المسبار روزيتا وتفاصيل إحدى أعقد عمليات الهبوط لمسبار فضائي

                            المسبار روزيتا وتفاصيل إحدى أعقد عمليات الهبوط لمسبار فضائي

في هذه المادة التي نشرتها دورية نيتشر العلمية تستعرض الكاتبة الفيزيائية " اليزابيث جيبني " تفاصيل عملية المسبار الفضائي روزيتا Rosetta الذي أطلقته وكالة الفضاء الأوروبية في 3 مارس سنة 2004 لاستكشاف مذنب " شوريموف - غيرازيمنكو " ومن المتوقع أن يصل المسبار روزيتا إلى المذنب ويقترب منه في خلال مناورة تستغرق حتى مايو 2014 الحالي، ويفترض خلال شهر أغسطس 2014 أن ينفصل مسبارُ " أرضي " من روزيتا لكي يهبط بسلام على سطح المذنب بغرض إجراء بعض الابحاث على مادته وخواصه الكيميائية والفيزيائية وإرسال المعلومات إلى الأرض. استغرق سفر المسبار روزيتا وحمولته إلى مذنب شوريموف - غيرازيمنكو نحو عشر سنوات . اثناء تلك الفترة قام المسبار بزيارة مذنبين على الطريق حيث قام بالمرور بالقرب من كل منهما وهما شتاينس 2867 و لوتيتيا اعتاد علماء الفضاء على لحظات التوتر الشديد. إذْ غالبًا ما تتاح لهم فرصة واحدة فقط لوضع الأمور في مسارها الصحيح؛ ونجاح التجارب يتوقف على نجاح المعدات التي توجد على بعد ملايين الكيلومترات. لذلك.. اكتنف قدر كبير من القلق وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) في 20 يناير الماضي، مع إعادة تنشيط مركبة الفضاء «روزيتا» صائدة المُذَنَّب التي تم إطلاقها منذ ثلاث سنوات. تبعد روزيتا الآن حوالي 800 مليون كم عن الأرض، وهي تقترب بسرعة من هدفها - المُذَنَّب 67P/ شوريموف - غيرازيمنكو - ومع إرسال الإشارة الأولى على أن الأمور تسير على ما خطط لها في روزيتا، سيتم تنشيط التحذير المسبق. هذا الإجراء سيؤدي إلى تحفيز بدء سلسلة من الأحداث الأوتوماتيكية التي تجعل من عناصر المركبة مستعدة، وسيتم تصحيح دورانها بواسطة دافعات، بحيث تتوجه نحو الهوائي الأرضي لتبدأ الاتصالات، وسيكون هناك انتظار وقلق. « أستطيع أن أقول لك إنك تعرق وكأنك في الجحيم » حسبما يقول كلاوديو سولازو، مدير العمليات لبعثة هويجنز في وكالة الفضاء الأوروبية عام 2005 إلى تيتان قمر زحل، وهو الذي احتمل صمت الإشارات الراديوية لأسبوعين، بعد أن تحرر المسبار من مدار كاسيني. ويتابع قائلًا: «مع كل ثانية تأخير، ستقول فورًا: حسنًا، لا بد أن خطًأً ما قد حدث. إنك تعرف تمامًا أن كل شيء قد أُنجز على ما يرام، لكن من طبيعة البشر الاعتقاد أن شيئًا ما قد حدث ». بمجرد إيقاظ روزيتا، سترتفع نسبة المخاطر. وفي أواخر هذه السنة، سوف يقوم المتحكمون في البعثة بمحاولة رصد المُذَنَّب عن قرب، وجعل المسبار « فيلا » يهبط عليه، وهي المرة الأولى التي تجري فيها محاولة الهبوط. سيساعد كلا الهدفين على تزويدنا بمعلومات عن نشأة المجموعة الشمسية، والحياة على كوكبنا. تصل تكلفة البعثة إلى مليار يورو (1.4 مليار دولار)، وهي تتقدم بسرعة خلال المجموعة الشمسية منذ عام 2004. لقد قطعت في رحلتها حول الكويكبات السابقة مسافة 7 مليار كم، كما حلقت حول الأرض والمريخ قبل أن توضع في حالة السبات؛ لادخار طاقتها في يونيو من عام 2011. ستصل روزيتا إلى هدفها في أغسطس، حيث ستقوم برسم خريطة لسطح المُذَنَّب، وحساب مقدار جاذبيته، وشكله ودورانه لإيجاد أنسب موقع لإرسال المسبار « فيلا » الذي يصل حجمه إلى متر مكعب (انظر المحطات الرئيسة للبعثة). يقول أندريا أكّومازو، مدير عمليات مركبة الفضاء روزيتا: « نحن نعرف القليل جدًّا في الواقع عن هذا الجسم ». تخطط وكالة الفضاء الأوربية لتحرير المسبار «فيلاي» في نوفمبر- قبل أن يبدأ المُذَنَّب بإطلاق الغاز والغبار- وهو ما يحدث عندما يقترب من الشمس، حيث يبدأ بإنتاج المزيد من الحطام. سيكون مدار روزيتا، عادةً، على بعد 100 كم عن المُذَنَّب، ثم ستقترب حتى مسافة 4 كم من موقع الهبوط، ثم سترسل أداة المسبار وتقطع عنها الطاقة ضمن منطقة مساحتها (1 كم مربع). ومع أول إشارة ستنطلق عند الهبوط، والتي ستتأخر آليًّا عن الاتصال بالأرض 30 دقيقة، ستكون العملية عندئذ محفوفة بالمخاطر. يقول مارك ماك كوجريان، كبير المستشارين العلميين في إدارة علم الاستكشاف الروبوتي في وكالة الفضاء الأوروبية: «مع أننا سنختار أفضل موقع، لكننا سنحتاج إلى بعض الحظ للهبوط على الجزء الآمن». وستقوم روزيتا بالدوران والسير مع المُذَنَّب على التوازي، حيث ستتقدم بسرعة 20 كم/ثانية جنبًا إلى جنب معه. وبمجرد أن يثبت المسبار «فيلاي» نفسه على السطح بوساطة ذراع، فإن بطارياته ستبقى لعدة أيام فقط، وبعدها سيعتمد على الطاقة الشمسية، التي لن تخدمه كثيرًا، بسبب تغطية الألواح بالغبار. يقول ماك كوجريان: «نحن في الواقع لا نعلم كم من الوقت سيستمر ذلك. ومع أن التركيز سيكون على أداء المركبة الهابطة، إلا أنه بمجرد أن تأخذ المركبة الفضائية مدارها حول المُذَنَّب وتضع أدواتها المعقدة، فإن النجاح سيكون كبيرًا». ويضيف: «إذا وضعنا المركبة الهابطة على السطح، سيكون ذلك بمثابة وضع الكرز على الكعكة». تُعدّ المُذَنَّبات أجرامًا بدائية. فالغازات والغبار والجزيئات العضوية الناتجة عنها لم تتغير كثيرًا منذ نشأتها جنبًا إلى جنب مع نشأة المجموعة الشمسية منذ 4.6 مليار سنة. ويعتقد العلماء أن لديهم أدلة قوية حول أصولها. ويُعتقد أن المُذَنَّبات قد أوصلت جزءً كبيرًا من المياه إلى الأرض، وربما الأحماض الأمينية، واللبنات الأساسية للحياة. وبفرض أن الخطة سارت كما يجب؛ فإن الكاميرات وأجهزة الاستشعار الموجودة على المركبة ستقوم بدراسة المُذَنَّب بشكل مفصل في العام القادم، بينما الكواشف الطيفية ستحلل كيمياء غباره. وستلقي المركبة الهابطة على سطح المُذَنَّب نظرة على التركيب والبنية. وسيعمل كل منهما على تقييم نسبة الماء الثقيل- وهو يتكون من نظير الهيدروجين الديوتريوم- لمعرفة ما إذا كان جليد المُذَنَّب يطابق الماء الموجود على الأرض، أم لا، كما أن الأجهزة ستقوم بالبحث عن الجزيئات العضوية المعقدة الضرورية لتجمع الحياة البدائية. وسوف ينتظر أوي مايرهنريش ـ الكيميائي التحليلي في جامعة نايس سوفيا أنتيبوليس في فرنسا ـ النتائج بفارغ الصبر. وهو الباحث المشارك في تجربة «أخذ العينات المُذَنَّبية وتركيبها» COSAC، التي ستقوم بتحليل المواد من حوالي 20 سم تحت سطح المُذَنَّب. وتشمل أيضًا المواد العضوية التي لا تتبخر، والتي تشكل جزءًا من الذيل الذي لا يستطيع الفلكيون دراسته من الأرض أبدًا. كما سيتم في تجربة « أخذ العينات المُذَنَّبية وتركيبها » قياس درجة « التطابق » chirality للأحماض الأمينية المكتشفة، الأمر الذي يستحيل القيام به من خلال الرصد عن بعد، وهو ما لم يحدث من قبل على عينات المُذَنَّبات، حسبما يقول مايرهنريش. وتُعدّ الأحماض الأمينية على الأرض بروتينات عسراء. ولذلك.. فإن العثور على غالبية الجزيئات العسراء على المُذَنَّب من شأنه أن يضيف وزنًا للنظريات التي تفترض أن هذا المسافر الكوني قد بذر الحياة على الأرض من خلال توفير المكونات الأساسية.  ---- يذكر أنه لا توجد تقنية تتيح إرسال المسبار بشكل مباشر إلى المذنب المطلوب بالسرعة الصحيحة المطلوبة ولهذا يسخر المسبار قوى جاذبية كل من كوكبي المريخ والأرض لتقوم بدفعه من أجل الوصول إلى المذنب البعيد. يتيعن عليه أولا زيادة سرعته والوصول إلى سرعة المقذوف الكاملة. يساعده على زيادة سرعته اجراء أربعة مناورات جاذبية بين الأرض و المريخ و المشتري يستغلها لإعطائه قوة دافعة . قام العلماء بإيقاظ المركبة Rosetta من سباتها الذي دام ثلاثة أشهر تحضيراً للقائها مع الكويكب شتاينس 2867 في 5 سبتمبر 2008. وقام المسبار بدراسة هذا الكويكب في طريقه إلى المذنب شوريموف-غيرازيمنكو . كما قام أثناء طريقه بالمرور على كويكب ثاني ويسمى لوتيتيا يوم 10 نوفمبر 2010 . أطلقت هذه المركبة من الأرض في مارس 2004 حيث ستصل إلى هدفها النهائي في عام 2014. وفي ذلك الوقت سيكون بعدها عن الشمس حوالي 4 وحدات فلكية. أما الآن فهي تعبر بالقرب من حزام الكويكبات لتقوم بدراسة بعضها بالوسائل البصرية وغيرها. مراحل البعثة خط سير الرحلة . ويرى الكوكبان المريخ (صغير) والمشتري ( كبير) في مداريهما باللون الأحمر وبالتالي البني ، ومدار الأرض (أخضر). - الإقلاع: 2 مارس 2004 الساعة 8:17 توقيت وسط أوروبا → (1) - اول دورة حول الأرض (4 مارس 2005 على ارتفاع 1900 كيلومتر) → (2) - المرور على المريخ في 25 فبراير 2007 على ارتفاع 250 كيلومتر منه . → (3) - دورة ثانية حول الأرض في 13 نوفمبر 2007 على ارتفاع 5295 كيلومتر . → (4) - المرور بالقرب من الكويكب شتاينس 2867 Šteins في 5 سبتمبر 2008 ، على مسافة 800 كيلومتر منه → (5 - الدورة الثالثة حول الأرض (13. 13 نوفمبر 2009 على مسافة 2481 كيلومتر منا → (6) - مرور بالقرب من المذنب "(21) Lutetia " في 10 نوفمبر 2010 على بعد 3162 كيلومتر → (7) - سبات عميق من 8 يونيو 2011 حتى 20 يناير 2014, (بعده عن الشمس بين 660 إلى 790 مليون كيلومتر ) → (8) - انهاء حالة السبات العميق 20 يناير 2014 ، واستقبال أول إشارات منه في تمام الساعة 20 18:18 توقيت عالمي منسق → (9) - الاقتراب من مذنب شوريموف-غيرازمنكو (يناير حتى مايو 2014) → (10) - تصوير سطح المذنب (أغسطس 2014) - الهبوط على المذنب (نوفمبر 2014) → (11) - متابعة المذنب أثناء دورته حول الشمس (نوفمبر 2014 حتى 2015) → ( 12 ) .  سبب التسمية : أطلق اسم روسيتا على المسبار تيمّناً بحجر رشيد الذي عثر عليه في مدينة رشيد بدلتا نهر النيل في مصر، والذي أدّى إلى فك رموز الكتابة الهيروغليفية المصرية القديمة. يأمل العلماء من المسبار روسيتا فك "لغز" الطريقة التي تكونت بها المجموعة الشمسية منذ نشأتها . كما اختير لمسبار الهبوط على سطح المذنب اسم فيلة وهو اسم جزيرة شهيرة في نهر النيل عند أسوان حيث وجدت هناك مسلة مصرية قديمة ساعدت على فك رموز الكتابة الهيروغليفية. وضع على المسبار قرص معدني يسمى " قرص روسيتا " قطرها نحو 5 سنتيمتر مصنوعة من سبيكة النيكل ، ومكتوب عليها 15.000 صفحة بلغات مختلفة بمعلومات عن الأرض وسكانها. 1