سلف
كانت المركبة الأولى التي هبطت على المريخ بنجاح هي الأمريكية سوجورنر. كجزء من برنامج Mars Pathfinder ، في عام 1997 ، عمل على الكوكب لمدة ثلاثة أشهر كاملة ، وفي بعض الأحيان تجاوز العمر المقدر. لم تواجه العربة الجوالة مهامًا صعبة بشكل خاص - فقد أثارت حقيقة العثور على جهاز روبوت أرضي على الكوكب الأحمر دفقة كبيرة في العالم. ومع ذلك ، تمكن سوجورنر من إرسال الكثير من الصور الفوتوغرافية للمريخ ، بالإضافة إلى إجراء دراسات أرصاد جوية وجيولوجية بسيطة.
بعد ذلك بعامين ، أرسلت وكالة ناسا مرة أخرى مهمة المريخ إلى الفضاء ، بهدف دراسة مفصلة لتربة الكوكب والظروف المناخية. انتهت مهمة Mars Polar Lander بالفشل - تحطمت مركبة الهبوط لأسباب لا تزال مجهولة. على متن المركبة الفضائية ، اختفى أيضًا رادار الليزر الروسي (ليدار) ، المصمم لدراسة تكوين الغلاف الجوي.
دخل الأمريكيون القرن الحادي والعشرين كقادة العالم بلا منازع في استكشاف المريخ ودعموا نجاحهم في عام 2003 بإطلاق برنامج Mars Exploration Rover. وفقًا للخطة ، كان من المفترض أن تقوم طائرتان جوالتان بدراسة الكوكب - سبيريت وأوبورتيونيتي. هبطت كلتا مركبتا الإنزال على سطح المريخ في يناير 2004 بفاصل 21 يومًا أرضيًا. أثبت تصميم الفرصة أنه موثوق ودائم لدرجة أن العربة الجوالة استمرت في العمل حتى يونيو 2018.
تعمل الآن مركبة كوريوسيتي بوزن 900 كيلوغرام مع مصدر طاقة نظائر مشعة على المريخ ، والتي ضربت الكوكب مرة أخرى في أغسطس 2012. مهمتها الرئيسية هي حفر وفحص العينات. في الوقت الحالي ، تم تمديد المهمة إلى أجل غير مسمى.
لم يكن هذا كافيًا للأمريكيين ، وحتى قبل ذلك ، في عام 2008 ، ظهرت محطة فينيكس صغيرة الحجم على هذا الكوكب ، وكانت إحدى مهامها البحث عن حياة خارج كوكب الأرض. لم يتكيف الجهاز مع الحركة ، وكان رخيصًا نسبيًا (400 مليون دولار) وعاش في حالة نشطة لبضعة أشهر فقط. ومع ذلك ، اكتشف فينيكس الماء على المريخ وأجرى تحليلًا كيميائيًا بسيطًا للتربة.
استغرق الأمريكيون ما يقرب من عشر سنوات ليحلوا محل روبوت الاستكشاف الثابت الذي توقف عن العمل في خريف عام 2008. هبطت محطة رصد الزلازل المريخية المزودة بمنصة إنسايت التابعة لناسا على الكوكب في عام 2018 وقد نجحت في إرسال نتائج الأبحاث إلى الأرض حتى الآن.
من الواضح أن وجود جهاز مريخي واحد متحرك وآخر ثابت لا يكفي للأمريكيين. لتعزيز وجودها على سطح المريخ ، في 18 فبراير 2021 ، هبطت العربة الجوالة المثابرة على السطح. ولديه مروحيته الخاصة.
هل هناك حياة على المريخ؟
بادئ ذي بدء ، المثابرة هي أكبر مركبة متجولة تم إسقاطها على الكوكب الأحمر حتى الآن. ذات مرة قفز إيلون ماسك عربته الكهربائية إلى الفضاء ، وأرسلت وكالة ناسا مركبة فضائية في حجم السيارة إلى المريخ. يبلغ طول المثابرة حوالي 3 أمتار وعرضها 2.7 متر وارتفاعها 2.2 مترًا. بالنسبة لعربة الجوالة الكبيرة نوعًا ما ، تم استخدام مواد فائقة القوة وخفيفة الوزن ، وهذا هو السبب في أن وزن الجهاز في الظروف الأرضية بالكاد يتجاوز الطن. في ظل ظروف المريخ ، سيكون وزن المثابرة أقل بمرتين ونصف.
يجب أن يكون إطلاق مثل هذا المشروع المعقد والمكلف (أكثر من 3 مليارات دولار) مدعومًا ببرنامج بحث مناسب على المريخ. لتبرير الإنفاق ، قام الأمريكيون بتجهيز العربة الجوالة بالعديد من الأدوات المثيرة للاهتمام في وقت واحد.
بادئ ذي بدء ، هذا هو نموذج جهاز MOXIE لتخليق الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للمريخ ، وتصل نسبته إلى 93٪.من الناحية النظرية ، كل شيء بسيط للغاية - من جزيء ثاني أكسيد الكربون CO2 نقوم بتمزيق الأكسجين الذري ودمجه مع واحد من نفس الشيء. ينتج العادم أول أكسيد الكربون والأكسجين الجزيئي ، وهو تنفس تمامًا.
قبل ذلك ، في ظروف الفضاء ، تم تصنيع الأكسجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء ، ولكن لحياة شخص واحد ، يلزم وجود كيلوغرام كامل من الماء يوميًا - هذه الطريقة لا تنطبق على المريخ. باختصار ، يقوم جهاز MOXIE بضغط ثاني أكسيد الكربون وتسخينه حتى 800 درجة ويمرر تيارًا كهربائيًا خلاله. نتيجة لذلك ، يتم إطلاق الأكسجين النقي عند القطب الموجب لخلية الغاز وأول أكسيد الكربون عند الأنود. ثم يتم تبريد خليط الغازات والتحقق من نقاوتها وإطلاقها في الغلاف الجوي للمريخ.
من الواضح أنه في المستقبل البعيد ، ستعمل الآلاف من هذه المولدات على معالجة ثاني أكسيد الكربون في المريخ وتحويله إلى جو صديق للإنسان. يشار إلى أن هذه التكنولوجيا ليست الأكثر تقدمًا. لا يزال ، وفقًا للنظرية ، من جزيئين من ثاني أكسيد الكربون2 يتم إنتاج O واحد فقط2… وهذا بعيد جدًا عن الفعالية الحقيقية لمثل هذه التركيبات. الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو فكرة تقسيم ثاني أكسيد الكربون إلى الكربون C وجزيء O2… في عام 2014 ، نشرت مجلة Science طريقة لتخليق الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون2 تحت تأثير أشعة الليزر فوق البنفسجية. بعد خمس سنوات ، جاء معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بفكرة تسريع وضرب جزيئات ثاني أكسيد الكربون على الأسطح الخاملة مثل رقائق الذهب. نتيجة لهذا العلاج البربري ، ينقسم ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات الأكسجين والكربون ، أي السخام. ولكن في حين أن هذه التقنيات بعيدة كل البعد عن الكمال التكنولوجي ، يجب أن تكون وكالة ناسا راضية عن أجهزة مثل MOXIE.
الأداة الثانية المثيرة للاهتمام للمركبة الجوالة هي PIXL ، وهي مصممة لمسح المنطقة المحيطة بالأشعة السينية. يُجري الجهاز اختبارًا عن بُعد للتربة بحثًا عن مواد كيميائية وعناصر يمكن أن تكون علامات على الكائنات الحية. يؤكد المطورون أن PIXL قادرة على التعرف على أكثر من 26 عنصرًا كيميائيًا. يتم تنفيذ مهمة مماثلة بواسطة ماسح SuperCam متعدد الوظائف ، القادر على تحديد التركيب الذري والجزيئي للصخور من سبعة أمتار. لهذا ، فهي مجهزة بأجهزة استشعار الليزر والأشعة تحت الحمراء شديدة الحساسية.
وهذا ليس كل شيء. يتم إجراء تحليل لوجود آثار للحياة بواسطة "خبراء الطب الشرعي" شيرلوك وواتسون. تعمل SHERLOC في نطاق الأشعة فوق البنفسجية ، وتتحقق من الصخور المحيطة باستخدام الليزر. هذا المبدأ مشابه جدًا لعمل المحقق الأرضي الذي يبحث عن أدلة بيولوجية باستخدام مصباح يدوي للأشعة فوق البنفسجية. WATSON ، بدوره ، يلتقط كل ما يحدث على الكاميرا. يوجد زوج من أجهزة الاستشعار مع الأشعة السينية PIXL في نهاية ذراع العربة الجوالة.
المثابرة ليس لديها تمرين لاستكشاف باطن المريخ. لهذا الغرض ، تم استخدام ماسح الرادار RIMFAX ، القادر على "مسح" المريخ على عمق 10 أمتار. سيعمل GPR على رسم خريطة للسطح السفلي والبحث عن رواسب جليد المريخ.
روفر المريخ بطائرة هليكوبتر
إن "أداة الاستعراض" الرئيسية للمثابرة ليست الأدوات الفائقة الموصوفة أعلاه ولا حتى محطة للطاقة النووية ، ولكنها أول طائرة على الإطلاق للمريخ. بعد هبوطها في فوهة جيزيرو المريخية ، أحضرت العربة الجوالة طائرة هليكوبتر صغيرة متحدة المحور تحت بطنها. في أفضل تقاليد رواد الفضاء الأمريكيين ، تم اختيار اسم المروحية عن طريق المنافسة ، وكان الأفضل هو الإبداع. بقلم فانيزا روباني ، طالبة بالصف الحادي عشر من نورثبورت.
المروحية لا تحمل أي معدات علمية. وتتمثل مهمتها الرئيسية في إظهار إمكانية الطيران في الغلاف الجوي للمريخ ، والذي يتكون بالكامل تقريبًا من ثاني أكسيد الكربون. يتشابه الغلاف الجوي للكوكب الأحمر في كثافته مع الغلاف الجوي للأرض ، لكن الجاذبية أقل بمقدار 2.5 مرة. تسحب الطائرة 1 ، 8 كيلوغرامات ولوزنها فهي مزودة بمراوح صغيرة نسبيًا (سرعة الدوران - 2537 دورة في الدقيقة) - مكافآت من جاذبية المريخ.ومع ذلك ، أجبرت الانخفاضات الهائلة في درجات الحرارة على سطح الكوكب المهندسين على بناء نظام حماية حراري معقد على طائرة هليكوبتر. تم تحديد موعد الرحلة الأولى لبرنامج Ingenuity في موعد لا يتجاوز 8 أبريل ، ويجب إكمال برنامج الاختبار بالكامل في غضون شهر. المروحية يمكن التخلص منها - بعد اختبارها ستبقى على سطح المريخ كحطام فضائي. المثابرة ، أيضًا ، ستتحول في النهاية إلى قطعة ميتة من السبائك باهظة الثمن ، لكن دورة حياتها أطول بكثير.
من المفترض أن تقوم المثابرة بإسقاط القمر الصناعي الخاص بها في حاوية واقية على شكل جيتار ، والتراجع عدة عشرات من الأمتار وإطلاق برنامج طيران تجريبي عن بُعد. سيتعين على المروحية التحليق حول العربة الجوالة دون مغادرة منطقة المراقبة بالكاميرات والماسحات الضوئية. أصعب جزء هو البقاء على قيد الحياة في أول ليلة مريخية باردة لطائرة هليكوبتر مصغرة. إذا كنت تقرأ المادة قبل 8 أبريل 2021 ، فإن العربة الجوالة المريخية تتحرك نحو المطار المحدد مسبقًا لإطلاق Ingenuity.
