاع التي تؤثر على مليارات الدولارات في تمويل الأبحاث على مدى العقد التالي. والآن هو وقت الذروة للحصول على هذه المقترحات. أحد أكثرها طموحًا برعاية فريق بقيادة باحثين في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جون هوبكنز ( APL ). اقتراحهم - حان وقت الهبوط الزئبق .
ليست هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها نشر الفكرة ، ولكن التقنيات الجديدة تجعل هذا التجسد ممكنًا خلال العقد المقبل. تم طرح الاقتراح الحالي لأول مرة من قبل علماء APL إلى وكالة ناسا ، التي مولت دراسة مفهوم المهمة التي أنتجت مراجعة متعمقة من 82 صفحة لمخطط المهمة المتاح من وكالة ناسا .
مناقشة تفصيلية لمفهوم المهمة للدكتور إرنست
الائتمان - قناة معهد القمر والكواكب على YouTube
هناك خمسة أهداف رئيسية للمهمة:
- هبط بأمان واجمع البيانات على سطح عطارد
- اكتشف المزيد حول علم المعادن والكيمياء في عطارد
- دراسة المجال المغناطيسي للكوكب والبنية الداخلية
- افهم العمليات التي تؤثر على الثرى والغلاف الخارجي لعطارد
- انظر إلى السطح عن قرب لتوفير الحقيقة الأساسية للمساعدة في معايرة حجم الجسم في القياسات المدارية
سيواجه أي هبوط تحديًا شاقًا في الهبوط. حاليًا ، التقطت وكالة ناسا أفضل الصور التي لدينا لأقرب كوكب رسول المركبة الفضائية ، التي دارت حول عطارد في الفترة من 2011 إلى 2015. لكن هذه الصور لا تغطي سوى أجزاء قليلة من السطح ، ودقتها ليست مثالية لاختيار موقع هبوط معين. كل بكسل في ملف أعلى الصور دقة عاد MESSENGER مغطى في أفضل الأحوال لمسافة تتراوح بين 2 و 3 أمتار من سطح الكوكب في أحسن الأحوال.
رسم بياني لمركبة الهبوط مدرج في التقرير يوضح الحمولات العلمية المحتملة والمتطلبات الهندسية والميكانيكا المدارية.
الائتمان - إرنست وآخرون.
هذا القرار ليس جيدًا بما يكفي عندما يمكن لصخرة يبلغ ارتفاعها 3 أمتار أن تسقط مركبة الهبوط تمامًا عند هبوطها. BepiColombo ، بعثة وكالة الفضاء الأوروبية / وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) في طريقها حاليًا إلى عطارد ، يجب أن تكون قادرة على التقاط بعض الصور عالية الدقة التي يمكن أن تساعد في الهبوط. ومع ذلك ، ستظل العملية على الأرجح معتمدة على بروتوكول هبوط مستقل.
بافتراض هبوط المسبار ، سيتعين عليه العمل بسرعة. سيتم تصميم المهمة فقط لتستمر خلال ليلة عطارد ، والتي تبلغ 88 يومًا من أيام الأرض. إن محاولة تصميم مركبة هبوط لتحمل القوة الكاملة للشمس خلال النهار في عطارد ستتطلب الكثير من الأدوات التي يأمل المسبار في حملها. في التكرار الحالي ، ستخطط البعثة للهبوط أثناء غروب الشمس ثم تعمل بشكل مستمر لمدة ثلاثة أشهر قبل الفجر بإنهاء المهمة.
الجدول الزمني لأهداف المهمة مع حد 88 يومًا من أيام الأرض.
الائتمان - إرنست وآخرون.
ومع ذلك ، يمكن إنجاز الكثير من العلوم في تلك الأشهر. أثناء الغسق ، سوف يأخذ المسبار بعض اللقطات البانورامية لمحيطه لتوفير بعض السياق لأصغر كوكب صخري لأول مرة. كما سيتم تجهيزها بأضواء تسمح لها بإضاءة محيطها القريب حتى في الظلام الدامس في ليلة عطارد.
سيتم تشغيل هذا الضوء وجميع الأدوات الموجودة على متن الطائرة بواسطة مولد حراري للنظائر المشعة ، وهو مصدر طاقة مشترك لمركبات الهبوط والمركبات الفضائية. يُظهر اعتمادها جانبًا مهمًا آخر من تصميم مهمة المسبار - حيث ستستفيد من التقنيات التي تم تطويرها بالفعل.
فيديو يوتا يناقش بعض ميزات عطارد المثيرة للاهتمام.
التقنيات اللازمة لتحقيق الأهداف العلمية للمهمة مماثلة لتلك المستخدمة بالفعل على الكواكب الأخرى. يمكن إعادة توظيف العديد من التقنيات ، مثل مقاييس المغناطيسية ومقاييس الطيف ، من التصاميم المستخدمة في مهمات أخرى. سيؤدي هذا إلى خفض التكلفة الإجمالية للمهمة ، والتي لن تضطر إلى القيام بأعمال التطوير لأجهزتها العلمية من البداية.
ستظل تلك الأجهزة العلمية مثيرة للإعجاب. تشتمل مجموعة الأدوات المقترحة على العديد من أجهزة قياس الطيف والكاميرات وأجهزة الاستشعار المغناطيسية ، والتي يجب أن تكون جميعها قادرة على العمل خلال ليلة عطارد. لكن مصممي المهام يؤكدون أن الحمولة الدقيقة لا تزال مرنة ، مع توقع أن أي تخطيط مستقبلي للمهمة سيعمل على تكييف التقنيات الأخرى للاستخدام عند الضرورة.
تحرك ، بلوتو ... ديزني لديها بالفعل dibs على عطارد كما هو موضح في هذه الصورة MESSENGER.
رصيد الصورة: مؤسسة ناسا / JHAPL / كارنيجي بواشنطن
إن الدكتورة كارولين إرنست ، الباحثة الرئيسية لمفهوم المهمة ، متحمسة لما ستكتشفه تلك الأدوات التي أثبتت جدواها. 'عطارد هو الكوكب الصخري الوحيد الذي لم نهبط عليه - لم نر السطح عن قرب من قبل. نحن بحاجة إلى قياسات للهبوط لفهم عطارد بشكل أفضل ووضع أرضنا في السياق ، 'كما تقول.
لكن مقارنة عطارد بالأرض ليس السبب الوحيد للذهاب. تشير الدكتورة نانسي شابوت ، نائبة الباحث الرئيسي عن مفهوم المهمة ، إلى أن البيانات التي تم جمعها حول عطارد حتى الآن محدودة ويصعب تفسيرها. لوضعها في كلماتها ، 'من المثير ملء هذا الصندوق الأسود' ، حيث يشير 'الصندوق الأسود' إلى شكل في التقرير يعرض صورة من سطح كل من العوالم الصخرية في النظام الشمسي الداخلي ، لكن يظهر عطارد كصندوق أسود فقط حيث لا يوجد مثل هذا المنظر - حتى الآن.
الزئبق هو صندوق أسود حرفيًا لأننا لا نعرف كيف يبدو سطحه حتى الآن.
الائتمان - إرنست وآخرون.
د. ظل إرنست وشابوت وزملاؤهما في حيرة من أمرهم بشأن الألغاز المحيطة بعطارد لسنوات ، حيث لعبوا دورًا أساسيًا في المساعدة في تخطيط وتحليل البيانات من مهمة ميسنجر. لكنهم يعتقدون أن هذه المهمة الناجحة هي مجرد خطوة أولى نحو فهم حقيقي لهذا الكوكب الفريد.
لا يزال هناك الكثير مما يتعين القيام به قبل أن تساعد أي مركبة هبوط في المساهمة في هذا الفهم. التقرير النهائي للمسح العشري ، الذي قد يشير إلى إعطاء الأولوية للمهمة ، لم يتبق سوى أقل من عام بقليل. ينشغل فريق APL في بلورة خطط المهمة والأفكار للمساعدة في جعل فكرة مركبة Mercury Lander جذابة قدر الإمكان. ومع ذلك ، نأمل أن يكون لدى باحثي عطارد المزيد ليبتهجوا مع اقتراب BepiColombo من وصوله إلى الكوكب الأعمق في عام 2025. وقد يؤدي نجاح هذه المهمة إلى زيادة الاهتمام بعطارد نفسه - والذي من المحتمل أن يتوج بمركبة هبوط توفر الكثير من البيانات ، وأخيرًا ، بعض الصور من السطح لملء مساحة عطارد الفارغة في سجل قصاصات نظامنا الشمسي.
يتعلم أكثر:
APL - ميركوري لاندر
Space.com - ما الذي يتطلبه الهبوط على عطارد؟ يقول العلماء إنه حان وقت اكتشاف ذلك
ناسا - دراسة مفهوم مهمة ميركوري لاندر
يوتا - بعثات إلى ميركوري
الصورة الرئيسية:
مفهوم الفنان لوحدة الهبوط على عطارد.
الائتمان- JHU-APL
