الإمارات تطلق أول مركبة فضائية للمريخ

تهدف الإمارات العربية المتحدة هذا الصيف إلى الانضمام إلى صفوف حفنة من نخبة الدول التي ترتاد الفضاء حول العالم من خلال إطلاق أول مهمة لها بين الكواكب إلى المريخ. على مدى السنوات الست الماضية ، عملت الدولة الصغيرة في الشرق الأوسط بلا كلل لبناء مركبة فضائية يمكنها أن تدور حول الكوكب الأحمر لدراسة الغلاف الجوي والطقس. الآن ، من المقرر أن تنطلق المهمة فوق صاروخ ياباني.

يعرف باسم بعثة الإمارات المريخ ، سيبدأ المشروع صيفًا مزدحمًا بالبعثات إلى المريخ. بعد هذا الإطلاق ، تخطط الصين أيضًا لإطلاق مركبة فضائية ومركبة وهبوط إلى الكوكب الأحمر في 23 يوليو. بعد ذلك بفترة وجيزة ، في 30 يوليو ، من المقرر أن تطلق ناسا رحلتها القادمة إلى المريخ ، المسماة Perseverance. تحاول جميع هذه المهمات النزول عن الأرض خلال نافذة صغيرة جدًا هذا الصيف عندما يقترب الأرض والمريخ من بعضهما البعض في مداراتهما حول الشمس. تحدث هذه المحاذاة الكوكبية مرة واحدة فقط كل عامين ، لذلك إذا لم تتمكن أي من هذه المهام من الانطلاق هذا الصيف ، فسيتعين عليها الانتظار حتى عام 2022 لإعادة المحاولة.

سيبدأ المشروع صيفًا مزدحمًا بالبعثات إلى المريخ

بالنسبة للإمارات العربية المتحدة ، يعد الإطلاق خلال هذه النافذة أكثر أهمية ، حيث تركز الدولة بالليزر على الوصول إلى كوكب المريخ بحلول العام المقبل. ستحل الذكرى الخمسون لتأسيس دولة الإمارات العربية المتحدة في ديسمبر 2021 ، وتريد الإمارات الاحتفال بشيء كبير. في أواخر عام 2013 ، طلب رئيس الوزراء الإماراتي محمد بن راشد آل مكتوم من كبار مهندسي الفضاء في الدولة إنهاء المهمة الفضائية الطموحة بحلول عام 2021 للاحتفال بهذه المناسبة. قال عمران شرف ، مدير مشروع بعثة الإمارات للمريخ ، لـ The Verge: “الإطار الزمني الذي كان لدينا صارمًا جدًا جدًا” .

إن الوصول إلى هذه النقطة لم يكن سهلاً بالتأكيد. ظل برنامج الإمارات للفضاء قيد التشغيل منذ 14 عامًا فقط ، وكان التركيز الرئيسي للبرنامج هو بناء وإطلاق الأقمار الصناعية لمراقبة الأرض. لهذه المهمة ، كان على مهندسي الفضاء الإماراتيين تصميم ، لأول مرة ، مركبة فضائية يمكنها التعامل مع الرحلة القاسية عبر الفضاء بين الكواكب. وهذا يعني الشراكة مع مختلف المؤسسات الأكاديمية في الولايات المتحدة للمساعدة في إنجاز المهمة. يقول شرف: “كان هناك الكثير لنتعلمه”. “والشيء … لم نرغب في البدء من الصفر ؛ كان علينا أن نتعلم من الآخرين “.

الآن ، المركبة الفضائية الإماراتية – تسمى الأمل – كاملة وجاهزة للإقلاع. إذا سار كل شيء على ما يرام مع إطلاقه ، فسوف يسافر عبر الفضاء للأشهر السبعة القادمة ويصل إلى كوكب المريخ في فبراير 2021. وبعد وصوله ، سيحاول إدخال نفسه في مدار حول المريخ ، وهو شيء ليس سوى حفنة من المركبات الفضائية من أربعة فضاء دولي المنظمات كانت قادرة على تحقيق.

قبل أن يبدأ العمل بشكل جدي في المهمة ، كان على الإمارات أن تقرر ما الذي ستفعله مركبة الفضاء في المريخ. عند إصدار التحدي ، حددت حكومة الإمارات العربية المتحدة أن المهمة العلمية يجب أن تكون فريدة. “واحد من الأهداف التي كان لدينا … تم التأكد من أن علم هذه المهمة كانت مكملة لمهام أخرى،” سارة بنت يوسف العامري وزير الدولة للعلوم المتقدمة في دولة الإمارات العربية المتحدة، ويقول شفا، مضيفا أنهم يريدون لجمع البيانات التي يمكن أن تساعد في الإجابة عن الأسئلة العلمية حول كوكب المريخ والتي تركتها البعثات السابقة دون إجابة.

معظم المركبات الفضائية التي تم إرسالها لدراسة المريخ مهمتها تحليل جيولوجيا الكوكب من خلال التقاط صور عالية الدقة لسطح المريخ. تم تجهيز عدد قليل فقط من أقمار المريخ بأدوات لدراسة الغلاف الجوي للكوكب – بما في ذلك المركبة الفضائية MAVEN التابعة لناسا و Trace Gas Orbiter التابع لوكالة الفضاء الأوروبية – ولكن لم تتمكن أي مهمة من الحصول على رؤية عالمية للغلاف الجوي للمريخ أقرب إلى السطح.

تم تصميم Hope بثلاث أدوات لدراسة الغلاف الجوي للمريخ بالتفصيل: اثنان سيحللان الكوكب في الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ، بينما يلتقط المصور صور ملونة مرئية للكوكب.

تخطط الأمل لاتخاذ مسار بيضاوي للغاية حول الكوكب الأحمر. سيحضر المدار المركبة الفضائية بالقرب من السطح على مدار 55 ساعة ، مما يسمح للسيارة بمراقبة الأجزاء نفسها من الكوكب تقريبًا في أوقات مختلفة من يوم المريخ. يقول الأميري: “يمكنك تغطية جميع الأوقات المحلية ، وجميع مناطق المريخ ، وهذا يعطينا الاتساق الذي نحتاجه حتى نتمكن من القدوم ونقول إننا نغطي دورة الحياة اليومية للمريخ”. .

لم يواجه فريق الإمارات العربية المتحدة فقط موعدًا نهائيًا صعبًا ، ولكن كان عليهم أيضًا الالتزام بالقيود الصارمة الأخرى من أجل بناء الأمل. منحتهم حكومة الإمارات العربية المتحدة ميزانية محددة للمشروع تبلغ 200 مليون دولار فقط ، وأراد رئيس الوزراء من المهندسين بناء المركبة الفضائية بأنفسهم – وليس شرائها من شخص آخر. بالنظر إلى كل هذه الشروط ، علم فريق الإمارات أنه لا يمكنهم القيام بكل شيء بمفردهم.

تعاون مركز محمد بن راشد للفضاء ، الذي بنى مركبة الأمل الفضائية ، مع جامعة كولورادو في بولدر – وهي كلية تقوم بتصميم أدوات المريخ منذ الستينيات. عمل المهندسون في الإمارات العربية المتحدة بشكل وثيق مع الباحثين في جامعة كاليفورنيا في بولدر كل يوم كما لو كانوا جميعًا في نفس الفريق لتصميم واختبار مركبة الفضاء هوب. يقول شرف: “هذا هو الشيء الفريد في هذا المشروع”. “في نهاية اليوم ، كان لديك أعضاء فريق أمريكي يقدمون تقاريرهم للإماراتيين وكان لديك إماراتي يقدم تقارير لأعضاء الفريق الأمريكي.”

“كان لديك أعضاء فريق أمريكي يقدمون تقاريرهم للإماراتيين وكان لديك إماراتي يقدم تقارير لأعضاء الفريق الأمريكي.”

كما تلقى الإماراتيون توجيهات من الباحثين في جامعة ولاية أريزونا وجامعة كاليفورنيا في بيركلي طوال فترة تطور المركبة الفضائية. بفضل هذه الشراكات الأكثر خبرة ، تمكن فريق الإمارات العربية المتحدة من بناء مركبة فضائية فريدة وقوية دون بناء بنية تحتية جديدة تمامًا. للتواصل مع الأمل ، سيعتمد الإماراتيون أيضًا على شبكة Deep Space Network التابعة لوكالة ناسا ، وهي مجموعة موجودة من الهوائيات الموجودة في جميع أنحاء العالم والمصممة للتواصل مع المركبات الفضائية بين الكواكب.

نظرًا لأن Hope متجه بعيدًا جدًا ، فيجب أن يكون أكثر موثوقية واستقلالية من أي مركبة فضائية قامت ببنائها الدولة من قبل. يمكن أن تستغرق الإشارة اللاسلكية أحادية الاتجاه ما يصل إلى 15 أو 20 دقيقة للوصول إلى المريخ ، اعتمادًا على مكان وجود الكوكب في مداره. وهذا يعني أن الأمل يجب أن يؤدي معظم وظائفه بمفرده ، بما في ذلك إدخال نفسه في مدار المريخ. عندما تصل السيارة إلى المريخ ، سيتعين عليها إطلاق محركاتها على متنها لمدة 30 دقيقة ، مما يؤدي إلى تباطؤ نفسها من 121000 كيلومتر في الساعة إلى حوالي 18000 ميل في الساعة. يقول شرف: “إنك تسير بسرعة كبيرة ، وأنت تصطدم على كوكب المريخ”. “تذهب ببطء شديد ، تتخطى [على الغلاف الجوي] ؛ إنها مرحلة حرجة في المهمة “.

وإذا لم تكن التحديات التقنية صعبة بما فيه الكفاية ، كان على فريق الإمارات العربية المتحدة التعامل مع الوباء خلال الفترة الأخيرة للانطلاق. كان على المهندسين إحضار المركبة الفضائية إلى اليابان قبل ثلاثة أسابيع مما كان مقرراً للالتزام بقواعد الحجر الصحي اليابانية. وصلت طواقم الهندسة في وقت مبكر لخوض الحجر الصحي لمدة أسبوعين قبل أن يتمكنوا من استلام المركبة الفضائية والمساعدة في نهاية المطاف في تركيب المركبة الفضائية على الصاروخ. يقول شرف: “كان هناك خطر حقيقي من أنه بعد ست سنوات من العمل ، قد ينتهي بنا الأمر إلى فقدان نافذة الإطلاق”. “كان هذا آخر شيء كنا نتوقعه. كان من المفترض أن يكون النقل روتينيًا والآن أصبح مهمًا للغاية “.

يشعر فريق الإمارات العربية المتحدة بالتفاؤل من أن مركبة الفضاء هوب ستتمكن من تحقيق بعض الاكتشافات الجديدة المهمة أثناء وجودها في كوكب المريخ. يأملون أن يتمكنوا من الإعلان عن نتائج علمية في الوقت المناسب للذكرى الخمسين للبلاد في ديسمبر.