إكسو مارس

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
مشروع اكسومارس
المشغل إيسا و وكالة روسيا الفدرالية الفضائية
مساهمون كبار المسبار ثاليس الينا ، العربه استريوم
نوع الرحلة مسبار ، عربة فضائية و منصتين للهبوط
تاريخ الإطلاق يناير 2016 و 2018
مكوك الإطلاق صاروخ بروتون
مدة الرحلة سكياباري 4 سول ، المسبار TGO عدة سنوات ، العربه 6 اشهر
موقع الإنترنت ExoMars programme
الوزن سكياباري 600 كغم ، مسبار 1130 كغم ، عربه 300 كغم ، منصة الهبوط 1800 كغم
الطاقة مسبار TGO و العربه الواح شمسيه ، سكياباري بطارية كهربائيه ، منصة الهبوط بطارية نظائر مشعة

البيولوجيا الفضائيه في المريخ اواكسومارس ( بالانجليزيه ExoMars ) هو مشروع كبير قيد التطوير من قبل وكالة الفضاء الاوروبية إيسا مع مشاركه من قبل وكالة الفضاء الروسيه روسكسموس يهدف الى البحث عن امكانيت نشؤ الحياة في ماضي او حاضر المريخ عن طريق ارسال العديد من المركبات الفضائيه الى الكوكب بواسطت صاروخين من نوع بروتون الروسي الصنع . سيبداء الشق الاول من المهمه في عام 2016 و يتظمن قمر صناعي للبحوث يدعى TGO و مركبة هبوط ثابته للارصاد الجويه تدعى EDM او سكياباري ، سيقوم المسبار بدراست مكونات الغلاف الجوي للمريخ و البحث عن غاز الميثان و مصادر تكوينه ، حيث وجوده قد يدل على نشاط حيوي او جيولوجي . كما انه سيساعد العلماء في اختيار البقعه المناسبه لهبوط عربه اكسومارس المريخيه في عام 2018 و دعم الاتصالات بينه و بين الارض . اما الشق الثاني فيتضمن :

• عربه مريخيه اوروبية الصنع تقوم بدراست سطح المريخ و اسفله ( لغاية عمق مترين ) و البحث عن امكانيت نشؤ الحياة فيه .

• منصة هبوط روسية الصنع تهدف الى انزال جوال اكسومارس على سطح المريخ و دراسة بيئته من خلال عدد من الاجهزه العلميه التي تحملها .

ومن المقرر ارسالهما ( العربه و منصة الهبوط ) في عام 2018 .

نظره تاريخيه[عدل]

منذو البدايه مر مشروع اكسومارس بعدة اطوار تخطيطيه مختلفه تضمنت العديد من من المقترحات حول نوع المسبار ، صاروخ الاقلاع و الشريك الدولي . حيث تم الموافقة على المهمه من قبل ادارة وكالة الفضاء الاوروبية إيسا في ديسمبر 2005 و كان يتضمن عربه مريخيه كبيره فقط ليلحق به فيما بعد منصة هبوط ثابته للارصاد الجويه . رشح صاروخ سويوز الروسي لاطلاق المركبه في عام 2011 . ليتم توقيع عقد بقيمة مليون يورو في عام 2007 مع شركة استريوم EADS Astrium البريطانيه لتصميم و بناء الجوال . في عام 2009 تم توقيع اتفاقية شراكه لاستكشاف المريخ بين إيسا و ناسا حيث بموجب الاتفاق سيتم اسخدام صاروخ اطلس بدلا من سويوز الروسي . في الوقت الذي خطط على تحميل العربه على متن مسبار TGO طلب من ايسا تخفيف وزن الجوال ليصبح ملائما لصاروخ اطلس حتى يعطى الموافقه لاقلاعه ، لذلك تم دمج المشروع مع خطط اخرى حيث وفق الاستراتيجيه الجديده ستزود ناسا صاروخين للاقلاع من نوع أطلس 5 بدلا من واحد احدهما لمهمة 2016 التي تتضمن مسبار متقصي الغازات TGO الذي دمج بدوره مع مركبة الهبوط للارصاد الجويه المعروفة باختصار EDM ، اما الثاني فللعربه المريخيه التي ستنطلق بالتزامن مع جوال ناسا MAX-C لعام 2018 . في ديسمبر من نفس العام اعطت وكالة الفضاء الاوروبيه موافقتها على المهمتين المقرر ارسالهما الى المريخ في عامين 2016 و 2018 مع ناسا ، حيث ستلتزم ايسا بدفع 850 مليون يورو لتمويل مشروع اكسومارس . لكن في عام 2011 و بسبب الازمه في الميزانيه الامريكيه اعلنت ناسا عن الغائها لعربة MAX-C الذي سيرافق جوال اكسومارس في عام 2018 لذلك سيقتصر دور ناسا في تزويد المشروع بصاروخين للاقلاع و نظام للهبوط المتمثل بالرافعه السماويه التي استعملت في وقت لاحق في كوريوسيتي روفر . في مطلع عام 2013 اجرائات اوباما التقشفيه من ناحيه و تجاوز مشروع تلسكوب جيمس ويب تكلفته المتوقعه من ناحية اخرى اجبر ناسا على انهاء مشاركتها في مشروع اكسومارس . فضطرت ايسا لانقاذ المشروع و تجنب الخسائر المترتبه عن انسحاب الجانب الامريكي الى البحث عن مساهم دولي جديد لذلك توجهت الانظار مرتا اخرى نحو روسيا ، حيث تم الوصول الى اتفاق مبدئي بين الجانب الاوروبي و الروسي في مارس 2013 حيث بموجبه ستلتزم وكالة الفضاء الروسيه روسكسموس بتزويد المشروع بصاروخين من نوع بروتون للاقلاع مع نظام للهبوط خاص بعربة اكسومارس المريخيه . كما تعهد الجانب الروسي بتزويد المهمتين بعدد من الاجهزه العلميه و مشاركة علماء روس فلكيين .

اهداف المهمه[عدل]

برنامج ExoMars سوف يساعد في تطوير عدد من التقنيات الاساسيه و التي تكون ضروريه للمهمات الاستكشافيه المستقبليه كمهمة اعادة عينه ترابيه من المريخ و تشمل هذه التقنيات:

• امكانيت انزال حموله ثقيله على سطح المريخ .

• امكانيت الحفر بعمق مترين اسفل سطح الكوكب للحصول على عينه و من ثم تحضيرها و تحليلها .

• اختبار القدره على الحركة و استكشاف سطح المريخ بواسطة جوال .

• امكانيت استغلال الطاقه الشمسيه على سطح الكوكب .

بالاضافه إلى إنجاز عدد من البحوث العلميه المهمه مثل:

• البحث عن امكانيت نشؤ الحياة على سطح المريخ في الماضي او الحاضر .

• التعرف على المكونات الغازيه للغلاف الجوي للمريخ و البحث عن مصادر تكوينها .

• دراست التنوع في البيئه المائيه و الجيوكيميائيه الكوكب .

• دراسة بيئة سطح المريخ لتحديد المخاطر التي ستواجهها المهمات الماهوله المستقبليه للكوكب .

• دراست اسفل سطح الكوكب و اعماقه الباطنيه لفهم افضل عن تطور المريخ و امكانيت استضافته للحياة .


ويشمل برنامج Exomars مرحلتين حيث ستنطلق المرحله الاولى عام 2016 اما الثانيه فعام 2018

المرحله الاولى[عدل]

تتكون المهمه من عنصرين اساسيين :

مسبار متقصي الغازات TGO مع سكياباري

مسبار TGO[عدل]

TGO او مسبار متقصي الغازات ( بالانجليزيه Trace Gas Orbiter ) هو عباره عن مركبه فضائيه تم صنعها و تطويرها من قبل وكالة الفضاء الاوروبية حيث تعمل على دراسة مكونات الغلاف الجوي للمريخ بالاضافة الى البحث عن غازات ذات مصدر بايلوجي كالميثان من خلال عدد من الاجهزه العلميه التي تحملها وتتضمن :

N O M A D  : الجهاز يتكون من مجموعه من مناظير الطيف ، تغطي مدى واسع من الاطوال الموجيه تحت الحمراء الى مافوق البنفسجيه لتحديد مكونات الغلاف الجوي .

A C S : هذه مجموعه من ثلاثة اجهزه لاشعة تحت حمراء ، ستساعد العلماء في معرفة تركيب الغلاف الجوي للمريخ و خصائصه الكيميائيه ، حيث ACS مكمل لعمل NOMAD من خلال توسيعه لتغطية نطاق الاطوال الموجيه تحت الحمراء .

CassIS : هي عباره عن كاميرا عالية الدقه قادره على الحصول على صوره ملونه ذات نظام استيريو لبقعه شاسعه من الكوكب . CassIS سوف تزودنا بمعلومات عن الحاله الديناميكيه و الجيولوجيه لمصادر الغازات المكتشفه من قبل ACS و NOMAD .

F R E N D : هو مكتشف للنايترونات ، يستخدم لتكوين خريطه للهايدروجين السطحي ، يهدف من خلاله الكشف عن الثلج المترسب قرب سطح المريخ ( حتى عمق متر واحد ) .

ستساعد تلك الاجهزه في الحصول على :

– تفاصيل دقيقه عن مكونات الغلاف الجوي للمريخ من خلال تكوين خريطة لتوزيع غازاته و نسبتها و تحديد مصادرها بالاضافة الى دراست التنوع الحراري و الجيوغرافي لتلك المناطق

– تصوير سطح الكوكب حيث تكمن اهمية معرفة معالم سطح المريخ في ارشادنا الى مصادر تلك الغازات .

– تكوين خريطه للهايدروجين تحت السطحي بعمق متر واحد و بتفاصيل ادق بتسع مرات من القياسات و البيانات السابقه ، حيث هذه المعطيات ستقودنا الى اماكن وجود المياه اسفل سطح المريخ .

كما سيساهم المسبار في اختيار الموقع المناسب لهبوط عربة اكسومارس في عام 2018 ، حيث سيتولى المسبار في تلك المرحله عملية دعم الاتصال بين الجوال و الارض .

مسبار E D M او سكيابارلي[عدل]

وحدة اظهار الاختراق و النزول و الهبوط و تعرف باختصار EDM و هي مركبه فضائيه غير متحركه تم تصميمها من قبل وكالة الفضاء الاوروبية لتحقيق هدفين اساسيين ، الهدف الاول يتمثل في الحصول على التقنيه الازمه التي تمكن الاوروبيين من الهبوط بسلام على سطح المريخ مع القدره على توجيه المركبه الى البقعه المراد النزول فيها ، حيث يعتبر EDM المفتاح الاساسي لمهمة 2018 . تشمل تقنية الهبوط المراحل التاليه :

– اختراق المسبار للغلاف الجوي للمريخ بسرعه تصل 5,8 كيلومتر/ ساعه حيث سيعمل الدرع الحراري على حمايت المسبار من الحراره العاليه المتكونه نتيجة احتكاك المركبه بغلاف الجوي للكوكب ، كما انه سيعمل على تخفيف سرعته تدريجيا الى 2 ماخ .

– عند سرعة 2 ماخ سينشر المسبار مظلتين لتخفيف سرعة الهبوط الى ما دون سرعة الصوت .

– سيفصل الدرع الامامي و يفعل الرادار لتحديد ارتفاع و مكان هبوط المسبار على الكوكب .

– عند الارتفاع المناسب سيفعل المحركات الصاروخيه لتخفيف سرعته تدريجيا لتقارب الصفر ، حتى يتمكن الرادار من توجيه و السيطره على مسار هبوط المسبار .

– عند ارتفاع متر عن الارض ستتوقف المحركات الصاروخيه عن العمل و يهبط المسبار بسلام .

و قد حدد سهول ميريدياني بلانوم كموقع للهبوط ، حيث تتميز المنطقه باراضيها المسطحه و قلة محتواها الصخري . اما الهدف الثاني فيتمثل في دراست المحيط الذي هبطت فيه المركبه ، و لتحقيق هذا الهدف زود المسبار بباقه من الاجهزه العلميه تدعى DREAMS و التي تتكون من :

MetWind : و هي عدد من المجسات متخصصه في قياس سرعة و اتجاه الرياح .

MetBar : هو عباره عن مقياس للضغط .

MarsTem : يستخدم لقياس درجة الحراره .

O D S : و هو ملخص عباره مستشعرات عمق البصري حيث يقيس هذا الجهاز شفافية الغلاف الجوي .

MicroARES : هذا المجس سيزودنا باؤل قياسات لحقول المغناطيسيه على سطح المريخ .

سيهبط المسبار خلال عاصفه غباريه شديده تجتاح المريخ كله ، حيث سيتوفر للعلماء فرصه فريده لاخذ قياسات لتراكيز الغبار في الغلاف الجوي للكوكب بواسطت جهاز ODS ضمن باقة DREAMS حيث سيمتزج تلك البيانات مع القياسات الاوليه لحقول المغناطيسيه على سطح المريخ التي اخذت بواسطت MicroARES ، سيساعدنا هذا في معرفة دور القوى الالكترونيه في رفع الغبار و ميكانيكية التي تبداء بها العاصفه الغباريه . المسبار مزود ببطارية تمكنه من الصمود على سطح الكوكب لمدت يومين او اربعة ايام مريخيه او سول . يتم دعم التواصل بين EDM و الارض عن طريق القمر الصناعي TGO الذي يحلق في مدار المريخ حيث يتم ارسال النتائج العلميه الاتيه من EDM الى الارض بعد ثمانية ايام من هبوطه . و تقديرا لجهود وكالة الفضاء الايطاليه التي تعتبر المساهم الاول في المشروع سمي المسبار EDM باسكياباري نسبتا الى العالم الفلك الايطالي جيوفاني سكيابارلي .

مسار الرحله[عدل]

وفق الجدول سينطلق مسبار متقصي الغازات TGO و مركبة الهبوط EDM معا في يناير 2016 على متن صاروخ بروتون الروسي الصنع و يبحران باتجاه المريخ بعد ان ياخذ الاخير الوضعيه الجيده من الارض في رحلة يمكن ان تستمر لتسعة اشهر . قبل الوصول البعثه بثلاثة ايام الى مدار الكوكب سيقذف سكياباري (EDM) من المسبار TGO باتجاه الكوكب حيث ستتولى جاذبية المريخ عمليت انزال المسبار على سطح الكوكب ، حيث في التاسعه عشر من اكتوبر لعام 2016 و قبل اختراق سكياباري الغلاف الجوي للمريخ بساعات ستفعل المركبه من سباته الذي دام لتسعة اشهر لفترة قصيره للتائكد من سلامتها . في نفس اليوم سيدخل مسبار متقصي الغازات في مدار المريخ و سيباشر مهامه العلميه في منتصف عام 2017 بعد ان يثبت في مدار دائري بارتفاع 400 كيلومتر عن السطح حيث يقوم باجراء دراسه مفصله للغلاف الجوي للمريخ كما انه سيساهم في دعم الاتصالات بين الارض و عربة اكسومارس المريخيه التي ستهبط في عام 2018 . ستختم مهمة مسبار TGO في عام 2022 .

اكسومارس روفر[عدل]

صوره فنيه للجوال

ايكسومارس روفر و هو جوال قد تم صنعه وتطويره من قبل وكالة الفضاء الاوروبيه الانجاز القدره على الهبوط والحركه على سطح المريخ و الحفر اسفله للحصول على عينه , و من ثم معالجتها و تصنيفهاو تحليلها اوتوماتيكيا . الجوال يستخدم الالواح الشمسيه للحصول على الطاقه الكهربائيه و قد صمم للبقاء في ليالي المريخ البارده و ذلك بمساعدة وحدة التسخين و البطاريات الجديده , اما الحركه فيحصل عليها من خلال ست عجلات كل زوج منها يكون معلق بمحور مستقل اسفل العربه بالاضافه إلى ان كل عجله تستطيع ان تقود و تتوجهه بشكل مستقل جاعله بذلك محورها المنفرد متكيف مع ارتفاع و زاوية الجوال لتخلق بذلك نوع من الحركه المميزه و المفيده, خاصتا عند المشي على ارض غير متماسكه كالكثبان . وقد زود الجوال بجهاز مقياس الاميال و جايروسكوب لتعزيز السيطره على حركة الجوال

نظام الملاحه[عدل]

الجوال يحتوي على مستشعرات للشمس لتحديد الموقف الفعلي للجوال على سطح المريخ .و بما ان فرص الاتصال بالجوال نادره ( فقط جلسه إلى جلستين في اليوم المريخي الواحد),جوال ExoMars مستقل إلى درجه عاليه , حيث العلماء يصممون الاهداف المراد الوصول اليها على قاعده من الصور المضغوطه التي يحصلون عليها من خلال الكاميرا المنصوبة على سارية الجوال , ليقوم بعدها الجوال بحساب الحلول الملاحيه المناسبه لقطع 100 متر بشكل امن لكل سول .

حفار ايكسومارس ExoMars Drill[عدل]

الجوال مزود بحفار Drill يستطيع الحفر حتى عمق مترين في انواع مختلفه من التربه باحثا عن الحياة التي تكون امكانيت وجودها كبيره عند هذا العمق بعيدا عن الاشعاعات المميته و الضروف السطحيه القاسيه و ان معلومات النظام التصويري للكاميرات سيمتزج مع معطياة الرادار المخترق للسطح ليساعد العلماء في اختيار الموقع المناسب للحفر حيث ستنتقل العينه إلى جهاز التحليل في قلي الجوال لكي يتم تحليلها و دراستها لاحقا.

الاتصالات[عدل]

ان مسبار متقصي الغازات TGO من مهمة 2016 سيتولى دعم الاتصال بين الجوال و الارض.

الاجهزه العلميه على متن الجوال[عدل]

•PanCam: و هي كاميرا بانوراميه تستخدم لتكوين صوره بانوراميه .

•ISEM infrared spectrometer for exomars :هو منضار طيفي للاشعه تحت الحمراء يستخدم لمعرفة مكونات المواد المعدنيه المتواجده على السطح حيث يعمل مع PanCam .ان ISEM سوف يساهم في اختيار العينه المناسبه للتحليل .

•CLUPI close-up-imager : هي كاميرا ستزودنا بصوره مقربه ذات جوده عاليه من الالوان للصخور و النتوئات و العينه التي تم الحصول عليها بواسطة الحفار .

•WISDOM water ice and subsurface deposit observation on mars : هو رادار خارق لاسفل سطح يستخدم لتوصيف بنية التربه اسفل الجوال . يستخدم هذا الجهاز مع ADRON للحصول على معلومات لوجود المياه اسفل السطح .

•ADRON: يستخدم للبحث عن المياه و المعادن الرطبه اسفل سطح المريخ حيث سيمتزج معلوماته مع WISDOM لدراسة اعماق التربه و البحث عن المنطقه المناسبه للحفر و جمع العينه .

•Ma-MISS: و هو مصور متعدد الاطياف ينصب داخل الحفار و يستخدم لدراسة الاحجار و المعادن اسفل السطح .

•MicroMega: هو مصور طيفي للاشعه تحت الحمراء و الضوء المرئي يستخدم لدراسة المكونات المعدنيه للعينات المريخيه .

•مطياف RLS-RAMAN : يقوم بدراسة المكونات المعدنيه و العضويه .

•MAMON mars organic molecule analyser: وهو جهاز محلل الجزيئات العضويه حيث سيجيبنا ان كان هنالك حياة في المريخ سوا في الحاضر او الماضي .

مسار الرحلة[عدل]

في عام 2018 سينطلق صاروخ Proton حاملا معه وحدة النقل التي تكون مسؤله عن ارسال الجوال الاوروبي و منصة الهبوط الروسية الصنع خلال طور الابحار , حيث بعد 9 اشهر سينفصل وحدة الهبوط عن وحدة النقل , خلال اختراق الغلاف الجوي للمريخ ستحمي الدرع الحراري الحموله العلميه من الحراره العاليه ثم بعد ذلك ستنشر المظله و يفعل نظام التخميد لتخفيض السرعه لكي يتم التحكم في هبوط الجوال ذات الكتله 300 كيلوغرام .

مصادر[عدل]

  • ويكيبيديا الانجليزية.
  • الموقع الرسمي لمشروع ايكسومارس.