كيف تم غزو الكوكب الأحمر وماذا تمكنا من التعرف عليه. حركة المرور على مسار المريخ آخذة في الازدياد

لقد أسر كوكب المريخ الناس منذ أن رأيناه لأول مرة ككائن في السماء ، والذي بدا لنا في البداية نجمًا ونجمًا جميلًا ، لأنه أحمر. في القرن الأول ، جعلت التلسكوبات نظرنا أقرب لأول مرة إلى سطحه ، المليء بالأنماط والتضاريس المثيرة للاهتمام (1). ربط العلماء هذا في البداية بحضارة المريخ الصاخبة ...

1. خريطة سطح المريخ في القرن التاسع عشر.

نحن نعلم الآن أنه لا توجد قنوات أو أي هياكل اصطناعية على المريخ. ومع ذلك ، فقد اقترح مؤخرًا أنه منذ 3,5 مليار سنة كان هذا الكوكب الجاف السام الآن يمكن أن يكون صالحًا للسكن مثل الأرض (2).

مارس إنه رابع كوكب بعد الأرض مباشرة. إنها فقط أكثر بقليل من نصف الأرضوكثافته 38 بالمائة فقط. ساكن الأرض. يستغرق إحداث ثورة كاملة حول الشمس وقتًا أطول مما تستغرقه الأرض ، لكنها تدور حول محورها بنفس السرعة تقريبًا. لهذا سنة على المريخ 687 يوم أرضي.ويوم على كوكب المريخ أطول بـ 40 دقيقة فقط منه على الأرض.

على الرغم من صغر حجمها ، فإن مساحة الأرض على الكوكب تساوي تقريبًا مساحة قارات الأرض ، مما يعني ، من الناحية النظرية على الأقل. لسوء الحظ ، الكوكب محاط حاليًا بجو رقيق يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون ومن غير المرجح أن يدعم الحياة على الأرض.

كما يظهر الميثان بشكل دوري في الغلاف الجوي لهذا العالم الجاف ، وتحتوي التربة على مواد كيميائية سامة للحياة كما نعرفها. رغم ذلك هناك ماء على المريخ، فهو عالق في القمم الجليدية القطبية للكوكب ومخبأ ، ربما بكميات كبيرة ، تحت سطح المريخ.

2. الظهور الافتراضي لكوكب المريخ منذ بلايين السنين

اليوم ، بينما العلماء يستكشفون سطح المريخ (3) ، يرون الهياكل التي هي بلا شك من عمل السوائل طويلة المدى - الجداول المتفرعة ، وديان الأنهار ، والأحواض ، والدلتا. تظهر الملاحظات أنه كان من الممكن أن يكون للكوكب واحد محيط واسع يغطي نصف الكرة الشمالي.

في مكان آخر منظر الدببة آثار زخات قديمةوالخزانات والأنهار تقطع مجاري الأنهار على الأرض. من المحتمل أن يكون الكوكب محاطًا أيضًا بجو كثيف ، مما سمح للماء بالبقاء في حالة سائلة عند درجات حرارة وضغوط المريخ. في وقت ما في الماضي ، من المفترض أن يكون الكوكب قد مر الآن بتحول جذري ، وأصبح العالم الذي ربما كان يومًا مشابهًا تمامًا للأرض الأرض القاحلة التي نستكشفها اليوم. العلماء يتساءلون ماذا حدث؟ أين ذهبت هذه التيارات وماذا حدث لجو المريخ؟

في الوقت الراهن. ربما سيتغير هذا في السنوات القليلة المقبلة. تأمل ناسا أن يهبط أول إنسان على سطح المريخ في الثلاثينيات. لقد كنا نتحدث عن مثل هذا الجدول لمدة عشر سنوات. يتكهن الصينيون بشأن خطط مماثلة ، لكن بشكل أقل تحديدًا. قبل الشروع في هذه البرامج الطموحة ، دعونا نحاول تقييم نصف قرن من استكشاف الإنسان للمريخ.

أكثر من نصف المهمة فشلت

إرسال مركبة فضائية إلى المريخ صعب ، والهبوط على هذا الكوكب أكثر صعوبة. يجعل الغلاف الجوي للمريخ المخلخل الوصول إلى السطح تحديًا كبيرًا. حوالي 60 بالمائة. لم تنجح محاولات الهبوط على مدار عقود من تاريخ استكشاف الكواكب.

حتى الآن ، نجحت ست وكالات فضاء في الوصول إلى المريخ - ناسا ، ووكالة الفضاء الروسية روسكوزموس الروسية ، ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، ومنظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO) ، والوكالة الصينية ، التي لم تستضيف المركبة المدارية فحسب ، ولكن أيضًا هبطت المركبة وأطلقت المسبار بنجاح ، واستكشف سطح صحن زورونغ ، وأخيراً وكالة الفضاء الإماراتية مع المسبار "أمل" ("الأمل").

منذ ستينيات القرن الماضي ، تم إرسال عشرات المركبات الفضائية إلى المريخ. أولاً صف مسبار على المريخ قصف الاتحاد السوفياتي. تضمنت المهمة أول تمريرات مقصودة وهبوطًا صعبًا (ارتطاميًا) (المريخ ، 1962).

أول رحلة بحرية ناجحة حول المريخ حدثت في يوليو 1965 باستخدام مسبار مارينر 4 التابع لناسا. مارس 2 i مسيرة 3 ومع ذلك ، في عام 1971 ، تحطمت أول مركبة على متنها ، واتصل بها مسيرة 3 انهار بمجرد وصوله إلى السطح.

أطلقتها وكالة ناسا عام 1975 ، وتتألف مجسات فايكنغ من اثنين من المركبات المدارية، كل منها به مركبة هبوط نجحت في الهبوط السهل في عام 1976. كما أجروا تجارب بيولوجية على تربة المريخ للبحث عن علامات الحياة ، لكن النتائج كانت غير حاسمة.

ناسا واصلت برنامج Mariner مع زوج آخر من مجسات Mariner 6 و 7. تم وضعهم في نافذة التحميل التالية ووصلوا إلى الكوكب في عام 1969. خلال نافذة التحميل التالية ، عانت مارينر مرة أخرى من فقدان أحد أزواج المجسات.

Mariner 9 دخلت المدار حول المريخ بنجاح كأول مركبة فضائية في التاريخ. من بين أمور أخرى ، اكتشف أن عاصفة ترابية كانت مستعرة في جميع أنحاء الكوكب. كانت صوره هي الأولى التي قدمت دليلاً أكثر تفصيلاً على إمكانية وجود الماء السائل على سطح الكوكب. وبناءً على هذه الدراسات ، وجد أيضًا أن المنطقة المذكورة لا شيء أولمبي هو أعلى جبل (بتعبير أدق ، بركان) ، مما أدى إلى إعادة تصنيفه إلى أوليمبوس مونس.

كان هناك العديد من الإخفاقات. على سبيل المثال ، تم إرسال المسبارين السوفيتيين Phobos 1 و Phobos 2 إلى المريخ في عام 1988 لدراسة المريخ وقمريه ، مع التركيز بشكل خاص على فوبوس. فوبوس 1 فقد الاتصال في طريقه إلى المريخ. فوبوس 2على الرغم من أنها نجحت في تصوير المريخ وفوبوس ، إلا أنها تحطمت قبل أن تصطدم المركبتان بسطح فوبوس.

أيضا دون جدوى مهمة المريخ للمركبة الأمريكية المدارية في عام 1993. بعد ذلك بوقت قصير ، في عام 1997 ، أبلغ مسبار آخر تابع لوكالة ناسا ، وهو Mars Global Surveyor ، عن دخوله مدار المريخ. كانت هذه المهمة ناجحة تمامًا ، وبحلول عام 2001 تم وضع خريطة للكوكب بأكمله.

4. عمليات إعادة البناء بالحجم الطبيعي لمركبة سوجورنر وسبيريت وأوبورتيونيتي وكوريوسيتي بمشاركة مهندسي ناسا.

شهد عام 1997 أيضًا تقدمًا كبيرًا في شكل هبوط ناجح في منطقة وادي آريس واستخدام المسح السطحي لازيكا ناسا سوجورنر كجزء من مهمة Mars Pathfinder. بالإضافة إلى الأغراض العلمية ، مهمة المريخ باثفايندر كان أيضًا دليلًا على مفهوم الحلول المختلفة ، مثل نظام هبوط الوسادة الهوائية وتجنب العوائق التلقائي ، والتي تم استخدامها لاحقًا في مهام روفر اللاحقة (4). ومع ذلك ، قبل وصولهم ، كانت هناك موجة أخرى من إخفاقات المريخ في عامي 1998 و 1999 ، بعد فترة وجيزة من نجاح Global Surveyor و Pathfinder.

كان من المؤسف مهمة المركبة المدارية نوزومي اليابانيةوكذلك مدارات ناسا كوكب المريخ المداري, المريخ القطبي لاندر أنا المخترقين أعماق الفضاء 2مع إخفاقات مختلفة.

مهمة وكالة الفضاء الأوروبية Mars Express (وكالة الفضاء الأوروبية) وصلت إلى المريخ في عام 2003. كانت على متنها مركبة هبوط من طراز Beagle 2 ، والتي فُقدت أثناء محاولة هبوط وفُقدت في فبراير 2004. بيجل 2 تم اكتشافه في يناير 2015 بواسطة كاميرا HiRise على كوكب المريخ المداري التابع لناسا (MRO). اتضح أنه هبط بسلام ولكن فشل في نشر الألواح الشمسية والهوائي بالكامل. Orbital Mars Express ومع ذلك ، فقد قام باكتشافات مهمة. في عام 2004 ، اكتشف الميثان في الغلاف الجوي للكوكب ورصده بعد ذلك بعامين. النجوم القطبية.

في يناير 2004 ، تم تسمية طائرتين جوالتين تابعين لوكالة ناسا روح صربيا (MER-A) أنا فرصة (MER-B) هبطت على سطح المريخ. كلاهما تجاوز بكثير المخططات المريخية المقدرة. من بين أهم النتائج العلمية لهذا البرنامج كان الدليل القوي على وجود الماء السائل في كلا موقعي الإنزال في الماضي. كانت Rover Spirit (MER-A) نشطة حتى عام 2010 عندما توقفت عن إرسال البيانات لأنها علقت في الكثبان الرملية ولم تتمكن من إعادة توجيه نفسها لإعادة شحن بطارياتها.

ثم فينيكس هبطت في القطب الشمالي للمريخ في مايو 2008 وتأكد أنها تحتوي على جليد مائي. بعد ثلاث سنوات ، تم إطلاق مختبر علوم المريخ على متن مركبة Curiosity التي وصلت إلى سطح المريخ في أغسطس 2012. نكتب عن أهم النتائج العلمية لمهمته في مقال آخر من هذا العدد من MT.

كانت المحاولة الأخرى الفاشلة للهبوط على المريخ من قبل وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) والروسية روسكوزموس (Roscosmos) لينداونيك سكياباريليالتي تم فصلها من ExoMars Trace Gas Orbiter. وصلت البعثة إلى المريخ في عام 2016. ومع ذلك ، أثناء هبوط Schiaparelli ، فتح مظلته قبل الأوان وتحطم على السطح. ومع ذلك ، فقد قدم بيانات أساسية أثناء هبوط المظلة ، لذلك اعتبر الاختبار نجاحًا جزئيًا.

بعد ذلك بعامين ، هبط مسبار آخر على الكوكب ، ولكن هذه المرة ثابت. تبصرالذي قام بدراسة ذلك تحديد قطر لب المريخ. تُظهر قياسات InSight أن قطر قلب المريخ يتراوح بين 1810 و 1850 كيلومترًا. هذا ما يقرب من نصف قطر نواة الأرض ، أي حوالي 3483 كم. ومع ذلك ، في الوقت نفسه ، أظهرت أكثر من بعض التقديرات ، مما يعني أن نواة المريخ أندر مما كان يعتقد سابقًا.

حاول مسبار InSight التعمق في تربة المريخ دون جدوى. بالفعل في يناير ، تم التخلي عن استخدام "الخلد" البولندي الألماني ، أي مسبار حراري ، والذي كان من المفترض أن يتعمق في الأرض لقياس تدفق الطاقة الحرارية. واجه الخلد الكثير من الاحتكاك ولم يغوص عميقًا بما يكفي في الأرض. المسبار يستمع أيضا موجات زلزالية من داخل الكوكب. لسوء الحظ ، قد لا يكون لدى مهمة InSight الوقت الكافي لتحقيق المزيد من الاكتشافات. يتجمع الغبار على الألواح الشمسية بالجهاز ، مما يعني أن InSight يتلقى طاقة أقل.

في العقود الأخيرة كما زادت الحركة في مدار الكوكب بشكل منهجي. مملوكة من قبل ناسا المريخ أوديسي دخلت مدار المريخ في عام 2001. وتتمثل مهمتها في استخدام أجهزة قياس الطيف والتصوير للبحث عن الأدلة السابقة أو الحالية على وجود المياه والنشاط البركاني على المريخ.

في عام 2006 ، وصل مسبار ناسا إلى المدار. مركبة استطلاع المريخ (MRO) ، الذي كان من المقرر إجراء مسح علمي لمدة عامين. بدأ المسبار في رسم خرائط المناظر الطبيعية والطقس على كوكب المريخ للعثور على مواقع هبوط مناسبة لبعثات الهبوط القادمة. التقط MRO أول صورة لسلسلة من الانهيارات الجليدية النشطة بالقرب من القطب الشمالي للكوكب في عام 2008. وصلت مركبة مافن المدارية إلى مدار حول الكوكب الأحمر في عام 2014. تتمثل أهداف المهمة بشكل أساسي في تحديد كيفية فقد الغلاف الجوي للكوكب والمياه خلال هذا الوقت. من السنة.

في نفس الوقت تقريبًا ، أول مسبار المريخ المداري ، مهمة مدار المريخ (ماما) ، وتسمى أيضًا Mangalyaan، إطلاق منظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO). ذهب إلى المدار في سبتمبر 2014. أصبحت ISRO الهندية رابع وكالة فضاء تصل إلى المريخ ، بعد برنامج الفضاء السوفيتي ، ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية.

5. مركبة Zhuzhong الصينية لجميع التضاريس

دولة أخرى في نادي المريخ هي الإمارات العربية المتحدة. الانتماء إليهم الجهاز المداري أمل انضم في 9 فبراير 2021. بعد يوم ، فعل المسبار الصيني الشيء نفسه. تيانوين -1، التي تحمل مركبة الإنزال والمركبة الجوالة Zhurong التي يبلغ وزنها 240 كجم (5) ، والتي هبطت بنجاح في مايو 2021.

انضم مستكشف سطح صيني إلى ثلاث مركبات فضائية أمريكية نشطة ونشطة حاليًا على سطح الكوكب. فضول لازيكوف i مثابرةالتي هبطت أيضًا بنجاح في فبراير الماضي ، وانسايت. وإذا عدت طائرة بدون طيار بارعة تم إصداره بواسطة آخر مهمة أمريكية ، بشكل منفصل ، أي الآلات البشرية التي تعمل على سطح المريخ في اللحظة الخامسة.

يتم استكشاف الكوكب أيضًا بواسطة ثمانية مدارات: Mars Odyssey و Mars Express و Mars Reconnaissance Orbiter و Mars Orbiter Mission و MAVEN و ExoMars Trace Gas Orbiter (6) و Tianwen-1 orbiter و Amal. حتى الآن ، لم يتم إرسال عينة واحدة من المريخ ، ولم ينجح نهج الهبوط على قمر فوبوس (فوبوس-جرونت) أثناء الإقلاع في عام 2011.

التين. 6. صور لسطح المريخ مأخوذة من أداة CaSSIS لمركبة Exo Mars المدارية.

تستمر كل "البنية التحتية" البحثية المريخية في توفير بيانات جديدة مثيرة للاهتمام حول هذه المسألة. كوكب احمر. اكتشف مسبار ExoMars Trace Gas Orbiter مؤخرًا كلوريد الهيدروجين في الغلاف الجوي للمريخ. نُشرت النتائج في مجلة Science Advances. "البخار ضروري لإطلاق الكلور ، والهيدروجين ضروري بواسطة المنتج الثانوي للماء لتكوين كلوريد الهيدروجين. وأوضح أن أهم شيء في هذه العمليات الكيميائية هو الماء. كيفن أولسن من جامعة أكسفورد في بيان صحفي. وفقًا للعلماء ، فإن وجود بخار الماء يدعم النظرية القائلة بأن المريخ يفقد كميات كبيرة من الماء بمرور الوقت.

مملوكة من قبل ناسا مركبة استطلاع المريخ كما لاحظ مؤخرًا شيئًا غريبًا على سطح المريخ. يقوم بتسجيل الوصول ببطاقة صعود إلى الطائرة. كاميرا هاي رايز حفرة عميقة (7) تشبه بقعة سوداء داكنة يبلغ قطرها حوالي 180 متراً. تبين أن المزيد من البحث كان أكثر إثارة للدهشة. اتضح أن الرمل السائب يقع في قاع التجويف ، ويسقط في اتجاه واحد. يحاول العلماء الآن تحديد هل يمكن توصيل الحفرة العميقة بشبكة من الأنفاق الجوفية التي خلفتها الحمم المتدفقة بسرعة.

لطالما اشتبه العلماء في أن البراكين المنقرضة يمكن أن تترك وراءها أنابيب الحمم الكهفية الكبيرة على سطح المريخ. قد تثبت هذه الأنظمة أنها مكان واعد للغاية لنشر القواعد المريخية في المستقبل.

ما الذي ينتظر الكوكب الأحمر في المستقبل؟

في اطار البرنامج إكسو مارسوتخطط وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة روسكوزموس لإرسال عربة روزاليند فرانكلين في عام 2022 للبحث عن دليل على وجود كائنات دقيقة على المريخ ، في الماضي أو الحاضر. يسمى المسبار الذي من المفترض أن تنقله العربة الجوالة Kazachok. نفس النافذة في عام 2022 مدار المريخ من المقرر أن تطير EscaPADE (باحثو الهروب وتسريع البلازما والديناميات) بجامعة كاليفورنيا في بيركلي بمركبتي فضائيتين في مهمة واحدة تهدف إلى دراسة الهيكل, تركيب, تطاير i ديناميات الغلاف المغناطيسي للمريخ أوراز عمليات الخروج.

تخطط وكالة ISRO الهندية لمتابعة مهمتها في عام 2024 بمهمة تسمى مهمة المريخ المدارية 2 (أمي -2). من المحتمل أنه بالإضافة إلى المركبة المدارية ، سترغب الهند أيضًا في إرسال مركبة جوالة إلى الأرض واستكشاف الكوكب.

تتضمن اقتراحات السفر الأقل تحديدًا المفهوم الفنلندي الروسي مارس ميت نتالذي يتضمن استخدام العديد من محطات الأرصاد الجوية الصغيرة على المريخ لإنشاء شبكة واسعة من الملاحظات لدراسة بنية الغلاف الجوي للكوكب والفيزياء والأرصاد الجوية.

المريخ جرانت هذا ، بدوره ، هو المفهوم الروسي للمهمة التي تهدف إلى تسليم عينة من تربة المريخ إلى الأرض. طور فريق ESA-NASA مفهوم بنية ثلاثية للإقلاع والعودة من المريخ تستخدم مركبة جوالة لتخزين عينات صغيرة ، وخطوة لتسلق المريخ لإرسالها إلى المدار ، ومركبة مدارية للتواصل معهم عبر الهواء. المريخ وإعادتهم إلى الأرض.

محرك كهربائي بالطاقة الشمسية قد تسمح لإقلاع واحد بإرجاع عينات بدلاً من ثلاثة. تعمل الوكالة اليابانية JAXA أيضًا على مفهوم مهمة يسمى MELOS rover. ابحث عن البصمات الحيوية الحياة الحالية على كوكب المريخ.

بالطبع هناك المزيد مشاريع مهمة مأهولة. تم تحديد استكشاف الفضاء الأمريكي كهدف طويل المدى في رؤية استكشاف الفضاء التي أعلن عنها في عام 2004 الرئيس الأمريكي آنذاك جورج دبليو بوش.

28 سبتمبر 2007 مدير ناسا مايكل د. جريفين ذكرت أن ناسا تهدف إلى إرسال رجل إلى المريخ بحلول عام 2037. في أكتوبر 2015 ، أصدرت وكالة ناسا الخطة الرسمية للاستكشاف البشري واستعمار المريخ. كانت تسمى رحلة إلى المريخ وتم تفصيلها بواسطة MT في ذلك الوقت. ربما لم يعد مناسبًا ، لأنه نص على استخدام محطة الفضاء الدولية في مدار الأرض ، وليس القمر ، والمحطة القمرية كمرحلة وسيطة. اليوم هناك المزيد من الحديث عن العودة إلى القمر كوسيلة للوصول إلى المريخ.

كما ظهر في الطريق إيلون ماسك و (سبيس اكس) مع خططه الطموحة والتي تعتبر أحيانًا غير واقعية للبعثات التقليدية إلى المريخ للاستعمار. في عام 2017 ، أعلنت سبيس إكس عن خطط حتى عام 2022 ، تليها رحلتان أخريان بدون طيار ورحلتان مأهولتان في عام 2024. المركبة الفضائية يجب أن يكون بسعة حمولة لا تقل عن 100 طن. تم اختبار العديد من نماذج Starship الأولية بنجاح كجزء من برنامج تطوير Starship ، بما في ذلك هبوط واحد ناجح تمامًا.

المريخ هو إلى حد بعيد الجسم الكوني الأكثر دراسةً ومعروفًا بعد القمر أو مساويًا له. الخطط الطموحة ، حتى الاستعمار ، هي احتمال واحد ، غامض إلى حد ما ، في الوقت الحالي. لكن المؤكد هو أن الحركة ذهابًا وإيابًا سطح الكوكب الأحمر ستنمو في السنوات القادمة.