مارس إكسبريس

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

مارس إكسبريس - Mars Express

مارس إكسبريس
صورة لمركبة الفضاء مارس إكسبريس
صورة لمركبة الفضاء مارس إكسبريس
طبيعة المهمة مهمة مدارية مريخية
المشغل وكالة الفضاء الأوروبية
COSPAR ID 2003-022A
الموقع الإلكتروني mars.esa.int
مدة المهمة المنقضي:
11 سنة، 2 شهر و 29 يوم منذ الإطلاق
10 سنة، 8 شهر و 6 يوم في المريخ
خصائص المركبات الفضائية
وزن الإطلاق 1,123 كغم (2,480 باوند)
الوزن الجاف 666 كغم (1,470 باوند)
الطاقة 460 وات
بداية المهمة
تاريخ الإطلاق قالب:Start-date UTC
الصاروخ Soyuz-FG/Fregat
موقع الإطلاق Baikonur 31/6
المقاول Starsem
المتغيرات المدارية
Reference system Areocentric
Eccentricity 0.943
Periareion 298 كم (185 ميل)
Apoareion 10,107 كم (6,280 ميل)
Inclination 86.3 degrees
الفترة 7.5 ساعة

"مارس إكسبريس" أو "المريخ إكسبريس" هي بعثة استكشاف فضائية تابعة لـ وكالة الفضاء الأوروبية. انطلقت في 2 يونيو 2003 ووصلت لمدار المريخ في 25 ديسمبر 2003 ، وكانت تحمل على متنها مركبة الهبوط بيجل 2 (Beagle 2)، ولكنها فقدت مركبة الهبوط أثناء دخولها المجال الجوي للكوكب وأغلب الظن أنها تحطمت، ولكن مركبة المدار استمرت في إرسال الصور والبيانات عن سطح المريخ والبحث عن دلائل للماء ودراسة جغرافية السطح والغلاف الجوي للمريخ.[1]

إن بعثة مارس إكسبريس تقوم باستكشاف كوكب المريخ ، و هي أيضًا أول مهمة كوكبية تقوم بها الوكالة. كلمة "إكسبريس" تشير في الأصل إلى السرعة و الكفاءة اللتين على أساسهما تم تصميم المركبة الفضائية و بناؤها كذلك فإن كلمة "إكسبريس" تصف رحلة المركبة بين الكوكبين (و التي هي قصيرة نسبيًا) ؛ نتيجة لإطلاق المركبة في وقت تقارب مداري الأرض و المريخ، تقاربًا قلّص المسافة بين الكوكبين عمّا كانت عليه في الـ 60,000 سنةً الأخيرة. .[2] تتألف مارس إكسبريس من جزئين، أحدهما هو مسبار مارس إكسبريس، و الآخر بيجل 2 ؛ و هي مركبة هبوط (روفر) مصممة لأداء أبحاث بيولوجيا الفضاء و الكيمياء الجيولوجية . و على الرغم من أن المركبة قد فشلت في الهبوط بسلام على سطح المريخ، إلا أن المسبار يقوم بالمسوحات العلمية بنجاح منذ أوائل عام 2004، من تصوير فائق الدقة، و رسم خرائط تعدينية للسطح، و تصوير الهيكل الداخلي للكوكب بموجات رادار وصولاً للطبقة المتجمدة، و كذلك التحديد الدقيق لانتشار الغلاف الجوي و مكوناته، أيضًا فإنه يدرس تفاعل الغلاف الجوي مع المحيط الكوكب . بسبب العائد العلميّ القيم و بسبب مرونة طبيعة المهمة فقد تم منح مشروع مارس إكسبريس خمس مهمات إضافية، الأخيرة منها تمتد حتى عام 2014. .[3] [4] إن بعض الأجهزة التي على ذلك المسبار بما فيها أنظمة التصوير و بعض أجهزة الـ سبيكتروميتر (جهاز القياس الطيفي) تستخدم تصاميم خاصةً بالبعثة الروسية مارس 96 والتي فشل إطلاقها عام 1996 (في الواقع فإن الدول الأوروبية كانت قد أمدت تلك البعثة التي باءت بالفشل بالكثير من المعدّات و التمويل). و ينبني تصميم مارس إكسبريس على تصميم مشروع وكالة الفضاء الأوروبية المسمّى روزيتا ، و الذي تمّ إنفاق مبلغ ضخم على تطويره. يُذكر أن التصميم عينه قد تم اعتماده في مشروع فينوس اكسبريس بهدف زيادة الدّقة و خفض تكاليف التطوير و تقليص الوقت.

نظرة عامة علي طبيعة المهمة والجدول الزمني[عدل]

نظرة عامة علي المهمة[عدل]

تهدف بعثة مارس إكسبريس إلى دراسة المدار (خاصة الأساسي) إلى جانب دراسة لبّ الكوكب وسطحه، و كذلك إلى دراسة المناخ و البيئة على سطح المريخ. و تُمثل بعثة مارس إكسبريس محاولة لتحقيق الأهداف العلمية التي فشلت في تحقيقها البعثة الروسية "مارس 96" ، متمّمةً بأبحاث بيولوجيا الفضاء التي تقوم بها "بيجل 2". و من وجهة نظر علم مقارنة الكواكب، فإن دراسة المريخ لهي ضرورة أساسية من أجل فهم أفضل لكوكب الأرض. تحمل المركبة على متنها في الأصل سبع أجهزة علمية؛ قاعدة هبوط صغيرة، متتبع لمركبة الهبوط و كاميرا رصد بصري، كلها قد تم تصميمها للمساعدة في حلّ لغز مياه المريخ المفقودة. كل الأجهزة تأخذ قياسات السطح و الغلاف الجوي و وسائل الاتصال بين الكواكب من المركبة الرئيسية في المدار القطبي، مما سيسمح لها بتغطية الكوكب بأكمله تدريجيًا. بلغت التكلفة الإجمالية الأولية لبعثة مارس إكسبريس 150 مليون يورو [5][6] هذا باستثناء مركبة الهبوط. يُذكر أن عقد المقاولة الأوليّ لبناء المسبار الخاص ببعثة مارس إكسبريس كان من نصيب "أستريوم للأقمار الصناعية" التابعة لشركة الفضاء و الدفاع الجويّ الأوروبية.

الإعداد للبعثة[عدل]

في السنوات التي سبقت إطلاق المركبة الفضائية أعدت فرق عديدة من خبراء الشركات و المنظمات المساهمة؛ أعدت القطاعات الفضائية و الأرضية. ركّز كل من هذه الفرق على مسئولياته و على الربط بينها كما هو مطلوب منه، غير أنه قد برز مطلب إضافي أساسي من أجل مرحلة الإطلاق و المدار الأوليّ و جميع العمليات التنفيذية الحاسمة و هي أنها لم تكن جاهزة للربط، و لذلك فقد اندمجت الفرق جميعها في فريق واحد متكامل من أجل تنفيذ المهام. كان لزامًا على جميع الخبراء أن يعملوا معًا في بيئة عملية و تنفيذية، و كذلك أن يكون هناك تناغم و سلاسة في الربط و التفاعل بين جميع عناصر النظام (البرمجيات و الأجهزة، و كذلك العامل البشري) من أجل أن يتم ذلك :

  • كان لابد من كتابه و تصحيح إجراءات عمليات الطيران وصولًا لأدق واصغرالتفاصيل و كذلك التحقق من سلامة نظام التحكم .
  • كما وجب إجراء اختبارات للتحقق من صحة الأنظمة بواسطة القمر الصناعى لإنشاء الربط الصحيح بين القطاعات سواء على الأرض أو في الفضاء .
  • كذلك كان لابد من إجراء اختبار الجاهزية للبعثة عن طريق تشغيل نظم المحاكاة بواسطة المحطات الأرضية.

الإطلاق[عدل]

تم إطلاق المركبة في الثاني من يونيو لعام 2003 ، في الساعة 23:45 بالتوقيت المحلي لمدينة بايكونور في كازاخستان باستخدام صاروخ من طراز "سيوز/فريجات" ، وضعت (مارس اكسبريس) المركبة الفضائية والصواريخ المعززة مبدئيًا في المدار 200 كم حول الأرض, بعدها تم إطلاق الصاروخ مجددًا في الساعة 19:14 بالتوقيت العالمي لوضع المركبة في المدار حول المريخ . انفصل الصاروخ فريجات عن المركبة حوالي الساعة 19:17، و تم نشر الألواح الشمسية لاحقًا و تصحيح المسار في الرابع من يونيو من أجل توجيه مارس إكسبريس نحو المريخ و السماح للصاروخ التعزيزي فريجات بالهبوط في الفضاء بين الكواكب. يُعد مارس إكسبريس كأول مسبار روسي ينجح في اجتياز المدار الأرضي المنخفض منذ منذ سقوط الاتحاد السوفيتي .

مرحلة الملاحة القريبة من الأرض[عدل]

امتدت مرحلة الملاحة القريبة من الأرض بداية من انفصال المركبة من المرحلة العليا للقاذف حتى اكتمال التحقق الأوّل للمسبار والحمولة. كما تتضمن نشر الألواح الشمسية واكتساب المسار المبدئى, مناورة تصحيح خطأ الحقن والتكليف الأول من المركبة والحمولة ((التكليف النهائى للحمولة حدث بعد دخول مدار المريخ)) . الحمولة تم فحصها كل آداة على حده, وهذه المرحلة استمرت نحو شهر واحد.

طور رحلة ما بين الكواكب[عدل]

هذا الطور ذو الخمسة أشهر امتد منذ إنتهاء طور الملاحة بالقرب من الأرض إلى شهر واحد قبل مناورة الهبوط على المريخ و تضمن مناورات تصحيح المسار و معايرة الحمولة . تم التخلص من معظم الحمولة أثناء هذا الطور باستثناء بعض المُراجِعات((الفواحص)) متوسطة المدى. و على الرغم من التخطيط بأن يكون هذا الطور طورًا هادئًا إلا أنه سرعان ما اتضح جليا أنه سيكون طورًا مشغولًا للغاية. حيث أنه كانت هناك مشاكل في محددات مواقع النجوم, و في توصيلات أسلاك القوى الكهربية, و مناورات إضافية, و في الثامن و العشرين من أكتوبر ضُربت المركبة بأحد أقوى التوهجات النجمية التى سجلت على الإطلاق.

إطلاق معدات الهبوط[عدل]

قذفت معدات الهبوط بيجل 2 نحو السطح يوم التاسع عشر من ديسمبر في الساعه 8:31 بالتوقيت العالمى ودخلت الغلاف الجوى للمريخ في صباح الخامس والعشرين من ديسمبر, وكان المتوقع أن يحدث الهبوط في الساعه 2:45 بالتوقيت العالمي، لكن بعد عدة محاولات متكررة فاشلة للاتصال ب( بيجل 2) سواء عن طريق مارس اكسبريس او مسبار مركبة مارس أوديسي التابعة لناسا أعلن مجلس ادارة بيجل 2 فقدانها في السادس من فبراير 2004، و قد تم عمل تحقيق و نشرت نتائجه في وقت لاحق من نفس العام.

دخول المدار[عدل]

صورة تم التقاطها في عام 2005 لمارس إكسبريس في مدار حول المريخ بواسطة مساح المريخ العالمي Mars Global Surveyor

وصلت المركبة "مارس إكسبريس" بعد رحلة 400 مليون كم و بعد تعديلات على المسار في سبتمبر و ديسمبر 2003 . و في العشرين من ديسمبر أطلقت المركبة دفعة إحتراقية صغيرة و ضعتها في الموقع المناسب لتبدأ في الدوران حول الكوكب . بعد ذلك شغل مسبار "مارس إكسبريس" محركه الرئيسي و دخل مدارًا أوليًّا على هيئة قطع ناقص بعداه 250 كم × 150,000 كم بزاوية ميل قياسها 25 درجة في الخامس و العشرين من ديسمبر الساعة 03:00 بالتوقيت العالمى (10:00 مساءً للرابع والعشرين من ديسمبر بتوقيت المنطفة الشرقية الأمريكية ). أول تقييم لدخول المسار أظهر أن المسبار قد وصل إلى أول معالمه على سطح المريخ. و قد تم تعديل المسار بعد ذلك بأربع إحتراقات دافعة للمحرك الأساسى حتى تم الوصول للمدار المطلوب (259 كم × 11,560 كم بزاوية ميل 86 درجة) و هو مدار شبه قطبى حيث أن المدار القطبى تكون زاوية ميله (90 درجة) و كانت الفترة التى تأخذها المركبة في الدوران حول الكوكب دورة كاملة هى 7.5 ساعة . بالقرب من أقرب نقطة من المريخ في المدار تم توجيه السطح الأمامى للمركبة إلى سطح المريخ و بالقرب من أبعد نقطة من المريخ في المدار يتم توجيه الهوائي ذو الكسب العالى إلى الأرض للإرسال والإستقبال . و بعد 100 يوم من الدوران حول الكوكب تم تقليل بُعد أبعد نقطة من المريخ في المدار إلى 10,107 كم و تم زيادة قُرب أقرب نقطة من المريخ في المدار إلى 298 كم بحيث تصبح الفترة التى يستغرقها مسبار لإتمام دورة كاملة هى 6.7 ساعة .

نشر مارسيس[عدل]

في الرابع من مايو لعام 2005 نشرت مارس إكسبريس أذرع التمدد لأول الرادارين و التي يبلغ طولها 20 متراً، و ذلك تمهيداً لبدء تجربة مارسيس (رادار المريخ المتقدم للسبر الجوفي و سبر الغلاف الجوي)، لم يصل ذراع التمدد في بادئ الأمر للمكان المطلوب. و لكن تم إصلاح الخلل عن طريق تعريضه لـ أشعة الشمس لبضع دقائق، و ذلك في العاشر من مايو. في الرابع عشر من يونيو تم نشر ذراع التمدد الآخر و البالغ من الطول 20 متر أيضاً. كلا الذراعين كانا مهمين لصنع هوائي ثنائي القطب بطول 40 متر و اللازم حتى يبدأ مارسيس في العمل. في السابع عشر من يونيو تم إضافة هوائي آخر أحادي القطب بطول سبعة أمتار. كان من المخطط لأذرع التمدد في الأصل أن توضع في أبريل 2004؛ و لكن هذا التأخير حدث بدافع الخوف من تدمير المركبة الفضائية عند التثبيت في حالة حدوث اصطدام، و بسبب ذلك التأخير تقرر تقسيم عمل أربعة أسابيع إلى جزئين؛ أسبوعان امتدا حتى الرابع من يوليو، و أسبوعان آخران في شهر ديسمبر 2005. [7][8] كان نشر أذرع التمدد مهمة صعبة و غاية في التعقيد و الحساسية، لذلك فقد احتاج للتعاون المشترك بين وكالتي ناسا و وكالة الفضاء الأوروبية و أيضًا بعض الجامعات الصناعية و العامة. بدأت الملاحظة العلمية الشديدة بداية من يوليو 2005 ( لمعلومات أكثر طالع [7][8] ، بوابة وكالة الفضاء الأوروبية) حينئذ كان مارس إكسبريس جاهزاً للعمل ، فقامت وكالة الفضاء الأوروبية بضغط مفتاح الإطلاق.

مهام المركبة الفضائية[عدل]

تم تنفيذ مهام مارس إكسبريس في دارمشتات بواسطة فريق متعدد الجنسيات من المهندسين من مركز عمليات وكالة الفضاء الأوروبية. و قد بدأ هذا الفريق التحضيرات للمهمة قبل موعد الإطلاق الفعلي بحوالي ثلاث أو أربع سنوات .و قد تطلب ذلك إعداد القطاع الأرضي و الإجراءات التنفيذية للمهمة بأكملها . تألف فريق التحكم في المهمة من : فريق التحكم في رحلة الطيران ، فريق ديناميكيات الطيران ، مديري العمليات البرية ، مهندسي البرمجيات ، مهندسي التجهيزات الأرضية . كل هؤلاء كانوا من أعضاء مركز عمليات وكالة الفضاء الأوروبية (ESOC) و لكن كان معهم فرق أخرى من خارج مركز عمليات وكالة الفضاء الأوروبية (ESOC) أيضاً مثل : فريق دعم المشروع و الصناعة فهم من صمموا و بنوا المركبة الفضائية . تألف فريق التحكم في المهمة من : فريق التحكم في رحلة الطيران ، فريق ديناميكيات الطيران ، مديري العمليات البرية ، مهندسي البرمجيات ، مهندسي التجهيزات الأرضية . كل هؤلاء كانوا من أعضاء مركز عمليات وكالة الفضاء الأوروبية (ESOC) و لكن كان معهم فرق أخرى من خارج مركز عمليات وكالة الفضاء الأوروبية (ESOC) أيضاً مثل : فريق دعم المشروع و الصناعة فهم من صمموا و بنوا المركبة الفضائية . تألف فريق التحكم في رحلة الطيران من :

  • مدير عمليات المركبة الفضائية
  • ثلاثة مخططين للمهمة
  • محلل للمركبة الفضائية
  • ستة متحكمين في المركبة الفضائية، بالمشاركة مع فينوس إكسبريس و روزيتا.

تم البدء ببناء الفريق –تحت قيادة مدير عمليات المركبة- قبل الإطلاق بأربع سنوات؛ فقد كان مطلوباً منه تكوين فريق مناسب من المهندسين الذين يستطيعون التعامل مع المهام المختلفة التي تتضمنها المهمة، و قد أتى المهندسون من مختلف المهام الأخرى للانضمام إلى مارس إكسبريس، و قد كان معظمهم مشتركاً في الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض .

طريقة ارسال المعلومات الي الأرض[عدل]

منذ وضع مارس إكسبريس في مداره و قد بدأ تدريجيًا في تحقيق الأهداف العلمية المرجوة منه. شكليًا مركبة الفضاء تتوجه إلى المريخ بينما تجمع المعلومات ثم تنحرف لمواجهة الأرض لإرسال البيانات، و ذلك بالرغم من أن بعض الآلات مثل : مارسيس (رادار المريخ المتقدم للسبر الجوفي و سبر الغلاف الجوي) ، راديو العلم قد تكون قيد العمل في نفس الوقت.

المسبار والأنظمة الفرعية[عدل]

البنية[عدل]

إن مسبار مارس إكسبريس هو مركبة فضائية ذات شكل مكعب و لها جناحان من الألواح الشمسية يمتدان في اتجاهين متعاكسين. تتضمن الكتلة المطلقة ذات الـ 1123 كيلوجرامًا جسد المركبة الرئيسي (و هو ما يُسمَّى بالحافلة) بوزن 113 كجم من الحمولة، مركبة الهبوط ذات الـ 60 كجم، و 457 كجم من الوقود الدافع. و قد تم تصميم الجسد الرئيسي للمركبة بواقع أبعاد 1.5 متر × 1.8 متر × 1.4 متر، مع بنية من الألومينيوم ذات تصميم يشبه خلايا النحل مغطاة بطبقة من الألومينيوم.و يبلغ طول الألواح الشمسية حوالي 12 مترًا، كما يمتد هوائيّان ثنائيّا الأقطاب بطول 20 مترًا في اتجاهين متعاكسين بالتعامد على اللوحين الشمسيين كجزء من جهاز الرادار. [9]

الدفع[عدل]

قدمت سفينة الإطلاق "سويوز/فريجات" معظم قوة الدفع اللازمة لبلوغ مارس إكسبريس سطح المريخ، و قد تم تحرير المرحلة الأخيرة من "فريجات" فور التحقق من مسار المسبار نحو المريخ. كذلك فقد تم استخدام وسائل الدفع في المركبة الفضائية بغرض إبطاء المسبار من أجل وضعه في مدار المريخ و لاحقًا من أجل تصحيحات المدار.[9]

تم بناء جسم المركبة حول نظام الدفع الرئيسي و الذي يتكون بشكل أساسي من محرك 400 N ثنائي الدفع. خزّانا الوقود ذوا سعة الـ 267 لترًا تبلغ سعتهما الإجمالية 595 كجم، تبلغ حاجة البعثة المسمّاة 370 كجم منها. يتم استخدام الهيليوم المضغوط في خزان ذي سعة 35 لترًا من أجل ضخ الوقود إلى المحرك. كما يتم تصويب المدار من خلال ثمان دافعات N10، تم مسبقًا تركيب كل واحد منها على زاوية من زوايا المركبة مكعبة الشكل. تم تصميم المركبة لتتوافق مع منصة الإطلاق "سويوز/فريجات" ، كما أنها متوافقة أيضًا تمامًا مع مركبة الإطلاق دلتا 2.

الطاقة[عدل]

يتم إمداد المركبة بالطاقة من خلال ألواح الطاقة الشمسية و التي تحوي 11.42 مترًا مربعًا من خلايا السيليكون. كان من المفترض أن تكون الطاقة 660 وات لـ 1.5 وحدة فلكية، و لكن بسبب خطأ في التوصيل فقد تم خفض الطاقة المتاحة بنسبة 30% لتكون 460 وات فقط؛ مع ذلك فإن هذا النقص في الطاقة لا يؤثر بشكلٍ كبيرٍ على العائد العلمي للبعثة. يتم تخزين الطاقة في ثلاث بطاريات ليثيوم آيون بسعة إجمالية تبلغ 64.8 أمبير/ساعة من أجل استخدامها خلال الكسوف. يتم تنظيم الطاقة بشكل كامل في 28 فولت. في الحالة العادية تستهلك المركبة طاقة تعادل 450 وات إلى 550 وات .

نظام الملاحة[عدل]

يتم التحكم بالموقع (ثبات ثلاثي المحاور) من خلال استخدام وحدات قياس القصور الذاتي ثلاثية المحاور، زوج من الكاميرات النجمية، جيروسكوب (جهاز تحيد الاتجاه)، جهاز مقياس التسارُع، و زوجين من العجل برد فعل 12 تيوتن م.ث. يبلغ مؤشر الدقة 0.04 درجة بالنسبة للإطار المرجعي للقصور الذاتي، و 0.08 بالنسبة للإطار المداري للمريخ. كما تساعد ثلاثة من الأنظمة المدمجة مع المركبة على دقة توجيه مارس إكسبريس؛ و هو أمر أساسي من أجل السماح للمركبة بالاتصال بطبق 35 متر و طبق 70 متر على الأرض و حتى بعد 400 مليون كيلومترًا.

الاتصالات[عدل]

يتكون نظام الاتصالات الفرعي من 3 هوائيّات؛ هوائي إرسال على شكل قِطع مكافئ عالي الكسب بقطر 1.7 متر و اثنين أُحاديي الاتجاه. يوفِّر الهوائي الأول خطوط الاتصال (إرسال الاتصالات و استقبال قياسات المعلومات) في كل من الموجة (((إكس))) بتردد 7.1 جيجاهرتز، و الموجة (((إس))) بتردد 2.1 جيجاهرتز و يتم استخدامه خلال مرحلة العلوم الشكلية حول المريخ. أما الهوائيات منخفضة الكسب فإنها تُستخدم أثناء الإقلاع و في العمليات الأولية على المريخ و أيضًا في حالات الطوارئ التي قد تطرأ في المدار. و تحمل اثنان من مركبات الهبوط على المريخ هوائيات فائقة التردد للتواصل مع "بيجل 2" أو منصات الهبوط الأخرى باستخدام أجهزة إرسال "ميلاكوم.[10]

المحطات الأرضية[عدل]

على الرغم من أن الاتصالات مع الأرض كان من المقرر أن تتم مع محطة الفضاء الأرضية ذات اتساع الـ 35 مترًا التابعة وكالة الفضاء الأوروبية في ولاية نيو نورشيا بأستراليا؛ إلا أن طبيعة المهمة فيما يتعلق بمرونة التحسين التدريجي و العائد العلمي قد اقتضت استخدام أحدث محطات التتبع الأرضية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في محطة سيبريروس" بولاية مدريد في أسبانيا. بالإضافة إلى ذلك فإن الاتفاقيات مع شبكة مراقبة الفضاء البعيد من ناسا قد جعلت من الممكن استخدام المحطات الأمريكية من أجل التخطيط الشكلي للبعثة؛ مما أدى إلى زيادة التعقيد و لكن إلى جانب تأثير إيجابي واضح على العائد العلمي للمشروع. و قد أثبت التعاون المشترك بين مختلف الوكالات فعاليته و مرونته و إثراءه للطرفين. من الناحية التقنية فإن هذا التعاون أصبح ممكنًا –إلى جانب أسباب أخرى- بفضل اعتماد الوكالتين لمعايير الاتصال التي حددتها اللجنة الاستشارية لنظم البيانات الفضائية.

حرارياً[عدل]

يتم التحكم بالحرارة من خلال استخدام المشعاعات،عازل متعدد الطبقات، و السخانات ذات التحكم التفاعلي. يجب أن يتوفر بالمركبة الفضائية بيئة مناسبة للأدوات و المعدات التي على متنها . كل من الأداتين PFS (مطياف فوريير الكوكبي) و OMEGA يحتويان على مستشعر بالآشعة تحت الحمراء (إنفرا) و التي يجب أن تحفظ في درجة حرارة منخفضة جداً ( تصل إلى حوالي -180درجة مئوية ). كذلك فإن أجهزة الاستشعار بكاميرا الاستيريو فائقة الدقة تحتاج أيضا أن تحفظ باردة، و لكن بقية الأدوات و المعدات على متن المركبة تكون في أفضل أداء لها عند درجة حرارة الغرفة ( 10 - 20 درجة مئوية ). و قد تم تبطين المركبة ببطانيات حرارية مصنوعة من سبائك الألومنيوم و القصدير المطلية بالذهب للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية عند 10- 20 درجة مئوية. أما الأدوات التي تعمل في درجة حرارة منخفضة جدًا فتحفظ باردة ،عن طريق عزلها حراريًا عن درجة الحرارة الداخلية المرتفعة نسبيًا، وتنبعث منها الحرارة الزائدة إلى الفضاء باستخدام المشعاعات المرفقة [9] .

وحدة التحكم وتخزين البيانات[عدل]

يتم تشغيل المركبة الفضائية من قبل اثنتين من وحدات التحكم و إدارة البيانات مع 12 غيغابايت من الذاكرة الصلبة [9] تستخدم لتخزين البيانات و حفظ المعلومات التي تستخدم في عملية بث (ارسال) البيانات. تتحكم الحواسيب على متن المركبة بجميع جوانب عمل وأداء المركبة بما في ذلك التحكم في تشغيل و إيقاف الأجهزة، و تقييم اتجاه المركبة في الفضاء وإصدار الأوامر لتغييره إذا لزم الأمر. أحد الجوانب الرئيسية الأخرى لبعثة مارس إكسبريس هو أداة مارس إكسبريس للذكاء الاصطناعي (ميكسار2[11] ). الغرض الأساسي منها هو جدولة أوقات تنزيل البيانات العلمية المتنوعة التي تم جمعها إلى الأرض .حيث أن تلك العملية - فيما مضى- كانت تأخذ وقتا طويلا من المتحكمات الأرضية، فتلك الأداة الجديدة تختزل الوقت للمشغل و تحدد أفضل مجال ترددات الـDSN (Deep Space Network) فتمنع ضياع البيانات، و تسمح بأفضل استخدام للـDSN للعمليات الفضائية الأخرى كذلك . تلك الأداة تحدد أيضا كيفية إدارة الذاكرة المذكورة مسبقا ، حيث تحدد متى يكون الـ DSN متاح و غير مستخدم من قبل مهمة أخرى،و كيف تصل إلى أحسن استغلال لمجال الترددات المتاح لها، و متى تكون المركبة موجهة توجهًا صحيحًا لإرسال البيانات لكوكب الأرض.

معدات الهبوط[عدل]

نسخة طبق الأصل من أحد مكونات المسبار بيجل 2 الخاص بمارس إكسبرس موجودة بمتحف العلوم في لندن

.

كانت أهداف قاعدة الهبوط بيجل 2 هي توصيف موقع الهبوط جيولوجيًا، ومعدنيًا، وجيوكيميائيا، وتوصيف الخواص الفيزيائية للغلاف الجوي، وطبقات السطح. بالإضافة إلى جمع بيانات عن الأحوال الجوية ومناخ المريخ، والبحث عن أية آثار ممكنة للحياة؛ غير ان محاولة الهبوط فشلت وأعلن المسبار مفقودًا. حددت لجنة التحقيق في اختفاء بيجل 2 [12] العديد من الأسباب المحتملة لفشل محاولة الهبوط، تضمنت مشاكل الوسادة الهوائية، والصدمات الشديدة التي قد تحدث لإلكترونيات المسبار و التي لم تتم محاكاتها بشكل كاف قبل الإطلاق، و مشاكل مرتبطة بأجزاء من مراحل نظام هبوط، و ارتطام المسبار بالأرض، لكن لم تتمكن اللجنة من الوصول إلى أية استنتاجات قاطعة .

الإكتشافات العلمية والأحداث المهمة[عدل]

كثر مِنْ 5000 مدار، آلات حمولةِ المريخ السريعةِ كَانتْ إسمياً واشتغلتْ بإنتظام. آلة تصوير إتش آر إس سي تُخطّطُ السطحَ المريخيَ بثبات لم يسبق له مثيلِ وأَخذتْ العشراتَ من الصورِ.

2004[عدل]

  • 23 يناير

أعلنَ إي إس أي إكتشاف المثلوجة المائيةِ في قبّعةِ الثلجِ القطبيةِ الجنوبيةِ، واجهَ إستعمال البياناتِ يناير/كانون الثّاني 18 بآلةِ الأوميغا .

  • 28 يناير

َصِلُ متتبّعُ المريخِ السريعِ مدارَ عِلْمٍ نهائيِ حول المريخِ.

  • 17 مارس

يَكتشفُ المدارمثلجة قطبية تحتوي 85 % ثاني أكسيد الكاربون ثلج و15 % مثلوجة مائية . (CO2) .[13]

  • 30 مارس

بيان صحفي يُعلنُ بأنّ المتتبّعَ اكتشفَ ميثاناً في الجوِّ المريخيِ. بالرغم من أن الكميةِ صغيرةُ، حوالي 10 أجزاءِ في الألف مليون، أثارَ العلماءَ للاسْتِخبار عن مصدرِه. ولأن الميثانِ مُزَالُ مِنْ الجوِّ المريخيِ بسرعة كبيرة، فلابدّ أن يكون هناك مصدر حالي يُعيدُ ملئه. لأن أحد المصادرِ المحتملةِ يُمكنُ أَنْ تَكُونَ حياةً مكروبيةً، وإنه لمُخَطَّطُ للتحقق من مصداقية هذه البياناتِ ويُترقّبُ الاختلاف خصوصاً في التركيزِ في الأماكنِ المُخْتَلِفةِ على المريخِ. من المؤمّل أنّ مصدر هذا الغازِ يُمْكِنُ أَنْ يُكتَشفَ بإيجاد موقعِه مِنْ الإطلاقِ. [14]

  • 28 ابريل

أعلنَ إي إس أي أي إنتشار ذراع التطويل الذي يَحْملُ الرادار المثبت مارسيس تم تأجيله. ووَصفَ ال(إي إس أي) المخاوفَ بحركةِ ذراع التطويل أثناء الإنتشارِ، والتي يُمْكِنُ أَنْ تُسبّبَ للمركبة الفضائيةَ أن تُضْرَبَ بعناصرَ منها. وهناك تحقيقات أخرى أعمق يتم تخطيطها للتَأْكد بمن أَنَّ هذا سوف لَنْ يحْدثَ.

  • 15 يوليو

العلماء الذين يعملون بآلةِ بي إف إس أعلنوا بأنّهم اكتشفوا الملامح الطيفيةَ لمركب الأمونيا في الجوِّ المريخيِ بشكل تجريبي. كما أن الميثان إكتُشفَ في سابقاً (انظر فوق)، ويَشتعل الأمّونيا بسرعة في جو المريخ ومَنْ الضَّرُوري أَنْ يُعادَ ملئه بشكل ثابت. هذا يُشيرُ نحو وجودِ الحياةِ النشيطةِ أَو النشاطِ الجيولوجيِ؛ وتم تَأكيد الظاهرتين اللتين بَقى حضورَهما غيرَ مُكتَشَفَ حتى الآن.[15]

2005[عدل]

في 2005, علماء إي إس أي ذَكروا بأنّ بيانات أداة الأوميجا (المرئية والمقياس الطيفي لتوزيع المعادن تحت الأحمر) إلى حضورِ الكبريتاتِ المائية، ومعادن متعددة تشكل ترتيب الصخور.

  • 8 فبراير

الإنتشار المتأخر للامسِ المستقبِل مارسيس أعطىَ ضوءاً أخضرَ مِن قِبل إي إس أي. [16] وهو مُخَطَّطُ لأن يحدث في أوائل مايو2005.

  • 5 مايو

ذراع التطويل الأول للامسِ المستقبِل مارسيس نُشِرَ بنجاح. في باديء الأمر، [17] ما كان هناك إشارةَ تدل على وجود أيِّ مشاكل، لكن لاحقاً اكتُشفَ بأنّ قطعة من ذراع التطويل لَمْ يُقْفَلْ. [18] إنتشار ذراع التطويل الثانيِ أُعِدَّ للسَماح بتحليلِ أعمق وأبعد للمشكلة

  • 11 مايو

باستعمال مارسيس حرارة الشمس لتوسيع قطع اللامس حبست القطعة الأخيرة بنجاح . [19]

  • 11 يونيو

الذراع الثاني نُشِرَ، وفي يونيو/حزيران 16 إي إس أي أعلنَ بأنّه كَانَ بمثابة نجاح . [20]

  • 22 يونيو

أعلن إي إس أي بأنّ اللامس شغال بالكامل وسيبدأ باكتساب البيانات قريباً. وهذا يتبع انتشار الذراع الثالث في يونيو/حزيران 17 ، واختبار إرسال ناجح في يونيو/ حزيران 19. [21]

2006[عدل]

  • 21 سبتمبر

التقطت كاميرا إي إس أي عالية الوضوح والمسماة (إتش أر إس سي) على صور منطقة سيدونيا ، موقع مشهور" وجه على المريخ". الموقع المشهور "وجه على المريخ". أصبحت تلك الصخرة مشهورة بعد التقاط صورة لها في عام 1976 بواسطة المسبار الأمريكي فايكنج 1. تم التقاط الصورة بدقة حوالي 13.7 متر لكل بكسل. [22]

  • 26 سبتمبر

ظهر مسبار مارس اكسبرس من كسوف موسمي بدخول خاص في وضع فائق منخفض الطاقة الملقب بـ SUMO . تكوين مبتكر هدف الي توفير الطاقة لضرورة ضمان نجاة المسبار. هذا النموذج طور من خلال فريق عمل ما بين ESOC متحكموا المهمة و والمحققين الرئيسيين و الصناعة و ادارة المهمة . [23]

  • اكتوبر

في شهر أكتوبر من عام 2006 واجهت المركبة الفضائية مارس إكسبريس اقتران فائق مع الشمس ( محاذاة الارض – الشمس – مارس اكسبريس ) الزاوية بين الارض والشمس ومارس اكسبريس وصلت الحد الأدني في 23 اكتوبرعند 0.39 درجة عند مسافة 2.66 وحدة انغستروم.القياس التشغيلي كان متخذ لتقليل تأثير تدهور الرابط منذ الكثافة العالية لالكترونات البلازما الشمسية التي اثرت بشكل كبير علي اشارة الترددات الراديوية . [24]

  • ديسمبر

بعد خسارة مختبر الدفع النفاث لناسا تم طلب فريق مارس إكسبريس للتحرك على أمل تمييز المركبة الفضائية الأمريكية بصريًا. استنادًا على آخر تقويم فلكي لمساح المريخ العالمي والمزود بمختبر الدفع النفاث، وقامت الكاميرا عالية الدقة على متن المركبة بمسح شامل للمنطقة في محاولتين فاشلتين.

2007[عدل]

  • يناير

للمرة الأولى أعطي الإذن لـ NASA-SPL لمساعدة مارس إكسبريس في عملية الهبوط بالمسبار الفضائي فينيكس .

  • فبراير

الكاميرا الصغيرة - والتي كانت قد استخدمت مرة واحدة فقط لرصد إخراج المسبار – تم إعادة استخدامها ثانية، وتم اتخاذ الخطوات الأولى لمنح الطلاب إمكانية المشاركة في حملة "قد المركبة الفضائية مارس إكسبريس والتقط صورًا لك على المريخ .

  • 23 فبراير

منحت لجنة البرنامج العلمي (SPC) للبعثة مدًا حتى مايو 2009. [25]

  • 28 يونيو

أنتجت الكاميرا عالية الدقة (HRSC) صورًا لملامح تكتونية رئيسية في منطقة Aeolis Mensae. [26]

2008[عدل]

فاز فريق بعثة مارس إكسبريس بجائزة السير آرثر كلارك لأفضل إنجاز لفريق.

2009[عدل]

  • 4 فبراير

لجنة البرنامج العلمي الخاصة بوكالة الفضاء الأوروبية ESA قررت مدّ فترة البعثة حتى 31 ديسمبر 2009. [27]

  • 7 أكتوبر

لجنة البرنامج العلمي الخاصة بوكالة الفضاء الأوروبية ESA قررت مدّ فترة المهمة حتى 31 ديسمبر 2012. [28]

2010[عدل]

  • 5 مارس

لقيام بتحليق منخفض على القمر المريخي فوبوس لقياس جاذبيته. [29]

2011[عدل]

  • 13 اغسطس

الانتقال إلى وضع التشغيل الآمن بعد حدوث مشكلة في خلايا الذاكرة. (SSD) [30]

  • 23 أغسطس

مشكلة في خلايا الذاكرة. [30]

  • 23 سبتمبر

الانتقال إلى وضع التشغيل الآمن بعد حدوث مشكلة في خلايا الذاكرة. [30]

  • 11 أكتوبر

مشكلة في خلايا الذاكرة [30]

  • 16 أكتوبر

الانتقال إلى وضع التشغيل الآمن بعد حدوث مشكلة في خلايا الذاكرة . [30]

  • 24 نوفمبر

تم استكمال المهام العلمية اعتمادًا على الشريط الزمني القصير للرحلة عوضًا عن ذلك الشريط الطويل الموجود بخلايا الذاكرة التالفة . [31]

2012[عدل]

  • 16 فبراير

تم استكمال جميع المهام العلمية مع تبقي وقود يكفي لأربع عشرة سنة إضافية من العمل. [32]

  • يوليو

تم دراسة الهالة الشمسية بواسطة موجات الراديو. [33]

  • 5/6 أغسطس

تم الاستعانة بالمسابير الأمريكية مارس أوديسي ومارس ريكونيسانس أوربيتر في جمع وإرسال البيانات إلى مختبر علوم المريخ (Mars Science Laboratory MSL).

2013[عدل]

كونت مارس إكسبريس خريطة طبوغرافية شبه كاملة لسطح المريخ.

  • 29 ديسمبر

حققت مارس إكسبريس أقرب تحليق منخفض من القمر المريخي فوبوس حتى تاريخه.






المراجع[عدل]

  1. ^ http://www.alkoon.alnomrosi.net/spacemission/SpaceMissionMars.html
  2. ^ ESA - Mars Express - Mars Express Frequently Asked Questions (FAQs)
  3. ^ ESA - Mars Express - Mission extensions approved for science missions
  4. ^ http://www.research-in-germany.de/56960/2010-11-26-11-26-2010-mars-mission-funding-extended,sourcePageId=56960.html
  5. ^ "Mars Express: Summary". European Space Agency. 29 Mar 2011. 
  6. ^ "Mars Express". NSSDC ID: 2003-022A. NASA. 
  7. ^ Glitch strikes Mars Express's radar boom - space - May 9, 2005 - New Scientist
  8. ^ Mars Express's kinky radar straightened out - space - May 12, 2005 - New Scientist
  9. ^ أ ب ت ث ESA - Mars Express - The spacecraft
  10. ^ [1] QinetiQ to put Mars in the picture
  11. ^ "Artificial intelligence boosts science from Mars". ESA: Spacecraft Operations. 2008-04-29. اطلع عليه بتاريخ 2008-04-30. 
  12. ^ "Beagle 2 ESA/UK Commission of Inquiry", fetched June 9, 2012]
  13. ^ "Water at Martian south pole" - March 17, 2004 ESA Press release. URL accessed March 17, 2006.
  14. ^ Formisano V, Atreya S, Encrenaz T, Ignatiev N, Giuranna M (2004). "Detection of methane in the atmosphere of Mars". Science 306 (5702): 1758–1761. Bibcode:2004Sci...306.1758F. doi:10.1126/science.1101732. PMID 15514118. 
  15. ^ ESA Portal - Life in Space - Water and methane maps overlap on Mars: a new clue?
  16. ^ ESA Portal - Green light for deployment of ESA's Mars Express radar
  17. ^ BBC NEWS | Science/Nature | First Marsis radar boom deployed
  18. ^ BBC NEWS | Science/Nature | Delay hits Mars radar deployment
  19. ^ ESA Portal - First MARSIS boom successfully deployed
  20. ^ ESA Portal - Smooth deployment for second MARSIS antenna boom
  21. ^ ESA Portal - Mars Express radar ready to work
  22. ^ ESA - Mars Express - Cydonia - the face on Mars
  23. ^ ESA - Mars Express - Mars Express successfully powers through eclipse season
  24. ^ [2]
  25. ^ ESA - Mars Express - The planetary adventure continues - Mars Express and Venus Express operations extended
  26. ^ "Tectonic signatures at Aeolis Mensae". ESA News. European Space Agency. 2007-06-28. اطلع عليه بتاريخ 2007-06-28. 
  27. ^ ESA - Mars Express - ESA extends missions studying Mars, Venus and Earth's magnetosphere
  28. ^ ESA - Mission extensions approved for science missions
  29. ^ SpaceFellowship.com Phobos flyby success
  30. ^ أ ب ت ث ج Mars Express observations temporarily suspended
  31. ^ Mars Express steadily returns to routine operation
  32. ^ spaceflightnow.com Mars Express back in business at the red planet
  33. ^ Radio sounding of the solar corona with Mars Express