مارس غلوبال سيرفيور

في 2 نوفمبر 2006، فقدت وكالة ناسا الاتصال بالمركبة الفضائية بعد أن أمرتها بتعديل ألواحها الشمسية. ومضت عدة أيام قبل أن يتم استقبال إشارة خافتة تشير إلى أن المركبة الفضائية قد دخلت وضع الأمان وتنتظر المزيد من التعليمات. ^{[ 3 ]}

في 21 و22 نوفمبر/تشرين الثاني 2006، فشلت مركبة استكشاف المريخ العالمية (MGS) في نقل الاتصالات إلى مركبة أوبورتيونيتي الجوالة على سطح المريخ. واستجابةً لهذا العطل، صرّح فوك لي، مدير برنامج استكشاف المريخ، قائلاً: "بصراحة، لقد استنفدنا جميع الاحتمالات الممكنة لإعادة الاتصال، ونواجه احتمال توقف التدفق الهائل للبيانات العلمية التي كانت تُرسلها مركبة استكشاف المريخ العالمية". ^{[ 6 ]}

في 13 أبريل 2007، أعلنت وكالة ناسا أن فقدان المركبة الفضائية نجم عن خلل في تحديث معلمات برنامج نظامها. ^{[ 3 ]} صُممت المركبة الفضائية لتضم نسختين متطابقتين من برنامج النظام لضمان التكرار والتحقق من الأخطاء. وقد واجهت التحديثات اللاحقة للبرنامج خطأً بشريًا عندما قام مشغلان مستقلان بتحديث نسختين منفصلتين بمعلمات مختلفة. تبع ذلك تحديث تصحيحي تضمن، دون علم المشغلين، عطلًا في الذاكرة، مما أدى إلى فقدان المركبة الفضائية.

كان الهدف الأصلي من المركبة الفضائية هو مراقبة المريخ لمدة عام مريخي واحد (ما يعادل عامين أرضيين تقريبًا ). إلا أنه نظرًا لما أنتجته من بيانات قيّمة، مددت وكالة ناسا المهمة ثلاث مرات. لا تزال المركبة في مدار دائري شبه قطبي مستقر على  ارتفاع حوالي 450 كيلومترًا، وكان من المتوقع أن تتحطم على سطح الكوكب في وقت ما بعد عام 2047 تقريبًا، أي بعد إطلاقها الأصلي، بعد أن تكون قد أمضت خمسين عامًا في الدوران حول الكوكب الأحمر. يهدف هذا الإجراء إلى منع تلوث سطح المريخ بأي جراثيم قد تكون عالقة بالمركبة. ^{[ 4 ]}

خمسة أجهزة علمية حملت على متن مركبة MGS: ^{[ 8 ]}

• كاميرا مدار المريخ ( MOC ) التي تشغلها شركة مالين لأنظمة علوم الفضاء - كانت تُعرف سابقًا باسم كاميرا مراقب المريخ [ ^{9 ] [ 10 ] ،} وتستخدم ثلاثة أجهزة: كاميرا ذات زاوية ضيقة تلتقط صورًا عالية الدقة (أبيض وأسود) (عادةً من 1.5 إلى 12 مترًا لكل بكسل)، وكاميرات ذات زاوية واسعة حمراء وزرقاء لتوفير سياق (240 مترًا لكل بكسل) وتصوير عالمي يومي (7.5  كيلومتر لكل بكسل). وقد التقطت كاميرا مدار المريخ أكثر من 240,000 صورة تغطي أجزاءً من 4.8 سنوات مريخية، من سبتمبر 1997 إلى نوفمبر 2006. ^{[ 11 ]}
• مقياس الارتفاع الليزري لمركبة المريخ المدارية ( MOLA ) – صُمم جهاز MOLA لتحديد التضاريس العالمية للمريخ. وقد عمل كمقياس ارتفاع حتى وصل جزء من الليزر إلى نهاية عمره الافتراضي في يونيو 2001. ثم عمل الجهاز كمقياس إشعاع حتى أكتوبر 2006. ^{[ 12 ]}

• مطياف الانبعاث الحراري ( TES ) – قام هذا الجهاز برسم خريطة التركيب المعدني للسطح عن طريق مسح الانبعاثات الحرارية. ^{[ 13 ]}
• مقياس المغناطيسية ومقياس انعكاس الإلكترون ( MAG/ER ) - تم استخدام هذا الجهاز لاستجواب المجالات المغناطيسية للكوكب ^{[ 14 ]} وحدد أن المريخ ليس لديه مجال مغناطيسي عالمي ولكن بدلاً من ذلك العديد من المجالات المحلية الأصغر .
• المذبذب فائق الاستقرار ( USO/RS ) - تم استخدام قياسات الساعة الدقيقة من هذا الجهاز لرسم خرائط التغيرات في مجال الجاذبية. ^{[ 15 ]}
• هوائي الترحيل المريخي ( MR ) – دعم هوائي الترحيل المريخي مركبات استكشاف المريخ الجوالة لنقل البيانات إلى الأرض بالتزامن مع ذاكرة كاميرا مدار المريخ بسعة 12 ميجابايت. ^{[ 8 ] [ 16 ]}

دارت المركبة الفضائية حول المريخ مرة كل 117.65 دقيقة على ارتفاع متوسط ​​قدره 378 كيلومترًا (235 ميلًا) . وانتقلت المركبة في مدار شبه قطبي (ميل = 93 درجة)، دائري الشكل تقريبًا، من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي في أقل من ساعة. وقد تم اختيار هذا الارتفاع لجعل المدار متزامنًا مع الشمس، بحيث تُؤخذ جميع الصور التي التقطتها المركبة لنفس معالم سطح المريخ في تواريخ مختلفة تحت ظروف إضاءة متطابقة. بعد كل دورة، رصدت المركبة الكوكب بزاوية 28.62 درجة غربًا نظرًا لدوران المريخ تحتها. وبالتالي، كانت الساعة دائمًا 14:00 بالنسبة للمركبة، حيث انتقلت من منطقة زمنية إلى أخرى بنفس سرعة دوران الشمس. بعد سبعة أيام شمسية و88 دورة، كانت المركبة تعود تقريبًا إلى مسارها السابق، مع انحراف قدره 59 كيلومترًا شرقًا. وهذا يضمن تغطية كاملة لسطح المريخ في نهاية المطاف. ^{[ 8 ]}   

في مهمتها الممتدة، بالإضافة إلى دراسة الكوكب الذي يقع أسفلها مباشرةً، نفّذت مركبة MGE مناورات دوران وانحراف لالتقاط صور من مسارها العمودي . تُعرف مناورات الدوران ، التي تُسمى ROTOs (فرص الاستهداف بالدوران فقط)، بتدوير المركبة الفضائية يمينًا أو يسارًا عن مسارها الأرضي لالتقاط صور بزاوية تصل إلى 30 درجة من المسار العمودي. وكان من الممكن إضافة مناورة انحراف لتعويض الحركة النسبية بين المركبة الفضائية والكوكب. تُسمى هذه المناورة CPROTO (فرصة الاستهداف بالدوران والانحراف التعويضي)، وقد سمحت بتصوير عالي الدقة بواسطة كاميرا مدار المريخ (MOC) الموجودة على متن المركبة. ^{[ 19 ]}

إضافة إلى ذلك، كان بإمكان مركبة MGS التقاط صور لأجرام سماوية أخرى تدور في مدارها، مثل المركبات الفضائية الأخرى وأقمار المريخ. وفي عام 1998، التقطت صورة لما سُمّي لاحقًا بصخرة فوبوس الضخمة ، والتي عُثر عليها في صورة MOC رقم 55103. ^{[ 20 ]}

بعد تحليل مئات الصور عالية الدقة لسطح المريخ التي التقطتها المركبة الفضائية، وجد فريق من الباحثين أن التجوية والرياح على الكوكب تخلق تضاريس، وخاصة الكثبان الرملية، على غرار تلك الموجودة في بعض صحاري الأرض. ^{[ 21 ]}

ومن الاكتشافات الأخرى التي أسفرت عنها هذه المهمة:

• يمتلك المريخ قشرة طبقية تمتد إلى أعماق تصل إلى 10  كيلومترات أو أكثر. ولتكوين هذه الطبقات، كان لا بد من تعرض كميات كبيرة من المواد للتجوية والنقل والترسيب.

• 
  طبقات في فوهة بركانية قديمة في شبه الجزيرة العربية، كما رصدتها هيئة المسح الجيولوجي الماليزية (MGS) ضمن برنامج الاستهداف العام التابع لمركز رصد البراكين (MOC) . قد تتشكل هذه الطبقات بفعل البراكين أو الرياح أو الترسيب تحت الماء. الفوهات على اليسار هي فوهات قاعدية.
• 
  طبقات في فوهة بركانية تم العثور عليها داخل حوض فوهة شياباريلي كما رصدتها مركبة MGS. الصورة من منطقة سينوس سابايوس .
• 
  التلال والطبقات في مربع إيوليس ، كما يراها جهاز المسح الجيولوجي الماليزي (MGS).

• من المحتمل أن يكون نصف الكرة الشمالي مليئًا بالفوهات مثل نصف الكرة الجنوبي، لكن معظم الفوهات مدفونة.
• تم دفن العديد من المعالم، مثل فوهات الاصطدام، ثم تم استخراجها مؤخراً.

• 
  فوهة بركانية كانت مدفونة في عصر آخر، وتكشفها عوامل التعرية الآن، كما رصدها مسبار مارس غلوبال سيرفيور ضمن برنامج الاستهداف العام التابع لمركز عمليات المريخ . تقع الصورة في منطقة نواكيس .
• 
  كانت تدفقات الحمم البركانية مغطاة في السابق، أما الآن فقد تم الكشف عن هذه التدفقات الصفائحية.
• 
  كانت الفوهة مدفونة، والآن يكشف عنها التعرية. الصورة موجودة في منطقة إسمنيوس لاكوس .
• 
  يبدو نصف الكرة الشمالي أملسًا، لكن الفوهات مغطاة. هنا، تظهر مجموعة من الفوهات جزئيًا. الصورة موجودة في منطقة سيبرينيا .

• تُغطى مساحات شاسعة من سطح المريخ بغطاء يغطي جميع المنحدرات باستثناء أشدها انحدارًا. يكون هذا الغطاء أحيانًا أملسًا، وأحيانًا أخرى مليئًا بالحفر. ويعتقد البعض أن هذه الحفر ناتجة عن تبخر الماء من الجليد المدفون نتيجة التسامي (تحول الجليد مباشرة إلى بخار).

• 
  صورة مقرّبة لسطح فايثونتيس التقطها مسبار مارس غلوبال سيرفيور ، ضمن برنامج الاستهداف العام لمركز عمليات المريخ . يُعتقد أن الحفر ناتجة عن تحوّل الجليد المدفون إلى غاز.
• 
  يُغطي الغطاء معظم المنطقة. لاحظ غياب الصخور الكبيرة على واجهة الجرف. المنطقة التي تُظهر حواف الغطاء مُحاطة بدائرة. الصورة موجودة في مربع إسمينيوس لاكوس .
• 
  مادة الوشاح، كما رصدتها مركبة الفضاء MGS.
• 
  جرف شديد الانحدار في منطقة إسمنيوس لاكوس، مغطى بغطاء أملس. التُقطت الصورة ضمن برنامج الاستهداف العام التابع لوزارة الاتصالات .

• تُغطى بعض المناطق بمواد غنية بالهيماتيت . وقد يكون الهيماتيت قد ترسب بفعل المياه السائلة في الماضي. ^{[ 22 ]}
• تبين أن الخطوط الداكنة ناتجة عن زوابع غبارية عملاقة . وقد لوحظ أن مسارات الزوابع الغبارية تتغير بشكل متكرر؛ بعضها يتغير في شهر واحد فقط. ^{[ 23 ]}

• 
  نمط مسارات كبيرة وصغيرة خلّفتها زوابع غبارية عملاقة كما رصدها مسبار مارس غلوبال سيرفيور ، ضمن برنامج الاستهداف العام التابع لمركز عمليات المريخ . تقع الصورة في منطقة إريدانيا .
• 
  فوهة كيبلر (فوهة على سطح المريخ) تظهر آثار زوبعة غبارية، كما رصدها مسبار مارس غلوبال سيرفيور . كيبلر فوهة كبيرة تقع في منطقة إريدانيا .
• 
  زوبعة غبارية، كما رآها فريق ميتال جير سوليد.
• 
  إعصار غباري أثناء تحركه، يظهر ظله على اليمين. الصورة موجودة في منطقة سيبرينيا .

• لوحظ أن الغطاء المتبقي للقطب الجنوبي يشبه الجبن السويسري، حيث توجد به ثقوب يصل عمقها عادةً إلى بضعة أمتار. وتزداد هذه الثقوب اتساعًا كل عام، مما يشير إلى احتمال ارتفاع درجة حرارة هذه المنطقة أو نصف الكرة الأرضية. ^{[ 24 ]} إلا أن الادعاءات بأن هذا يمثل اتجاهًا عالميًا ما هي إلا انتقاء انتقائي للبيانات الإقليمية مقارنةً بمجموعة البيانات الكوكبية، ونتائج MOC مقارنةً بنتائج TES وعلوم الراديو (انظر أدناه).

• 
  تغيرات في القطب الجنوبي من عام 1999 إلى عام 2001، كما رصدها مسبار مارس غلوبال سيرفيور . لاحظ كيف اتسعت الثقوب الشبيهة بالجبن السويسري خلال العامين.
• 
  تضاريس تشبه الجبن السويسري، كما تراها لعبة MGS. يبلغ ارتفاع أكبر هضبة في الصورة 4 أمتار.
• 
  طبقات تشبه طبقات الجبن السويسري. توجد طبقة علوية فاتحة وطبقة سفلية داكنة.
• 
  صورة مقرّبة لتضاريس تشبه الجبن السويسري. من المحتمل أن يكون النمط المضلع قد تشكّل بفعل أخاديد ضحلة.

• رصد مطياف الانبعاث الحراري بالأشعة تحت الحمراء لدراسات الغلاف الجوي وعلم المعادن. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]} وجد مطياف الانبعاث الحراري أن مناخ كوكب المريخ قد برد منذ مهمة فايكنغ، ^{[ 28 ]} وأن معظم سطح المريخ مغطى بالصخور البركانية.

• 
  سيراونيوس ثولوس، أحد البراكين العديدة الموجودة على سطح المريخ.
• 
  تتدفق الحمم البركانية في منطقة ثارسيس الرباعية .
• 
  تُظهر الصورة تدفقات الحمم البركانية الحديثة والقديمة من قاعدة جبل أوليمبوس . السهل المسطح يُمثل التدفق الحديث، بينما يحتوي التدفق القديم على قنوات ذات ضفاف على طول حوافها. وجود هذه الضفاف شائع في العديد من تدفقات الحمم البركانية.
• 
  بركان صغير في منطقة فينيسيس لاكوس . تغطي الصورة مسافة 1.9 ميل (3.1 كم) .  

• عُثر على مئات الصخور الضخمة بحجم المنازل في بعض المناطق. وهذا يدل على أن بعض المواد تتمتع بقوة كافية للتماسك، حتى عند انزلاقها إلى أسفل المنحدر. وقد ظهرت معظم هذه الصخور في مناطق بركانية، لذا يُرجح أنها تشكلت من تدفقات الحمم البركانية المتآكلة. ^{[ 21 ]}

• 
  تنتشر في هذه الصورة صخور بحجم المنازل.
• 
  تقع هذه الصخور بالقرب من جبل أسكرايوس ، وهو بركان على سطح المريخ. من المحتمل أن تشكل البراكين على المريخ صخورًا صلبة تتكون من البازلت المقاوم للتآكل في بيئة المريخ الحالية.

• لوحظت آلاف الخطوط الداكنة على المنحدرات . ويعتقد معظم العلماء أنها ناتجة عن انهيار الغبار. ^{[ 21 ]} ومع ذلك، يعتقد بعض الباحثين أن الماء قد يكون له دور في ذلك. ^{[ 29 ]}

• 
  شهدت العديد من السلاسل تغييرات خلال السنوات العديدة التي عملت فيها لعبة ميتال جير سوليد.
• 
  أرضية فوهة تيخونرافوف ، كما رصدتها مركبة مارس غلوبال سيرفيور . انقر على الصورة لمشاهدة الخطوط والطبقات الداكنة على المنحدر. تقع فوهة تيخونرافوف في منطقة شبه الجزيرة العربية .
• 
  خطوط داكنة في مربع دياكريا ، كما رصدها مسبار مارس غلوبال سيرفيور ، ضمن برنامج الاستهداف العام التابع لمركز عمليات المريخ .

استُخدمت بيانات من تجربة MGS لإجراء اختبار لظاهرة ترنح لينس-ثيرينغ النسبية العامة، والتي تتكون من ترنح طفيف لمستوى مدار جسيم اختباري يتحرك حول كتلة مركزية دوارة، مثل كوكب. وقد نوقشت تفسيرات هذه النتائج. ^{[ 30 ] [ 31 ]}

تم اكتشاف مئات الأخاديد التي تشكلت من المياه السائلة، ربما في العصور الحديثة. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

• 
  مجموعة من الأخاديد على الجدار الشمالي للفوهة الواقعة غرب فوهة نيوتن (خط عرض 41.3047 درجة جنوبًا، خط طول 192.89 درجة شرقًا). التقطت الصورة بواسطة مركبة مارس غلوبال سيرفيور ، ضمن برنامج الاستهداف العام التابع لمركز عمليات المريخ . تقع الصورة في منطقة فايثونتيس .
• 
  أخاديد في فوهة بركانية في منطقة إريدانيا ، شمال فوهة كيبلر الكبيرة . كما توجد معالم قد تكون بقايا أنهار جليدية قديمة . أحدها، على اليمين، على شكل لسان. التُقطت الصورة ضمن برنامج الاستهداف العام التابع لمركز رصد البراكين .
• 
  الأخاديد على أحد جدران فوهة بركان كايزر. عادةً ما توجد الأخاديد في جدار واحد فقط من الفوهة.
• 
  صورة ملونة كاملة للأخاديد على جدار جورجونوم كاوس . تقع الصورة في ساحة فايثونتيس .

أظهرت بعض القنوات على سطح المريخ قنوات داخلية تشير إلى تدفقات سوائل مستمرة. وأشهرها تلك الموجودة في وادي نانيدي . كما تم العثور على قناة أخرى في وادي نيرغال . ^{[ 21 ]}

في 6 ديسمبر 2006، نشرت وكالة ناسا صورًا لفوهتين في تيرا سيرينوم وسنتوري مونتيس ، والتي يبدو أنها تُظهر وجود مياه جارية على سطح المريخ في وقت ما بين عامي 1999 و2001. التقطت هذه الصور بواسطة مركبة مارس غلوبال سيرفيور الفضائية، ومن المحتمل جدًا أن تكون هذه الصور آخر إسهاماتها في معرفتنا بالمريخ، وفي الإجابة على سؤال وجود الماء على هذا الكوكب. ^{[ 35 ]}