حتى قبل أن تلامس Mars Science Lander (MSL) النزول من سفينتها الأم التي تحوم مثل العنكبوت الصغير من علبة البيض ، ستبدأ أول مجموعة من الكاميرات في تسجيل مقاطع الفيديو عالية الدقة في منطقة الهبوط والتقاطها وتخزينها.
يقول فرانك بالوكوني ، عالم مشروع MSL ، إن هبوط MSL سيمثل الأول. بعد دخول جو المريخ مثل Viking و MER ولكن مع منطقة هبوط محتملة حوالي ربع الحجم الذي يقوله ، ستعرض MSL أشياءها. "إنها تكمل الهبوط إلى مستوى عشرة أمتار [33 قدمًا] ، أو نحو ذلك ، حيث تحوم السيارة الهابطة ، وتخفض المركبة على حبل إلى السطح. وبحلول ذلك الوقت ، قامت المركبة المتجولة ببناء عجلاتها ، لذلك تهبط على نظام التنقل الخاص بها. ثم يتم قطع الحبل وتطير مرحلة الهبوط ولا يتم استخدامها. إنه يتعطل ".
بالإضافة إلى المزايا الواضحة لمثل هذا الهبوط الناعم ، يمكن أن يحوم التحليق وإسقاط الحبل نموذجًا رياضيًا ، على عكس الوسادة الهوائية التي تهبط في سيارات MER المستخدمة. يقول بالوكوني أن النسب المربوط قابل للتوسع أيضًا ، في حين أن أسعار الصرف السوقية الأصغر حجماً كانت تدفع بغطاء قدرة نظام الوسادة الهوائية.
عيون على المريخ
سيبدأ التصوير بمجرد سقوط الدرع الحراري من مرحلة نزول MSL. يلتقط Mars Descent Imager الفيديو بدقة ميغابكسل ، مقارنة بكاميرات الفيديو الرقمية الاستهلاكية الحديثة. تهدف هذه الكاميرا إلى أسفل مباشرة ، إلى تزويد منظور العنكبوت لمنطقة الهبوط بزاوية واسعة جدًا في البداية ومواصلة التصوير حتى تلمس المركبة الفضائية المريخ لأسفل.
سيتم نقل مقاطع الفيديو الهبوط إلى الأرض بواسطة المسبار عندما تصبح تعمل بكامل طاقتها. هذه المعلومات المرئية ، التي توضح منطقة الهبوط والمناطق المحيطة بها بتفاصيل دقيقة ، إلى جانب حقيقة أن المركبة ستهبط على عجلاتها دون التنقل الصعب من مركبة الهبوط المطلوبة ستسمح لعلماء المشروع بالبدء في تشغيل المركبة بشكل أسرع.
بمجرد أن يرتفع سارية المسبار وتذهب جميع الأنظمة ، سيبدأ العمل الحقيقي. كما هو الحال مع MER ، سيظهر نظام الكاميرا ذو العينين المثبت على الصاري بشكل بارز. تم تصميم MastCam ، مثل جهاز تصوير النسب وكاميرا مقربة مُثبَّتة بذراع ، بواسطة شركة Malin Space Science Systems في سان دييغو ، كاليفورنيا. وتعتمد الثلاثة على أنظمة فرعية متشابهة الألوان كاملة الدقة. تأخذ MastCam الإعداد الأساسي الموجود على الكاميرات المزدوجة MERs والتي ستسمح للعلماء بتجميع الصور ثلاثية الأبعاد وتحسينها بشكل كبير. تحتوي MastCam على عدستين تكبير بصري 10x ، نفس القوة الموجودة في الكاميرات الرقمية الاستهلاكية المتطورة على الأرض. سيسمح هذا للكاميرا بالتقاط الصور البانورامية ذات الزوايا العريضة ، وكذلك التكبير والتركيز على الصخور بحجم القبضة على بعد كيلومتر (0.6 ميل).
تقوم MastCam أيضًا بتصوير فيديو عالي الدقة ، وهو الأول للمريخ. سيتم التقاط كل من الصور الثابتة والفيديو بالألوان الكاملة ، تمامًا مثل الكاميرات الرقمية الأرضية. بالإضافة إلى ذلك ، ستستخدم MastCam مجموعة متنوعة من المرشحات المتخصصة. ساهم العديد من أعضاء فريق Malin Space Science Systems العلمي في تصميمات الكاميرات المختلفة ، بما في ذلك المخرج جيمس كاميرون (Titanic و The Abyss و Aliens) ، وهو محقّق في فريق MastCam العلمي.
تصوير ، تبخير ، تحليل
سيحمل سارية MSL أيضًا أداة بصرية هجينة فريدة من نوعها ، لم يتم نقلها على الإطلاق إلى المريخ. تُسمى هذه الأداة التلسكوبية ChemCam ، وهي تلتقط صورًا مقربة من مسافة بعيدة مع مجال رؤية يبلغ حوالي 30 سم (قدم واحد) على مسافة عشرة أمتار (33 قدمًا). ولكن هذه مجرد الخطوة الأولى لـ ChemCam. في الخطوة الثانية تذكرنا بشكل غريب بالأشعة الحرارية الموصوفة في حرب العالم ، سوف يركز ليزر قوي من خلال نفس التلسكوب على الهدف. يمكن لليزر تسخين بقعة يبلغ قطرها حوالي مليمتر (0.04 بوصة) إلى ما يقرب من عشرة آلاف درجة مئوية (18 ألف درجة فهرنهايت). الحرارة تنفث الغبار ، تكسر الجزيئات ، تكسر الجزيئات وحتى تكسر الذرات في الهدف الصخري.
نتيجة لذلك ، يبعث الهدف شرارة من الضوء. يمكن لـ ChemCam تحليل طيف الشرارة ، وتحديد عناصر الكربون أو السيليكون ، على سبيل المثال الهدف الوارد. يقول روجر سي وينز ، عالِم الكواكب في مختبر لوس ألاموس الوطني والباحث الرئيسي في مشروع ChemCam ، الذي يُطلق عليه مطياف الانهيار الناجم عن الليزر ، أو LIBS ، ويستخدم على نطاق واسع على الأرض ولكنه سيكون الأول للمريخ. يتم استخدام LIBS في عدد من الجوانب على الأرض. على سبيل المثال ، شركة تصنع الألمنيوم تستخدمه للتحقق من تكوين سبائك الألومنيوم الخاصة بها في الحالة المنصهرة. "
السفر إلى الفضاء قصة مختلفة. يقول Wiens ، بعد سبع سنوات من التصنيع ، ستجعل ChemCam MSL أسرع بكثير من MER في اختيار الأهداف. "هبطت مركبة الفرص في حفرة صغيرة ، وهنا أمامنا جلس نتوء صخري ، وهو أول ما رأيناه على كوكب المريخ عن قرب وشخصي. وكان على بعد أقل من عشرة أمتار. [باستخدام كاميرا ChemCam] كان بإمكاننا تحليل هذه الصخرة على الفور قبل أن نخرج المركبة فعليًا من على الوسادة ، وأخبرناهم أنه يوجد هنا نتوء صخري رسوبي أمامك مباشرة. وبدلاً من ذلك ، استغرق الأمر عدة أيام ، وقد اقتادوا إلى الصخرة وأخذوا عينات منها باستخدام أدوات الاتصال قبل أن يقرروا حقًا أنها نتوء صخري رسوبي. " من خلال مدى بصري طويل ، يمكن لـ ChemCam تحليل الأجسام بعيدًا عن متناول ذراع المركبة الميكانيكية ، حتى فوقها.
بالإضافة إلى ذلك ، ستتمكن ChemCam من إجراء بعض التحليلات الكيميائية لأجزاء صغيرة من عينات الصخور ، قبل سحقها ونقلها إلى الأدوات التحليلية الداخلية لـ MSL
يقول Wiens: "أعتقد أن هذه الأداة ستشهد الكثير من الاستخدام ، لأنه يمكننا أخذ الكثير من البيانات بسرعة. لذا فإن أحد الأشياء العظيمة هو أنه يمكننا الحصول على قاعدة بيانات أكبر بكثير من عينات الصخور من بعض التقنيات في الموقع. أعتقد أنها ستكون أداة مثيرة للبناء والطيران. "
يرى بالوكوني MSL كخطوة وسيطة بين MER والبحث المباشر عن الحياة على كوكب المريخ. "أعتبر MSL نوعًا من مهمة انتقالية بين الجوانب الأكثر تقليدية لاستكشاف الكواكب ، والتي تشمل الجيولوجيا والجيوفيزياء ، وفي حالة كوكب المريخ بسبب الغلاف الجوي ، فإن المناخ والطقس للطقس في المستقبل سيجعل البحث المباشر عن الحياة. لذا فإن الهدف العام لـ MSL هو إجراء تقييم لصلاحية المنطقة التي تهبط فيها المركبة على كوكب المريخ ".
المستقبل القريب
لأن وكالة ناسا قررت فقط في ديسمبر 2004 ، أي من الأجهزة العلمية المقترحة لـ MSL ستطير بالفعل ، فإن جميع العلماء الذين تم اختيار مشاريعهم يتدافعون لوضع اللمسات النهائية على أدواتهم. يقول بالوكوني: "إن المهمة في المرحلة أ ، وهي مرحلة تعريف ، لذا فهي بالفعل المرحلة الرسمية الأولى من المهمة". "في الوقت الحالي ، يتمثل العمل الأساسي في الجانب العلمي في معرفة مكان وضع الأدوات على المركبة ، وكيفية تلبية احتياجاتها الحرارية ، وكيفية ضمان امتلاكها لمجالات الرؤية التي يحتاجونها وتلبية متطلباتهم الأخرى. بالطبع ، يتم تصميم السيارة نفسها في نفس الوقت ويتم تحسين التصميم. لذا هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به ، وربما على بعد عام واحد تقريبًا من مراجعة التصميم الأولية ، والتي ستحدث في جدول إطلاق 2009 في فبراير المقبل ".
لا تزال بعض جوانب مختبر علوم المريخ في الهواء. تتطلب العديد من الأدوات العلمية MSL الكثير من القوة. المصدر المقترح لتلك الطاقة ، وهو مصدر طاقة للنظائر المشعة ، يتطلب موافقة رئاسية ، والتي تقع في المستقبل. وفي مارس 2005 ، بدأت وكالة ناسا النظر في إمكانية تحليق طائرتين متنقلتين MSL في عام 2011 بدلاً من واحدة في عام 2009.
المصدر الأصلي: مجلة ناسا لعلم الأحياء الفلكية
