170 دورة حول المريخ لـ مسبار الأمل خلال عامه الأول

يحتفل في 9 من فبراير مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل" بمرور عام على الوصول الناجح للمسبار إلى مدار الكوكب الأحمر في 9 من فبراير 2021 وخلال هذه الفترة تمكن من تحقيق مجموعة من الإنجازات ضمن أهدافه العلمية وتعزز من فهم العلماء للكوكب الأحمر

يحتفل في اليوم "التاسع من فبراير" مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل" بمرور عام على الوصول الناجح للمسبار إلى مدار الكوكب الأحمر في التاسع من فبراير 2021، وخلال هذه الفترة تمكن "مسبار الأمل" من تحقيق مجموعة من الإنجازات ضمن أهدافه العلمية الرامية رسم أول صورة متكاملة عن مناخ المريخ وغلافه الجوي.

وكان "مسبار الأمل" وصل بنجاح إلى مدار الالتقاط حول المريخ عند الساعة 7:42 مساء التاسع من فبراير 2021، منجزاً حينها واحدة من أصعب مراحل مهمته الفضائية، بعد رحلة استغرقت نحو سبعة أشهر في الفضاء، قطع فيها أكثر من 493 مليون كيلو متر، ليشكل وصوله إلى الكوكب الأحمر حينها إنجازاً تاريخياً، ويمهد لبدء مهمته العلمية من خلال توفير ثروة من البيانات العلمية للمجتمع العلمي حول العالم.

ومنذ انطلاقه إلى الفضاء على متن الصاروخ "إتش 2 إيه" من قاعدة تنغاشيما اليابانية في العشرين من يوليو 2020، وحتى اليوم "9 فبراير 2022" يكون مسبار الأمل قد أمضى 572 يوماً في الفضاء.

وقالت معالي سارة بنت يوسف الأميري، وزيرة دولة للتكنولوجيا المتقدمة رئيس مجلس إدارة وكالة الإمارات للفضاء.. " يعد التاسع من فبراير 2021 يوماً تاريخياً ومحطة مهمة في مسيرة التقدم العلمي والفضائي لدولة الإمارات بعدما شهد تسجيل اسمها بحروف من نور في سجلات التاريخ كخامس دولة تتمكن من الوصول إلى مدار المريخ ومن المرة الأولى".

وأضافت " أن مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل" يعد قصة نجاح ملهمة للأجيال في ظل استمراره في تحقيق أهدافه العلمية منذ انطلاقه إلى الفضاء متجاوزاً بنجاح كل التحديات التي واجهت المشروع بفضل جهود فريق العمل، إذ يتزامن مرور عام على الوصول الناجح للمسبار إلى مدار الكوكب الأحمر مع توالي الإنجازات العلمية التي يحققها المسبار عبر التقاطه بيانات ومعلومات قيمة وغير مسبوقة عن المريخ تنفيذاً لمهمته العلمية التي تتواصل حتى مايو 2023".

وأكدت معاليها أن مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل" يواصل تعزيز مكانة الإمارات في المجتمع العلمي العالمي كدولة منتجة للمعرفة، لأن المسبار سيوفر للعالم صورة كاملة عن مناخ وطقس والغلاف الجوي للمريخ، وهي معلومات لم يصل إليها الإنسان من قبل، كما أنه يتوج جهود البناء والتمكين التي شهدتها الدولة خلال الخمسين عاماً الأولى لتأسيسها، وفي الوقت نفسه يمهد لانطلاقة جديدة من الإنجازات خلال الخمسين عاماً التالية من أجل بناء اقتصاد المستقبل القائم على المعرفة والابتكار والنمو المستدام.

من جانبه ، قال سعادة سالم بطي سالم القبيسي مدير عام وكالة الإمارات للفضاء إن يوم التاسع من فبراير 2021 يؤرخ للحظة فارقة في تاريخ قطاع الفضاء الوطني في دولة الإمارات، عندما تمكن فريق عمل مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل" من إيصال المسبار بنجاح إلى مداره حول المريخ، مسجلاً بذلك الإنجاز الفضائي الأبرز في تاريخ دولة الإمارات والوطن العربي.

وأضاف " يساهم الوصول الناجح للمسبار وما يجمعه من بيانات علمية غير مسبوقة في تعزيز مكانة دولة الإمارات إقليمياً وعالمياً في القطاع الفضائي، ويفتح آفاقاً واسعاً أمام تطور وازدهار قطاع الفضاء الوطني وزيادة مساهمته في الناتج المحلي الإجمالي للدولة، باعتباره أحد أبرز قطاعات اقتصاد المستقبل القائمة على الابتكار وإنتاج المعرفة".

من جانبه ، قال المهندس عمران شرف مدير مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل".. إن الاحتفال بمرور عام على الوصول الناجح للمسبار إلى مداره حول الكوكب الأحمر يتوج سنوات من العمل الدؤوب والمتفاني لفريق المشروع من الكوادر الوطنية بالشراكة والتعاون مع شركاء نقل المعرفة لهذا المشروع الطموح الذي يعد مساهمة نوعية من دولة الإمارات في مسيرة التقدم العلمي للإنسانية كونه يوفر معلومات غير مسبوقة عن الكوكب الأحمر.

وأضاف أن المسبار تمكن خلال العام الذي أمضاه في مداره حول المريخ من تسجيل عدد من الإنجازات العلمية عبر رصده ظواهر لم يعرفها الإنسان من قبل، وسوف يواصل مهمته العلمية الرامية إلى إمداد المجتمع العلمي حول العالم بأول صورة متكاملة حول مناخ الكوكب الأحمر وغلافه الجوي، مستفيداً في ذلك من المدار الفريد الذي يدور فيه، بزاوية 25 درجة، والذي يمكنه من جمع دفعة من البيانات والصور عالية الدقة للغلاف الجوي للكوكب كل 225 ساعة أي 9.5 أيام.

وتمكن "مسبار الأمل" منذ وصوله إلى مدار المريخ من الدوران حول الكوكب الأحمر 170 دورة حتى 9 فبراير 2022، بمعدل دورة واحدة كل 55 ساعة، وخلال هذه الفترة تمكن المسبار من التقاط حجم ضخم من البيانات العلمية غير المسبوقة عن الكوكب الأحمر، وقد جرى إتاحة جزء من هذه البيانات على دفعتين حتى الآن، مع الالتزام بمواصلة نشر وإتاحة دفعات جديدة عبر الموقع الإلكتروني لمشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل" كل 3 أشهر.

وجرى نشر أول دفعتين من البيانات العلمية التي جمعها المسبار في أكتوبر ويناير الماضيين. وقد تضمنت أول دفعة البيانات العلمية التي جمعها المسبار خلال الفترة من 9 فبراير حتى 22 مايو 2021، وقد بلغ حجم هذه البيانات 110 جيجابايت، وخلال أول عشرة أيام من نشر هذه البيانات وإتاحتها للمجتمع العلمي حول العالم والمهتمين بعلوم الفضاء، تم تحميل 2 تيرابايت من المعلومات من مركز البيانات العلمية على موقع مشروع الإمارات لاستكشاف المريخ "مسبار الأمل"، منها 1.5 تيرابايت على شكل بيانات من كاميرا الاستكشاف EXI.

والمعروف أن "مسبار الأمل" يحمل على متنه ثلاثة أجهزة، وهي: كاميرا الاستكشاف لالتقاط صور رقمية ملونة عالية الدقة للكوكب ولقياس الجليد والأوزون في الطبقة السفلى للغلاف الجوي. والمقياس الطيفي بالأشعة تحت الحمراء لقياس درجات الحرارة وتوزيع الغبار وبخار الماء والغيوم الجليدية في الطبقة السفلى للغلاف الجوي. والمقياس الطيفي بالأشعة ما فوق البنفسجية لقياس الأوكسجين وأول أكسيد الكربون في الطبقة الحرارية وقياس الهيدروجين والأكسجين في الطبقة العليا للغلاف الجوي.

أما ثاني دفعة من البيانات العلمية والتي جرى إتاحتها فقد تضمنت البيانات التي جمعها المسبار خلال مهمته العلمية حول المريخ في الفترة من 23 مايو حتى 31 أغسطس 2021، وبلغ حجمها 76.5 جيجابايت من البيانات غير المعدلة.

وبذلك يبلغ حجم البيانات العلمية الذي تم مشاركتها وإتاحتها للمجتمع العلمي العالمي "بما في ذلك الدفعتين الأولى والثانية والنسخة المحدثة من بيانات الدفعة الأولى" 312 جيجابايت، فيما حجم الملفات التي تم تنزيلها 6.1 تيرابايت.

وبالنسبة إلى البيانات العلمية التي تمكنت كاميرا الاستكشاف EXI من التقاطها، فقد بلغت البيانات المجمعة "المستوى 0" نحو 16.0 جيجابايت، بالإضافة إلى صور RAW من المستوى الأول عددها 21495 صورة "يبلغ حجمها 39 جيجابايت"، وذلك بالإضافة إلى صور معدلة من المستوى الثاني تبلغ 14528 صورة "بحجم 273 جيجابايت".

وفي ما يخص البيانات العلمية التي تمكن المقياس الطيفي بالأشعة تحت الحمراء EMIRS من جمعها، فقد بلغت البيانات المجمعة 3275 l1a منتج، و 3252 l2b منتج، فيما بلغ حجم البيانات التي تم تنزيلها 7.2 جيجابايت.

أما البيانات العلمية التي تمكن من جمعها المقياس الطيفي بالأشعة ما فوق البنفسجية EMUS، فقد بلغت عدد منتجات L1: 2280، وعدد منتجات L2a: 1907 وعدد منتجات L2b: 1435، فيما بلغ حجم البيانات التي تم تنزيلها 2.9 جيجابايت.

وخلال العام الذي أمضاه "مسبار الأمل" في الدوران حول المريخ، تمكن من رصد عدد من الملاحظات والاستكشافات العلمية غير المسبوقة، من أبرزها قيامه برصد حفر مليئة بالضباب ويوم غائم في الكوكب الأحمر، كما رصد عواصف ترابية ضخمة، كما التقط صوراً متعددة الأطياف للجزء المضاء من الكوكب الأحمر.

ففي يوم 16 مارس 2021، التقطت كاميرا الاستكشاف صوراً تبين أن الكوكب الأحمر يشهد يوماً غائماً، وكان المسبار حينها يتحرك في مداره على بُعد 1366 كيلومتراً فوق سطح المريخ. ويبلغ مقياس الصورة في المركز 148 متر للبيكسل الواحد ، وتتضمن مشهداً واضحاً لمنطقة مليئة بالفوهات ومعروفة باسم "أرض العرب" - يقع مركز الصورة عند خط عرض 0.8 درجة شمالاً وخط طول 43.8 درجة شرقاً والشمال باتجاه الأعلى -.

ويُظهر النصف الغربي "الأيسر" من هذا المشهد حدوثًا دراماتيكيًا لغيوم الجليد المائي المريخي كالسحب الرقيقة على كوكب الأرض، تتشكل هذه الغيوم عندما يتجمد بخار الماء في الغلاف الجوي للمريخ ليصبح جزيئات جليدية صغيرة.

وترجع البنية المعقدة لهذه السحب بنسبة كبيرة إلى التفاعلات بين الرياح والسطح. فمثلاً، تنتج نطاقات السحب المتوازية "في الجزء الأيسر السفلي من الصورة" من موجات الغلاف الجوي التي تحدثها الرياح المتدفقة فوق عوائق مثل حواف الفوهات والتلال السطحية. وخلال هذا الموسم على سطح المريخ "أوائل الربيع في نصف الكرة الشمالي للكوكب"، غالبًا ما تُلاحظ هذه الأنواع من السحب في وقت متأخر بعد الظهر "كان التوقيت المحلي من اليوم الذي تم فيه التقاط هذه الصورة حوالي الساعة 17:00". وتم التقاط الصورة من خلال "الفلتر الأزرق" لكاميرا EXI "437 نانومتر". وباستخدام هذا الفلتر، تظهر الغيوم لامعة جدًا بالمقارنة مع سطح المريخ الأكثر قتامة.

والتقط نظام كاميرا الاستكشاف الذي يحمله مسبار الأمل على متنه، يوم 15 مارس 2021، مجموعة من الصور متعددة الأطياف لمنطقة مليئة بالحفر معروفة باسم "أرض العرب". وكان مسبار الأمل في ذلك الوقت على ارتفاع يبلغ حوالي 3,500 كيلومتر فوق سطح المريخ، ويقع مركز الصورة على تقاطع خط عرض 25 درجة شمالاً مع خط طول 48 درجة شرقاً. ويعد الشمال باتجاه أعلى اليمين.

والتُقطت الصورة أوائل الربيع على النصف الشمالي للمريخ.

وتُعتبر الصور متعددة الأطياف "أي التي تُلتقط عند أطوال موجية متعددة" مفيدة جداً للتحقق من تفاصيل سطح المريخ وغلافه الجوي. وتحسن الموجات الأطول "أي الصور الحمراء" تباين السطح بين الأماكن الساطعة والداكنة، بينما تبرز الموجات الأقصر "أي الصور الزرقاء والبنفسجية" ميزات الغلاف الجوي "مثل السحب والضباب والسديم".

وتُستخدم الصورة التي تلتقطها كاميرا الاستكشاف على إعداد 320 نانومتر "أي الصور فوق البنفسجية" للكشف عن نسبة السحب والسديم الجليدي-المائي، بينما تظهر الصورة التي تلتقطها الكاميرا على إعداد 673 نانومتر "أي الصور الحمراء" ملامح السطح مثل الحفر، والسهول المغطاة بالغبار، والتراكمات الرملية الداكنة. يساعد المركب اللوني الذي يبرز تباين الصورة فوق البنفسجية على تفسير العلاقات بين السمات السطحية والجوية.

ويلاحظ في هذا المنظر، باتجاه اليسار العلوي، غيوماً زرقاء جليدية - مائية في الصباح الباكر والسديم فوق السطح. وتتشكل هذه الملامح خلال الليل، عندما يتجمد بخار الماء في الغلاف الجوي للمريخ إلى بلورات جليدية صغيرة بسبب درجات الحرارة المنخفضة في الغلاف الجوي. قد يتجمع الضباب الأرضي في المنخفضات الطبوغرافية، كما يلاحظ حفر عديدة ضمن هذا المنظر. وفي غضون ساعات قليلة بعد شروق الشمس "تتحرك نحو الجزء الأيمن السفلي في الصورة"، تتسامى جزيئات الجليد عادةً مع ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي وتبدد السحب والضباب. وقد تستمر الظروف المواتية لتكوين السحب الجليدية - المائية الليلية والصباحية على مدى عدة أشهر خلال أواخر الشتاء وحتى مواسم الربيع في النصف الشمالي للمريخ.

وفي 15 سبتمبر 2021، التقطت كاميرا الاستكشاف الرقمية EXI التي يحملها "مسبار الأمل" على متنه، مجموعة من الصور متعددة الأطياف للنصف المضاء بالكامل من كوكب المريخ. وقد كان المسبار على ارتفاع 19900كيلومتر تقريباً فوق سطح المريخ عندما التقطت الكاميرا هذه الصور. ويتمركز هذا المشهد عند خط عرض 4.0 درجات شمالاً وخط طول 66.8 درجة شرقاً، في حين أن الجهة الشمالية هي في الجزء العلوي من الصور، التي تم التقاطها في بداية موسم الشتاء في النصف الجنوبي للكوكب.

وتم تجميع هذه الصورة الملونة المركبة من الصور المأخوذة من خلال فلاتر كاميرا EXI باللون الأزرق والأخضر والأحمر "تتمركز في 437 و546 و635 نانومتر". وقد تمت معايرة هذه الصور لإزالة أنواع متعددة من الآثار "Artifacts" من نظام الكاميرا، وقد تم تعديل التباين لتحسين رؤية الميزات السطحية والجوية.

وتُعرف المنطقة الداكنة على شكل "زعنفة القرش" الموجودة في منتصف هذا المشهد باسم Sytris Major. وفي عام 1659، قام عالم الفلك الهولندي الشهير كريستيان هيغنز بتضمين هذه العلامة الداكنة في رسم تخطيطي لرؤيته للمريخ من خلال تلسكوبه الأول - مما يجعلها أول ميزة يتم توثيقها على سطح كوكب آخر. واستخدم هيغنز الملاحظات المتكررة لـ Syrtis Major في تقدير طول يوم المريخ "حوالي 24 ساعة". وعلى مدى القرون التالية، لاحظ علماء الفلك تغيرات جذرية في حجم وشكل و"ظلمة" هذا الموقع ، واعتقد البعض أنها مرتبطة بالتغيرات الموسمية في الغطاء النباتي الذي ينمو في بحر ضحل وبالقرب منه. وبدءًا من أوائل السبعينيات، كشفت ملاحظات المركبات الفضائية أن Sytris Major ناتج عن رواسب رملية داكنة تغطي المنحدرات البسيطة لسهل بركاني ضخم. ويرجع التباين الملحوظ على مدار العام المريخي إلى تحريك الرياح للغبار الناعم اللامع والرمال البركانية الداكنة الخشنة في أنحاء المنطقة.

وتُعرف الميزة الساطعة إلى الجنوب منSyrtis Major باسم Hellas Planitia. وقد نتجتHellas عن اصطدام كويكب كبير بالمريخ منذ حوالي 4 مليارات سنة، ويبلغ عرضها حوالي 2300 كيلومترًا وعمقها يصل إلى 7 كيلومترات، وهي تعد من بين أكبر أحواض التصادم في النظام الشمسي.

وغالبًا ما يتم حجب الجزء الداخلي منHellas بواسطة سحب المياه الجليدية. وفي الشتاء الجنوبي، يمكن أن تغطي ترسبات الماء الجليدي والصقيع سطح الحوض. وفي هذا المشهد، تحوم عاصفة ترابية /السحب الداكنة/ فوق شمال غرب Hellas.

وفي 5 يناير 2022، التقطت كاميرا الاستكشاف الرقمية EXI التي يحملها "مسبار الأمل" على متنه، هذا مشهداً استثنائياً نصف مضاء لكوكب المريخ، حيث كانت الشمس توشك على الغروب. وقد كان المسبار على ارتفاع 40500 كيلومتر تقريباً فوق سطح المريخ عندما تم التقطت كاميرا الاستكشاف الرقمية هذه الصور. ويتمركز هذا المشهد عند خط عرض 12.3 درجة جنوباً وخط طول 94.8 درجة شرقاً، في حين أن الجهة الشمالية هي في الجزء العلوي من الصور، التي تم التقاطها في منتصف موسم الشتاء في النصف الجنوبي للكوكب "Ls = 153". وتم تجميع هذه الصورة الملونة المركبة من الصور المأخوذة من خلال فلاتر كاميرا الاستكشاف الرقمية EXI باللون الأزرق والأخضر والأحمر "تتمركز في 437 و546 و635 نانومتر". وهذه الصور هي عبارة عن ومضات سريعة وبها بعض االآثار "Artifacts" من نظام الكاميرا، وقد تم تعديل التباين لتحسين رؤية الميزات السطحية والجوية.

ورصدت الأجهزة التي يحملها المسبار على متنه عدداً من العواصف الترابية في هذه المنطقة من المريخ حينها. وتُعد المنطقة الداكنة على شكل "زعنفة القرش" الموجودة على يسار المركز، منطقة بركانية تُعرف باسم Sytris Major، إذ تقترب عاصفة ترابية ضخمة "يبلغ قطرها حوالي 2500 كلم" من الشرق "الأسهم الخضراء" وتحجب Sytris بشكل جزئي. وإلى الجنوب، تعد الفوهة الصدمية Hellas "أكبر فوهة على سطح المريخ - يبلغ قطرها حوالي 2300 كيلومتر" محاطة بالكامل بالسحب الغبارية "الأسهم الزرقاء".

يشار إلى أن مسبار ناسا المريخي "إنسايت" يقع على بُعد 3000 كيلومتر تقريباً شرق Syrtis Major.

وفي 7 يناير 2022، أدى الغبار المتصاعد إلى الغلاف الجوي للمريخ بسبب هذه العواصف إلى تقليل ضوء الشمس الذي يصل إلى مركبة "إنسايت" التي تعمل بالطاقة الشمسية، ما أجبر المركبة الفضائية على الدخول في الوضع الآمن الوقائي وتعليق جميع الوظائف باستثناء الوظائف الأساسية. وأصبحت الأجواء بعد ذلك صافية بشكل كافٍ بحلول 19 يناير 2022، ما ساعد على استئناف العمليات المعتادة لمركبة "إنسايت".

ومن المقرر أن "مسبار الأمل" سيواصل مهمته العلمية لاستكشاف المريخ حتى منتصف عام 2023، مع إمكانية تمديدها سنة مريخية إضافية "أي عامين أرضيين". ويعد المدار الذي اختاره فريق مسبار الأمل مبتكراً للغاية وفريداً من نوعه، وسيسمح لمسبار الأمل بإمداد المجتمع العلمي العالمي بأول صورة متكاملة عن الغلاف الجوي لكوكب المريخ وطقسه على مدار 24 ساعة في اليوم وطوال أيام الأسبوع.