ما يجب أن تعرفه عن منطقة القمر التي هبطت فيها مركبة الإنزال اليابانية

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

رحلة “Moon Sniper”، المستكشف الآلي الذي جعل اليابان الدولة الخامسة فقط التي تضع مركبة فضائية بأمان على سطح القمر، لم تسير تمامًا كما كان متوقعًا.

على الرغم من أن المهمة – المعروفة رسميًا باسم Smart Lander for Investigating Moon، أو SLIM – وصلت إلى وجهتها الأسبوع الماضي، إلا أن “الشذوذ” الذي حدث أثناء الهبوط أدى إلى هبوط المركبة وألواحها الشمسية في الاتجاه الخاطئ، مما أجبرها على العمل على نطاق محدود. طاقة البطارية، وفقًا لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية.

الآن، مع إيقاف تشغيل بطارية Moon Sniper للحفاظ على وظائف المركبة الفضائية، أصبح مسؤولو وكالة استكشاف الفضاء اليابانية في وضع الانتظار والترقب، على أمل أن تؤدي زاوية الشمس المتغيرة إلى استعادة الطاقة للمركبة والسماح باستئناف المهمة. إذا تم تشغيل مركبة الهبوط مرة أخرى، فيمكنها تحقيق أهدافها بجمع معلومات غير مسبوقة حول منطقة تسمى بحر الرحيق.

هبطت المركبة الفضائية بالقرب من حفرة تسمى شيولي – وهو اسم أول ياباني يُنطق “شي-أوه-لي” – والتي تقع على بعد حوالي 200 ميل (322 كيلومترًا) جنوب بحر الهدوء، وهي المنطقة القريبة من خط الاستواء القمري حيث كانت رحلة أبولو 11 أول مرة. هبط الإنسان على سطح القمر.

يبلغ قطرها حوالي 880 قدمًا (268 مترًا)، وهي عبارة عن حفرة صغيرة، ولكنها قريبة من حفرة أكبر بكثير تسمى ثيوفيلوس ويبلغ عرضها أكثر من 60 ميلاً (97 كيلومترًا). هذه التفاصيل تجعلها مثيرة للاهتمام بشكل خاص للاستكشاف.

قال الدكتور جوردون أوسينسكي، أستاذ جيولوجيا الكواكب في جامعة ويسترن في أونتاريو، والذي يعد أيضًا جزءًا من المشروع القادم: “عندما كنت أقرأ عن هذا الأمر منذ شهر أو نحو ذلك، كنت متحمسًا جدًا لرؤية أنهم اختاروا هذا الموقع”. فريق الجيولوجيا لمهمة أرتميس الثالث القمرية.

وأضاف أوسينسكي: “أحد الأشياء الرائعة في الحفر هو أنها تحفر الصخور من الأعماق وتمنحنا نافذة على ما يوجد تحت سطح الجسم الكوكبي”. وأشار إلى أن شيولي يقف على الأرض التي قذفتها الحفرة القريبة الأكبر، والتي ربما تأتي من عمق يزيد عن ميل واحد (1.6 كيلومتر)، مما يمنح الباحثين فرصة لدراسة الصخور القمرية دون أي حفر.

“أعتقد أنهم اختاروا هذه الحفرة بالتحديد لأنه تم العثور على معدن الزبرجد الزيتوني – وفي أي وقت تذكر فيه الزبرجد الزيتوني، تضيء عيون الناس لأننا نعتقد أنه ربما ينشأ من عباءة القمر، والتي لم نقم بأخذ عينات منها في الموقع من قبل، قال أوسينسكي.

التجوية الفضائية

في نوفمبر، نشرت وكالة ناسا صورًا لشيولي التقطتها مركبة الاستطلاع القمرية Lunar Reconnaissance Orbiter، وهي مركبة فضائية تدور حاليًا حول القمر وترسم خرائط له للمساعدة في المهام المستقبلية. في الصورة بالأبيض والأسود، تبدو الحفرة وكأنها بقعة من الضوء.

قالت سارة راسل، أستاذة علوم الكواكب ورئيسة الأبحاث في مركز الكواكب: “لا يمتلك القمر غلافًا جويًا مثل الأرض، لذا فهو غير محمي ويتعرض باستمرار للقصف بالنيازك الدقيقة والإشعاعات التي تلحق الضرر بالطبقات السطحية”. مجموعة المواد بمتحف التاريخ الطبيعي بلندن.

الحفرة أفتح في اللون لأن الإشعاع والنيازك الدقيقة لم يكن لديهم الوقت الكافي لتغميقها بعد: “عندما تحدث الحفرة، فإنها تقذف المواد التي كانت مدفونة والتي قد تكون أكثر نقاوة، لأنها لم تتعرض لهذا الضرر، وهو ما نسميه التجوية الفضائية. وقالت: “إنه يعطينا صخرة جديدة للنظر إليها، وربما معرفة المزيد عن القمر”.

وأضاف راسل أن فرص دراسة هذه العينات الصخرية النادرة تجعل من القمر مختبرًا جيولوجيًا رائعًا.

“مهما كان ما اختبره القمر، فقد اختبرته الأرض أيضًا. وأضافت: “إن النظر إلى الحفر يمكن أن يخبرنا أيضًا بشيء عن تاريخ الأرض، لأن الصخور تتشكل هناك دون أي من العوامل المعقدة الموجودة على الأرض، مثل الماء والحياة والرياح”. “إنها تجربة جميلة في السماء.”

وبعد هبوطها في الحفرة، التقطت المركبة الفضائية 257 صورة منخفضة الدقة لمحيطها، وقام فريق المهمة لاحقا بإعطاء ألقاب لبعض الصخور الموجودة في الصور. سيتم التقاط المزيد من الصور إذا تمكنت مركبة الهبوط من استعادة الطاقة.

دقة التحديد

سبب آخر لاختيار المنطقة المجاورة لشيولي كموقع هبوط لمهمة SLIM اليابانية هو أن حجمها الصغير كان بمثابة أرض تدريب مثالية لدقة الهبوط الدقيقة، مما سمح لها باستهداف منطقة تمتد على مساحة 328 قدمًا (100 متر) فقط للهبوط. . وطبقًا للاسم المستعار، هبط القمر قناص القمر على بعد 180 قدمًا (55 مترًا) فقط من هدفه، وهو ما اعتبرته وكالة استكشاف الفضاء اليابانية “إنجازًا كبيرًا”.

وقال الدكتور جون بيرنت فيشر، وهو زميل باحث في الكيمياء الجيولوجية والكيمياء الجيولوجية: “إنهم يستخدمون هذه التكنولوجيا بالفعل لإظهار قدرتهم على الهبوط في دوائر هبوط صغيرة جدًا، وهو ما سيكون بمثابة خطوة للأمام بالنسبة لقدرات الهبوط على كواكب مختلفة”. الكيمياء الكونية في جامعة مانشستر بالمملكة المتحدة، في مقابلة قبل الهبوط.

تقليديًا، تستهدف البعثات القمرية مناطق يبلغ عرضها بضعة كيلومترات للهبوط: “لكن هذا يحد حقًا من المكان الذي يمكنك الهبوط فيه، لأنه يتعين عليك التأكد من أن كل نقطة في منطقة الهبوط بأكملها آمنة للهبوط عليها”. “هذا يجعل الأمور أكثر صعوبة إذا كنت تريد الهبوط في تضاريس أكثر صعوبة أو وعرة، لذلك يمكن أن يفتح هذا الأبواب حقًا أمام القدرة على الهبوط في مناطق أكثر تنوعًا طوبوغرافيًا، وبالتالي قد يخبرنا بشيء مختلف عن القمر وتكوينه.”

موقع هبوط Moon Sniper ليس بعيدًا عن النقطة التي هبطت فيها مركبة Apollo 16 في عام 1972. وقد جمع طاقم البعثة القديمة 731 عينة فردية من الصخور والتربة لكتلة إجمالية قدرها 95.7 كيلوغرامًا (210 رطلاً)، وفقًا لمعهد القمر والكواكب. وهذا جزء كبير من الـ 382 كيلوجرامًا (842 رطلاً) التي أعادتها ناسا من القمر خلال البرنامج بأكمله.

وقال بيرنيت فيشر: “إذا فكرت في الأمر، فإننا نحاول تفسير التاريخ الجيولوجي لهذا الجسم بأكمله بناءً على مجموعة من الصخور من منطقة صغيرة جغرافياً”. “لذا من المهم حقًا بالنسبة لنا جمع أكبر قدر ممكن من البيانات من مجموعة كبيرة ومتنوعة من المواقع الجغرافية المختلفة. وعلى الرغم من أن هذا لا يزال قريبًا نسبيًا من بعض بعثات أبولو، إلا أنها بيانات مهمة حقًا سنجمعها.

بحر من الحمم البركانية

أكبر ميزة قمرية في محيط شيولي هي بحر الرحيق، وهو حوض يبلغ قطره 210 ميلاً (339 كيلومترًا) وهو أحد أقدم الأحواض الموجودة على الجانب القريب من القمر، وهو نصف الكرة الذي يواجه الأرض دائمًا. يمكن رؤية السهل القمري بالمنظار أو التلسكوب الصغير، وقد تشكل عندما تكون سطح القمر قبل حوالي 3.9 مليار سنة.

بحر الرحيق أصغر بكثير من جاره بحر الهدوء، الذي يبلغ عرضه أكثر من 540 ميلاً (875 كيلومترًا) وهو سلس ومسطح بالمثل.

وقال أوسينسكي من الجامعة الغربية: “لقد تم اختيار الهدوء لهبوط أبولو 11 ليس لأي أسباب علمية، ولكن لأنه كان أحد أكثر أجزاء القمر تسطيحًا وأملسًا، وبالتالي يعتبر الأكثر أمانًا للهبوط عليه”.

وأضاف: “ينطبق هذا أيضًا على معظم المهام الروبوتية”. “أنا الباحث الرئيسي في أول مركبة فضائية على الإطلاق في كندا ونحن نبحث الآن في مواقع الهبوط. نحن نُقاد نحو المناطق الملساء، بعيدًا عن الحفر أو الصخور، وهو ما قد يبدو في الواقع أقل إثارة للاهتمام من الناحية العلمية.

السبب الذي يجعل العلماء يطلقون على هذه الأحواض اسم “البحار” أو “ماريا” باللاتينية الأصلية، هو أن علماء الفلك القدماء الذين نظروا لأول مرة إلى القمر اعتقدوا أنها مليئة بالمياه، بسبب اللون الداكن.

وقال أوسينسكي: “بعد بعثات أبولو، أعدنا عينات وعلمنا أنها كانت في الأساس عبارة عن طائرات ضخمة من الحمم البركانية”. “لم يكن الأمر كما لو كان هناك بركان ضخم تتدفق منه الحمم البركانية، بل كانت ثورانات شقوق، لذلك كانت الحمم البركانية تخرج حرفيًا من خلال الكسور. يمكننا أن نفكر فيها على أنها بحار الحمم البركانية.

يلعب الماء دورًا عند النظر إلى منطقة أخرى من القمر سيتم استهدافها من خلال عمليات الهبوط القادمة، بما في ذلك أول مهمة أرتميس المأهولة لناسا، والمتوقعة في عام 2026: “المنطقة القطبية الجنوبية”، كما قال أوسينسكي، “وهي منطقة جغرافية مثيرة للاهتمام، وغنية أيضًا بما نسميه المواد المتطايرة – فكر في الجليد المائي ولكن أيضًا ثاني أكسيد الكربون المتجمد أو الأمونيا.

إذا تمكن البشر من العثور على مصدر جيد وكبير للجليد المائي في منطقة القطب الجنوبي للقمر، ومن الممكن استخراجه، فقد تكون النتيجة تغييرًا لقواعد اللعبة في استكشاف القمر، وفقًا لأوسينسكي.

“سيكون لدينا ماء ليشربه رواد الفضاء، ويمكننا استخراج الأكسجين، ويمكن تفكيكه للحصول على الهيدروجين لوقود الصواريخ. كما أنه يقلل التكاليف، لأن المياه هي واحدة من أغلى الأشياء التي يتم إطلاقها من الأرض لأنها ثقيلة للغاية.

“إذا أردنا بناء قواعد على سطح القمر، وهو ما نأمل جميعا أن نفعله، فسيتعين علينا العثور على مصدر للمياه لاستخدامه على القمر”.

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