في يوم الاثنين (8 يناير)، انطلقت أول مركبة فضائية أمريكية خاصة للقمر، وهي مركبة الهبوط Astrobotic’s Peregrine، بنجاح من فلوريدا في أول مهمة على الإطلاق لصاروخ Vulcan Centaur التابع لشركة United Launch Alliance.
من المقرر أن يصل Peregrine إلى سطح القمر في 23 فبراير، على الرغم من أنه من غير الواضح ما إذا كان ذلك سيحدث: عانت مركبة الهبوط من خلل بعد وقت قصير من نشرها من Vulcan Centaur، ويعمل فريق المهمة على إصلاحه. إذا وصلت إلى القمر، فسوف تقوم Peregrine بجمع معلومات حيوية حول سطح القمر باستخدام مجموعة من خمس أدوات علمية تابعة لناسا.
يمكن أن تكون هذه البيانات حاسمة في إعلام البعثات المأهولة المستقبلية إلى القمر، بما في ذلك أرتميس 3، والتي لا تهدف فقط إلى إعادة البشر إلى سطح القمر لأول مرة منذ 50 عامًا في عام 2025، ولكنها ستخطو أيضًا خطوة عملاقة نحو التنوع من خلال إرسال أول امرأة وأول شخص ملون يصل إلى القمر.
تابع القراءة للحصول على ملخص لمعدات ناسا العلمية الموجودة على متن Peregrine في هذه المهمة الرائدة. (هناك أيضًا مجموعة متنوعة من الحمولات الخاصة على مركبة الهبوط، بما في ذلك الكبسولات التذكارية التي تحتوي على بقايا بشرية).
متعلق ب: صاروخ فولكان يطلق مركبة هبوط أمريكية خاصة على القمر، مع ظهور الرفات البشرية لأول مرة
سوف يفكر بيريجرين في هذا: مصفوفة عاكس الليزر (LRA)
تم تصميم مصفوفة عاكس الليزر (LRA) التي طورها مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في ماريلاند لتسهيل القياسات بين المركبات الفضائية التي تدور حول القمر وتهبط على سطح القمر.
وللقيام بذلك، تم تجهيز الأداة بثمانية عاكسات رجعية على شكل موشورات مكعبة زجاجية بعرض 0.5 بوصة (1.25 سم) يمكنها عكس الضوء للخلف، أو بمقدار 180 درجة. هذه الوحدات مغطاة بطبقة من الألومنيوم الذهبي مثبتة على سطح مركبة الهبوط Peregrine.
ويعني تصميم LRA أنه قادر على عكس شعاع الليزر القادم من مركبة فضائية عبر نطاق واسع من الاتجاهات ثم إعادته إلى نقطة الأصل. يتيح ذلك للباحثين إجراء “قياس بالليزر” لقياس المسافات إلى الشاهين بدرجة عالية من الدقة.
نظرًا لأن LRA عبارة عن أداة بصرية سلبية، فإنها ستكون بمثابة علامة موقع على القمر لعقود قادمة، وتشكل أساسًا لعلامة حيوية لرواد الفضاء المستقبليين لاستخدامها في تحديد المواقع الدقيقة.
البحث عن الهيدروجين: نظام مطياف النيوترونات (NSS)
الهدف من نظام مطياف النيوترونات (NSS) هو تحديد تركيبة التربة القمرية، المعروفة باسم الثرى، والتي تتكون من الغبار والصخور المكسورة، في عملية البحث عن المواد الحاملة للهيدروجين.
تقوم أداة NSS، التي طورها مركز أبحاث أميس التابع لناسا في كاليفورنيا، بصيد الهيدروجين عن طريق حساب عدد النيوترونات الموجودة على سطح القمر، وقياس الطاقة التي تحملها هذه الجسيمات.
وهذا ممكن لأنه عندما تصطدم النيوترونات – الموجودة بفضل الأشعة الكونية عالية الطاقة التي تضرب القمر – بذرة هيدروجين، فإنها تفقد قدرًا كبيرًا من الطاقة، وبالتالي، فهذا مؤشر يمكن استخدامه للاستدلال على كمية الطاقة. الهيدروجين الموجود في البيئة القمرية.
إن NSS قادر على قياس الحجم الإجمالي للهيدروجين حتى 3 أقدام (0.9 متر) تحت سطح القمر.
تقييم مخاطر إشعاع رواد الفضاء باستخدام مطياف نقل الطاقة الخطي (LETS)
قد لا يبدو الأمر أكثر من مجرد لوحة دائرة كهربائية بسيطة، لكن مطياف نقل الطاقة الخطي (LETS) يمكن أن يكون أداة حيوية في حماية صحة ورفاهية رواد الفضاء في المستقبل.
تمثل البيئة القمرية خطر تعرض رواد الفضاء لجرعات أعلى من الإشعاع مقارنة بالمدارات الأرضية، كما هو الحال على متن محطة الفضاء الدولية (ISS).
المصدران الرئيسيان للتعرض للإشعاع على القمر هما الأشعة الكونية المجرية، والجسيمات المشحونة مثل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات التي تنتشر على سطح القمر مرتين كما هي في مدار أرضي منخفض، والطقس الفضائي الناتج عن النشاط على الشمس. .
تم تطوير LETS بواسطة مركز جونسون للفضاء التابع لناسا في هيوستن والمتعلق بالأدوات التي طارت إلى الفضاء في أول رحلة تجريبية لكبسولة أوريون التابعة للوكالة في عام 2014، وهي عبارة عن لوحة دوائر يبلغ طولها 4.7 بوصة (12 سم) مزودة بسليكون صلب. كاشف Timepix الذي سيقيس معدل الإشعاع الحادث.
على هذا النحو، سيحدد مقدار التعرض للإشعاع الذي سيتعرض له رواد فضاء أرتميس 3 وغيرهم من مستكشفي القمر المستقبليين أثناء عبورهم سطح القمر.
وقال نيك ستوفلي، قائد العلوم والعمليات في LETS في ناسا، في مؤتمر عبر الهاتف عُقد في 4 يناير: “إن الجمع بين الجرعة وLETS يتيح لنا أيضًا ترجمة البيانات إلى المزيد من القيم المكافئة بيولوجيًا التي يمكننا استخدامها لحماية الطاقم من الإشعاع أثناء العمليات القمرية المستقبلية”. “ومع الحظ، سنكون قادرين على قياس حدث الجسيمات الشمسية خلال المهمة أيضًا، مما سيعطينا نظرة ثاقبة حول كيفية تأثير مثل هذا الحدث على بيئة الإشعاع المحلية على السطح قبل وصول الطاقم.”
متعلق ب: الطقس الفضائي: ما هو وكيف يتم التنبؤ به؟
مراقبة التركيب القمري ودرجة الحرارة: نظام مطياف الأشعة تحت الحمراء المتطايرة القريبة (NIRVSS)
يحتوي نظام مطياف الأشعة تحت الحمراء المتطايرة القريبة (NIRVSS) الذي طورته وكالة ناسا على مجموعة واسعة من التطبيقات. ومن أهم هذه الأمور اكتشاف الماء على سطح القمر وتحته.
بالإضافة إلى الكشف عن الماء، الذي يمكن أن يكون موردًا حيويًا للبعثات الفضائية المستقبلية، وتوفير الماء لرواد الفضاء وحتى الهيدروجين الذي يمكن استخدامه كمصدر للوقود، يمكن لـ NIRVSS قياس جزيئات أخرى مثل الميثان السطحي وتحت السطحي وثاني أكسيد الكربون.
ستقوم الأداة أيضًا برسم خريطة لسطح القمر وقياس درجة الحرارة عن طريق التقاط الضوء المنعكس عن سطح القمر في مجموعة متنوعة من الأطوال الموجية. يتم تضمين NIRVSS ضمن وحدة التصوير Ames الخاصة بـ Peregrine، وهي كاميرا تلتقط الصور لإضافة سياق إلى بيانات مقياس الطيف. سيسمح هذا للمشغلين بمعرفة ما إذا كانت الصورة تحتوي على ماء أو مركبات أخرى.
فهم إطلاق المواد المتطايرة على القمر: مطياف الكتلة الشاهين الأيوني (PITMS)
تم تطويره من قبل وكالة ناسا جودارد، والجامعة المفتوحة في المملكة المتحدة، وSTFC RAL Space، وسيقيس مطياف الكتلة Peregrine Ion-Trap (PITMS) إطلاق المواد المتطايرة على القمر طوال اليوم القمري، وتتبع كيفية تحركها فوق القمر.
سيجيب هذا على الأسئلة العالقة حول مصدر المواد المتطايرة – العناصر والجزيئات مثل الماء التي يمكن تبخيرها بسهولة نسبية. سوف يساعد PITMS العلماء أيضًا على تحديد آلية النقل المسؤولة عن حركة المواد المتطايرة.
يستمد PITMS إلهامه من مقياس الطيف الذي حملته بعثة روزيتا الأوروبية، والتي أجرت بحثًا مشابهًا للمواد المتطايرة على المذنب 67P/Churyumov–Gerasimenko.
يعمل PITMS في الوضع السلبي، في انتظار سقوط الجزيئات فيه، وسيوفر تباينًا محددًا زمنيًا للمياه والغازات النبيلة ومركبات النيتروجين والصوديوم المنبعثة من التربة القمرية والموجودة في الغلاف الجوي الخارجي الضعيف للقمر على مدار اليوم القمري.
قصص ذات الصلة:
– تم تكديس مركبة الإنزال القمرية الخاصة Peregrine على صاروخ ULA Vulcan قبل إطلاقها في 8 يناير
— القمر: كل ما تريد معرفته عن رفيق الأرض
– حقائق عن صاروخ فولكان سنتور التابع لشركة ULA
سوف تتحد البيانات المقدمة من PITMS مع الملاحظات من أدوات Peregrine الأخرى للسماح للعلماء برسم صورة أكثر شمولاً للتربة القمرية والغلاف الجوي للقمر وبيئة القمر بشكل عام.
قال دانييل كريمونز، نائب الباحث الرئيسي في PITMS: “نحن متحمسون حقًا للطيران بـ PITMS على متن Peregrine Mission 1، لأنه مكمل للغاية لـ NSS وNIRVSS ونحاول فهم العمليات المرتبطة بتسليم وحركة المواد المتطايرة على سطح القمر”. .