أرشيف شهر مايو, 2008

جليد المريخ؟

إلتقطت آلة التصوير المركبة على الذراع الآلي لمسبار الفينيق هذه الصورة إلى الأسفل من المسبار في اليوم الخامس, الصول الخامس, للبعثة. بعض نفاثات الهبوط ظاهرة في أعلى الصورة.
نظرة الصورة متوجه من الشمال نحو ساق الهبوط الجنوبية وتظهر سطحا ناعما وخاليا من التربة بفعل النفاثات خلال عملية الهبوط.
إحدى حافات المواد الكامنة في الأسفل ظهرت على صور من صول 4, ولكن أحدث صورة تكشف عن مدى اكبر من ذلك. درجة سلاسة السطح ترفع من مستوى الادلة حول فرضية أن المواد التحتية هي جليد مغطى بطبقة رقيقة من التربة.
السطح ناصع البياض في الوسط حيث الصورة تعرضت لإضاءة زائدة قد لا يكون أصلا انصع من المناطق الموجودة في مقدمة الصورة في الظل.

Image Credit: NASA/JPL-Caltech//University of Arizona/Max Planck Institute

تطور الغبار فوق الفينيق

هذه البيانات من نظام ليدار على متن المسبار الفينيق أخذت لفترة 15 دقيقة حوالي ظهر صول 4, أي اليوم المحلي الرابع على المريخ. يظهر في هذا الرسم غبار بكثافة أعلى من المعتاد مرمز له باللونين الاحمر والبرتقالي يعبر فوق موقع المسبار عند نهاية التسجيل الى اليمين.

البيانات من:
NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Canadian Space Agency

تراب الفينيق

آلة تصوير الفينيق تلقي نظرة على التربة إلى الأسفل من مكان الهبوط. نفاثات المسبار أدت لتطاير التراب العلوي لدى الهبوط, مما اتاح للطبقات السفلى بالظهور إلى النور.
في الأعلى من وسط الصورة ما يمكن أن يكون جليدا, أو مجرد صخرة أخرى.

الفينيق: الذراع الآلي على أهبة الإستعداد

المسبار الفينيق الذي هبط على سطح المريخ في المنطقة القطبية الشمالية بداية الأسبوع مستمر في ارسال صور وبوضوح الى الأرض عن موقع هبوطه. الى ذلك اتم الفريق التقني الإستعدادات للبدء بتشغيل الذراع الآلي المكلف بالبحث عن الماء والمواد العضوية.

بيتر سميث من جامعة أريزونا في توسن: أصبح لدينا الآن مشهد بانورامي كامل لكافة ال 360 درجات المحيطة بموقع الهبوط. بالإمكان رؤية المسبار والمناطق المحيطة به الى حدود الأفق. وندرس حاليا المكان الأنسب للبدء بعملية الحفر وأي الأماكن المحتملة للحفر لاحقا.
سبق ذلك بث الأوامر إلى الفينيق لتجهيز الذراع عبر تحريره من أدوات التثبيت اللازمة أثناء الرحلة الطويلة وأغلفة الوقاية البيولوجية التي من المفروض أن تمنع انتقال الجراثيم من الأرض الى المريخ.
خلال الليلة الماضية أعلنت ناسا عن نجاح تشغيل جهاز تابع لوكالة الفضاء الكندية على متن الفينيق. LIDAR اسم الجهاز الذي من واجباته قياس الغبار, السحاب والضباب في جو المريخ وذلك بإرسال اشعة اللايزر ورصد انعكاساتها على الجزيئات بواسطة منظار تابع للمحطة المناخية.
البيانات الأولية من ليدار أظهرت انتشار الغبار الى حدود عليا قدرها 3.5 كلم. عدا ذلك فحال الطقس العام مشمس وكثافة الغبار قليلة في الأجواء في حين تتراوح الحرارة بين 30 درجة مئوية تحت الصفر و 80 درجة مئوية تحت الصفر.



خمسة أعوام "مارس اكسبرس"


يحتل المريخ أكثر من أي وقت مضى مركز الأهتمام فيما يخص استكشاف الكواكب. بعد أسبوع على مناورة هبوط مسبار الناسا “الفينيق” بنجاح سيحيي الباحثون والتقنيون الذكرى السنوية الخامسة لانطلاق المسبار “مارس اكسبرس”, أول بعثة أوروبية الى الكواكب على الإطلاق. “لقد بيّن “مارس اكسبرس”, أن أوروبا بإمكانها تحمل دور مهم للغاية في استكشاف المجموعة الشمسية”, كما يقول البروفيسور يوحنا-ديتريخ ورنر, مدير المركز الألماني للملاحة الجوية والفضائية (DLR), تعليقا على نجاح المسبار المريخي. ويتابع: “بإمكاننا وبفضل الكاميرا الستيريو على متن “مارس اكسبرس” مشاهدة الكوكب الجار لنا بلقطات ثلاثية الأبعاد, كما لم يكن بالإمكان من قبل. الصور ثلاثية الأبعاد فتحت ليس للمريخ فحسب, بل لاستكشاف الكواكب ككل, زوايا جديدة للرؤية, بكل ما للكلمة من معنى.
في مساء الثاني من حزيران 2003 أقلع صاروخ من طراز سيوز من محطة بايكونور الروسية في قازاخستان, حاملا مسبار الوكالة الأوروبية للفضاء ESA إلى مدار أولي حول الأرض وبعد ذلك بساعات بمساعدة المرحلة النفاثة العليا “الفرقاط” إلى رحلة استغرقت ستة أشهر نحو المريخ. منذ الوصول المتزامن مع فترة عيد الميلاد عام 2003 أسهمت صور ونتائج أبحاث المسبار الأوروبي في دفع مهم لعملية استكشاف المريخ. الوكالة الألمانية للفضاء تقوم بمسح كوكب المريخ بالكاميرا الستيريو عالية الجودة وبالتعاون مع الجامعة الحرة ببرلين, وذلك بوضوح عال, بالألوان وبثلاثية الأبعاد. مما يجعل من هذا المشروع, الإختبار الألماني الأشمل في مجال استكشاف الكواكب. قام بتطوير الكاميرا الستيريو علماء وتقنيون من الوكالة الألمانية بإشراف البروفيسور جرهارد نويكوم من جامعة برلين الحرة, وبالتعاون مع شركاء من القطاع الصناعي الألماني. ولألمانيا بفعل مساهماتها المالية مقارنة بمساهمات بقية الأمم المشاركة, حصة الأسد في “مارس اكسبرس”.
لقراءة المقال كاملا انقر على العنوان. (المقال الكامل باللغة الألمانية)

أصوات الفينيق

البيانات المسجلة على متن المسبار “مارس اكسبرس” التابع لوكالة الفضاء الأوروبية, يمكن الأستماع الى الفينيق في هبوطه إلى سطح الكوكب الاحمر. أصوات الهبوط مسموعة بقوة ووضوح, بعد أن تمت معالجتها من فريق مراقبة عمل “مارس اكسبرس”
وصلت البيانات من نظام MELACOM على متن “مارس اكسبرس” بعيد هبوط الفينيق.
للإستماع

في هذا الفيديو تظهر اشارة الفينيق اثناء الهبوط.

الإشارة في الفيديو بين الترددات 7 و 8 كيلوهرتز ، تبين الإرسال من الفينيق. ويبدأ في الثانية 342 وينتهي في الثانية 1085. وهذا يدل على أن “مارس اكسبرس” التقط اشارة الفينيق وتتبعها لحين اختفائها, أقرب مسافة بين المسبار المداري “مارس اكسبرس” والمسبار السطحي “فينيكس” او الفينيق بلغت 1550 كلم .
بعد أن تابع “مارس اكسبرس” تحليقه بعيدا عن الفينيق, تم فتح المظلة. الا أن الإتصال كان قد انقطع بين المسبارين.

إعادة تأهيل المريخ


حال المريخ

الضغط الجوي هو 0،75 في المائة من ضغط الارض
درجة الحراره على سطح المريخ تتراوح ما بين -85 درجة مئويه و +20 درجة مئويه
الغلاف الجوي يتكون بنسبة 95 فى المئة من ثانى اكسيد الكربون.
تحت تأثير الرياح الشمسية وبسبب عدم وجود مجال مغناطيسي للمريخ فإنه من الصعب بقاء أي غلاف جوي كثيف.

زيادة معدل درجة حرارة السطح حوالي 60 درجة
زيادة كثافه الغلاف الجوي لحد أدنى مقداره 300 ميلليبار وهو ثلث الضغط على الأرض
وحد اقصى (نظريا) نحو 5 أضعاف الضغط الجوي على الأرض
الحد الاقصى للضغط الاكسجين الجزئي هو 1،6 بار (حدود تسمم الاكسجين)
وضغط النيتروجين الجزئي 3،2 بار (تخدير النيتروجين)
ومع ذلك, فمن المستبعد جدا امكانية استحداث غلاف جوي للمريخ بضغط أعلى من 1 بار, بل حتى 1 بار, مقدار الضغط الجوي على الارض, سيعني ان سمك الغلاف الجوي سيفوق ما يقارب من ثلاثة امثال كثافه الغلاف الجوي على الارض نتيجة لانخفاض الجاذبية على المريخ
كذلك ، فان الاحتياطيات من النيتروجين على المريخ منخفضة جدا, تقديرات تتحدث عن كمية من النيتروجين بضغط 100-300 ميلليبار
اتاحة المياه السائلة
زيادة نسبة الاكسجين والغازات الخامله كالنيتروجين في الغلاف الجوي

اساليب لكوكب المريخ

لإعادة تشكيل المريخ يمكن البدء بثاني اكسيد الكربون, المخزن بكميات كبيرة في الجليد القطبي.
تشمل التقديرات كميات تعطي نحو 50 — 100 ميلليبار
كميات اكبر موجودة في الريغوليت وهو الغبار السطحي (450-900 ميلليبار)
وهذا من شأنه نظريا اقامة غلاف جوي كثيف مكون من ثاني اكسيد الكربون السام للبشر.
حتى النباتات لا يمكن ان تتحمل أكثر من حوالى 50 ميلليبار ثاني اكسيد الكربون.
رغم وجود طحالب من المعروف انها تتحمل العيش في بيئة نقية مكونة من ثاني أكسيد الكربون
حتى أن بعض أنواع الطحالب تزدهر افضل في ثاني اكسيد الكربون النقي.
لبدء عملية الإنحباس الحراري هنالك اساليب مختلفة ممكنة
جميع الخطط تؤدي لردود فعل مع النتائج التالية :
غلاف جوي اكثر كثافة بفعل اطلاق ثاني اكسيد الكربون. في حال التوصل لغلاف جوي بضغط يعادل ثلث الغلاف الجوي للارض (وهو الضغط الموجود على قمة أفرست) تزول ضرورة ارتداء الثياب الواقية على سطح المريخ.
ارتفاع درجات الحراره من خلال ظاهرة الاحتباس الحراري, مما يزيد من اثراء الغلاف الجوي بصورة ذاتية نتيجة تعزيز ذوبان الجليد القطبي.
الماء السائل نتيجة الزيادة في درجة الحرارة والضغط الجوي.

مرآة الفضاء

طريقة معقدة جدا وبالتالي مكلفة الهدف منها إيصال الطاقة الكافية الى بيئة المريخ عبر تركيب مرايا عديدة ضخمة في مدارات حول الكوكب.
قطر المرآة الواحدة يجب أن يتراوح بين 100 و 200 كلم وكتلة من مئة ألف إلى عدة ملايين من الأطنان. يتم عبر اسطحها اعادة توجيه أشعة الشمس بمساعدة لوائح الألومنيوم المقواة بالبوليميرات نحو المناطق المتجمدة القطبية ودفع جليدها للذوبان. الإنبعاثات الغازية لثاني أكسيد الكربون الناتجة عن هذه العملية من شأنه إطلاق احتباس حراري منشود يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المريخ.

كويكب

فكرة التلاعب بمسار كويكب ما قد تبدو خيالية, لكنها ممكنة من الناحية النظرية على الاقل.
من خلال التلاعب بمسار كويكب او مذنب يحوي كمية كبيرة من المواد سريعة التبخر وتغييره نحو المريخ سيؤدي إلى إطلاق كميات كبيرة من الغازات في الغلاف الجوي بسبب الإحتكاك لحظة الدخول الى الأجواء أو بفعل ارتطام الكويكي على سطح المريخ.
بهذه الطريقة تبدؤ ظاهرة احتباس حراري قادرة على تقوية نفسها بنفسها مع تسرب كميات كبيرة من مياه الكويكب إلى بيئة المريخ إضافة إلى ذوبان كميات كبيرة أخرى من المياه الجوفية المتجمدة.

سخام

أسهل الطرق لتدفئة المريخ تكمن بذر السخام الداكن أو ما شابهه من مواد قادرة على امتصاص اشعة الشمس فوق المساحات الجليدية في القطبين. هذا سيؤدي إلى امتصاص اقوى للضوء وبالتالي ارتفاع درجات الحرارة التي تحمل الجليد على الذوبان.

أحياء دقيقة

بالاضافة الى ما سبق, يمكن وفي وقت مبكر من مشروع التأهيل توطين أنواع من أحياء دقيقة كالبكتيريا الارضية على المريخ. هذه الأنواع قادرة على الحياة تحت ضغط منخفض, و تكتفي بقليل من أشعة الشمس وليست بحاجة لكميات كبيرة من الأوكسجين. بل أن بعضها لا يحتاجه على الإطلاق, كما على الأرض في البراكين أو في أعماق المحيطات أو في الينابيع الكبريتية.

تأهيل جزئي

من خلال انصهار الجليد الكون من الماء وثاني أكسيد الكربون, بالإمكان تشكيل غلاف جوي كثيف, إلا أن هذا الغلاف سيتكون بمعظمه من ثاني أكسيد الكربون.
مركبتا فايكينغ 1 وفايكينغ 2 اظهرتا أن مادة الريغوليت المنتشرة على سطح المريخ تصدر غاز الأكسجين تحت تأثير الماء وثاني أكسيد الكربون. هذا الأمر يجعل من الريغوليت منبعا محتملا للأكسجين. يبقى السؤال حول ما إذا كانت كميات الماء على المريخ كافية للمساهمة بهذه العملية وتحرير الأكسجين من قيود الريغوليت.
يعد ثاني أكسيد الكربون من الغازات المسببة للإحتباس الحراري. إلا أن أطلاق كافة ثاني أكسيد الكربون الموجود على المريخ والذي يقدر ضغطه الجوي على سطح المريح ب 1000 إلى 2000 ميلليبار, لن يكون كافيا لزيادة درجة حرارة المريخ بمقدار 60 درجة مئوية, اللازمة لتثبيت الاحتباس الحراري بشكل مستديم.
هنالك غازات أخرى أكثر فعالية, كهيدروجينات الكربون الفلوروكلورية. واستخدامها سيوصل الى مناخ دافيء وثابت. كذلك ارتفاع نسبة الرطوبة في الهواء ستساهم بتخطي حاجز ال 60 درجة والسماح بتواجد المياه السائلة.
كذلك يمكن استيراد كويكبات تحتوي بشكل خاص على الميثان والنشادر بنسب عالية ما يساعد عملية الإحتباس.
في نهاية هذا العمل سيكون المريخ كوكبا اكثر دفئا ورطوبة وذو غلاف جوي كثيف مكون من ثاني أكسيد الكربون. وهو الوضع الذي كان عليه هذا الكوكب قبل 3.5 إلى 4 مليار سنة.
هذه العملية بمجملها تبقى مجرد عملية كيميائية, لم تدخل العناصر البيولوجية في حساباتها. والتقديرات لإتمامها متفائلة وتتحدث عن 100 إلى 1000 سنة.
في نهاية المطاف ستكون الظروف ملائمة لنمو النبات الأرضي ولتواجد الإنسان على السطح وتحت السماء بدون ثياب ثقيلة واقية, إذ ستكفي حينها كمامات للتزود بالاكسجين.

من اجل تطوير المريخ الى ما يسمى بالارض الثانية يلزم تغيير الامور التالية

الفينيق أمام حفرة نيزكية

(PSP_008579_9020)
جامعة أريزونا / جي بي أل / ناسا

الفينيق اثناء رحلته الى سطح المريخ. في هذه الصورة من مسبار الاستكشاف المداري, يبدو الفينيق وخلفه حفرة نيزكية. المسبار كان هنا على ارتفاع 20 كلم وهبط لاحقا على بعد 10 كلم من الحفرة.

الفينيق من المدار

PSP_008591_2485
HiRISE – Mars Reconnaissance Orbiter
Credit: NASA/JPL/University of Arizona
صور للفينيق بعدسة مسبار المريخ للاستكشاف المداري.

الصورة تبين سمات غير مالوفة لم تكن موجودة فى وقت سابق. كان من المتوقع العثور على 3 قطع من المعدات الرئيسية: المظلة التي تعلق عليها الغطاء الخلفي, درع الحرارة, والعربة نفسها.

المظله (أسفل اليسار) من السهل تحديدها بسبب الضوء الساطع المنعكس عليها ولأن الغطاء لا يزال متعلقا على حبال المظلة. الوسم الداكن المزدوج الى اليمين يبدو اكثر لفتا للانتباه بسبب الأثر الذي خلفه الارتطام على السطح من ارتفاع حوالى 10 كيلومترات. آخر المعالم (اعلى اليسار) هو الفينيق مع اثنين من الالواح الشمسية الباديين بوضوح على جانبي العربة.

مظلة الفينيق

مسبار الفينيق في طريقه إلى سطح المريخ. في الصورة الملتقطة بعدسة آلة التصوير عالية الجودة على متن المركبة المدارية التابعة للناسا, يمكن مشاهدة المظلة الكابحة لسرعة الهبوط وفي اسفلها المسبار الفينيق.

الصورة: ناسا/جي بي أل/جامعة اريزونا

Older entries »