لقد وضع المسبار InSight التابع لناسا أخيرًا مسبار حراري على سطح المريخ. حزمة التدفق الحراري والخصائص الفيزيائية (HP3تم نشره في 12 فبراير ، على بعد متر واحد من SEIS ، مقياس الزلازل للهبوط. ستبدأ قريباً في شق طريقها إلى تربة المريخ.
إذا بدأت في التعود على المآثر مثل هذا ، فضع بعض الأشياء في الاعتبار.
يتواجد المسبار على كوكب المريخ ، وهو كوكب يبعد أكثر من 50 مليون كيلومتر ويستغرق السفر إليه حوالي 6 أشهر. بمجرد وصوله ، كان على المركبة الهبوط من خلال عملية هبوط محفوفة بالمخاطر فقط للوصول إلى السطح على حاله. تم اختيار موقع الهبوط بعناية ، ولكي يقوم جهاز الهبوط الثابت بعمله ، عليه أن يلتزم بهبوطه.
ثم يأتي الجزء الصعب.
"في غضون أيام قليلة ، سنبدأ في النهاية باستخدام جزء من أداتنا التي نسميها الشامة."
تيلمان سبون ، باحث رئيسي HP3 ، المركز الألماني للفضاء.
كان على Insight أن تفحص بعناية محيطها وتقرر المكان المثالي لوضع أدواتها. بعد أسابيع من الفحص ، اختارت هذا المكان بالضبط لـ HP3. ثم يأتي جهاز Heat Probe ، وهو إنجاز هندسي بحد ذاته.
قال هدسون: "هذا الشيء يزن أقل من زوج من الأحذية ، ويستخدم طاقة أقل من جهاز توجيه Wi-Fi ويجب أن يحفر ما لا يقل عن 10 أقدام [3 أمتار] على كوكب آخر". "لقد استغرق الأمر الكثير من العمل للحصول على نسخة يمكن أن تصنع عشرات الآلاف من ضربات المطرقة دون تمزيق نفسها ؛ فشلت بعض الإصدارات المبكرة قبل أن تصل إلى 16 قدمًا [5 أمتار] ، لكن النسخة التي أرسلناها إلى المريخ أثبتت قوتها مرارًا وتكرارًا ".
الغرض الكامل من هذا المسعى هو التعرف على الهيكل الداخلي للمريخ. ستقيس حزمة مسبار الحرارة والخصائص الفيزيائية كمية الحرارة الخارجة من مركز المريخ. للقيام بذلك ، عليها أن تدق طريقها إلى الكوكب.
وقال نائب الباحث الرئيسي إنسايت سو سمريكار من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا بولاية كاليفورنيا: "صُمم المسبار لدينا لقياس الحرارة القادمة من داخل المريخ". "لهذا السبب نريد أن نحصل عليه تحت الأرض. يمكن أن تؤدي التغيرات في درجات الحرارة على السطح ، من المواسم ودورة الليل والنهار ، إلى إضافة "ضوضاء" إلى بياناتنا ".
يجب أن يصل HP3 إلى ما لا يقل عن 3 أمتار تحت السطح للقيام بعمله ، ولكن من الناحية المثالية سيصل إلى علامة 5 أمتار ، أقصى عمق له. الجزء من المسبار الذي يقوم بالاختراق يسمى الشامة ، التي يبلغ طولها 40 سم (16 بوصة). ستتوقف الشامة كل 50 سم (19 بوصة) وتقيس الموصلية الحرارية للتربة. لكن عليها الانتظار لمدة يومين حتى تبرد قبل القياس ، لأن المطرقة ستخلق احتكاكًا يسخن التربة. هذه الحرارة ستحدث ضوضاء في البيانات.
بمجرد أخذ قراءات ، يتم تسخين مسبار الحرارة ويتم أخذ المزيد من القراءات لاختبار الموصلية الحرارية. ثم يتم تكرار العملية برمتها. بهذا المعدل ، قد يستغرق الأمر أسبوعين للوصول إلى عمق 3 أمتار.
إذا اصطدم المسبار في صخرة قبل أن يصل إلى 3 أمتار ، فعندئذٍ يتغير ملف تعريف المهمة بالكامل. إذا كان أي سطح أقل من 3 أمتار ، فسيستغرق الأمر عامًا لتصفية الضوضاء من قراءات التوصيل الحراري ، لأن المسبار لن يكون معزولًا بما فيه الكفاية عن درجات حرارة السطح. هذا هو السبب في أن مثل هذه العناية الكبيرة تم تحديدها لتحديد بقعة للتحقيق.
"اخترنا موقع الهبوط المثالي ، مع عدم وجود صخور على السطح تقريبًا" ، قال تروي هدسون من JPL ، وهو عالم ومهندس ساعد في تصميم HP3. "هذا يعطينا سببًا للاعتقاد بأنه لا توجد العديد من الصخور الكبيرة تحت سطح الأرض. لكن علينا أن ننتظر ونرى ما سنواجهه تحت الأرض ".
حفر حفارون آخرون في سطح المريخ من قبل ، لكن HP3 من إنسايت سيتفوق عليهم جميعًا. هبطت مركبة الهبوط فايكنج 1 التابعة لناسا 22 سم (8.6 بوصة) لأسفل. طائر الفينيق ، ابن عم إنسايت ، حاذق 18 سم (7 بوصات) لأسفل.
قال HP: "نتطلع إلى كسر بعض الأرقام القياسية على كوكب المريخ"3 الباحث الرئيسي تيلمان سبون من المركز الألماني للفضاء (DLR) ، الذي قدم مسبار الحرارة لمهمة InSight.
ولكن كان للاراضيين الأوائل مهمة مختلفة: أخذ عينات من التربة. بطريقة ما ، ليس من العدل مقارنتها. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي أن يكون مفاجئًا أن التكنولوجيا الخاصة بنا قد تقدمت منذ أن كان هؤلاء الهبوطون لديهم يومهم.
إن فهم حرارة المريخ أمر أساسي لفهم كيفية تشكلها والكواكب الصخرية الأخرى ، وكيف تتشكل جيولوجيا السطح. يحتفظ المريخ بالحرارة من تكوينه قبل حوالي 4 مليار سنة ، ويتم إنتاج الحرارة أيضًا من خلال الاضمحلال الإشعاعي في باطنه.
قال سمركار: "معظم جيولوجيا الكوكب هي نتيجة ارتفاع درجة الحرارة". "إن الانفجارات البركانية في الماضي القديم تجرّها تدفّق هذه الحرارة ، دافعةً إلى أعلى الجبال الشاهقة وإنشائها."
تحدد الطريقة التي تتحرك بها الحرارة عبر الوشاح والقشرة المريخية ملامح السطح. المريخ موطن لأوليمبوس مونس ، أطول بركان في المجموعة الشمسية. يبلغ ارتفاعه حوالي 25 كم (13.6 ميل) ، ويبلغ ارتفاعه ثلاث مرات تقريبًا عن جبل. قمة افرست. المريخ هو أيضا موطن لثارسوس مونتيس ، ثلاثة براكين للدروع من ارتفاع 14 إلى 18 كم. تمامًا مثل البراكين على الأرض ، تم إنشاؤها عندما أجبرت الصهارة من خلال الشقوق في القشرة.
قال سبون: "نريد أن نعرف ما الذي دفع البراكين المبكرة والتغير المناخي على كوكب المريخ". "ما مقدار الحرارة التي بدأ بها المريخ؟ كم بقي ليقود بركته؟ "
قام العلماء بنمذجة الجزء الداخلي من المريخ وفقًا لأفضل البيانات المتاحة. لكن HP3 من InSight ، وأداة SEIS الخاصة بها ، سوف يجيب على الكثير من الأسئلة ويوضح فهمنا للكوكب الأحمر.
قال سمركار: "إن الكواكب تشبه المحرك ، مدفوعة بالحرارة التي تحرك أجزائها الداخلية حولها". "مع HP3 ، سنرفع غطاء المحرك على محرك المريخ للمرة الأولى."
لكن الأمر يتعلق بأكثر من مجرد كوكب المريخ. يتعلق الأمر بفهم كيفية تشكل جميع الكواكب الصخرية. وهذا يشمل المريخ والأرض والأقمار الصخرية وجميع الكواكب الصخرية الأخرى في نظامنا الشمسي ، وفي غيرها.
مصادر:
- بيان صحفي: إنسايت تستعد لقياس درجة حرارة المريخ
- بيان صحفي: إنسايت لديها مقياس حرارة للمريخ
- انسايت مسبار الحرارة
