فِيَلَة (بالإنجليزية: Philae)‏ هومسبار هبوط غير متحرك من دون عجلات كان محمولا على ظهر مركبة الفضاء روسيتا معدا للهبوط على سطح المذنب شوريموف-غيرايزمنكو في يوم 12 نوفمبر 2014 . أوفد بهدف دراسة طبيعة المذنب ومكوناته وتم الهبوط على سطحه في تمام الساعة 16:08 UTC منذ ذلك اليوم. بعد رحلة استغرقت ما يقارب العشر سنوات على ظهر المركبة الفضائية الحاملة روسيتا. وسمي المسبار " فيلة" تيمنًا بجزيرة فيلة (جزيرة انس) الواقعة في نهر النيل، وهي المنطقة التي عثر فيها على المسلة الفرعونية التي ساعدت هي و حجر رشيد على فك شيفرة الكتابة الهيروغليفية، خاصةً حتى هناك مشاركة لفهماء مصريين في هذا المشروع.

المسبار استخدم المركبة روسيتا كمحطة بث بينه وبين الأرض وذلك لتقليل الطاقة الكهربائية اللازمة لنقل الإشارات اللاسلكية . وسيعمل المسبار على سطح المذنب لمدة أسبوع على الأقل مع إمكانية تمديد الفترة إلى عدة أسابيع في حالة عمل الألواح الشمسية كما هومخطط لها . بُني المسبار بإشراف وكالة الفضاء الألمانية (DLR) بواسطة إيسا مع مساهمة من قبل النمسا وفنلندا وفرنسا والمجر وأيرلندا وإيطاليا والمملكة المتحدة.

التصميم

يتكون المسبار من ثلاثة وحدات أساسية مصنوعة من ألياف الكربون وهي: "صفيحة قاعدية" تعمل على المحافظة على استقرارية المركبة آليًا. "منصة الأجهزة" وبنيت سداسية الشكل لربط جميع الوحدات الأخرى معًا، كما حتى سطح المركبة غُطي بخلايا شمسية تعمل على توليد الطاقة الكهربائية.

المسبار مصصم للهبوط باستخدام ثلاثة أرجل ستفتح حالما سيقذف نفسه من المركبة الأم روسيتا بأوامر منها حيث الأرجل الثلاثة ستخفف من الطاقة الناتجة من ارتطام المركبة بالسطح مع قدرتها على تدوير جسم المركبة أوإمالته أوحمله لإعادته إلى شكله الأولي من جديد. كما حتى الأرجل مزودة بحربة ستطلق حال هبوط فيلة على السطح وذلك لتثبيته ومنعه من الانفصال من المذنب نتيجة الجاذبية الضعيفة.

خطط في البداية لتكون البعثة موجهة نحوالمذنب فيرتانين لكن لاحقًا بسبب تاخر إقلاع الصاروخ أريانخمسة في موعده استلزم تغيير الهدف إلى المذنب شوريموف-غيرايزمنكوحيث في هذه الحالة أصبحت سرعة الهبوط أعلى نتيجة كبر كتلة المذنب الجديد عن سابقه، لذلك أصبح تعديل فرامل الهبوط أمرًا ضروريًا.

الأجهزة الفهمية

تتألف الحمولة الفهمية على متن فيلة من تسع أجهزة يبلغ وزنها الإجمالي 27 كيلوغرام تقريبًا، أي ثلث وزن المركبة. أما الأجهزة فهي:

• APXS: سيحلل الهجريب الكيميائي لمكونات السطح. يعتبر الجهاز نسخة محسنة عن APXS المستخدم في بعثة مارس باثفايندر.
• CIVA: يتكون من ست كاميرات صغيرة تعمل على تكوين صورة بانورامية لسطح المذنب. كما حتى الجهاز سيدرس هجريب وقوام وانعكاسية العينة التي تم الحصول عليها من السطح.
• COSAC: يتكون من كروماتوجرافيا الغاز ومطياف للكتلة. سيقوم COSAC بتحليل مكونات العينات المأخوذة من السطح والمواد المتطايرة من المذنب، كما أنه سيساعد في استكشاف الجزيئات العضوية المعقدة فيها.
• SD: الجهاز قادر على الحفر لعمق 20 سنتيمترًا أسفل سطح المذنب لجمع عينة ترابية ومن ثم نقلها إلى داخل المسبار بغرض فحصها لاحقًا.
• CONSERT: رادار سيقوم بدراسة الهجريب الداخلي لنواة المذنب من خلال قياس الأمواج الكهرومغناطيسية المتولدة بواسطة فيلة وروسيتا حول المذنب لكي يتم تحديد مكوناتها الداخلية.
• PTOLEMY: محلل غازات متطور يستخدم للحصول على النسبة الدقيقة للنظائر المشعة في عناصر الخفيفة.
• ROLIS: كاميرا CCD تستخدم للتصوير أثناء الهبوط. كما أنها ستستعمل لتكوين صورة بانورامية للمنطقة التي ستفحص لاحقًا بواسطة الأجهزة الأخرى على متن فيلة.
• MUPUS: مجموعة من المجسات مركّبة على حربة الهبوط وتستخدم لتحديد درجة الحرارة والكثافة والخواص الميكانيكية الخارجية للسطح.
• ROMAP: مقياس للمغناطيسية ومراقب للبلازما مخصص لدراسة الحقول المغناطيسية للمذنب وتفاعل الرياح الشمسية مع جسم المذنب.
• SESAME: الجهاز سيدرس الطبقة الخارجية للمذنب من خلال ثلاث وحدات ثانوية هي:
  • وحدة (CASSE) لاستكشاف الكيفية التي تنتقل بها الأصوات عبر السطح.
  • وحدة (PP) لدراسة الخصائص الكهربائية للمذنب.
  • وحدة (DIM) لقياس مقدار الغبار الذي يرتد مرة اخرى على سطح المذنب.

المهمة

على عكس ديب إمباكت مهمة فيلة ليست مهمة تصادمية بل هي تهدف إلى إنزال مركبة فضائية بنجاح على سطح مذنب ومن ثم إعادة معلومات منها إلى الأرض. فحصت الأجهزة على متن المسبار في عام 2006 حيث تبين أنها لا تعاني من أي معضلة رئيسية. لاحقا تم استخدام بعض منها لأول مرة في السابع والعشرون من فبراير 2007 أثناء مرور المركبة روسيتا من المريخ. حيث قام فيلة بالتقاط عدد من الصور وأخذ قياسات للغلاف المغناطيسي للمريخ بواسطة جهاز ROMAP ، لكن معظم الأجهزة الأخرى بحاجة إلى تلامس مع سطح المذنب لكي تقوم بعملها لذلك بقيت على حالها دون فحص.

في الثامن من يونيومن عام 2011 تم إدخال المسبار فيلة مع المركبة الأم روسيتا في وضعية سبات لمدة 32 شهرًا وذلك نظرًا لابتعادهما عن الشمس بمسافة تقدرتسعة ملايين كيلومتر حيث في هذه المسافة سيصبح من الصعب للألواح الشمسية حتى تنتج الطاقة الكهربائية.

في مارس من عام 2014 تم إيقاظ فيلة من سباته حيث فور افاقت المسبار بدأ المشرفين عليه بفحص أجهزته الفهمية للتاكد من سلامتها حيث أكدت الفحوصات سلامتها جميعها.

في السادس من أغسطس استطاعت روسيتا الوصول إلى شوريموف-غرايزمنكوحيث يتوجب على روسيتا خلال هذه الفترة الاقتراب نحوسطح المذنب إلى مسافة 30 كيلومتر حتى تتمكن من إنزال فيلة عليه لذلك بدأت روسيتا سلسلة من المناورات تمكنها من تقليص المسافة بينها وبين المذنب إلى 30 كيلومتر. خلال تلك المناورات بدأت المركبة بتكوين خريطة شاملة لسطح المذنب، وقياس درجة حرارته وكمية الغبار المتصاعد منها، واتجاه دورانه بالنسبة للشمس وكتلة المذنب وجاذبيته حيث جميع تلك العوامل ستساعد في اختيار المسقط المناسب للهبوط.

في 25 من أغسطس تم الاعلان عن خمسة مناطق مفترضة للهبوط تم تعيينها وفق المعلومات المكتسبة خلال الأسبوعيين الأوليين من لقاء روسيتا بالمذنب شوريموف-غرايزمنكووتم اختيار تلك المناطق وفق الشروط التالية:

• قلة انحدار السطح وميلانه.
• إمكانية الحفاظ على التواصل اللاسلكي بين المسبار فيلة وروسيتا
• قلة احتواء منطقة الهبوط على الصخور .
• وجود ضوء كاف يمكن فيلة من شحن بطاريته.

قام المشرفون بإعطاء أسماء افتراضية لتلك المناطق وهي: منطقة J ، منطقة J ، منطقة A ، منطقة I

لاحقا في 15 من سبتمبر من عام 2014 تم اختيار منطقة J للهبوط حيث تقع تلك المنطقة في اللب الصغير للمذنب وتتميز بقلة الصخور ووجود إضاءة كافية كما حتى وكالة الفضاء الأوروبية قامت بانتخاب منطقة C والواقعه في اللب الكبير للمذنب كمنطقة احتياطية للهبوط طالما حصول خطأ أثناء عملية إطلاق المسبار.

في 26 من سبتمبر تم تعيين الثاني عشر من نوفمبر كموعد افتراضي لإطلاق المسبار فيلة من روسيتا نحومصيره وذلك في تمام الساعة 8:35 وفق توقيت العالمي ومن مسافه تقدر بـ 22 كيلومتر حيث ستستغرق فترة الهبوط سبعة ساعات تقريبًا. أما طالما حدوث أي طارئ فسيتم تغيير موعد اللإطلاق لإلى 13:04 بالتوقيت العالمي ونحومنطقة C.

في 22 من أكتوبر تم إعطاء اسم Agilkia لمنطقة الهبوط والتي كانت معروفة رمزيا باسم "المنطقة J " وذلك من خلال مسابقة نظمتها جميع من ايسا ووكالة الفضاء الألمانية والفرنسية والإيطالية حيث اقترح هذا الاسم من قبل أكثر من 150 شخصًا ممن شاركوا في هذه المسابقة.

ليلة هبوط المسبار

خلال الفترة الممتدة من الحادي عشر إلى الثاني عشر من نوفمبر شرعت وكالة الفضاء الاوروبيه بسلسله من الفحوصات وذلك ضمن اطار تحضير المسبار للإنفصال عن المركبة الأم روسيتا ورغم حتى تلك الفحوصات بينت حتى مدافع غاز النايتروجين لن تستطيع العمل حاليا إلا أنه في الثانية عشر من نوفمبر من عام 2014 أعطيت الاوامر بإطلاق فيلة من روسيتا وفق الجدول، وفي تمام الساعة 8:35 بالتوقيت العالمي حيث تم التأكد من نجاح العملية لاحقا في الساعة 9:03 .

وجرت تلك العملية بسلاسة ومن دون أي معضلة تذكر ما عدى دوران المسبار حول نفسه نتيجة القوة الناتجة عن القذف الذي بدوره لا يشكل أي خطر على عملية الهبوط.

في الساعة 11:00 أوفدت روسيتا إشارة من المسبار فيلة تؤكد فيه بدء المسبار بإلتقاط الصور ونشر ارجله الثلاث استعداداً لفترة الهبوط .

في الساعة 16:00 تلقت جميع من محطة مالاروي في الأرجنتين ومحطة مدريد التابعتين لناسا إشارة تؤكد فيه نجاح المسبار بالهبوط على سطح المذنب شوريموف-غرايزمنكولتكون فيلة بذلك أول مسبار فضائي يحط على سطح مذنب، لكن لسوء الحظ تبين لاحقاً حتى المسامير الثلجية والحراب لم تطلق من المسبار نحوالسطح لتثبيتها مما تسبب بارتداد فيلة عن السطح وبالتالي تغيير مسقطه. وقد صرح ستيفن أولامك (مدير مهمة المسبار فيلة لدى وكالة الفضاء الألمانية) : "هذا يعني أننا من الممكن قد هبطنا مرتين على المذنب وليس مرة واحدة".

كما حتى فيلة تمكنت أثناء النزول من التقاط عدد من الصور العالية الوضوح توثق منطقة هبوط المسبار، حيث تبين خلالها أراض مليئة بالحفر والصخور والمنحدرات.

فيلة على سطح المذنب 67P

من خلال البيانات الاوليه التي ارسلت لاحقا من قبل المسبار فيلة تبين ان للمذنب سطح ناعم ، انعم مما تسقط الفهماء مما ادى إلى ارتداد المركبة مرتين عن السطح وبالتالي الهبوط ثلاث مرات على المذنب حيث جميع ذلك ادى إلى ابتعاد المسبار عن مسقط هبوطه المفترض بكيلومتر واحد ليستقر اخيرا في منطقه قليلة الإضائه وفي هذه الحالة لن يحصل فيله من أصل 12 ساعه (وهي فترة النهار في المذنب) سوى على ساعه ونصف من ضوء الشمس ، وهذا المقدار لا يعد كافيا لشحن البطاريه الثانوية والتي تعتمد في شحنها على الطاقة الشمسية . وما زاد الأمر سوءا هووجود المسبار تحت ظل صخره كبيره تحجب عنه الشمس الشيء الذي سيؤثر على عمليات الشحن .

استطاع المسبار العمل على سطح المذنب لثلاثة ايام معتمدا على بطاريته الرئيسية الذي وفرت له نحو60 ساعة من العمل فقط ، حيث بداء المسبار منذ اليوم الأول باجراء اولى مهامه والتي ضمت اخذ صوره بانوراميه لمنطقة الهبوط ، وإرسال بيانات عن تحليلاته الكيميائية والفيزيائية التي قام بها أثناء هبوطه على المذنب حيث اخترق ما يحيطه من عازات . أما عملية حفر أرضية المذنب فلم تفلح حيث حتى المسبار يرتكز على رجلين اثنتين في وضع مائل بدلا من ارتكازه على ثلاثة أرجل. حاول الفهماء حتى يجعلوا أجهزة الحفارة تعمل بحيث تضع بعض العينات في جهاز الكرموتوغراف COSAC لتحليلها وفهم مكوناتها ، ولكن الجهاز لم يتلقى شيئا.

كل ما نعهده حاليا (يوليو2015) بالنسبة لتكوين المذنب أنه متكون من عدة طبقات ، الخارجية منها رخوة وتحتها طبقة جليد صلبة منهت الحفارة من اختراقها .

في يونيو2015 بدأ الاتصال بين روسيتا والمسبار ، ويوجد الآن المذنب في طريقه إلى أقرب نقطة بينه وبين الشمس حبث يصلها يوم 13 أغسطس 2015 ، ويأمل الفهماء الحصول على أبرز المعلومات خلال تلك الفترة وحتى نهاية سبتمبر ، حيث يزداد تأثير الشمس على المذنب وكذلك يزداد شحن بطارية المسبار بواسطة الأشعة الشمسية.

العمليات على سطح المذنب وفقدان الاتصال

في صباح 14 نوفمبر 2014 كان متسقطاً حتى توفر شحنة البطارية الطاقة اللازمة للقيام بالعمليات المتنوعة حتى نهاية اليوم. وبعد الحصول على البيانات من المعدات التي لم تشتمل المهام الموكلة إليها القيام بعمليات الحفر في التربة (والتي تشكل 80% من إجمالي التجارب الفهمية المخطط لها) بدأ جميع من الجهاز MUPUS مخترق التربة وجهاز الحفر SD2 بالعمل. بعد ذلك تم إرسال البيانات التي حصل عليها MUPUS وكذلك الجهاز COSAC وPtolmy إلى روزيتا. كما تم إرسال جملة من بيانات الجهاز CONSERT لدى نهاية القيام بالعمليات المطلوبة. خلال فترة إرسال البيانات المسائية رُفع فيلة بمقدار أربعة سم وأُدير 35° بغاية توجيه الألواح الشمسية نحوالشمس في المستقبل. بعد ذلك بفترة قليلة تقلصت الطاقة الكهربائية بشكل سريع وأُجبرت المعدات الفهمية على إيقاف عملها. وانخفض كمية البيانات المرسلة إلى روزيتا حتى توقفت تماماً. وبتر الاتصال به في تمام الساعة 00:36 حسب توقيت العالمي في 15 نوفمبر 2014 ليدخل بذلك فيلة في سبات عميق للمرة الثانية.

أكد تحليل البيانات القادمة من فيلة حتى MUPUS لم يقم بالحفر عميقاً تحت التربة ذلك حتى التربة كانت قاسية كالجليد على خلاف المتسقط بأن تكون هشة نوعاً ما، كما لم يتم تسليم عينات التربة إلى الجهاز COSAC.

هناك احتمال قائم لإعادة الاتصال بفيلة خلال شهر أغسطس من عام 2015 حيث سيقترب المذنب خلال هذا التاريخ أكثر من الشمس مما يعني زيادة في كمية الضوء اللازم للالواح الشمسية وإعادة شحن البطاريات.

اقرأ أيضًا

• روسيتا
• ديب إمباكت
• المذنبات
• حزام الكويكبات
• حزام كايبر
• داون (مركبة فضائية)

المصادر

• الصفحة الرئيسية لمهمة روسيتا .

فيلة (مسبار فضائي) على مواقع التواصل الاجتماعي

---

• فيلة (مسبار فضائي)  على تويتر.