فينكس (مسبار فضائي)
|
Artist's impression of the Phoenix spacecraft as it lands on Mars
| |
| المشغل | NASA |
|---|---|
| المتعهدون الرئيسيون | Lockheed Martin |
| نوع المهمة | Lander |
| تاريخ الاقلاع | August أربعة 2007 |
| مركبة الإطلاق | Delta II 7925 |
| مدة المهمة | 90 sols, 92.46 days |
| التدهور المداري |
مايو25 2008 (soft landing on Mars) |
| COSPAR ID | 2007-034A |
| صفحة الإنترنت | http://phoenix.lpl.arizona.edu/ |
مشروع فينكس Phoenix يندرج ضمن استراتيجية جديدة لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا لجعل الكشف عن الماء العنصر الأساسي للمهمات الالية القادمة على سطح كوكب المريخ (following water). وخلافا لمهمات العربات الالية لمشروع Mars Exploration Rover المتمثلة في مسباري سبيريت Spirit وابرتيونتي Opportunity، فان مسبار فينكس سيقوم بتحليل الضروف البيئية المناسبة لحياة المجهرية محتملة في منطقة سهول جليدية مسماة Vastitas Borealis وهي قريبة من القطب الشمالي للكوكب الأحمر. سقط اطلاق الحامل الصاروخي لمسبار فينكس بنجاح يوم أربعة أغسطس 2007 من قاعدة كاب كنافرل الجوية Cape Canaveral Air Force Station في فلوريدا، هبط المسبار فوق سطح المريخ يوم 25 مايو2008 . يقوم بالاشراف على المهمة الدولية مختبر الأقمار والكوكب Lunar and Planetary Laboratory التابع لجامعة أريزونا بتوجيه من ناسا وبمساهمة مجموعة من المختبرات الجامعية في كندا (وكالة الفضاء الكندية) وألمانيا وسويسرا وفنلندا وكذلك مجموعة مراكز وأبحاث صناعات الفضاء .
المشروع وطبيعة المهمة
في أغسطس 2003، سقط اختيار مشروع "فينكس" لجامعة أريزونا من قبل لجنة معضلة لناسا على حتى يبدأ تطبيقه العملي في 2007 وذلك لانشاء مهمات فضائية متكاملة وقليلة التكلفة ضمن برنامج اكتشاف كوكب المريخ. وكان المشروع المنتقى نتاج عمل دؤوب دام سنتين في جومن المنافسة شديدة مع عدة مؤسسات بحثية أخرى. وقد قامت ناسا بتخصيص ميزانية 325 مليون دولار أمريكي للمشروع أي ما يعادل ستة مرات ما أنفق في أي مشروع درس في هذه الجامعة . كلفت اللجنة "بيتر سميث" Peter H. Smith من مختبر الأقمار والكواكب بادارة المهمة ومن ثم التحقت لتطوير المشروع عدة مختبرات جامعية ومراكز بحثية وصناعية داخل الولايات المتحدة الأمريكية وخارجها، ووزعت مهامها كالآتي :
- مختبر الدفع النفاث Jet Propulsion Laboratory (بسادينا، كاليفورنيا) يقوم بالتخطيط لمسار الرحلة والتحكم بها.
- شركة لوكهيد-مارتن Lockheed Martin Space Systems (دنفر، كولورادو) أوكلت بتصنيع المسبار الفضائي وتجربته.
- وكالة الفضاء الكندية وفرت محطة أرصاد جوية مصغرة تحتوي على مجس متطور يعمل بأشعة الليزر.
- بقية المكونات وجزء من الاختبرات قامت بها مؤسسات أخرى منها، على سبيل الذكر، معهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي Max Planck Institute for Solar System Research(ألمانيا) ومركزي البحث "أمس"(كاليفورنيا)Ames Research Center و"جنسن" Johnson Space Center(تكساس) التابعين لناسا وشركةOptech Incorporated الكندية بالاضافة إلى الكثير من مراكز البحث الجامعية في الولايات المتحدة وكندا وسويسرا.
وفي 2 يوليو2005، سقطت المراجعة النهائية للمشروع من حيث الاستعداد والتصاميم المبدئية ووافقت عليه ناسا ليبدأ العمل به حسب المخطط . وقد سمي المشروع ب"فينكس" Phoenix نسبة لطائر العنقاء الخرافي، وهوكما تقول الأسطورة، يحترق ويولد من حديث من رماده.
الاطلاق وعملية الهبوط
حدد الاطلاق مبدئيا في مدة زمنية (نافذة الاطلاق) تمتد من ثلاثة إلى 24 أغسطس من مركب الاطلاق Pad 17-A بقاعدة كاب كنافرل للقوات الجوية، وكان متسقطا حتىقد يكون ذلك قبل يوم الثلاثاءسبعة أغسطس لأن نافذة اطلاق مسبار فضائي آخر (مهمة "دوون" Dawn mission) من نفس المسقط كانت تهدد بتأجيل لشهر سبتمبر 2007.وقعت عملية اطلاق المسبار "فينكس" عمليا يوم السبت أربعة أغسطس 2007، على الساعة 5:26:34 صباحا (بالتوقيت المحلي)، بواسطة الحامل الصاروخي دلتا من الجيل الثاني 7925 Delta. وقد تمت العملية بنجاح ومن دون مشاكل تذكر. ووضع المسبار فينكس في المسار المحدد بدقة. ومن الملاحظ حتى الحامل الصاروخي دلتا-2 صار يعتمد عليه بكثرة في هذه المهام خاصة بعد اطلاقه الناجح لمسباري "سبريت" و"اوبرتيونتي" Mars Exploration Rovers سنة 2003 ولمسبار مشروع "مارس باث فايندر" Mars Pathfinder الشهير سنة 1996 . وحالما تبلغ المركبة المريخ في العام 2008، ستخترق غلافه الجوي بسرعة 20277 وقع في الساعة، وسيعمل درع واقي على حماية أجهزة المسبار من الحرارة المرتفعة في أسفل المركبة وعلى امتصاص الجزء الأكبر من الطاقة الناتجة عن الاحتكاك . وحالما تصل سرعة المركبة لحوالي 1207 وقع في الساعة، ستفتح مظلات للتخفيف منها. ومع اقتراب المركبة من السطح سينفصل الدرع الواقي وستفتح ركائز وتنطلق قاذفات ذات دفع طردي Retrorocket.
خلافا لمسباري "سبريت" و"اوبرتيونتي"، سيحط المسبار "فينكس" بطريقة مماثلة لمسبار "فيكنك" Viking مع تغييرات بسيطة، ويفتح ألواحه الشمسية ليبدأ عمله. ولكن تقريرا ورد في 2007 من جمعية الفلك الأمركية American Astronomical Society بين بأن استعمال قاذفات ذات دفع طردي في تخفيف السرعة عند الهبوط، على طريقة "فيكنك"، قد يأدي إلى تغيرات في الطبيعة الكيميائية للتربة ويفني أشكال الحياة التي قد تكون متواجدة على مسقط الهبوط . ويعكف الآن فهماء الأحياء العاملون بالمشروع على دراسة هذه الفرضية، وامكانية اجراء تعديلات في طريقة أخذ العينات باعتبار حتى المسبار غير متحرك .
الهبوط
Phoenix footpad image, taken over 15 minutes after landing to ensure any dust stirred up had settled.
One of the first surface images from Phoenix.
Comparison between polygons photographed by Phoenix on Mars...
...and as photographed (in false color) from Mars orbit...
..with patterned ground on Devon Island in the Canadian Arctic.
الحمولة الفهمية
مصور السطح المجسم
المحلل الحراري ومحلل الغاز النشوئي
مصور الهبوط على المريخ
Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer
Meteorological Station
معلومات هندسية
معرض الصور
A photograph showing NASA engineers working on the Phoenix Mars Lander
A stitched photograph showing both the surface and horizon.
One of the first horizon images taken by Phoenix.
Conceptual image.
On Launch Pad 17-A at Cape Canaveral Air Force Station, the Phoenix Mars Lander waits for the fairing installation. Phoenix' sterilized heat shield is encapsulated in the white bio shield to prevent an infection of Earthly bacteria. The bio shield as well as surface bacteria are incinerated during the descent.
On Launch Pad 17-A at Cape Canaveral Air Force Station, the first half of the fairing is moved into place around the Phoenix Mars Lander for installation. The grey sphere is the PAM-D solid rocket that gave Phoenix the final velocity for the Martian cruise.
The noctilucent cloud in this photograph was created by the exhaust gas from the Delta II 7925 rocket used to launch Phoenix.
الأهداف الفهمية
للمسبار "فينكس" ذاتي التشغيل مهمتان رئيسيتان سيخصص لهما حوالي 90 يوما أرضيا. تتمثل الأولى في دراسة التاريخ الجيوليوجي للمياه على سطح المريخ وسيساعد ذلك على فهم طبيعة التغيرات المناخية التي طرئت على الكوكب منذ ملايين السنين. وأما المهمة الثانية، فهي مبنية على فرضية، وهي البحث عن علامات حياة مجهرية قد تكون وجدت في وقت ما عندما كانت المياه سائلة. لذلك اختير مكان الهبوط بعناية في منطقة القطبية الشمالية (68° شمالا على دائرة عرض، 233° شرقا على دائرة الطول)[1] حيث يوجد سهل ممتد في منطقة الأراضي المنخفضة الشمالية Vastitas Borealis ولا يحتوي الكثير من الكتل الصخرية وتتواجد فيه كميات هائلة من الجليد تحت السطح تتحول في فصل الصيف المريخي إلى سحب من الثلج (أي حتى الماء يمر من الحالة الصلبة مباشرة إلى حالة غاز). سيقوم المسبار بالحفر إلى عمق نصف متر تقريبا تحت السطح لاستخراج العينات وتحليلها بفضل عدة أجهزة ومجسات متطورة. المختبر المصغر للمسبار "فينكس" مجهز لقياس الخصائص الفيزيائية للعينات (الموصلية الكهربائية، درجة الحرارة) ودراسة بنيتها بواسطة ميكروسكوب قوة ذرية atomic force microscope ومن ثم يقوم بتسخينها في فرن خاص لدرجة 950° سلزية ويممررها عبر مطياف الكتلة mass spectrometer الذي يكشف عن مختلف الجزيئات الكيميائية وهجريزها. ويأمل الفهماء حتى تكون هناك علامات لحياة بكتيرية تحت السطح، ان وجدت ظروف ملائمة لذلك، حيث تتحمل بعض أنواع البكتيريا الأرضية مثل اللستيريا Listeria درجات الحرارة المنخفضة وتكون في حالة أبواغ تعود للنشاط عندما تصل درجة الحرارة إلى 20° سلزية تحت الصفر .
وسيدرس المسبار أيضا الغلاف الجوي للمريخ منذ رحلة هبوطه على علو20 حدث، كما أنه سيلتقط صور ثلاثية الأبعاد وفائقة الجودة لسطح الكوكب في مسقط الهبوط بفضل أجهزة التصوير ذات الرؤية المنظوريةSurface Stereo Imager.
النزول على سطح المريخ
حط المسبار فينكس بنجاح على سطح المريخ، في منطقة الوادي الأخضر Green Valley، يوم 25 ماي 2008 . وهي فترة نهاية فصل الربيع في نصف الكرة الشمالي، حيث ستقوم الشمس بتغذية المسبار بالكهرباء طيلة اليوم المريخي.
الخصائص التقنية
ركب مسبار "فينكس" في مصانع شركة "مارتن-لوكهيد" حول قاعدة كانت مخصصة أصلا للمركبة "مارس سورفيور" Mars Surveyor التي كانت ستنطلق سنة 2001. وكانت ناسا قد تخلت عن هذا المشروع بعد تحطم مسبار "مارس بولار لاندر" Mars Polar Lander على سطح المريخ سنة 1999، اثر عطل فني طرء أثناء عملية النزول. وقد "ورث" المسبار الجديد الكثير من المعدات التي تعود لهذه المهمة الملغاة .
يحتوي مسبار "فينكس" على ثمانية أنظمة أساسية متكاملة، دون احتساب المعدات الفهمية، وهي كالآتي :
- حاسوب يعمل على قيادة المسبار ومعالجة المعلومات.
- منظومة كهربائية تزود أجزاء المسبار بالطاقة اللازمة بواسطة بطاريات وألواح شمسية.
- منظومة اتصلات يمكنها إرسال واستقبال المعلومات سواء من الأرض أومن المركبات المدارية مثل "مارس ؤوديسي" Mars Odyssey و"مارس روكنسنس أوربيتر" Mars Reconnaissance Orbiter.
- جهاز ملاحة متطور يمكن من اختيار المكان المناسب للهبوط وتتسيير عملية نزول آمنة فوق سطح الكوكب.
- جهاز دفع نفاث ويتكون من ستة محركات تعمل بوقود الهيدرازين اHydrazine.
- هيكل المسبار وهومقاوم للتغير المفاجئ لدرجات الحرارة والصدمات.
- محركات كهربائية تعمل على توجيه أجزاء المسبار.
- منظومة تحكم حرارية تأمن درجة حرارة مناسبة وحيوية لتشغيل أجهزة المسبار في جوالمريخ البارد (درجة الحرارة المتوسطة فوق سطح المريخ 46° سلزية تحت الصفر وقد تكون أقل من ذلك بكثير في المنطقة القطبية).
يحمل مسبار "فينكس" عددا من المعدات الفهمية والمجسات المتطورة، بمثابة مختبر مصغر، وكتلتها حوالي 55 كغ. تتكفل هذه الأنظمة بتحميل العينات وتحليلها، وتحتوي أجهزة للتصوير والاجهار والتحليل الفيزيائي والكيميائي الدقيق. كما خصصت محطة أرصاد وقياسات جوية مدمجة لدراسة غلاف المريخ الغازي.
خصائص المعدات الفهمية على متن مسبار "فينكس" :
| المعدات | الخصائص والوضائف | المصنعون |
|---|---|---|
| ذراع ربوتية Robotic Arm اختصارا RA |
ذراع ربوتية متطورة يمكن حتى تمتد من المسبار إلى طول أقصاه 2.35 متر، في نهايتها رفش يمكن حتى يحفر إلى عمق 0.5 متر ويقوم باستخراج العينات. الذراع تمتلك أربعة درجات حرية ويمكن حتى تسلط قوة مقدارها 80 نيوتن . |
مختبر الدفع النفاث [2]. |
| كميرا الذراع الربوتية Robotic Arm Camera اختصارا RAC |
الكميرا الرقمية مثبتة في نهاية الذراع الربوتية وتحتوي على لوحة من ثنائيات كهرضوئية LED تنير المكان المراد تصويره بثلاثة ألوان (أحمر، أخضر، أزرق) ويمكن بذلك الحصول على صور ملونة ذات جودة عالية. وستلتقط الكميرا صورا للعينات ولمكان الحفر وكذلك للصخور المحيطة بالمسبار . |
تعاون بين جامعة أريزونا ومعهد ماكس بلانك (ألمانيا). |
| مصور أسطح ثلاثي الأبعاد Surface Stereo Imager اختصارا SSI |
وهو"العين" الرئيسية للمسبار، تم تحويله من مركبات بعثات أخرى مثل "مارس بولار لاندر" Mars Polar Lander. يتميز المصور بمجسات عالية الدقة تمكن من التقاط صور منضورية ذات ثلاثة أبعاد لبيئة المسبار، على علومترين. كما سيقوم هذا الجهاز بقياس تقوس الغلاف الجوي المريخي atmospheric distortion وذلك بالمقارنة مع مسقط الشمس في الأفق (وهذه الخاصية تتأثر بالمكونات الكيميائية للغلاف الجوي وديناميكية الغازات)، وسيراقب أيضا الغبار والسحب الثلجية وذلك بتحليل امتصاصها للضوء . |
تعاون بين جامعة أريزونا ومعهد ماكس بلانك لأبحاث النظام الشمسي (ألمانيا). |
| مصور الهبوط على المريخ Mars Descent Imager اختصارا MARDI |
ستقوم هذه الكميرا بالتقاط صور لسطح الكوكب أثناء نزول المسبار، بداية من علويقدر بخمسة أميال، بعد حتى يتخلى عن درعه الحراري. وكان مقررا التقاط حوالي 20 صورة ملونة ذات جودة عالية من منطقة الهبوط لدراسة طبيعتها الجيولوجية، ولكن خللا تقنيا أكتشف أثناء الاختبارات النهائية للمسبار ويتمثل في عدم قدرة الجهاز على التقاط عدد كبير من الصور . ولكن هذا العطل أكتشف في وقت متأخر ولم يكن من الممكن تلافيه، لذلك قرر المشرفون على المهمة اتقاط صورة واحدة فقط على حتى تكون على قدر من الأهمية الفهمية . |
طورت من قبل شركة Malin Space Science Systems (كاليفورنيا، الولايات المتحدة) [3]. |
| محلل غازات حراري Thermal and Evolved Gas Analyzer اختصارا TEGA |
يدمج هذا الجهاز ثمانية أفران صغيرة ومطياف كتلة متطور. تقوم الذراع الربوتية بأخذ العينات وتصويرها ثم تضعها في موزع آلي يغذي جميع فرن بحوالي 100 ملغ من العينة. ثم تسخن في الفرن تدريجيا إلى حتى تبلغ درجة حرارتها 950° سلزية (ومن الملاحظ حتى هذه العملية ستتم تغذيتها بطاقة الألواح الشمسية فقط). وأثناء التسخين سيتحرر من العينة، الماء في شكل بخار وثاني أكسيد الكربون وبقية الجزيئات العضوية الطيارة organic volatiles ذات هجريز لا يقل عن ppbعشرة جزيئات من بليون . |
تعاون بين جامعة أريزونا وجامعة تكساس. |
| نظام التحليل المجهري، الكهركيميائي والتوصيلي Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer اختصارا MECA |
وهوتعبير عن مختبر مصغر لتحاليل البصرية، الفيزيائية والكيميائية. يحتوي على نظامين :
|
المحلل الكيميائي من خلق مختبر الدفع النفاث، المجهر الضوئي خلق من قبل جامعة أريزرونا ومجهر القوة الذرية طور و خلق في جامعة نوشتال University of Neuchatel بسويسرا. |
| محطة الرصد الجوي Meteorological Station اختصارا MET |
ستقوم هذه المنظومة بأرصاد يومية لدرجة الحرارة والضغط الجوي بفضل مجسات ليزرية متطورة تعهد باسم "ليدار" Lidar عوضا عن مجسات الرادار العادية، العاملة بالموجات الراديوية، والمستعملة في محطات الرصد الأرضية. وسيعمل ثنائي أقطاب ليزري Laser diode على قياس جسيمات الغبار والثلج التي تغطي جوالمريخ، على مسافة تغطي أربعة وقع من المسبار. كما حتى مجسات مثبتة على الذراع الروبوتية ستقوم بتغذية المحطة بدرجات حرارة التربة . |
تعاون بين وكالة الفضاء الكندية وجامعة ألبرتا الأمريكية ومعهد الأرصاد الجوية بفنلندا وهيئة المسح الجيولوجي الكندية وعدد من الشركات الكندية مثل Optech Incorporated. |
الدول المشاركة
-
الولايات المتحدة: جامعات أريزرنا، تكساس، تافتس، كولورادو، ميشيغان، واشنطن، سان لويس ووكالة ناسا (مختبر الدفع النفاث، مركز ايمس للأبحاث، مركز جنسن للفضاء) وشركة لوكهيد-مارتن لصناعات الفضاء وشركةMalin Space Science Systems . - كندا: جامعات ألبرتا ويورك ووكالة الفضاء الكندية وهيئة المسح الجيولوجي الكندية وشركة Optech Incorporated.
- ألمانيا: معهد ماكس بلانك لأبحاث المنظومة الشمسية.
- فنلندا: المعهد الفنلندي للرصد الجوي.
أنظر أيضا
- كوكب المريخ
- اكتشاف المريخ
- مسبار فضائي
وصلات خارجية
- المسقط الرسمي لمهمة فينكس Phoenix home page (انجليزي).
- نص اخباري (10 يوليو2007) "وكالة الفضاء الأميركية تقرر إطلاق مركبة "فينكس" الفضائية في الشهر القادم" من مخط برامج الاعلام الخارجي
usinfo.state.gov (عربي).
- ملخص الرحلة (ناسا) Phoenix summary (انجليزي).
- خصائص المسبار والمهمة Phoenix Profile من مسقط اكتشاف المنظومة الشمسية لناسا NASA's Solar System Exploration (انجليزي).
- مقدمة وأفكار حول مشروع "روئ للمريخ" Project (انجليزي).
- مبتر فيديوللحضيرات قبل اطلاق مسبار فينكس Phoenix Launch Preparation Video (انجليزي).
- مبتر فيديولتفاصيل الرحلة ومهمة فينكس Phoenix Mission Details Video (انجليزي).
المصادر
- ^ أخبار مكتوب:فينيكس هبط بسلام ويبدأ مهمته على المريخ
- ^ Phoenix Mars Scout - wikisource.
- ^ "Mars 2007 'Phoenix' will Study Water near Mars' North Pole" August 4, 2003 NASA Press release. URL accessed April 2, 2006
-
^ "NASA's Phoenix Mars Mission Begins Launch Preparations". NASA. 2005-06-02. Unknown parameter
|accesseddate=ignored (help) - ^ "Phoenix Mars Mission - Launch". University of Arizona. Retrieved 2007-08-06.
- ^ وكالة الفضاء الأميركية تقرر إطلاق مركبة "فينكس" الفضائية في الشهر القادم.
-
^ "Did probes find Martian life ... or kill it off?". Associated Press via MSNBC. 2007-01-08. Retrieved 2007-05-31. Unknown parameter
|Author=ignored (|author=suggested) (help) -
^ ". University of Michigan News Service. 2007-06-07. Unknown parameter
|Author=ignored (|author=suggested) (help) - ^ "Phoenix Noctilucent Cloud". University of Arizona. Retrieved 2007-08-04.
- ^ The University of Arizona: NASA Selects UA 'Phoenix' Mission to Mars, 4. August 2003
- ^ [phoenix.lpl.arizona.edu http://phoenix.lpl.arizona.edu]
- ^ "Phoenix Mars Lander- Spacecraft". Phoenix Mars Lander. Retrieved 2006-06-09.
- ^ The University of Arizona: Robotic Arm (RA)
- ^ The University of Arizona: Robotic Arm Camera (RAC)
- ^ The University of Arizona: Stereo Imager (SSI)
-
^
"One image planned during descent of Phoenix". The University of Arizona. July 3, 2007. Check date values in:
|date=(help) -
^ Malin, M. C.; Caplinger, M. A.; Carr, M. H.; Squyres, S.; Thomas, P.; Veverka, J. (2005). "Mars Descent Imager (MARDI) on the Mars Polar Lander" (PDF). 106: 17635–17650. doi:10.1029/1999JE001144. Text " issue E8 " ignored (help); Unknown parameter
|Journal=ignored (|journal=suggested) (help); CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ^ The University of Arizona: Thermal Evolved Gas Analyzer (TEGA)
- ^ The University of Arizona: Mars Environmental Compatibility Assessment (MECA)
- ^ The University of Arizona: Meteorology Suite (MET)
وصلات خارجية
 |
مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع [[commons: Category:Phoenix mission
| Phoenix mission ]]. |
- Phoenix spacecraft launches towards Mars
- Canada contributes weather station to NASA Mars mission
- NASA's Phoenix spacecraft lands safely on Mars
- Mars Phoenix Twitter Page
LPL, LMSS, JPL and NASA links
- Phoenix mission lead home page
- Phoenix summary at JPL
- Phoenix Profile by NASA's Solar System Exploration
- NASA's Phoenix Photojournal
- NASA Archives of raw Phoenix mission images, most recent first
- NASA TV broadcast of Phoenix landing (YouTube copy of NASA broadcast fromثمانية minutes before until 2 minutes after touchdown)
وصلات أخرى
- Phoenix status at Space Flight Now
- Complete List of Works on the Phoenix DVD
- Project
- Phoenix Mission Details Video
- may 2008-2.html Mars Express Support to Phoenix Landing Includes animation of Phoenix descent and landing, plus KSC images of pre-flight processing and launch
- Live Simulcast of Landing in Second Life to take place at Spectre Island Science Museum
- Article and news footage on the Phoenix landing
- Unmanned Spaceflight.com > Phoenix 2007/8 active discussion forum
- Canadian contribution at the University of Alberta
المراجع
- ويكيبيديا
