اقلب المفتاح وانتقل: المركبة الفضائية الأكثر إثارة لاستكشاف النظام الشمسي

تعد دراسة المناطق البعيدة للنظام الشمسي مجالًا مهمًا للبحث البشري. قبل

من كل ذلك ، هذه هي الخطوة الأولى نحو استعمار الآخرينالكواكب ، وبالتالي لبقاء البشرية كنوع ، إذا كان على الأرض ، لمنزل الرجل الوحيد الحالي ، يحدث كارثة إيكولوجية أو أي نوع آخر من الكوارث. ما هي الاتجاهات التي اختارها العلماء ولماذا من المهم للغاية إرسال مركبة فضائية خارج المجموعة الشمسية؟ يمكن الإجابة على هذه الأسئلة من خلال دراسة المهام الموجودة في استكشاف الفضاء.

فوياجر و فوياجر 2

البعثات البحثية الأمريكية فوياجر وفوياجر 2 ، التي تم إطلاقها بفارق أسبوع واحد في عام 1977 ، هي اليوم من بين الأبعد عن الأجسام الفضائية الأرضية الاصطناعية. تقع الآن محطات الكواكب الأوتوماتيكية على بعد حوالي 18 مليار كيلومتر من الأرض - خارج الهليوبوليس ، ولكن لا يزال داخل النظام الشمسي.

حتى النهاية ، ليس من الواضح عدد المحطات التي ستغادرنظامنا - محاط بسحابة أورت - مجموعة عملاقة افتراضية من المذنبات التي تتأثر بخطورة الشمس. في الممارسة العملية ، لم يتم تأكيد وجود السحابة بعد ، ولكن العديد من النماذج الرياضية تشير إلى وجودها. وفقًا للخبراء ، يمكن لـ Voyager تجاوز الحدود الخارجية للسحابة في حوالي 30 ألف عام.

في هذه الحالة ، أطلقت المهمة الأولى من فوياجر ، أكثر من ذلكقبل 40 عامًا ، يعد أسرع كائن اصطناعي في الكون. على الرغم من حقيقة أن مسبارًا مشابهًا - New Horizons - تم إطلاقه لاحقًا وأسرع تقنيًا ، إلا أن Voyager قامت بمناورة جاذبية ناجحة بين الكواكب ، الأمر الذي أدى إلى تسريعها بشكل كبير. على سبيل المثال ، سمح تنفيذ مناورة الجاذبية لـ Voyager 2 في كوكب المشتري وزحل وأورانوس للمحطة بالوصول إلى نبتون قبل 20 عامًا من سرعتها المسموح بها عن طريق الحركة المباشرة.

الآن السرعة التقريبية للمحطات هيحوالي 17.5 كم / ثانية - أو 0.005 ٪ من سرعة أشعة الشمس. في فترة معينة من السنة ، تقل المسافة بين Voyager 1 والأرض. هذا يرجع إلى حقيقة أن سرعة الأرض في مدارها حول الشمس (حوالي 30 كم / ثانية) أعلى من السرعة التي يتحرك بها Voyager 1 منه.

في البداية بدأت كل من رحلات فوياجردراسات على الزوايا البعيدة للنظام الشمسي - كوكب المشتري ، زحل ، أورانوس (فوياجر 2 هو المسبار الوحيد الذي وصل إلى هذا الكوكب ، ولا يزال علماء الفيزياء الفلكية يستخدمون بيانات منه لدراسته) ونبتون ، وكذلك الأقمار الصناعية الرئيسية لهذه الكواكب.

في وقت لاحق - بعد 2025 - كلا الجهازينسوف تفقد الاتصال مع الأرض. مجساتهم ليست كافية لنقل البيانات عبر هذه المسافات. وفقًا للحسابات ، لن تصل فوياجر إلى النجم الأول - روس 248 - إلا بعد 40 ألف سنة أخرى ، وهي نجمة واحدة في كوكبة أندروميدا ، التي تقع على بعد 10.4 سنة ضوئية من الشمس.

في الفترة من 1958 إلى 2019 ، البشريةأطلقت في الفضاء 224 البعثات البحثية وعدة آلاف من الأقمار الصناعية التجارية والمحلية. كانت أول محطة كواكب أوتوماتيكية أطلقت بنجاح هي "Luna-1" السوفيتية ، التي طارت عبر القمر بسبب خطأ في الحسابات.

آفاق جديدة

محطة أوتوماتيكية آفاق جديدة - آخرالمهمة الأمريكية لاستكشاف الزوايا البعيدة للنظام الشمسي. تم إطلاق مهمة New Horizons في عام 2006 ، وتم حساب الوقت الأولي لاستخدام المجس من 15 إلى 17 عامًا.

في إطلاق ، كان من المفترض أن آفاق جديدةستصبح أسرع جسم اصطناعي في الكون - عند إطلاقها ، كانت سرعتها 16.2 كم / ثانية بالنسبة للأرض ، وسرعة الشمس أكبر من 45 كم / ثانية ، مما سيسمح للبعثة بمغادرة النظام الشمسي حتى بدون مناورة جاذبية بالقرب من كوكب المشتري. ومع ذلك ، تدريجيًا ، بدأت سرعة آفاق جديدة في الانخفاض واليوم اتضح أنها عند مستوى 14.5 كم / ثانية.

الهدف الرئيسي من آفاق جديدة هو البحثتشكيل نظام بلوتو وشارون ، ودراسة حزام كويبر ، وكذلك العمليات التي حدثت في المراحل الأولى من تطور النظام الشمسي. ستقوم المهمة بدراسة سطح وأجواء كائنات نظام بلوتو وبيئته المباشرة - لإعداد الخرائط واستكشاف الجيولوجيا والبحث عن الغلاف الجوي.

نتيجة لذلك ، بعد جمع كل المعلومات حول هذهقررت الكواكب إرسال آفاق جديدة إلى حزام كويبر - منطقة كويكب عملاقة على مشارف المنطقة التي تم فحصها من النظام الشمسي. إنه يحتوي على مئات الآلاف من الكويكبات التي يزيد قطرها على 100 كم ، جزئياً بلوتو ، ومذنبات طويلة الأمد من سحابة أورت مع مدار مدته 200 سنة حول الشمس وتريليونات المذنبات.

في نفس المكان ، ستدرس New Horizons أحد أكثر الكويكبات البعيدة في النظام الشمسي ، Ultima Thule ، التي وصفناها بالتفصيل هنا.

في الآونة الأخيرة ، سجلت آفاق جديدة ضخمةكتلة الهيدروجين على حافة النظام الشمسي ، حيث يصطدم الهيدروجين البينجمي بالرياح الشمسية. قام العلماء بتحليل لقطة 360 درجة من الأشعة فوق البنفسجية حول المسبار ووجدوا سطوعًا غريبًا - قد يعني وجود هيدروجين مكثف محتمل. يُعتقد أن الرياح الشمسية حول هذا المكان تقلل من سرعتها ، وبهذه الطريقة يمكن للهيدروجين والإشعاع بين النجوم القادمين من النجوم الأخرى التأثير عليه.

بالإضافة إلى المعدات العلمية ، على متن Newتمتلك Horizons أعلام الولايات المتحدة ، وهي جزء من أول مركبة فضائية خاصة صالحة للفضاء SpaceShipOne ، وقرص مضغوط به صور للجهاز ومطوريه ، وطوابع بريدية أمريكية ، وعملات معدنية وكبسولة بها قطعة من رماد عالم الفلك كلايد تومبو ، مكتشف بلوتو.

مسبار باركر الشمسي

مركبة الفضاء باركر سولار مسبار ناساأطلقت مؤخرا نسبيا - في صيف عام 2018. وتتمثل مهمتها الرئيسية في دراسة الهالة الخارجية للشمس من مسافة 6.1 مليون كيلومتر - في هذا المكان سوف تتجاوز درجة الحرارة 2 مليون درجة مئوية ، في حين أن المسبار يمسها ولا يذوب.

incut

لن يذوب المسبار بسبب حقيقة أن التاج ،من خلالها سوف تطير المسبار الشمسي Parker ، تتمتع بدرجة حرارة مرتفعة للغاية ، لكن بكثافة منخفضة للغاية. بسبب هذه الخاصية ، سيتم تسخين الواقي الحراري الذي يغطي مسبار الطاقة الشمسية Parker Solar Probe بمقدار 1.644 درجة مئوية فقط. بمزيد من التفاصيل حول مهمة Parker Solar Probe وميزات الهالة الشمسية التي سبق أن قلناها في مقالة منفصلة.

يحمل المسبار الشمسي Parker الرقم القياسي بين جميع الكائنات التي تصل إلى الشمس - في السابق ، وصلت عدة تحقيقات فضائية لمسافة حوالي 7 ملايين كيلومتر من الشمس.

بفضل اختبار المسبار الشمسي ، سيحاول العلماءاكتشف كيف تظهر الرياح الشمسية ، وما تأثير الحقول المغناطيسية عليها ، ودراسة جزيئات البلازما حول الشمس وتأثيرها على الرياح الشمسية وتكوين جزيئات الطاقة.

حتى الآن ، الإنسانية لا تعرف الكثير عن الطاقة الشمسيةولي العهد. كانت مصادر الدراسة لعقود من الزمن هي فقط كسوف الشمس ، لأن القمر سطع الجزء الأكثر سطوعًا من النجم - وهذا سمح لنا بمراقبة الجو الخارجي الخافت للشمس. وفقط في السنوات الأخيرة ، بدأت ناسا في إطلاق مهمة لدراستها.

من السابق لأوانه الحديث عن نتائج المهمة - لقد مر أقل من عام على إطلاق Parker Solar Probe ، ولن يحدث أول تقارب كامل مع الشمس إلا في عام 2024.

انسايت

شاهد إطلاق بعثة Martian InSight على الهواء مباشرة العالم كله - في 26 نوفمبر 2018 ، أجرت وكالة ناسا والمئات من وسائل الإعلام بثها من هذا الحدث.

مهمة InSight هي لمدة 720 يومًا. خلال هذا الوقت ، سوف يدرس المجس النشاط الزلزالي للكوكب ، والأهم من ذلك ، أن يحفر بئر بعمق يصل إلى 5 أمتار ، وربما سيسمح ذلك باكتشاف تراكم الماء السائل أو الجليد تحت سطح المريخ.

قامت InSight الآن بحفر بئر بعمق فقط50 سم ، عندما واجهت التدريبات عقبة ، وقرر فريق المهمة إيقاف هذه العملية مؤقتًا. أظهر تحليل أن الحاجز ليس صخرة ، ولكنه طبقة من عدم الثقة. يعتقد المهندسون أن التدريبات ستكون قادرة على التغلب عليها ، ولكن بسبب سقوط البئر ، ستنخفض عودة الأداة حتماً.

الآن سيقوم العلماء برفع القليلInSight مع ذراع IDA (ذراع نشر الأدوات) ، وبالتالي تعويض عن الارتداد عن التأثير. من المحتمل أن يكون هناك نقص في الالتصاق بين الحفر والتربة المحيطة نظرًا لحقيقة أن البئر مليء بالمواد الضارة. وفقًا للخطط ، ستتم عملية رفع InSight على عدة مراحل اعتبارًا من نهاية يونيو 2019.

قياس الزلازل InSight سجلت في مارس اذارالعبوة الأولى بسعة 2.5 نقطة ، في حين أن العلوم ليست هي المرة الأولى التي تحاول تسجيل الزلازل على الكوكب الأحمر. في عام 1975 ، تم إطلاق روفرتي Viking-1 و Viking-2 بمهام مماثلة على المريخ ، لكن الجهاز الأول لم يصنع مقياس زلازل ، ولم يكن للثاني حساسية كافية ، لأنه تم تثبيته في المجس نفسه ، وليس في تربة المريخ.

تشانغ 4

في أوائل يناير 2019 ، التحقيق الصيني تشانغ4 ـ لأول مرة في التاريخ ، جلس على الجانب الخلفي من القمر في فوهة الحفرة Von Karma - واحدة من أكثر المناطق غير المستكشفة على سطح القمر الصناعي بطول ما يقرب من 2000 كيلومتر وبعمق 10 كم. من المخطط ألا يجلب Chang’e 4 أي شيء إلى الأرض من الجانب البعيد من القمر - ستكون مهمة معقدة ومكلفة للغاية.

سوف يدرس Chang’e 4 الدواخل الجانبية للقمرالجانب الخلفي بفضل رادار قوي ، وكذلك مختبر متنقل. كما قام القمر القمري بتوصيل حاوية من الألومنيوم مع بذور الخردل والبطاطس وبيض دودة القز إلى القمر ، وقد أبلغ العلماء أنهم تمكنوا من إنبات إحدى بذور القطن. ومع ذلك ، مع بداية أول ليلة مقمرة - 12 يناير ، بعد بضعة أيام من الهبوط ، دخلت المركبة في وضع السكون وتعين إيقاف التجربة.

جميع المعلومات التي وردت روفر سوف ترسلعلى القمر الصناعي المصطنع للقمر ، وعندما يطير فوق موقعه ، ومن القمر الصناعي ستذهب الإشارة بالفعل إلى فريق المهمة. بالإضافة إلى ذلك ، لدى الصين قمر صناعي آخر Queqiao ، يقع عند نقطة لاغرانج Earth-Moon على مسافة 37 ألف كيلومتر من الأرض. سيسمح ذلك أيضًا بنقل الإشارات بشكل أسرع إلى الأرض. يمكنك قراءة المزيد حول كيفية ترتيب نقاط لاغرانج ولماذا لا توجد خطورة فيها ، يمكنك أن تقرأ في دراسة خاصة "التكنولوجيا الفائقة".

بالإضافة إلى المهام العلمية ، سمحت المهمة للصين باختبار الفرص في تنفيذ أنظمة الاتصالات الفضائية الطويلة.

الآن المهندسين الصينيين تنوي بناءمهمة Chang’e 5 هي أول مسبار في تاريخ البلد عاد من القمر ، والذي يجب أن يجلب أكثر من 2 كجم من التربة القمرية. ومن المقرر إطلاق المهمة في ديسمبر 2019.