استخدمت وكالة Mars Exploration Rover ، التابعة لوكالة ناسا ، كاميرتها البانورامية (Pancam) خلال سولز البعثة 1282 و 1284 (2 سبتمبر و 4 سبتمبر 2007) لالتقاط الصور مجتمعة في هذا المنظر الفسيفسائي للروفر. يحذف العرض التنازلي الصاري الذي يتم تركيب الكاميرا عليه. تم إصدار الصورة في 17 فبراير 2012.
(الصورة: © NASA / JPL-Caltech / Cornell)
عملت مركبة الفرص على كوكب المريخ من يناير 2004 حتى يونيو 2018 ، عندما أسكت عاصفة ترابية وحشية الروبوت بحجم عربة الغولف للأبد.
تم تصميم الماكينة في الأصل لمدة 90 يومًا ، وزحفت على مسافة تزيد عن مسافة الماراثون (26.2 ميل ، أو 42.1 كيلومترًا) خلال عمرها الطويل والكامل. في وقت وفاته ، كان عداد المسافات على متن المركبة يقرأ مسافة 28.06 ميل (45.16 كم).
كان أحد أعظم الاكتشافات العلمية لفرصة الفرص هو تأكيد وجود مياه راكدة على كوكب المريخ لفترات طويلة. كشفت المسبار عن وجود الهيماتيت والجبس والصخور الأخرى على سطح المريخ والتي تميل إلى التكون في الماء على الأرض ، كما وجدت أدلة على أنظمة حرارية مائية قديمة.
أوضحت الفرصة أيضًا أنه من الممكن تشغيل مركبة روفر لأكثر من عقد على كوكب آخر ، والتغلب على مشاكل الهندسة والقيادة حيث استمرت في أداء العمل العلمي.
أصبحت الفرصة صامتة عندما اجتاحت عاصفة ترابية عالمية المريخ في يونيو 2018. تتطلب المركبة المسبقة طاقة شمسية للعمليات ، وأثناء العواصف الترابية الشديدة ، هناك الكثير من الجسيمات في الهواء للسماح لأشعة الشمس بالوصول إلى الألواح الشمسية الخاصة بفرصة الفرص. حاولت إدارة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) إثارة الفرص لأشهر ، لكنها لم تحصل على رد مطلقًا ، وتم الإعلان عن وفاة المسبار في النهاية في فبراير 2019.
أوجدت الفرصة فرصة إرثًا علميًا هائلاً سيساعد في عمل مركبة ناشيونال كيوريوسيتي التي ما زالت نشطة والسيارة روفر مارس 2020 القادمة.
ملخص المهمة والتصميم
تم تطوير "الفرص" ومركبتها التوأم "سبيريت" كجزء من برنامج ناسا لاستكشاف المريخ. أرسلت ناسا العديد من المهمات إلى الكوكب الأحمر منذ الستينيات ، مع بعض المهام البارزة بما في ذلك Mariner 9 (المدار الأول) و Viking 1 و Viking 2 (أول مركبة هبوط) و Sojourner / Pathfinder (أول متجول). في العقدين الماضيين ، ركزت وكالة ناسا على إرسال مهمة للمريخ كلما أمكن ذلك ، مما يعني كل عامين في الوقت الذي تقترب فيه الأرض والمريخ نسبيًا من بعضهما البعض في مداراتهما.
كانت الأهداف الرئيسية للمركبتين ، وفقًا لوكالة ناسا ، هي تحديد ما إذا كانت الحياة كما نعرفها قد نشأت على كوكب المريخ (مع التركيز بشكل خاص على البحث عن المياه القديمة) وتوصيف مناخ وجيولوجيا المريخ. سيتم تعزيز المعلومات التي جمعتها هذه المركبات المتجولة بملاحظات من المدار - مثل تلك التي تم جمعها بواسطة ناسا لاستكشاف كوكب المريخ الذي يعمل منذ فترة طويلة - وستبلغ البعثات المستقبلية إلى الكوكب الأحمر.
تلقت شركة Mars Exploration Rovers أسمائها من صوفي كوليس البالغة من العمر 9 سنوات ، والتي فازت في مسابقة تسمية أقيمت مع وكالة ناسا (بمساعدة من جمعية الكواكب ورعاية من صانع ألعاب ليغو). تم تبني كوليس المولودة في سيبيريا في سن الثانية وانتقلت للعيش مع عائلتها الجديدة في سكوتسديل بولاية أريزونا.
وكتبت كوليس في مقالها الفائز "كنت أعيش في دار للأيتام". "لقد كانت مظلمة وباردة وحيدة. في الليل ، نظرت إلى السماء اللامعة وشعرت بتحسن. حلمت أنني أستطيع أن أطير إلى هناك. في أمريكا ، يمكنني تحقيق كل أحلامي. شكرًا لك على" الروح "و الفرصه.'"
تم إطلاق مركبة استكشاف المريخ في عام 2003 - فرصة في 7 يوليو ، وروح في 10 يونيو - على متن صواريخ دلتا 2. شرعوا في رحلة 283 مليون ميل (455.4 مليون كيلومتر) للبحث عن الماء على كوكب المريخ. غطت تكلفة 800 مليون دولار للطائرتين مجموعة من الأدوات العلمية ، بما في ذلك الكاميرا البانورامية ، والتصوير المجهري ، والكاميرات الهندسية ، وثلاثة مقاييس الطيف ، وأداة كشط الصخور ، ومجموعة المغناطيس. كما كان للركاب ذراع صغير سمح لهم بالحصول على صور وبيانات مقربة من أهداف علمية مثيرة للاهتمام.
العمل المبكر على كوكب المريخ
انبهرت وكالة ناسا بطبقة من الهيماتيت التي رصدها المساح العالمي حول كوكب المريخ من أعلى ، وتقع على Meridiani Planum عند خط الاستواء المريخي ، وقررت أن يكون موقع هبوط فرصة. نظرًا لأن الهيماتيت (أكسيد الحديد) غالبًا ما يتشكل في منطقة بها مياه ، فقد شعرت وكالة ناسا بالفضول حول كيفية وصول المياه إلى هناك في المقام الأول وأين تذهب المياه.
دخلت المركبة التي يبلغ وزنها 384 رطلاً نهجها النهائي إلى كوكب المريخ في 25 يناير 2004. وقد حرقت في الغلاف الجوي للمريخ ، وبرزت مظلة ثم قفزت إلى السطح في شرنقة من الوسائد الهوائية. تدحرجت الفرصة لتتوقف داخل حفرة ضحلة بعرض 66 قدمًا (20 مترًا) فقط ، مما أسعد العلماء مع ظهور الصور الأولى من الكوكب الأحمر.
وقال ستيف سكوايرز ، عالِم الكواكب في جامعة كورنيل والمحقق الرئيسي للأجهزة العلمية للمركبة ، في بيان صحفي بعد الهبوط بوقت قصير: "لقد سجلنا حفرة بين الكواكب على مسافة 300 مليون ميل".
في أوائل مارس ، بعد ستة أسابيع فقط من الهبوط ، حددت الفرصة فرصة ظهور نتوء صخري أظهر أدلة على ماض سائل. وبحسب وكالة ناسا ، فإن الصخور في غوادالوبي (منطقة على كوكب المريخ) تحتوي على كبريتات نمت داخل الكوات - وكلاهما علامات على الماء. وجد الروح الكربونات والهيماتيت ، والمزيد من الأدلة على الماء ، في نفس الأسبوع. وجدت الفرصة أيضًا الهيماتيت داخل الكرات الصغيرة التي أطلق عليها ناسا اسم "التوت الأزرق" بسبب حجمها وشكلها. باستخدام أحد مطيافها ، عثرت الفرصة على دليل على وجود الحديد داخل مجموعة من التوت الأزرق عند مقارنتها بالصخور العارية الكامنة.
قبل نهاية شهر مارس ، اكتشفت "الفرصة" مزيدًا من الأدلة على المياه ، هذه المرة من صور نتوء صخري ربما تكونت من ترسب المياه المالحة في الماضي القديم. ساعد الكلور والبروم الموجود في الصخور على ترسيخ النظرية.
لقد كانت بداية إيجابية لمهمة فرصة - ولم تغادر المسبار فوهة البركان حيث هبطت. قبل أن تنتهي المهمة الأساسية لـ 90 يوم من فرصة ، كانت المركبة التي تجرها عربة الجولف قد تسلقت من إيجل كريتر وغامرت في هدفها العلمي التالي على بعد نصف ميل: Endurance Crater. رصدت المزيد من علامات المياه هناك في أكتوبر 2004.
عالق في الرمال
جاءت واحدة من أخطر لحظات الفرصة في عام 2005 ، عندما غرق المسبار في الرمال لمدة خمسة أسابيع. وضعت وكالة ناسا المركبة في "محرك أعمى" في 26 أبريل 2005 ، مما يعني أن المركبة لم تكن تتحقق من العقبات أثناء سيرها. ثم تحررت الفرصة في الكثبان الرملية التي يبلغ ارتفاعها 12 بوصة (30 سم) ، حيث واجهت المركبة ذات العجلات الست في البداية صعوبة في الخروج.
من أجل إنقاذ المركبة التي تقطعت بها السبل ، أجرت وكالة ناسا اختبارات على نموذج من المركبة في "صندوق رمل" مريخي محاكاة في مختبر الدفع النفاث. استنادًا إلى ما تعلموه في وضع الحماية ، أرسل سائقو المركب المتجول سلسلة من الأوامر إلى فرصة. وقالت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) إن الرحلة استغرقت حوالي 629 قدمًا (192 مترًا) من دوران العجلات قبل أن تتمكن من المضي قدمًا بمقدار 3 قدم (1 متر) ، لكنها سحبت نفسها في نهاية المطاف في أوائل يونيو 2005.
اختارت إدارة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) تحريك المركبة إلى الأمام بزيادات أكثر حذراً ، الأمر الذي كان مهمًا بشكل خاص لأن الفرصة قد فقدت الاستخدام الكامل لعجلتها الأمامية اليمنى (بسبب محرك التوجيه المحشور) قبل أيام فقط من توقفها في الرمال. وقالت ناسا إن المركبة ما زالت قادرة على التحرك بشكل جيد مع عجلاتها الثلاثة الأخرى القابلة للتوجيه.
جاءت تجربة الفرصة في الرمال في متناول اليد في أكتوبر 2005 ، عندما اكتشفت ناسا مشاكل جر غير عادية في يوم المريخ الشمسي ، أو سول ، 603. على بعد 16 قدمًا فقط في محرك 148 قدمًا المخطط له ، أوقف نظام فحص الانزلاق على متن المركبة تلقائيًا المسبار. عندما فقدت الجر وتجاوزت حدًا مبرمجًا لعدد دورات العجلات ، وفقًا لوكالة ناسا. بعد عامين ، تمكنت الفرصة من التراجع عن نفسها واستمرت.
فيكتوريا كريتر
في أواخر سبتمبر 2006 ، بعد 21 شهرًا على كوكب المريخ ، انتقلت الفرصة إلى فيكتوريا كريتر. لقد طوقت الحافة لبضعة أشهر ، والتقطت الصور وألقيت نظرة فاحصة على الصخور ذات الطبقات المحيطة بالفوهة. ثم اتخذت وكالة ناسا قرارًا شجاعًا في يونيو 2007 باغتنام الفرصة داخل الحفرة. كان ذلك مخاطرة ، حيث لم يكن من الواضح ما إذا كان المسبار يمكن أن يصعد مرة أخرى ، لكن وكالة ناسا قالت إن العلم يستحق ذلك.
وقالت وكالة ناسا في بيان صحفي "الجاذبية العلمية هي فرصة لفحص والتحقيق في تركيبات وقوام المواد المكشوفة في أعماق الحفرة للحصول على أدلة حول البيئات القديمة والرطبة". "بينما تتجول المركبة فوق المنحدر ، ستتمكن من فحص الصخور القديمة بشكل متزايد في الجدران المكشوفة للحفرة."
تعطلت الرحلة بسبب عاصفة ترابية شديدة في تموز (يوليو) 2007. وانخفضت إمكانات توليد الطاقة للفرصة بنسبة 80 في المائة في أسبوع واحد فقط حيث أصبحت ألواحها الشمسية مغطاة بالغبار. في وقت متأخر من الشهر ، تراجعت قوة فرصة إلى مستويات حرجة. وقد شعرت وكالة ناسا بالقلق من توقف المسبار عن العمل ، لكن الفرصة استمرت.
لم يكن حتى أواخر شهر أغسطس أن السماء صافت بما يكفي لفرصة الفرصة لاستئناف العمل والتوجه إلى الحفرة. أمضت الفرصة حوالي عام يتجول عبر فيكتوريا كريتر ، للحصول على نظرة فاحصة على الطبقات في الأسفل ، والتي يعتقد العلماء أنها من المحتمل أن تتشكل بالمياه.
ارتفعت الفرصة بنجاح في أغسطس 2008 وبدأت رحلة تدريجية إلى إنديفور ، الحفرة التي تقع على بعد 13 ميلاً (21 كم). قد لا يبدو ذلك بعيدًا ، لكن الأمر استغرق حوالي ثلاث سنوات للوصول إلى هناك ، حيث توقف المسبار عدة مرات للنظر في أهداف علمية مثيرة للاهتمام في الطريق. وصلت الفرصة إلى فوهة البركان في أغسطس 2011. وبحلول ذلك الوقت ، ماتت مركبتها التوأم ، سبيريت ، في فخ الرمال. (لقد علقت في مارس 2010 ، وأعلنت وكالة ناسا أن السيارة المتجولة قد توقفت في عام 2011 بعد مرور شتاء المريخ ولم تسمع الوكالة شيئًا من المركبة التي تقطعت بها السبل).
استكشاف المساعي وإعادة تعيين الذاكرة
استمرت اختبارات تاريخ الفرصة المائية في انديفور ، وكان أحد الأمثلة هو تحقيق عام 2013 لصخرة تسمى "الترجي". ليس لدى الصخور فقط معادن طينية تنتجها المياه ، ولكن كان هناك ما يكفي من السائل "لطرد الأيونات المفككة بسبب هذه التفاعلات" ، سكوت ماكلينان ، الأستاذ في جامعة ولاية نيويورك ومخطط طويل الأمد لفرصة الفرص قال الفريق العلمي في ذلك الوقت.
في عام 2014 وأوائل عام 2015 ، قامت وكالة ناسا بالعديد من المحاولات لاستعادة إمكانات الذاكرة الومضية الخاصة بالفرصة بعد أن واجهت المركبة المتجولة مشاكل. تسمح ذاكرة الفلاش للمتجول بتخزين المعلومات حتى عندما يتم إيقاف تشغيلها ، مثل حالة العاصفة السيئة. في عام 2015 ، قررت وكالة ناسا الاستمرار في معظم العمليات باستخدام ذاكرة الوصول العشوائي بدلاً من ذلك ، والتي لا تحتفظ بالبيانات إلا عند تشغيل المركبة. في ذلك الوقت ، قالت وكالة ناسا أن التغيير الوحيد في العمليات سيتطلب فرصة لإرسال بيانات ذات أولوية عالية على الفور بدلاً من تخزين البيانات لتسليمها لاحقًا.
على الرغم من الانتكاسات العرضية ، سجلت فرصة تحقيق رقم قياسي للقيادة خارج العالم في يوليو 2014 عندما اجتازت بنجاح 25.01 ميل (40.2 كم) ، متجاوزة المسافة من المركبة القمرية Lunokhod 2 المتحكم فيها عن بعد التابعة للاتحاد السوفيتي في عام 1973. في مارس 2015 ، مرت مرة أخرى معلم ضخم: السفر مسافة ماراثون (26.2 ميل أو 42.2 كم) على كوكب المريخ.
من وجهة نظرها داخل إنديفور ، سجلت المركبة المتجولة صورًا للمذنب سايدنج سبرينج عندما قام الجسم الجليدي بتسريع المريخ على مسافة 87000 ميل (139500 كيلومتر) في أكتوبر 2014. في يناير 2015 ، التقطت الفرصة صورًا من نقطة عالية على الحافة من إنديفور ، حوالي 440 قدمًا (134 مترًا) فوق السهل المحيط بالفوهة. ثم ، في مارس 2015 ، أعلنت وكالة ناسا أن المسبار - أثناء إطلالته على منطقة تُعرف باسم وادي ماراثون - قد شاهد صخورًا بتركيبة مختلفة عن غيرها التي درسها الروح أو الفرصة. كانت إحدى ميزات الصخور تركيزات عالية من الألمنيوم والسيليكون. كانت هذه التركيبة هي المرة الأولى التي يتم فيها العثور على مثل هذه الصخور على سطح المريخ.
بعد العمل خلال فصل الشتاء المريخي ، في مارس 2016 ، تعاملت الفرصة مع أكثر منحدر حاد على الإطلاق - ميل 32 درجة - أثناء محاولة الوصول إلى هدف على Knudsen Ridge ، داخل منطقة وادي ماراثون. وبينما كان المهندسون يشاهدون عجلات المسبار تنزلق في الرمال ، قرروا التخلي عن الهدف والمضي قدمًا.
أعلنت وكالة ناسا أنها اختتمت عملياتها في وادي ماراثون في يونيو 2016 ، وأضافت أن فرصتي حصلت مؤخرًا على نظرة عن قرب "للمواد ذات اللون الأحمر المتفتت" على المنحدر الجنوبي للوادي. أوقعت الفرصة بعضًا من هذه المادة بعجلة ، وكشفت بعضًا من أعلى محتوى كبريت شوهد على المريخ. وقالت وكالة ناسا إن العجلة الجرجرية لديها دليل على كبريتات المغنيسيوم ، وهي مادة يمكن أن تترسب من الماء.
2018 عاصفة ترابية
في أواخر مايو 2018 ، توسعت عاصفة ترابية إقليمية على المريخ بسرعة. أصبحت السماء مظلمة فوق فرصة ، حيث وصلت العاصفة إلى أبعاد كوكبية في 20 يونيو. الفرصة ، التي كانت بصحة جيدة في ذلك الوقت وما زالت تعمل في Endeavour ، تحدثت إلى الأرض في 10 يونيو ، حتى لم تستطع الألواح الشمسية التقاط ما يكفي من الطاقة للاتصالات. كان من المتوقع أن تظل المركبة متجددة بما يكفي خلال العاصفة للبقاء على قيد الحياة ، لكن العلماء والمهندسين تساءلوا عن مدى سرعة استرداد المركبة المتجولة ، على الإطلاق.
عندما تحدث العواصف على المريخ ، تمنع غيوم غبار هائلة من أشعة الشمس من الوصول إلى السطح. تشير المستويات الأعلى من تاو ، وهو مقياس للعتامة الجوية ، إلى أن ضوء الشمس أقل متاح للفرصة. يتطلب المسبار المتجول تاو أقل من 2.0 لإعادة شحن بطارياته. وقالت ناسا إن تاو في موقع فرصتي عادة يبلغ حوالي 0.5. قياس الفرصة تاو من 10.8 في 10 يونيو 2018 ، وهو اليوم الذي توقف فيه الإرسال إلى الأرض.
واصلت وكالة ناسا الاستماع إلى إشارات من فرصة لمدة شهور من خلال شبكة Deep Space Network - وهي شبكة من الهوائيات التي تتواصل مع المركبات الفضائية في جميع أنحاء النظام الشمسي. لم يتم استقبال أي إشارة على الإطلاق ، وتم الإعلان عن نهاية الفرصة في نهاية المطاف في فبراير 2019.
- NASA Solar System Exploration: Mars Exploration Rovers
- JPL: استكشاف كوكب المريخ
