برنامج أبحاث علم الفلك الجيولوجي

مركز علوم الجيولوجيا الفلكية هو الجهة التابعة لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية والمعنية بدراسة جيولوجيا الكواكب ورسم خرائطها . ^{[ 1 ] [ 2 ]} يقع المركز في مبنى شومايكر في فلاغستاف، أريزونا . تأسس المركز عام 1963 على يد يوجين ميرل شومايكر لتوفير خدمات رسم الخرائط الجيولوجية للقمر والمساعدة في تدريب رواد الفضاء المتجهين إلى القمر ضمن برنامج أبولو . ^{[ 3 ]}

منذ إنشائه، شارك مركز علوم الجيولوجيا الفلكية في معالجة وتحليل البيانات من مختلف البعثات إلى الأجرام الكوكبية في النظام الشمسي ، والمساعدة في إيجاد مواقع هبوط محتملة لمركبات الاستكشاف، ورسم خرائط الكواكب المجاورة وأقمارها، وإجراء البحوث لفهم أصول هذه الأجرام وتطورها والعمليات الجيولوجية التي تحدث عليها بشكل أفضل. ^{[ 4 ]}

أسس جين شومايكر برنامج أبحاث الجيولوجيا الفلكية في 25 أغسطس 1960. بدأ البرنامج كمجموعة دراسات الجيولوجيا الفلكية في مركز هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في مينلو بارك، كاليفورنيا . ^{[ 3 ]} نُقل البرنامج إلى فلاغستاف، أريزونا (بدءًا من ديسمبر 1962 وحتى عام 1963). وقع الاختيار على فلاغستاف لموقعها لقربها من فوهة نيزكية وفوهات بركانية وتدفقات حمم بركانية في حقل سان فرانسيسكو البركاني . ^{[ 3 ]} تقاعد شومايكر من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية عام 1993، وظلّ عضوًا فخريًا فيها، وحافظ على ارتباطه بمرصد لويل حتى وفاته في حادث سيارة في أستراليا عام 1997. ^{[ 5 ]}

شارك شوميكر في برنامجي لونار رينجر وسورفيور، واستمر في برامج أبولو المأهولة. تُوِّجت دراساته القمرية عام ١٩٩٤ ببيانات جديدة عن القمر من مشروع كليمنتين، الذي كان قائد الفريق العلمي فيه. وقد تعاون بشكل وثيق مع زوجته كارولين ، عالمة الفلك الكوكبي. حظي اصطدام المذنب شوميكر-ليفي بكوكب المشتري عام ١٩٩٤ بتغطية إعلامية واسعة.

ابتداءً من عام 1963، لعب مركز علوم الجيولوجيا الفلكية دورًا مهمًا في تدريب رواد الفضاء الذين يقصدون استكشاف سطح القمر وفي دعم اختبار المعدات لكل من المهمات المأهولة وغير المأهولة.

كجزء من تدريب رواد الفضاء، قدّم علماء الجيولوجيا من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ووكالة ناسا محاضرات ونظموا رحلات ميدانية خلال الستينيات وأوائل السبعينيات حول أساسيات الجيولوجيا الأرضية والقمرية. وشملت الرحلات الميدانية زيارات إلى جراند كانيون لتوضيح تطور البنية الجيولوجية عبر الزمن؛ ومرصد لويل (فلاغستاف)، ومرصد كيت بيك الوطني (توسون)، ومحطة المرصد البحري فلاغستاف (فلاغستاف)؛ وفوهة النيزك شرق فلاغستاف، ومخروط سانست كريتر البركاني ، وتدفقات الحمم البركانية القريبة في منطقة فلاغستاف.

أثبتت الحقول البركانية المحيطة بمدينة فلاغستاف فائدتها الكبيرة في اختبار المعدات وتدريب رواد الفضاء. فقد تم اختبار الكاميرات المُخطط استخدامها في مشروع "سيرفيور" على تدفق "بونيتو" في منتزه "سانسيت كريتر" الوطني، نظرًا لتشابه تدفق الحمم البركانية مع التدفقات على سطح القمر. كما تم إنشاء حقل من الفوهات الاصطناعية الناتجة عن اصطدامات النيازك في حقل "سيندر ليكس" البركاني بالقرب من فلاغستاف، وذلك لخلق سطح مشابه لموقع الهبوط الأمريكي المأهول الأول على سطح القمر.

انضم جاك شميت إلى فريق علم الجيولوجيا الفلكية كجيولوجي في مركز فلاغستاف للعلوم عام 1964، بعد حصوله على درجة الدكتوراه من جامعة هارفارد. وإلى جانب مساهمته في رسم الخرائط الجيولوجية للقمر، قاد مشروع أساليب الجيولوجيا الحقلية القمرية. وعندما أعلنت وكالة ناسا عن توظيف خاص لعلماء رواد فضاء في أواخر عام 1964، تقدم شميت بطلب. ومن بين أكثر من ألف متقدم، تم اختيار ستة. ومن بين هؤلاء الستة، شارك جو كيروين، وأوين غاريوت، وإدوارد جيبسون في مهمات سكايلاب عامي 1973 و1974، بينما ذهب شميت إلى القمر في مهمة أبولو 17.

تتمثل مهمة مركز علوم الجيولوجيا الفلكية التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية اليوم في خدمة الأمة، والمجتمع الدولي لعلوم الكواكب، والجمهور العام في سعيهم لاكتساب معرفة جديدة عن النظام الشمسي من خلال :

• إجراء أبحاث مبتكرة وأساسية تساهم في تطوير مجالات رسم الخرائط الكوكبية، وعلوم الأرض، والاستشعار عن بعد.
• تطوير برامج وتقنيات متطورة للتحليل العلمي والخرائطي لبيانات الاستشعار عن بعد للكواكب.
• المشاركة في التخطيط التعاوني وتشغيل بعثات استكشاف الفضاء.
• إنتاج منتجات خرائطية دقيقة، معترف بها دولياً كمعايير مرجعية.
• وضع معايير لأرشفة البيانات ورسم الخرائط تعزز التناسق الدولي.
• أرشفة وتوزيع البيانات والمنتجات لتسهيل الوصول إليها بكفاءة من خلال التكنولوجيا الحديثة.

يشارك مركز علوم الجيولوجيا الفلكية التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في جميع مراحل مهمات الرحلات الفضائية عبر النظام الشمسي. ويشمل ذلك تقديم مدخلات علمية لتخطيط المهمات، وإنشاء منتجات بيانات جغرافية مكانية أساسية، وتوفير خرائط مواقع الهبوط وتوصيفها، والعمليات التكتيكية للمركبات الجوالة والمركبات المدارية، وضمان إمكانية الوصول على المدى الطويل إلى البيانات التي يتم إرجاعها من هذه المهمات.

تشمل البعثات الفضائية التاريخية والحديثة والمستمرة والمستقبلية التي يشارك فيها برنامج أبحاث علم الفلك الجيولوجي التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ما يلي: ^{[ 6 ]}

• برنامج متكامل لأجهزة التصوير والتحليل الطيفي (ISIS) – برنامج تابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) يقوم بمعالجة الصور والأطياف
• مرصد قمري آلي

• مركز علوم الجيولوجيا الفلكية التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية
• مركز العلوم التابع لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في فلاغستاف