أوسايرس-ركس (مسبار)

اوسايرس-ركس (بالإنجليزية: OSIRIS-REx)‏ وهوقمر إصطناعي يهدف إلى زيارة احدى الكويكبات القريبة من الكره الارضية لدراستها ومن ثم اعادة عينه منها لاحقا . حيث وفق المخطط سينطلق المسبار في عام 2016 نحوالكويكب "بينو101955" الغني بالمركبات الكربونية لدراسته ومن ثم إعادة عينه منه إلى الأرض بحلول عام 2023 . حيث يتسقط الفهماء امكانية توسيع معهدتهم من خلال تلك العينة الملقطاة عن الفترة التي سبقت ولادة النظام الشمسي وتطوره ، المراحل الأولية لتشكل الكواكب ، وأخيرا تحديد مصادر المركبات العضوية التي أدت إلى تشكل الحياة على الكرة الأرضية.

تعتبر اوسايرس-ركس المهمة الثالثة من نوعها ضمن مشروع الافاق الجديدة لناسا بعد بعثتي نيوهورايزنز وجونو. حاليا المسبار في طور البناء ويقدر ان تبلغ كلفته الإجمالية (من دون صاروخ الاقلاع) إلى 800 مليون دولار أمريكي تقريبا .

المهمة

نشائت المهمة من قبل جميع من جامعة أريزونا ومركز غودارت للطيران الفضائي التابع لناسا وشركة لوكهيد مارتن للانظمة الفضائية ، حيث ستنطلق المركبة وفق المخططات في سبتمبر 2016. ويتسقط وصولها بعد سنتين إلى الكويكب بينو101955 ليقوم بعد ذلك المسبار بمسح سطح الكويكب وتكوين خريطه شامله عنه خلال 505 يوما ، وعن بعدخمسة كيلومتر تقريبا . حيث ستستخدم تلك البيانات من قبل فريق مهمة أوسيرس-ركس لاختيار البقعة المناسبة لالتقاط العينات من سطحه.

سيقوم المسبار في نهاية رحلته بالنزول التدريجي نحوالسطح دون الهبوط عليه، حيث ستقوم المركبة بتجميع 60 غرام إلى كيلوغرامين من العينات بواسطة ذراع طويله تمدد نحوسطح الكويكب . يتبع ذلك عملية اعادة تلك العينه إلى الارض بواسطة كبسوله مشابهه لتلك التي استخدمت في مهمة ستارداست (مسبار فضائي) ، لكن رحلة العوده ستكون أقصر من المهمة السابقة لستارداست.

ستهبط الكبسوله الخاصة بأوسيرس-ركس في عام 2023 في مجال اوتاها للتدريب والاختبار ، ثم تنقل إلى مركز جونسون الفضائي حيث تكرس للدراسة المعمقه .

الأهداف الفهمية للبعثة

من خلال التلسكوب استطاع الفهماء رصد الكويكب بينو101955 وتحديد مداره حيث يعتبر الكويكب من الاجرام السماوية القريبة من الارض . ويبلغ قطر كويكب بينو480 إلى 511 متر ويكمل دورته حول الشمس جميع 436.604 يوما ويقترب إلى الارض جميع ستة سنين ، حيث هنالك احتماليه اصطدامه بالارض خلال الفترة الممتدة بين الأعوام 2169 إلى 2199. لذلك دراسة وفهم مداره اصبح من من الامور الضروريه بالنسبه لفهماء الفلك ، ولهذا يهجرز جزء من مهمة أوسيريس-ركس على فهم التأثيرات الغيرجاذبيه (تاثير يوركوفسكي) على مدار هذا الكويكب وما قد تتسبب في اصطدامه بالارض في وقت أقرب من المدة المخسوبة على أساس عامل الجاذبية وحدها.

من ناحيه اخرى ، تعتبر الكويكبات كبسولة زمان أومحفظة زمنية تحتفظ بالمعلومات الاوليه عن مراحل تشكل النظام الشمسي . لذلك فهي تعتبر هدفا جيدا للدراس’ وعلى وجه الخصوص بينوحيث تم اختياره لاحتوائه على المواد الكربونيه الاوليه (العنصر الأهم في عملية تشكل الجزيئات العضوية الضروريه للحياة ؛ حيث تم اكتشاف تلك الجزيئات في السابق في عينات النيازك والمذنبات وهذا يشير إلى امكانية تشكل بعض تلك الجزيئات في الفضاء) من ناحيه وعدم تعرضه إلى تغييرات جيولوجية كبيرة خلال نشأته من ناحية اخرى . لذلك يصنف هكذا كويكبات ضمن مجموعة " البدائيات" الكوكبية.

اما الاهداف الرئيسية للبعثه فهي :

إعادة عينه ترابيه كافية من هذا الكويكب الكربوني إلى الارض ، لدرستها وتحليلها لغرض فهم طبيعتها وكيفية توزيع مكوناتها المعدنية والعضوية .
تكوين خريطة شاملة للخواص الكيميائية والمعدنية للكويكب التي ستساعد الفهماء في فهم التاريخ الجيولوجي والديناميكي له .
توثيق جيوكيمياء المنطقة المراد التقاط العينه الترابية منها ، بالاضافة إلى بنيتها ، شكلها وخواصها الطيفية في مدى لا يتجاوز المليمترات .
قياس تاثير يوركوفسكي (تغير الحرارة) على الكويكب ، وتحديد خصائص بينوالتي تساهم في ذلك التأثير .
تحديد جميع خصائص الكويكب ومقارنتها مع البيانات التي تم الحصول عليها بواسطة التلسكوبات الأرضية .

الأجهزه الفهمية

مدار بينو(أزرق) بالنسبة للأرض والكواكب الأخرى، ومسقطه يومستة سبتمبر 2016

اووكامس : يمثل النظام التصويري للمركبة ويتكون من ثلاث وحدات هي :PolyCam ، MapCam ، SamCam يعملون معا لتكوين خريطة شامله من سطح الكويكب ، وتزويد فريق العمل بصور استطلاعيه عالية الوضوح للمنطقه المراد التقاط العينه منها ؛ وفي النهاية تصوير تلك العينه المأخوذة من السطح .

PolyCam : هوعباره عن تلسكوبثمانية بوصة (20 سنتيمتر) ،يعمل على التقاط صور تزداد وضوحها ودقتها أكثر حدثا اقتربت المركبة من سطح الكويكب .
MapCam : يعمل الجهاز على تكوين خريطه للكويكب بأربعة الوان مختلفة ، والبحث عن نافورات غازية من الممكن ان تخرج من السطح . كما انه يفترض أن يزود فريق العمل بصور ذات جوده عاليه من المنطقة المرشحة لالتقاط العينة منها .
SamCam : يوثق العينة الملتقاة من السطح .

اوفيرس : الجهاز عباره عن مطياف مصور يعمل على تكوين خريطه طيفية شاملة لسطح الكويكب للكشف عن مكوناتها المعدنية والعضوية بدقه تباين تصل إلى 20 متر ؛ كما انه يعمل على تصوير الطيفي للمنطقه المراد جمع العينة منها بدقه تصل إلى مترين ، حيث ستستعمل تلك البيانات مع نتائج الجهاز اوتيس الطيفي لارشادنا إلى المنطقة المناسبة لجمع العينه .
اوتيس : هومطياف حراري يعمل على تكوين خريطه طيفيه للمعادن والاماكن التي تشهد انبعاثا حراريا ، من خلال تجميع الاشعة تحت الحمراء في أطوال موجة من أربعة إلى 50 نانومتر. يستخدم الجهاز للكشف عن المكونات المعدنية واماكن الانبعاث الحراري وتوصيف المعالم المتنوعة على سطح الكويكب ، ووصف نطاق الأطوال الموجيه ، الجودة الطيفيه ، والاداء الاشعاعي ستكون كافيه لتحديد ترددات الطيفيه الممتصه من قبل المعادن كالسيليكا ، الكاربونات ، الكبريتات ، الفوسفات ، الأكاسيد والهيدروكسيد .
اولا : هوعباره عن مقياس ليزري للارتفاع ماسح ، سيعمل لتزويدنا بخريطه طبوغرافيه للكويكب والمنطقة المراد التقاط العينه منها ، كما انها ستكون مكمله لعمل الاجهزه الاخرى وستدعم عملية الملاحة وتحليل الجاذبية . ستقوم اولا بمسح تام لسطح بينو من مسافه محدده وبشكل سريع للحصول على خريطه طوبوغرافيه له حيث تلك المعلومات المكتسبه بواسطة الجهاز تستخدم لتطوير شبكة مراقبه خاصة لمركز كتلة الكويكب وتعزيز فهمنا عن جاذبيته . اولا لديها مستقبل اشارات واحد وجهازين للإرسال يعززان جودة المعلومات العائدة للارض .
ريكسس : الجهاز عباره عن مصور طيفي للأشعه السينية يعمل على تكوين خريطة بالاشعة السينية لسطح الكويكب ، للتعهد على خصائص الامتصاص الإهتزازي vibrational absorption features لمواده من السيليكات الكاربونات ، الكبريتات ، الفوسفات ، الأكاسيد التي تكونت نتيجة تفاعل الرياح الشمسية والاشعه السينية الآتية من الشمس مع تربة الكويكب . تم بناء الجهاز من بقايا انظمة الطيران لتقليل المخاطر الميكانيكية والالتزام بالوقت والميزانية .

اعادة عينة من بينوإلى الأرض

يسمى النظام الخاص بتجميع واعادة العينات الفضائية للمركبه بتاجسام وهومشتق من تعبير " تقنية مسك وذهاب العينات المكتسبه " (بالانجليزيه: Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism) ويتالف من " الراس الجامع للعينات " و" ذراع مفصليه " بالاضافة إلى مصدر للنايتروجين يساعد في الحصول على العينات وفصلها عن بعضها (يستطيع الجهاز جمع ما يقارب 60 غرام من العينات) كما ان الراس الذراع مزود بمخلب يساعد على جمع الاجسام الحبيبية الناعمة .

تقنية عمل جهاز تاجسام تنقسم إلى المراحل التالية :

تبداء المركبة بالاقتراب التدريجي من سطح الكويكب .
عندما تصبح المركبة على بعد مترين من السطح تقوم بنشر ذراعها الاليه نحوالهدف .
يقوم الجهاز اووكام بتوثيق وتصوير عمليت جمع العينات .
تتم عمليت تجميع العينات الترابيه خلالخمسة ثواني بواسطت اطلاق النايتروجين داخل راس الذراع ، فتؤدي هذه العملية إلى تذويب التربة وبالتالي التقاطها. في نفس الوقت سيعمل مخلب الجهاز على تجميع الحبيبات الصخرية من الكويكب .
يتم التاكد من التقاط العينات عن طريق النظام التصويري المركب داخل الراس الخاص بتجميع العينات والتغييرات التي تحدث في وضعيت سكون المركبة .
يتم تخزين تلك العينات داخل كبسولة خاصة .
يتم اعادة تلك العينه إلى الارض في عام 2023 .

الإطلاق

أطلق هذا المسبار يومثمانية سبتمبر 2016 باتجاه كويكب بينو101955 الساعة 23:05 بتوقيت غرينتش، ووصل إلى وجهته في ديسمبر 2018 ليبدأ بعملية دراسة سطح الكويكب عن طريق فريق المهمة الذي سيعمل على تحليل البيانات الواردة إليه من المسبار أولاً بأول لمدةستة أشهر، وأن يجمع موادًا على سطح الكويكب يتسقط أنها تكونت خلال بدايات تكون النظام الشمسي، على أمل حتى يتم إرسال هذه العينات إلى الأرض عبر كبسولة تنفصل من المسبار الفضائي وتعود عام 2023.

المراجع

^ [http:/www xxx /xwww.nasa.gov/home/hqnews/2011/may/HQ_11-163_New_Frontier.html "NASA To Launch New Science Mission To Asteroid In 2016"] تحقق من قيمة |مسار= (مساعدة). NASA.
^ "OSIRIS-REx Factsheet" (PDF). University of Arizona. مؤرشف من الأصل (PDF) في 14 يناير 2017.
^ "NASA Plans Asteroid Sample Return". Aviation Week. مؤرشف من الأصل في 28 أبريل 2020.
^ "OSIRIS-REx: Asteroid Sample Return Mission" (PDF) (Press Kit). NASA. August 2016. مؤرشف من الأصل (PDF) فيستة يوليو2017. اطلع عليه بتاريخ 18 سبتمبر 2016.
^ OSIRIS-REx brochure. نسخة محفوظة 04 يوليو2017 على مسقط واي باك مشين.
^ Buck, Joshua; Diller, George (5 August 2013). "NASA Selects Launch Services Contract for OSIRIS-REx Mission". ناسا. مؤرشف من الأصل في 12 سبتمبر 2016. اطلع عليه بتاريخ 08 سبتمبر 2013.
^ "NASA Selects United Launch Alliance Atlas V for Critical OSIRIS REx Asteroid Sample Return Mission". PRNewswire.خمسة August 2013. مؤرشف من الأصل فيخمسة ديسمبر 2018.
^ NASA to Launch New Science Mission to Asteroid in 2016 (05.25.2011)| NASA نسخة محفوظة 02 يناير 2018 على مسقط واي باك مشين.
^ "مسبار أمريكي يصل إلى كويكب بينو". RT Arabic. مؤرشف من الأصل فيتسعة ديسمبر 2018. اطلع عليه بتاريخ 08 ديسمبر 2018.
^ ناسا تطلق مسبار أوسايرس – ركس في أكبر مهمات احضار عينات من الفضاء نسخة محفوظة 18 أبريل 2017 على مسقط واي باك مشين.