علاء إغباريّة

Image Credit & Copyright: Jarek Oszywa

عندما تكون من هواة مراقبة السماء وانتظار زائريها المميزين،  لن تبالي بأن تلتقط صورة مميزة توثق هذا المنظر الخلاب وإن كلفك الأمر أن تكون ضحية للحيوانات البرية ، أحد المصورون الفلكيون فعلها والتقط هذه الصورة الخلابة في منطقة Miedzygórze في بولندا .

 نستطيع أن  نشاهد في هذه اللوحة الفنية آلاف النجوم اللامعة الزرقاء إلى جانب الرؤية الواضحة لأنواع مختلفة من السديم الأحمر المضيء منها سديم كاليفورنيا في أقصى اليمين وفوقها سديم القلب  والروح، وبالنظر إلى اليسار سترى العنصر الأهم والفريد وهو مذنب  NEOWISE الذي يعتبر نادر الحدوث .  وفي هذه الصورة المركبة المميزة التي تم التقاطها الأسبوع الماضي يظهر لنا ذيل NEOWISE الأيوني المتوهج باتجاه الأعلى بعيدّا عن أشعة الشمس وفي اليمين نلاحظ انعكاس أشعة الشمس على ذيله الغباري. تجمع هذه الصورة ثلاث ظواهر ملتقطة على التوالي كل 10 دقائق من نفس الموقع في بولندا. يمكننا أيضًا مشاهدة انعكاس ضوء القمر على هذا الطريق الترابي وعلى قمم جبال Śnieznik . 

لمن يرغب في رؤية هذا المذنب المذهل فليترقب السماء الأسبوع القادم حيث سيكون في أقرب نقطة له من الأرض قبل أن تتلاشى كرة التراب الجليدية المتجمدة بعرض 5 كم منزلقةً خارج النظام الشمسي.

(Photo by – / Mohammed Bin Rashid Space Centre / AFP)

تقوم الإمارات العربية المتحدة بالعمل على إرسال مسبار فضائي يُدعى الأمل إلى المريخ ، والذي – إذا تم إطلاقه بنجاح – سيكون أول مهمة عربية إلى الفضاء. ستركز هذه المهمة على دراسة المناخ والغلاف الجوي للكوكب الأحمر ، وعلى الرغم من أن هذا الهدف ليس جديدًأ إلا أن مسبار الأمل سيستخدم أسلوبًا مبتكرًا لدراسة مناخ المريخ على مدار اليوم والفصول ليكون بمثابة أول مرصد جوي للكوكب الأحمر الذي من خلاله سيتمكن العلماء من فهم طبيعة تغير المناخ وتسليط الضوء على أسباب فقدان هذا الكوكب غلافه الجوي. 

إليكم أبرز الحقائق عن هذه المهمة: 

1– الأمل هو أول مسبار للإمارات خارج مدار الأرض 

تعد الإمارات دولة حديثة العهد في مجال الرحلات الفضائية حيث شاركت في أول إطلاق قمر صناعي عام 2009 بالشراكة مع الشركة الكورية الجنوبية. وكان أول قمر صناعي وطني لها في مهمة رصد للأرض عام 2018 والذي يحمل اسم خليفة سات . 

كما هو الحال في مهماتها السابقة لإطلاق الأقمار الصناعية ، وظفت الإمارات شركاء للمساعدة في جعل المهمة أكثر جدوى ولمعرفة كل ما هو ضروري لإتمام هذه المهمة بنجاح. وبذلك قامت الإمارات بمشاركة ثلاث جامعات أمريكية لها الخبرة في مجال الرحلات الفضائية للمريخ .

2-ينبغي لهذه المهمة أن تكون سريعة واقتصادية

تم الإعلان عن المهمة المريخية الإماراتية – مهمّة الأمل – عام 2014 وذلك تمهيدًا للحاجة إلى الدعم التكنولوجي والاقتصادي .ومن الجدير ذكره أن هذه المهمة كان لها العديد من الشروط مثل إنشاء المركبة الفضائية بأنفسهم دون الحاجة لشرائها -على الرغم من أن المشروع مشترك -هذا بالإضافة إلى أن الموعد النهائي المخطط له لإرسال هذا المسبار يجب أن يكون قبل ديسمبر 2021 وهذا الموعد يتطلب إتمام جميع إجراءات الإطلاق في هذا الصيف. 

وبالطبع هذه المهمة لن تكون مكلفة فإن أمر إطلاق المسبار سيكلف إجمالًا 200 مليون دولار غير شامل تكاليف تشغيل المهمة في الفضاء.

3- الإمارات من الممكن أن تكون خامس جهة تزور المريخ 

الوصول إلى الكوكب الأحمر ليس بالأمر السهل ، إلى يومنا هذا استطاعت فقط أربعة جهات أن تصله بنجاح وهي ناسا، روسيا، وكالة الفضاء الأوروبية، والهند وستكون الإمارات الجهة الخامسة في حال أتمت مهمتها بنجاح .

ولكن لسوء الحظ ربما لن تكون الإمارات الجهة الخامسة للمريخ وذلك بسبب وجود منافس لها هذا الصيف وهو الصين حيث تستعد لإطلاق أول مهمة لها إلى المريخ . كلا المهمتين لم يذكر الموعد المحدد لوصول مهمتهما إلى المريخ. على الرغم من أنهما سيكونا في الطريق مع بداية عام 2021. 

4- مسبار الأمل يحمل معه ثلاثة معدات

يحمل مسبار الأمل -الذي يُقدر حجمه بحجم سيارة رياضية متعددة الأغراض – SUV – ثلاثة معدات وهي كالآتي : مصور لالتقاط الصور في الضوء المجرد والأِشعة فوق البنفسجية بالإضافة إلى جهازين تحليل طيفي والذي بدوره يقوم بتقسيم الضوء إلى أطوال موجية محددة ، أحدها يعمل على الأشعة فوق البنفسجية والآخر على ضوء الأشعة تحت الحمراء.

وباتحاد هذه المعدات سيتمكن مسبار الأمل من دراسة الغلاف الجوي الرقيق الغني بثاني أكسيد الكربون للمريخ الأمر الذي يسهل عملية فهم مناخ الكوكب الأحمر واكتشاف السبب الذي أفقده غلافه الجوي في الفضاء.

5-سيُطلق مسبار الأمل في مدار نادر حول المريخ

مسبار الأمل سيقوم ب استخدام تكتيكًا فريدًا في جمع بياناته العلمية وهو الانطلاق في مدار لم يتخذه أي مسبار من قبل . حيث سيكمل هذا المسبار حلقة حول خط الاستواء للكوكب في كل 55 ساعة وسيكون على ارتفاع حوالي 12000 إلى 27000 ميل (20000 إلى 43000 كم) من سطح المريخ.

هذا المسار سيمكّن المسبار من دراسة المناخ على مدار يوم المريخ الكامل وستستمر هذه المهمة لمدة سنة مريخية أي ما يعادل سنتين على كوكب الأرض.

6- رغبة الإمارات في أن يسافر البش للمريّخ بفضل مسبار الأمل

التركيز الحالي في رحلات الفضاء البشرية في الإمارات العربية المتحدة يتمركز حول إرسال رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية. ومن الجدير ذكره أن أول رائد فضاء إماراتي وصل محطّة الفضاء الدوليّة هو هزاع المنصوري، الذي قام برحلة استغرقت أسبوعًا في سبتمبر العام الماضي- 2019 ، وتستمر الإمارات في وضع إستراتيجيات  لبعثات طوال المدى إلى المدار.

لكن الكوكب الأحمر يحتل المرتبة الأولى من أهداف  الإمارات حيث أنها قامت بالمشاركة في مهمة مناظرة لبيئةة المريّخ . فإذا سارت الأمور وفقًا للخطة، ستستصيف الإمارات مثل هذه المهام إضافة إلى أبحاث أخرى تركز على المريخ في منشأة “”مدينة المريخ للعلوم”” التي تخطط لبنائها في الصحراء.

من المؤكد أنه لم يسبق لأحد منّا في الوقت الحاضر رؤية القمر وهو يدور بهذه الطريقة المذهلة ، وذلك بسبب مواجهتنا لجانب واحد منه نتيجة لتقيدهُ مع حركة الأرض . ولكن بفضل التكنولوجيا الرقمية بالإضافة إلى الصور المفصّلة التي زودنا بها مستكشف القمر المداري – LRO – حيث تم تجميع فيديو يصور لنا دوران افتراضي عالي الدقة للقمر. 

فيديو التَّصوير المُتَقَطِّع (time-lapse) المميز يصور لنا في البداية الرؤية المفترضة للقمر من الأرض ومن ثم ينتقل سريعًا -من خلال عرض فوهة كبيرة ذات مركز مظلم تسمى بالبحر الشرقي .

يُظهر لنا هذا الفيديو المحترف – شهر قمري كامل مختصر ب 24 ثانية – أن الجانب القمري الظاهر لنا يحتوي على العديد من المناطق التي تُدعى بالبحار القمرية (وهي مناطق مظلمة ومنخفضة على سطح القمر) على عكس الجانب البعيد عن سطح الأرض الذي يظهر فيه العديد من المرتفعات القمرية المضيئة .

إلى الآن، يوجد أكثر من 19 مهمة فضائية جديدة إلى القمر- من ثمان دول مختلفة – يجري العمل بشأنها والتي من المتوقع إطلاقها خلال الثلاث سنوات القادمة. 

سماؤنا الشمالية الآن مبتهجة ومشرقة بضيفها المذهل (NEOWISE C/2020 F3). وفي هذا المنظر الخلاب الذي تم التقاطه من 13/14 يوليو يمكننا ملاحظة امتداد ذيله الطويل في سماء جبل تشيكيا .

هذه الصورة تبين لنا تفاصيل دقيقة في ذيل NEOWISE لا نستطيع رؤيتها بالعين المجردة حيث نستطيع رؤية الذيل الخافت الممتد إلى أعلى الإطار- حوالي 20 درجة من من ذؤابة المذنّب اللامعة – لكن من السهل رؤية المنحنى الواسع لذيل المذنب الأصفر بالعين المجردة مندفعًا خارج النواة بسبب نور الشمس الساطع .والأمر ليس ذاته بالنسبة للذيل الباهت الذي يختلف عن الذيل اللامع العاكس لأشعة الشمس، حيث يُعتبر ذيل أيوني يتشكل عندما يتم سحب أيونات من نواة المذنب بواسطة الحقول المغناطيسية المتواجدة في الرياح والأشعة الشمسية. 

سيحلق NEOWISE عاليا في السماء الشمالية، وسيكون في أقرب نقطة له من الأرض في 23 يوليو. 

طالما أدهش ضيف هذه السنة المذهل مذنب NEOWISE المصورين حول العالم بتزويدهم لقطات مذهلة لمنظره المبهر والمميز خلال الفجر والغسق في هوامش الليل والنهار. ولكن يفوز معظم سكان شمال  الأرض برؤيته محلقًا حول نجم الشمال ولا يتحرك أبدًاحيث يظهر لنا جليا في هذه الصور المركبة  – التي تم تجميعها من كاميرا الويب الموجودة في منتجع للتزلج في جبال الألب السويسرية .

وتم التقاط هذه الصور على فترات 30 دقيقة من 12 إلى 13 يوليو طوال اللليل. وسيبقى مذنب NEOWISE مرئيًا في نصف الكرة الشمالي، وفي كل مساء ستقوم حركته بوضعه في مكان أعلى في السماء بعد غروب الشمس خلال الأسابيع القليلة المقبلة وبعدها -كسائر المذنبات الأخرى- سيبدأ برحلة المغادرة متلاشياخارج نظامنا الشمسي  . ولرؤيته بشكل واضح قبل مغادرته ينصح باستخدام المناظير.  

يعد مسباري  Mariner 6 & 7 ثاني المهمات المريخية ضمن برنامج Mariner series لاستكشاف النظام الشمسي في الستينات وبداية السبعينات التابع لوكالة ناسا الفضائية , وتم إطلاقهما على متن صواريخ أطلس في مرحلة سينتور (مرحلة عليا في صاروخ أطلس) والذي كان يزن أقل من نصف طن (باستثناء الدفع الصاروخي الذي يوجد على متن المسبار) . 

وفي عام 1969 أنهى مسباري  Mariner 6 & 7 من اول مهمة مزدوجة إلى المريخ للهبوط فوق المناطق القطبية الجنوبية ومنطقة الاستواء كما انه بواسطة المجسات المتحركة التابعة لهم قاما بتحليل السطح والغلاف الجوي للمريخ هذا بالإضافة إلى تسجيل وإرسال مئات الصور إلى الأرض.

وفي 29 يوليو من نفس العام 1969 وقبل الوصول إلى اقرب نقطة على المسار بالنسبة للمريخ فقد الاتصال مع مارينر 7، وتبين لاحقا ان أحد البطاريات فيه قد انفجرت. ورغم ذلك فكانت المعلومات التي أرسلها مارينر 7 إلى الأرض قبل حدوث عطل البطارية كان مفيدا للغاية حيث روعيت في أخدها بعض بيانات مكتسبة من مارينر 6.

عن طريق الصدفة، هبط كلاهما فوق مناطق الفوهات متغيبين عن اكتشاف مناطق البراكين الشمالية العملاقة والوادي الاستوائي الكبير الذي تم اكتشافه لاحقا
ومن الجدير ذكره أن الصور التابعة لهم أظهرت ان السمات المظلمة التي تم رصدها على سطح المريخ لم تكن قنوات كما تم تفسيرها في القرن التاسع عشر. 

الإطلاق

جرى بناء ثلاثة مسبارات مارينر من أجل المهمة، اثنان للطيران وواحد احتياطي في حال فشل المهمة. شُحنت المركبات الفضائية إلى كيب كانافيرال على متن صواريخ أطلس سينتور في ديسمبر عام 1968 ويناير عام 1969 للبدء بعمليات الفحص والاختبار ما قبل الإطلاق.

خضعت مارينر6 لعملية عد تنازلي محاكاة في المنصة 36 إيه في مجمع الإطلاق في 14 فبراير، وشُغلت الطاقة الكهربائية، لكن لم يتم تزويد المعززات بالمادة الدافعة. تعطل المرحل الكهربائي في أطلس أثناء التشغيل التجريبي، وانفتح صمامين في نظام الغاز المضغوط، مما سمح بتسرب ضغط غاز الهيليوم من قشرة بالون المعزز. بدأ أطلس بالانهيار، لكن فعّل اثنان من تقنيي المنصة بسرعة مفتاح التجاوز اليدوي لإغلاق الصمامات وضخ الهيليوم مرة أخرى في المعزز.

على الرغم من تأمين مارينر6 ومرحلة سينتور (مرحلة عليا في صاروخ أطلس) الخاصة بها، إلّا أن أطلس تعرض لضرر هيكلي ولم يمكن إعادة استخدامه، لذلك جرى نقلهما عن الصاروخ ووضعا في أعلى مركبة إطلاق مارينر7 على منصة الإطلاق المجاورة 36بي في مجمع الإطلاق، بينما استُخدم صاروخ أطلس آخر من أجل مارينر7. منحت ناسا التقنيان سريعا البديهة بيل ماكلور وتشارلز (جاك) بيفرلن ميدالية الشجاعة الاستثنائية لشجاعتهما في المخاطرة بسحقهما تحت الصاروخ الذي يبلغ طوله 124 قدم.

سُمّي جرف على المريخ زاره مؤخرًا روفر ناسا أبورتيونيتي بجرف ماكلور- بيفرلن تكريمًا لهذا الزوج الذي توفي منذ ذلك الحين. غادرت مارينر6 من المنصة 36 بي في مجمع الإطلاق في كيب كانافيرال في 25 فبراير عام 1969 على متن أطلس سينتور إيه سي -20، وغادرت مارينر7 من المنصة 36إيه في مجمع الإطلاق في 27 مارس على متن أطلس سينتور إيه سي- 19. سارت مرحلتي التعزيز لكل من المركبتين وفقًا للخطة، ولم تحدث أية شذوذات خطيرة في أي من مركبات الإطلاق. جمّد تسرب طفيف في الأكسجين السائل بعض من مجسات القياس عن بعد في الصاروخ إيه سي-20، وقد سُجل هذا على أنه انخفاض في ضغط وقود محرك المداومة، ومع ذلك، أدى المحرك عمله بشكل طبيعي خلال الرحلة المُزودة بالطاقة. بالإضافة إلى ذلك، توقف محرك المعزز عن العمل قبل الوقت اللازم ببضعة ثواني بسبب خطأ في مفتاح القطع، مما أدى لوقت احتراق أطول من الوقت المُراد لمحرك المداومة ومرحلة سينتور، لكن لم يشكل هذا تأثيرًا خطيرًا على أداء المركبة أو على مسار الرحلة.

أُطلق الصاروخ إيه سي-20 عند سمت بلغ 108 درجة. أُعدّت مرحلة سينتور في كلا الرحلتين لإنجاز مناورة كبح صاروخي بعد انفصال الكبسولة. ساعد هذا في غرضين، الأول هو منع تسرب المادة الدافعة من مرحلة سينتور المنتهية من الاتصال بالمسبار، وثانيًا لوضع المركبة في مسار يرسلها في مدار شمسي ويمنعها من الاصطدام بالمريخ، وذلك تجنبًا لتلوث محتمل للمريخ بميكروبات الأرضية.

تم إطلاق المركبة الفضائية  Mars Pathfinder في شهر ديسمبر 1996 وتم هبوطها بنجاح على سطح المريخ بتاريخ الرابع من يوليو عام 1997. وكان تصميم هذا المركبة بمثابة عرض توضيحي لتقنية جديدة في إنزال مركبة الهبوط الآلية مع حملها أول مسبار آلي يصل إلى سطح الكوكب الأحمر.
لم تكتف مارس باثفايندر فقط بتحقيق ذلك الهدف, بل قامت أيضا بجمع أكبر قدر ممكن من المعلومات وذلك لانها تجاوزت عمر تصميمها المفترض . 

مركبة الهبوط  والمسبار الخاصين بمارس باثفايندر كانا محملين بالمعدات اللازمة لجمع الملاحظات العلمية والمعلومات الهندسية حول التقنيات الجديدة المستخدمة فيه، هذا بالإضافة إلى معدات علمية أخرى لدراسة وتحليل الغلاف الجوي، المناخ، جيولوجيا، وتركيبة الصخور للكوكب الأحمر. طبّقت المركبة طريقة مبتكرة للدخول مباشرة إلى سطح المريخ بالإضافة إلى باراشوت -لتبطيئ نزولها من خلال الغلاف الجوي الرقيق لهذا الكوكب- ووسائد هوائية للتصدي للصدمات.  

منذ هبوط هذه المركبة على سطح المريخ وحتى آخر معلومة تم تفلها منها عام 1997 : استطاعت جمع 2.3 بليون معلومة تضم أكثر من 16500 صورة من مركبة الهبوط و 550 صورة من المسبار كما أنها قامت بما يزيد عن 15 تحليل كيميائي للصخور والتربة و معلومات إضافية عن الرياح وعوامل الطقس الأخرى. وبعد التحري من هذه المعلومات التي قام بجمعها المسبار ومركبة الهبوط  بمعداتهم العلمية  تم التوصل إلى أن ماضي المريخ كان رطبًا ودافئًا. 

تم إطلاق اسم محطة  Carl Sagan التذكارية على مركبة الهبوط بعد نجاحها في النزول الآمن إلى سطح المريخ. وتم تسمية المسبار ب Sojourner نسبة إلى المؤيد للقضاء على العنصرية الأمريكي  Sojourner Truth كلاهما تجاوزوا العمر المخصص لهما :مركبة الهبوط ب 3 أضعاف العمر المقرر لها والمسبار ب 12 ضعف العمر المقرر له . 

المعدات العلمية التابعة لمركبة Mars Pathfinder

– مقياس طيف الأشعة السينية: ساهم في المساعدة على تحديد التكوين العنصري للصخور والرمال المريخية .
– ثلاث كاميرات : ساهمت في تزويد الدراسات الجيولوجية بصور عن التضاريس المحيطة ووثقت أداء وطبيعة تشغيل التقنيات المختلفة لمركبة Pathfinder.
– معدات لقياس الغلاف الجوي : خلال مرحلة دخول المركبة إلى سطح المريخ قامت بقياس الغلاف الجوي له وزودت مركبة الهبوط بالقياسات الجوية. 

أبرز ما أوجدته مركبة Mars Pathfinder

– ايجاد حصى وأحجار مستديرة في موقع الهبوط وبعض التكتلات التي من المرجح أن تكون قد تشكلت في المياه الجارية خلال الماضي الدافئ عندما كانت المياه متوفرة. 
– تقديم قياسًا دقيقا لموقع الهبوط و قطب دوران المريخ والتي أشارت إلى أن نصف قطر قلب المعدن المركزي للكوكب أكبر من 800 ميل (1300 كيلومتر) ولكنه أقل من 1250 ميل (2000 كيلومتر) تقريبًا .
– الغبار المنقول بالهواء مغناطيسي ، وخصائصه تشير إلى أن الماغمايت هو المعدن المغناطيسي الذي ينتشر فيه ، والذي ربما يكون قد تم تجميده علىالاجسام كصبغة أو أسمنت.وربما تكون دورة المياه النشطة في الماضي قد سحبت الحديد من المواد الموجودة على القشرة . 
– رصد الغبار الذي تم قياسه بواسطة أجهزة استشعار درجة الحرارة والرياح والضغط. وتم التوصل إلى أن هذه الهبات مركبة من مجموعة من الغبار الموجودة في الغلاف الجوي.
– رؤية  السحب الثلجية للماء في الصباح الباكر في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي 

تم تسجيل تقلبات مفاجئة في درجات الحرارة في الصباح-مما يشير إلى أن الغلاف الجوي يسخن نتيجة لسخونة سطح الكوكب  – ومن ثم انتقالها لأعلى في دوامات صغيرة.

Image Credit & Copyright: Declan Deval

من خلال التمعن في هذه اللوحة المذهلة المزينة بإطلالة  NEOWISE الخلابة تراودنا الرغبة الشديدة للتمتع برؤيته في سماء الواقع. ولتحقيق ذلك علينا أن ننتهز فرصة وجوده في هذه الليلة والليالي القليلة المتبقية ونمعن النظر في السماء الشمالية الغربية ، وكلما كان الأفق في منطقتك منخفض والسماء مظلمة وصافية زادت فرصة رؤيته بوضوح بالعين المجردة .بمجرد غروب الشمس وظلمة السماء ساعة بعد الغروب، سترون بالأفق شعاع باهت غريب بشكل مائل – أنه مذنب  NEOWISE .

تم التقاط هذه الصورة المميزة قبل يومين في الصباح حيث تصور لنا بزوغ هذا المذنب المذهل فوق نصب ستونهنج في المملكة المتحدة . ومن الجدير ذكره أنه تم اكتشاف هذا المذنب في نهاية مارس لكنه فاجأنا باستمرارية سطوعه -على الرغم من وجوده في أقرب نقطة له من الشمس- وتطويره لأيونات زرقاء وذيول بيضاء مذهلة.