لماذا من المقرر أن تنطلق مهمة ناسا غير المسبوقة في رحلة متعرجة إلى المريخ؟

من المقرر أن تنطلق مركبتان فضائيتان في رحلة متعرجة غير مسبوقة إلى المريخ، حيث سيحققان في سبب بدء الكوكب الأحمر القاحل في فقدان غلافه الجوي منذ مليارات السنين.

تهدف المهمة، التي يطلق عليها اسم EscaPADE، إلى مسار مداري لم تتم تجربته من قبل، وفقًا لشركة الفضاء المتقدمة Advanced Space، التي تدعم المشروع. إذا نجحت، فقد تكون دراسة حالة حاسمة يمكن أن تسمح بمرونة غير عادية لمهمات علوم الكواكب في المستقبل.

تخطط المهمة الروبوتية لقضاء عام في وضع الخمول في طريق خلفي مداري قبل التوجه إلى وجهتها المستهدفة. يعد هذا المشروع جزءًا من برنامج SIMPLEx، أو المهام الصغيرة المبتكرة لاستكشاف الكواكب، التابع لناسا، والذي يهدف إلى تحفيز الباحثين والشركات على ابتكار طرق لاستخدام المركبات الفضائية الصغيرة لإجراء تحقيقات علمية مقابل أجر ضئيل من الدولار.

يعد برنامج EscaPADE، وهو اختصار لـ Escape and Plasma Acceleration Dynamics Explorers، والذي تقوده جامعة كاليفورنيا في بيركلي، من بين أكثر المشاريع طموحًا.

“نحن لا نستخدم كلمة “رخيصة”. قال جيف باركر، كبير مسؤولي التكنولوجيا في شركة Advanced Space ومقرها كولورادو، مازحًا: «نحن نقول: قيمة عالية». وتشارك في المشروع إلى جانب Rocket Lab ومقرها كاليفورنيا. “نحن نقدم العلم على مستوى المهام التي تكلف مئات الملايين من الدولارات، ولكن بميزانية منخفضة.”

وكانت تكلفة EscaPADE أقل من 100 مليون دولار، مقارنة بأسعار أقمار ناسا الأخرى التي تدور حول المريخ والتي تتراوح بين 300 مليون إلى 600 مليون دولار.

من المقرر أن تنطلق المركبة الفضائية فوق صاروخ New Glenn التابع لشركة Blue Origin – وهي المرة الأولى التي تطير فيها مركبة الإطلاق الجديدة وعلى متنها بضائع قيمة – في أقرب وقت الساعة 2:45 مساءً بالتوقيت الشرقي يوم الأحد من محطة كيب كانافيرال لقوة الفضاء في فلوريدا.

قد تتأثر محاولة الإطلاق بالإغلاق الحكومي إذا تم تأجيلها بعد نهاية هذا الأسبوع. وقالت شركة Blue Origin في بيان إنها “تعمل بشكل وثيق مع إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) لضمان استمرار إطلاق New Glenn القادم لمهمة ESCAPADE إلى المريخ.”

خارج “نافذة الانتقالات”

عادة، تنتظر المركبات الفضائية المتجهة إلى المريخ حتى يصبح الكوكب في محاذاة رئيسية مع الأرض خلال فترة تسمى “نافذة النقل”. تمتد فرص الإطلاق هذه لبضعة أسابيع، وتحدث كل 26 شهرًا تقريبًا، مما يسمح للمركبة الفضائية باتخاذ مسار سريع نحو الكوكب الأحمر.

عندما تم تصميم EscaPADE في الأصل، كان من المتوقع أن يتخذ مسارًا مباشرًا.

لكن مستنقع التأخير في الإطلاق والتغييرات في خطط المهمة وغيرها من المراوغات المتعلقة بالتوقيت تركت المركبات المدارية دون رحلة عندما أغلقت نافذة انتقالات المريخ الأخيرة في أواخر عام 2024.

بدلاً من انتظار الفرصة الرئيسية التالية في عام 2026، اختار مصممو المهمة أن يكونوا مبدعين، حيث قاموا بطرح نهج “الإطلاق والتسكع” الذي يمكن أن يسمح لـ EscaPADE بالقيام برحلة في أي يوم من أي عام مع الاستمرار في الوصول إلى المريخ بالوقود الاحتياطي.

وأوضح باركر: “الفكرة هي الإطلاق في أي وقت، والانتظار حتى تتماشى الكواكب تمامًا، ثم الانطلاق في رحلتك بين الكواكب إلى المريخ”.

بعد الإقلاع، ستحلق المركبة الفضائية التوأم EscaPADE إلى الفضاء السحيق. ولكن بدلًا من التوجه نحو المريخ، ستستهدف المركبتان المداريتان نقطة لاغرانج 2، أو L2، وهي نقطة توازن كونية تبعد حوالي 1.5 مليون كيلومتر (930 ألف ميل) عن الأرض.

تعتبر نقاط لاغرانج مميزة لأنها تعمل كآبار جاذبية حيث يكون جذب الشمس والأرض في توازن مثالي. يمكن أن تسمح الظروف للمركبة الفضائية بالبقاء دون أن يتم سحبها بعيدًا.

وأشار باركر إلى أن النقطة L2 توفر أيضًا “بيئة إشعاعية رائعة حقًا” فيما يتعلق بالفضاء الخارجي، حيث ستبقى المركبة الفضائية “في مدار مرتفع جدًا خارج أحزمة الإشعاع”.

ستدور المركبة الفضائية بعد ذلك إلى ما لا نهاية في مدار على شكل حبة الفاصوليا حول L2 حتى تفتح نافذة انتقالات المريخ في العام المقبل. ستتأرجح مركبات EscaPADE بعد ذلك لفترة وجيزة حول الأرض في نوفمبر 2026، مما يسمح لها بالتوجه إلى المريخ أخيرًا.

بغض النظر عن اليوم الذي تنطلق فيه رحلة EscaPADE، ستدخل المركبتان الفضائيتان مدار المريخ في سبتمبر 2027.

مسعى محفوف بالمخاطر

لكن الخطة الرائدة لها عيوبها.

وقال باركر: “إن مكونات المركبات الفضائية تتعرض للتآكل في الفضاء”. “لذا، بغض النظر عن أي شيء، فإن هذا يضيف القليل من المخاطرة.”

وقال باركر إن قبول هذه المخاطر الإضافية أمر ضروري للمساعدة في خفض التكاليف. والقيام بذلك يعني أنه يجب على مشغلي المهمة الاعتراف بأن النجاح غير مضمون.

وقد فشلت مهمات أخرى منخفضة التكلفة في إطار برنامج SIMPLEx التابع لناسا بسبب مجموعة من النكسات، بما في ذلك Lunar Trailblazer، التي انتهت بسبب مشاكل في الاتصالات، وLunaH-Map، التي شهدت تأخيرات في الإطلاق تركت المركبة الفضائية في حالة دون المستوى الأمثل.

إذا نجح مشروع EscaPADE، فقد يكون أول نقطة مضيئة في حملة ناسا لإجراء علوم الكواكب بتكلفة رخيصة. وقال باركر إن الأمر لا يتطلب سوى خطوة واحدة لجعل البرنامج يستحق العناء.

وقال باركر: “إذا نجح برنامج SIMPLex، الذي يقود هذه المهام ذات القيمة العالية، في مهمة واحدة من أصل ثلاث، فإن ذلك لا يزال يمثل قيمة أعلى بكثير من المهام التقليدية ذات التكلفة”.

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com