مستكشف القمر

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 14 صور
الموسوعة الحرة

كانت مركبة "لونار بروسبكتور" الفضائية تدور حول القمر لمدة 19 شهرًا خلال الفترة 1998-1999. ومن مدار قطبي منخفض، قامت برسم خريطة لتكوين سطح القمر، بما في ذلك رواسب الهيدروجين، وقياس المجالات المغناطيسية والجاذبية، ودراسة انبعاثات الغازات القمرية. انتهت المهمة في 31 يوليو 1999، عندما تم تحطيم المركبة المدارية عمدًا في فوهة بركانية بالقرب من القطب الجنوبي للقمر .

قدمت البيانات المستقاة من المهمة خرائط تفصيلية لتكوين سطح القمر، وساهمت في تحسين فهم أصل القمر وتطوره وحالته الراهنة وموارده. وحددت المهمة وجود الهيدروجين، مما يشير إلى وجود رواسب جليدية على سطح القمر . [ 2 ] [ 3 ] ونُشرت عدة مقالات حول النتائج العلمية في مجلة ساينس . [ 4 ] [ 5 ]

كانت مركبة "لونار بروسبكتور" ثالث مهمة تختارها وكالة ناسا للتطوير والبناء الكاملين ضمن برنامج ديسكفري . [ 6 ] أدارها مركز أبحاث ناسا أميس ، وكان المقاول الرئيسي شركة لوكهيد مارتن ، وبلغت تكلفتها 62.8 مليون دولار. وكان الباحث الرئيسي للمهمة آلان بيندر . ويُعدّ كتابه " لونار بروسبكتور: ضد كل الصعاب" سردًا شخصيًا للمهمة ، ينتقد فيه بشدة بيروقراطية ناسا بشكل عام، ومقاوليها على وجه الخصوص. [ 7 ]

المركبة الفضائية والأنظمة الفرعية

تظهر المركبة الفضائية "لونار بروسبكتور" بعد تجميعها بالكامل وهي مثبتة أعلى وحدة "ستار 37" لنقل المواد عبر القمر.

كانت المركبة الفضائية عبارة عن أسطوانة من الجرافيت والإيبوكسي، قطرها 1.36 متر (4 أقدام و6 بوصات) وارتفاعها 1.28 متر (4 أقدام وبوصتان) ، مزودة بثلاثة أذرع شعاعية للأجهزة بطول 2.5 متر (8 أقدام وبوصتان ) . يحمل أحد هذه الأذرع، وهو ذراع تمديد بطول 1.1 متر (3 أقدام و7 بوصات) ، مقياس المغناطيسية. بلغت الكتلة الإجمالية الأولية (بعد تزويدها بالوقود بالكامل) 296 كيلوغرامًا (653 رطلًا) . كانت المركبة مستقرة دورانيًا (بمعدل دوران اسمي 12 دورة في الدقيقة) مع محور دورانها عموديًا على مستوى مسار الشمس. تم التحكم بالمركبة الفضائية بواسطة ستة محركات دفع أحادية الوقود من الهيدرازين بقوة 22 نيوتن (اثنان خلفيان، واثنان أماميان، واثنان مماسيان). تحتوي ثلاثة خزانات وقود مثبتة داخل الأسطوانة على 138 كيلوغرامًا (304 أرطال) من الهيدرازين المضغوط بالهيليوم. يتكون نظام الطاقة من خلايا شمسية مثبتة على الجسم تنتج متوسط ​​186 واط وبطارية نيكل-كادميوم قابلة لإعادة الشحن بسعة 4.8 أمبير / ساعة .                

كانت الاتصالات تتم عبر جهازي إرسال واستقبال من النطاق S ، وهوائي متوسط ​​الكسب ذو مصفوفة طورية مشقوقة للوصلة الهابطة، وهوائي متعدد الاتجاهات منخفض الكسب للوصلة الهابطة والصاعدة. كان الحاسوب الموجود على متن المركبة من نوع Harris 80C86 (مبني على معالج Intel 8086 ) مزودًا بذاكرة EEPROM سعتها 64 كيلوبايت وذاكرة RAM ثابتة سعتها 64 كيلوبايت . كانت جميع عمليات التحكم تتم من الأرض، حيث كان الحاسوب يُعيد إرسال كل أمر إلى الأرض للتحقق منه. بمجرد التحقق من الأمر على الأرض، كان يُصدر أمر "تنفيذ" من الأرض يُخبر الحاسوب بالمضي قدمًا في تنفيذه. كان الحاسوب يُنشئ بيانات القياس عن بُعد من خلال دمج البيانات الفورية مع البيانات المقروءة من مخزن مؤقت دائري، مما يسمح للحاسوب بتكرار البيانات التي قرأها قبل 53 دقيقة. يضمن هذا المسجل البسيط ذو الحالة الصلبة استلام جميع البيانات التي تم جمعها خلال فترات انقطاع الاتصالات، شريطة ألا تتجاوز مدة الانقطاع 53 دقيقة.

كما حمل المسبار كمية صغيرة من رفات يوجين شوميكر (28 أبريل 1928 - 18 يوليو 1997)، عالم الجيولوجيا الفلكية [ 8 ] [ 9 ] والمكتشف المشارك للمذنب شوميكر-ليفي 9 ، إلى القمر لدفنه في الفضاء . 

في عام 2013، تم اكتشاف قطعة مجهولة من حطام فضائي في مدار غير مستقر حول الأرض، وأُطلق عليها الرقم المؤقت WT1190F . بعد تحطمها في المحيط الهندي، تم تحديد الجسم على أنه على الأرجح حاقن انتقالي قمري لمركبة لونار بروسبكتور. [ 10 ]

نبذة عن المهمة

تصور فني لمسبار ناسا القمري "لونار بروسبكتور" وهو يغادر مدار الأرض بعد انفصاله عن المرحلة الرابعة من الصاروخ المعزز.
رسم متحرك لمسار مركبة "لونار بروسبكتور " من 7 يناير 1998 إلى 19 يناير 1998. لونار بروسبكتور · القمر     
رسوم متحركة لمسار مركبة " لونار بروسبكتور " حول القمر من 11 يناير 1998 إلى 20 يناير 1998    

بعد إطلاقها في 7 يناير 1998 بالتوقيت العالمي (6 يناير بالتوقيت الشرقي) على متن صاروخ أثينا 2 رباعي المراحل ، قامت مركبة لونار بروسبكتور برحلة استغرقت 105 ساعات إلى القمر. خلال هذه الرحلة، تم نشر أذرع الأجهزة الثلاثة. جمع كل من ماج (MAG) وAPS بيانات المعايرة، بينما أطلقت أجهزة GRS وNS وER غازات لمدة يوم واحد، ثم جمعت بيانات المعايرة في الفضاء القريب من القمر . وفي نهاية مرحلة الرحلة، وُضعت المركبة في مدار التقاط حول القمر بفترة 11.6 ساعة. بعد مرور 24 ساعة، تم إدخال المركبة القمرية "لونار بروسبكتور" في مدار وسيط مدته 3.5 ساعات، ثم بعد 24 ساعة أخرى (في 13 يناير 1998) تم نقلها إلى مدار مسح تمهيدي بأبعاد 92 كم × 153 كم (57 ميل × 95 ميل) ، ثم في 16 يناير تم إدخالها في مدار مسح قطبي قمري شبه دائري على ارتفاع 100 كم (62 ميل) بميل 90 درجة وفترة 118 دقيقة. تم جمع بيانات معايرة القمر خلال المدارين اللذين استغرقا 11.6 و3.5 ساعة. بدأ جمع بيانات مسح القمر بعد فترة وجيزة من الوصول إلى المدار الذي استغرق 118 دقيقة. تم إيقاف جمع البيانات بشكل دوري خلال المهمة كما هو مخطط له لإجراء عمليات احتراق صيانة مدارية، والتي كانت تُجرى لإعادة المدار إلى شكله الدائري كلما ابتعدت نقطة الحضيض أو نقطة الأبو عن 20 كم (12 ميل) إلى 25 كم (16 ميل) عن المدار الاسمي الذي يبلغ ارتفاعه 100 كم. كان هذا يحدث مرة واحدة شهريًا تقريبًا. في 19 ديسمبر 1998، خُفِّض المدار إلى 40 كيلومترًا (25 ميلًا) لإجراء دراسات بدقة أعلى. وتم تغيير المدار مرة أخرى في 28 يناير إلى مدار 15 كيلومترًا × 45 كيلومترًا (9.3 ميلًا × 28.0 ميلًا) ، منهيًا بذلك المهمة الأساسية التي استمرت عامًا واحدًا، ومبدئًا المهمة الممتدة.                     

مسار مسبار الفضاء لونار بروسبكتور

انتهت المهمة في 31 يوليو 1999 الساعة 9:52:02 بالتوقيت العالمي (5:52:02 بتوقيت شرق الولايات المتحدة) عندما وُجّهت مركبة "لونار بروسبكتور" إلى اصطدام مُتعمّد في منطقة مظللة بشكل دائم من فوهة "شوميكر" بالقرب من القطب الجنوبي للقمر. كان الأمل معقودًا على أن يُحرر الاصطدام بخار الماء من رواسب الجليد المشتبه بها في الفوهة، وأن يكون بالإمكان رصد هذا البخار من الأرض؛ إلا أنه لم يُرصد أي بخار.

كانت مهمة " لونار بروسبكتور" ثالث مهمة تختارها وكالة ناسا للتطوير والإطلاق الكاملين كجزء من برنامج ديسكفري التابع لها. بلغت التكلفة الإجمالية للمهمة 63 مليون دولار، بما في ذلك التطوير (34 مليون دولار)، ومركبة الإطلاق (حوالي 25 مليون دولار)، والعمليات (حوالي 4 ملايين دولار).

الآلات الموسيقية

حملت المركبة الفضائية ستة أجهزة: مطياف أشعة غاما ، ومطياف نيوتروني ، ومقياس مغناطيسي ، ومقياس انعكاس الإلكترونات ، ومطياف جسيمات ألفا ، وتجربة دوبلر للجاذبية. كانت الأجهزة متعددة الاتجاهات ولا تتطلب ترتيبًا مسبقًا. وكان تسلسل الرصد المعتاد هو تسجيل البيانات وإرسالها بشكل مستمر.

مطياف أشعة جاما (GRS)

مطياف أشعة غاما الخاص بمستكشف القمر (GRS)
تركيزات الثوريوم على سطح القمر، كما رسمها برنامج Lunar Prospector

أنتج مطياف أشعة جاما القمري (GRS) أول قياسات عالمية لأطياف أشعة جاما من سطح القمر، والتي تم من خلالها اشتقاق أول قياسات "مباشرة" للتركيب الكيميائي لسطح القمر بأكمله.

كان جهاز GRS عبارة عن أسطوانة صغيرة مثبتة على طرف أحد الأذرع الشعاعية الثلاثة التي يبلغ طول كل منها 2.5 متر (8 أقدام وبوصتين) والممتدة من مركبة Lunar Prospector . يتكون الجهاز من بلورة من جرمانات البزموت محاطة بدرع من البلاستيك المعالج بالبورون. عند اصطدام أشعة جاما بذرات البزموت، ينتج وميض ضوئي تتناسب شدته مع طاقة أشعة جاما، والتي تسجلها أجهزة الكشف. ترتبط طاقة أشعة جاما بالعنصر المسؤول عن انبعاثها. نظرًا لانخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء، تطلب الأمر عدة دورات للحصول على نتائج ذات دلالة إحصائية. بمعدل تسع دورات شهريًا، كان من المتوقع أن يستغرق الأمر حوالي ثلاثة أشهر لتقدير وفرة الثوريوم والبوتاسيوم واليورانيوم بدقة، و12 شهرًا للعناصر الأخرى. تختلف الدقة باختلاف العنصر المقاس. بالنسبة لليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم، تتراوح الدقة بين 7% و15%، وللحديد 45%، وللتيتانيوم 20%، وللتوزيع الكلي لـ KREEP بين 15% و30%. استُخدم درع بلاستيكي مُعالج بالبورون في الكشف عن النيوترونات السريعة. صُمم جهاز GRS لتحقيق تغطية عالمية من ارتفاع 100 كيلومتر تقريبًا (62 ميلًا) وبدقة سطحية تبلغ 150 كيلومترًا (93 ميلًا) . [ 11 ]       

قام الجهاز برسم خريطة لتوزيع العناصر المهمة المختلفة على سطح القمر. على سبيل المثال، حدد جهاز Lunar Prospector GRS عدة مناطق ذات تركيزات عالية من الحديد. [ 12 ]

كان الهدف الأساسي لتجربة GRS هو توفير خرائط عالمية لوفرة العناصر على سطح القمر. وقد صُممت GRS لتسجيل طيف أشعة غاما المنبعثة من:

  1. التحلل الإشعاعي للعناصر الموجودة في قشرة القمر؛ و
  2. العناصر الموجودة في القشرة الأرضية التي تتعرض لقصف الأشعة الكونية وجزيئات الرياح الشمسية.

كانت أهم العناصر التي رصدها مطياف أشعة غاما (GRS) هي اليورانيوم (U) والثوريوم (Th) والبوتاسيوم (K)، وهي عناصر مشعة تُصدر أشعة غاما تلقائيًا، بالإضافة إلى الحديد (Fe) والتيتانيوم (Ti) والأكسجين (O) والسيليكون (Si) والألومنيوم (Al) والمغنيسيوم (Mg) والكالسيوم (Ca)، وهي عناصر تُصدر أشعة غاما عند اصطدامها بالأشعة الكونية أو جسيمات الرياح الشمسية. وقد استُخدم اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم تحديدًا لرسم خريطة لموقع مادة KREEP (مادة تحتوي على البوتاسيوم وعناصر أرضية نادرة والفوسفور، ويُعتقد أنها تشكلت في مراحل متأخرة من تكوين القشرة والوشاح العلوي، ولذا فهي مهمة لفهم تطور القمر). كما كان مطياف أشعة غاما قادرًا على رصد النيوترونات السريعة (فوق الحرارية)، مما ساهم في تعزيز عمل مطياف النيوترونات في البحث عن الماء على سطح القمر.

مطياف النيوترونات (NS)

مطياف النيوترونات الخاص بمركبة استكشاف القمر (NS)
بيانات مطياف النيوترونات التابع لمركبة "لونار بروسبكتور" تُظهر وجود فائض من الهيدروجين عند القطب الجنوبي للقمر. يشير اللون الأرجواني والأزرق الداكن إلى أعلى تركيزات الهيدروجين.

استنادًا إلى بيانات مطياف النيوترونات (NS) الخاص بمستكشف القمر ، حدد علماء المهمة وجود دليل على وجود جليد مائي قمري في الفوهات القطبية للقمر، [ 13 ] ما يقدر بنحو 3 مليارات طن (800 مليار جالون أمريكي).

كان مطياف النيوترونات عبارة عن أسطوانة ضيقة مثبتة بجوار مطياف جسيمات ألفا في نهاية أحد أذرع المسح العلمي الثلاثة لمركبة استكشاف القمر . بلغت دقة الجهاز السطحية 150 كيلومترًا (93 ميلًا) . يتكون مطياف النيوترونات من علبتين، تحتوي كل منهما على الهيليوم-3 وعداد طاقة. تُصدر أي نيوترونات حرارية تصطدم بذرات الهيليوم بصمة طاقة يمكن رصدها وحسابها. غُلفت إحدى العلب بالكادميوم ، والأخرى بالقصدير . يحجب الكادميوم النيوترونات الحرارية (منخفضة الطاقة أو بطيئة الحركة)، بينما لا يفعل القصدير ذلك. النيوترونات الحرارية هي نيوترونات ناتجة عن الأشعة الكونية فقدت جزءًا كبيرًا من طاقتها في تصادماتها مع ذرات الهيدروجين. تشير الاختلافات في عدد النيوترونات بين العلبتين إلى عدد النيوترونات الحرارية المكتشفة، والتي بدورها تشير إلى كمية الهيدروجين في قشرة القمر في موقع معين. من المرجح أن تكون الكميات الكبيرة من الهيدروجين ناتجة عن وجود الماء.  

صُمم جهاز NS للكشف عن كميات ضئيلة من جليد الماء الذي يُعتقد بوجوده على سطح القمر. وكان قادرًا على رصد جليد الماء بنسبة تقل عن 0.01%. ولدراسة الجليد القطبي، كان من المقرر أن يفحص جهاز NS القطبين حتى خط عرض 80 درجة، بحساسية لا تقل عن 10 جزء في المليون من الهيدروجين. أما لدراسات الهيدروجين المزروع، فكان الهدف من جهاز NS فحص سطح القمر بأكمله بحساسية 50 جزء في المليون. يحتوي القمر على عدد من الفوهات المظللة بشكل دائم بالقرب من القطبين، حيث تصل درجة الحرارة باستمرار إلى -190 درجة مئوية (-310 درجة فهرنهايت) . قد تعمل هذه الفوهات كمصائد باردة للماء القادم من المذنبات والنيازك. أي ماء من هذه الأجرام يصل إلى هذه الفوهات قد يتجمد بشكل دائم. كما استُخدم جهاز NS لقياس وفرة الهيدروجين المزروع بفعل الرياح الشمسية .  

مطياف جسيمات ألفا (APS)

مطياف جسيمات ألفا الخاص بمركبة استكشاف القمر (APS)

كان مطياف جسيمات ألفا (APS) مكعبًا يبلغ طول ضلعه حوالي 18 سم (7.1 بوصة) ، مثبتًا بجوار مطياف النيوترونات في نهاية أحد أذرع جهاز "لونار بروسبكتور" العلمية الثلاثة، والتي يبلغ طول كل منها 2.5 متر (8 أقدام وبوصتين ) . احتوى الجهاز على عشرة كواشف سيليكونية محصورة بين أقراص من الذهب والألومنيوم ، موزعة على خمسة من جوانب المكعب الستة. تترك جسيمات ألفا، الناتجة عن تحلل الرادون والبولونيوم، آثارًا مشحونة على رقائق السيليكون عند اصطدامها بها. يُطبق جهد كهربائي عالٍ على السيليكون، ويُضخّم التيار الكهربائي بتوجيهه عبر هذه الآثار إلى قرص الألومنيوم، حيث يُسجل لتحديد هوية الجسيمات. صُمم مطياف جسيمات ألفا لإجراء دراسة شاملة لأحداث انبعاث الغازات وتوزيع البولونيوم بدقة سطحية تبلغ 150 كيلومترًا (93 ميلًا) ودقة تصل إلى 10%.       

صُمم جهاز APS لرصد انبعاثات غاز الرادون على سطح القمر. وقد سجل الجهاز بصمات جسيمات ألفا الناتجة عن التحلل الإشعاعي لغاز الرادون ونظيره البولونيوم . يُفترض أن هذه الانبعاثات، التي ينطلق خلالها الرادون والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون، هي مصدر الغلاف الجوي الرقيق للقمر، وقد تكون ناتجة عن نشاط بركاني/تكتوني منخفض المستوى على سطحه. قد تُسهم المعلومات المتعلقة بوجود هذه الانبعاثات وتوقيتها ومصادرها في تحديد نمط وسرعة النشاط التكتوني على سطح القمر.

تعرض نظام الكشف النشط (APS) لأضرار أثناء الإطلاق، مما أدى إلى تلف أحد أسطح الكشف الخمسة. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لذروة النشاط الشمسي خلال المهمة، حُجبت بيانات القمر بسبب التداخل الشمسي. وقد استُعيدت المعلومات في نهاية المطاف عن طريق إزالة تأثيرات النشاط الشمسي.

تجربة دوبلر للجاذبية (DGE)

تمثيل مرئي لحقل جاذبية القمر بناءً على معاملات التوافقيات الكروية المُحددة من بيانات مركبة استكشاف القمر . يُظهر الجانب الأيسر من الصورة الجانب البعيد من القمر حيث يمكن ملاحظة ازدياد عدم اليقين في حقل الجاذبية.

كانت تجربة دوبلر للجاذبية (DGE) أول عملية مسح قطبي منخفض الارتفاع لحقل جاذبية القمر. وقد أنتجت مهمة كليمنتين سابقًا خريطة ذات دقة منخفضة نسبيًا، لكن تجربة دوبلر للجاذبية التي أجرتها مركبة بروسبكتور حصلت على بيانات أكثر تفصيلًا بخمس مرات تقريبًا: "أول خريطة جاذبية عملية حقيقية للقمر". [ 14 ] وتتمثل الفوائد العملية لذلك في مدارات أكثر استقرارًا على المدى الطويل وكفاءة أفضل في استهلاك الوقود. بالإضافة إلى ذلك، يُؤمل أن تساعد بيانات تجربة دوبلر للجاذبية الباحثين على معرفة المزيد عن أصول القمر وطبيعة لبّه. وقد حددت التجربة ثلاث مناطق جديدة لتركيز الكتلة في الجانب القريب من القمر.

كان الهدف من مهمة مسبار القمر DGE هو دراسة توزيع الكتلة على سطح القمر وداخله. ويتحقق ذلك بقياس انزياح دوبلر في إشارة التتبع في النطاق S عند وصولها إلى الأرض، والتي يمكن تحويلها إلى تسارعات للمركبة الفضائية. ويمكن معالجة هذه التسارعات لتقديم تقديرات لحقل جاذبية القمر، ومن ثمّ يمكن نمذجة موقع وحجم الشذوذات الكتلية التي تؤثر على مدار المركبة الفضائية. وتُقدّم تقديرات توزيع الكتلة على السطح وداخل القمر معلوماتٍ عن القشرة والغلاف الصخري والبنية الداخلية للقمر .

قدمت هذه التجربة أول بيانات عن جاذبية القمر من مدار قطبي منخفض. ولأن تتبع خط البصر كان ضروريًا لهذه التجربة، فقد اقتصر تقدير مجال الجاذبية على الجانب القريب باستخدام طريقة دوبلر. كانت التجربة نتاجًا ثانويًا لتتبع المركبة الفضائية في نطاق التردد S ، ولذلك لم تُحدد لها متطلبات وزن أو طاقة. صُممت التجربة لتوفير مجال جاذبية الجانب القريب بدقة سطحية تبلغ 200 كيلومتر (120 ميلًا) ودقة قياس تبلغ 5 ملي جال (0.05 مليمتر/ثانية²) على شكل معاملات توافقية كروية من الدرجة والرتبة 60. في المهمة الممتدة، حيث هبطت المركبة الفضائية إلى مدار على ارتفاع 50 كيلومترًا (31 ميلًا) ثم إلى 10 كيلومترات (6.2 ميلًا) ، كان من المتوقع أن تتحسن هذه الدقة بمقدار 100 ضعف أو أكثر.       

تم إرسال إشارة القياس عن بُعد للوصلة الهابطة بتردد 2273  ميجاهرتز، ضمن نطاق ترددي ±1 ميجاهرتز، كإشارة مستقطبة  دائريًا يمينيًا، بقدرة اسمية 5 واط وقدرة قصوى 7 واط. أُرسلت وصلات الأوامر الصاعدة بتردد 2093.0542 ميجاهرتز ضمن نطاق ترددي ±1 ميجاهرتز. كان جهاز الإرسال والاستقبال من نوع Loral/Conic القياسي لنطاق S. يمكن استخدام هوائي متعدد الاتجاهات للوصلة الصاعدة والهابطة، أو هوائي حلزوني متوسط ​​الكسب (للوصلة الهابطة فقط). نظرًا لأن المركبة الفضائية كانت مُثبَّتة بالدوران، فقد أدى الدوران إلى انحراف في إشارة دوبلر نتيجة دوران نمط هوائي المركبة الفضائية بالنسبة لمحطة الأرض، حيث بلغ 0.417 هرتز (27.3 مم/ث) للهوائي متعدد الاتجاهات، و-0.0172 هرتز (-1.12 مم/ث) للهوائي متوسط ​​الكسب. تم أخذ عينات بيانات خط البصر كل 5 ثوانٍ لمراعاة معدل دوران المركبة الفضائية الذي يبلغ حوالي 5 ثوانٍ، مما ترك بقايا أقل من 0.1 مم/ث.       

أظهرت البيانات التفصيلية التي تم جمعها أنه بالنسبة للمدار القمري المنخفض، فإن المدارات المستقرة أو "المتجمدة " الوحيدة هي تلك التي تقع عند ميول قريبة من 27 درجة، و50 درجة، و76 درجة، و86 درجة. [ 15 ]

مقياس انعكاس الإلكترون ومقياس المغناطيسية (MAG/ER)

مقياس انعكاس الإلكترونات الخاص بمركبة استكشاف القمر (ER)
مقياس المغناطيسية الخاص بمركبة استكشاف القمر (MAG)
إجمالي قوة المجال المغناطيسي على سطح القمر، المستمدة من تجربة مقياس انعكاس الإلكترون.

رصد جهاز قياس المغناطيسية وجهاز قياس انعكاس الإلكترونات (MAG/ER) معًا حقولًا مغناطيسية سطحية شاذة على سطح القمر، تتناقض بشكلٍ صارخ مع الغلاف المغناطيسي العالمي (الذي يفتقر إليه القمر). فالمجال المغناطيسي العام للقمر ضعيف جدًا بحيث لا يستطيع صد الرياح الشمسية ، لكن جهاز MAG/ER اكتشف شذوذًا سطحيًا صغيرًا قادرًا على ذلك. وقد أُطلق على هذا الشذوذ، الذي يبلغ قطره حوالي 100 كيلومتر (62 ميلًا) ، اسم "أصغر نظام معروف للغلاف المغناطيسي، والغلاف المغناطيسي الخارجي ، وموجة الصدمة الأمامية في النظام الشمسي". [ 16 ] وبسبب هذا الشذوذ وغيره من الخصائص المغناطيسية لسطح القمر، فإن الهيدروجين المترسب بفعل الرياح الشمسية يتوزع بشكل غير منتظم، حيث يكون أكثر كثافة على أطراف الخصائص المغناطيسية. ونظرًا لأن كثافة الهيدروجين تُعد سمة مرغوبة للقواعد القمرية الافتراضية، فقد تكون هذه المعلومات مفيدة في اختيار المواقع المثلى لبعثات قمرية طويلة الأمد محتملة.  

صُمم مقياس انعكاس الإلكترونات (ER) ومقياس المغناطيسية (MAG) لجمع معلومات عن المجالات المغناطيسية القمرية . لا يمتلك القمر مجالًا مغناطيسيًا عالميًا، ولكنه يمتلك مجالات مغناطيسية موضعية ضعيفة على سطحه. قد تكون هذه المجالات بقايا مغناطيسية قديمة لمجال مغناطيسي عالمي سابق، أو قد تكون ناتجة عن اصطدامات نيازك أو ظواهر محلية أخرى. هدفت هذه التجربة إلى المساعدة في رسم خرائط هذه المجالات وتوفير معلومات عن أصولها، وإتاحة إمكانية دراسة توزيع المعادن على سطح القمر، والمساعدة في تحديد حجم وتكوين لب القمر، وتوفير معلومات عن ثنائي القطب المغناطيسي المستحث القمري .

حدد جهاز قياس الطاقة (ER) موقع وقوة المجالات المغناطيسية من خلال طيف الطاقة واتجاه الإلكترونات . وقاس الجهاز زوايا ميل إلكترونات الرياح الشمسية المنعكسة من القمر بواسطة المجالات المغناطيسية القمرية. ويمكن للمجالات المغناطيسية المحلية الأقوى أن تعكس الإلكترونات بزوايا ميل أكبر. ويمكن قياس شدة المجال المغناطيسي التي تصل إلى 0.01 نانوتسلا بدقة مكانية تبلغ حوالي 3 كيلومترات (1.9 ميل) على سطح القمر. أما جهاز قياس المغناطيسية (MAG) فهو مقياس مغناطيسي ثلاثي المحاور ذو بوابة تدفق، مشابه في تصميمه للجهاز المستخدم على متن مركبة مارس غلوبال سيرفيور . ويمكنه قياس سعة واتجاه المجال المغناطيسي على ارتفاع المركبة الفضائية بدقة مكانية تبلغ حوالي 100 كيلومتر (62 ميل) عندما تكون اضطرابات البلازما المحيطة في حدها الأدنى.    

وُضِعَ جهاز قياس المجال المغناطيسي (ER) ووحدة الإلكترونيات في نهاية أحد أذرع القياس العلمية الثلاثة على متن مركبة "لونار بروسبكتور" . وتم تمديد جهاز قياس المجال المغناطيسي (MAG) بدوره على ذراع بطول 0.8 متر ( قدمان و7 بوصات) ، ليصبح المجموع 2.6 متر (8 أقدام و6 بوصات) من "لونار بروسبكتور" لعزله عن المجالات المغناطيسية التي تولدها المركبة الفضائية. بلغ الوزن الإجمالي لجهازي قياس المجال المغناطيسي وجهاز قياس المجال المغناطيسي 5 كيلوغرامات (11 رطلاً) ، واستهلكا 4.5 واط من الطاقة.        

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 "مستكشف القمر" . أرشيف بيانات علوم الفضاء المنسق التابع لناسا . تم الاسترجاع في 9 يناير 2023 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  2. ↑ «وجدنا! جليد عند قطبي القمر» . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يوليو 2018 .
  3. ↑ "جليد على سطح القمر" . nssdc.gsfc.nasa.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24-10-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 04-07-2018 .
  4. ↑ أ.س. كونوبليف؛ أ.ب. بيندر؛ ل.ل. هود؛ أ.ب. كوسينسكاس؛ و.ل. سيوجرين؛ ج.ج. ويليامز (1998). "تحسين مجال جاذبية القمر من مركبة لونار بروسبكتور ". مجلة ساينس . 281 (5382): 1476-1480 . رمز Bibcode : 1998Sci...281.1476K . doi : 10.1126/science.281.5382.1476 . PMID 9727968 . 
  5. ↑ بايندر، آلان ب. (4 سبتمبر 1998). "مستكشف القمر: نظرة عامة". مجلة ساينس . 281 (5382): 1475-1476 . رمز Bibcode : 1998Sci...281.1475B . doi : 10.1126/science.281.5382.1475 . ISSN 0036-8075 . PMID 9727967 .  
  6. ↑ "ناسا - مركز مراقبة الفضاء التابع للوكالة الوطنية لمكافحة الإرهاب - المركبة الفضائية - التفاصيل" . nssdc.gsfc.nasa.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أغسطس 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 يوليو 2018 .
  7. ↑ بايندر، آلان ب. (2005). مستكشف القمر: ضد كل الصعاب . توسون: كين برس. ص 1181. ISBN  978-1-928771-31-9. OCLC 61137782 . 
  8. ↑ "جين شوميكر - مؤسس علم الجيولوجيا الفلكية | هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية" . www.usgs.gov . مؤرشف من الأصل بتاريخ 28 أبريل 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2022 .
  9. ↑ "جين شوميكر | عالم جيولوجيا فلكية أمريكي | بريتانيكا" . www.britannica.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25 أبريل 2022. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أبريل 2022 .
  10. ↑ بيرغر، إريك (14 يناير 2016). "حطام فضائي مشتعل اصطدم بالأرض في نوفمبر، يُرجح أنه من صاروخ قمري" . آرس تكنيكا . مؤرشف من الأصل في 24 مارس 2019. تم الاطلاع عليه في 24 مارس 2019 .
  11. ↑ دي جيه لورانس؛ دبليو سي فيلدمان؛ بي إل باراكلو؛ إيه بي بيندر؛ آر سي إلفيك؛ إس موريس؛ دي آر تومسن (1998). "خرائط العناصر العالمية للقمر: مطياف أشعة غاما لمركبة لونار بروسبكتور ". مجلة ساينس . 281 (5382): 1484-1489 . رمز Bibcode : 1998Sci...281.1484L . doi : 10.1126/science.281.5382.1484 . PMID 9727970 . 
  12. ↑ "توزيع الحديد - مستكشف القمر " . ناسا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-06-2008 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14-07-2008 .
  13. ↑ "نتائج مطياف النيوترونات" . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 مايو 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2008 .
  14. ↑ "نتائج تجربة جاذبية دوبلر" . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 يوليو 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2008 .
  15. ↑ بيل، ترودي إي. (2006-11-06). فيليبس، توني (محرر). "مدارات قمرية غريبة" . ساينس@ناسا . ناسا . مؤرشف من الأصل في 2021-12-04 . تم الاسترجاع في 2017-09-08 .
  16. ↑ "نتائج مقياس المغناطيسية / مقياس انعكاس الإلكترون" . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-05-2010 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14-07-2008 .
  • موقع " مستكشف القمر " . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 يناير 1998. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أبريل 2006 .
  • نتائج مهمة GRS . موقع Lunar Prospector الإلكتروني . وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 فبراير 2006. تاريخ الاطلاع: 24 أبريل 2006 .
  • نتائج مطياف جسيمات ألفا . موقع مركبة استكشاف القمر . وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26 ديسمبر 2005. تاريخ الاطلاع: 24 أبريل 2006 .
  • نتائج مهمة MAG/ER . موقع Lunar Prospector الإلكتروني . وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 مايو 2010. تاريخ الاطلاع: 24 أبريل 2006 .
  • نتائج مطياف النيوترونات . موقع مركبة استكشاف القمر . وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 مايو 2008. تاريخ الاطلاع: 24 أبريل 2006 .
  • نتائج مهمة DGE . موقع Lunar Prospector الإلكتروني . وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 يوليو 2008. تاريخ الاطلاع: 24 أبريل 2006 .
  • "وجدنا! تم العثور على جليد عند قطبي القمر" . موقع Lunar Prospector الإلكتروني . وكالة ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 9 ديسمبر 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أبريل 2006 .
  • نبذة عن مهمة مستكشف القمر من قسم استكشاف النظام الشمسي التابع لناسا
  • إيزبيل، دوغلاس؛ مورس، ديفيد؛ ريش، بيكي (13 أكتوبر 1999). "بيان صحفي حول اصطدام مركبة لونار بروسبكتور " . ناسا. مؤرشف من الأصل (ملف نصي) بتاريخ 13 ديسمبر 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أبريل 2006 .
  • استكشاف القمر: مهمة التنقيب القمري