شبكة المريخ

📅 آخر تحديث: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

كانت مهمة Mars MetNet مهمة علمية مُخطط لها لدراسة الغلاف الجوي للمريخ ، أطلقها المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية بالتعاون مع روسيا وإسبانيا. وبحلول سبتمبر 2013، تم تصنيع واختبار نظامين جاهزين للطيران للدخول والهبوط. وفي عام 2015، كان التمويل الأساسي للمشروع متوفرًا حتى عام 2020. وحتى عام 2016، لم يتم تحديد مركبة الإطلاق أو موعد الإطلاق المبدئي.

يهدف المشروع إلى إنشاء شبكة واسعة النطاق لرصد سطح المريخ لدراسة بنية غلافه الجوي، وخصائصه الفيزيائية، وأحواله الجوية . ويتألف الجزء الأكبر من المهمة من 16 مركبة هبوط تابعة لشبكة MetNet تُنشر على سطح المريخ.

تاريخ

بدأ فريق المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية (FMI) بوضع المفاهيم الأساسية لمشروع MetNet المريخي في أواخر ثمانينيات القرن الماضي. وتطورت الفكرة على مدى عقد من الزمن، وبدأ العمل على تطوير المشروع فعليًا في عام 2000. [ 3 ] [ 4 ] ويمكن اعتبار MetNet امتدادًا لمشروع NetLander ، ومهمة Mars 96 الروسية ، ومفاهيم مهمتي Marsnet و InterMarsnet التابعتين لوكالة الفضاء الأوروبية . [ 5 ] من بين هذه المشاريع، وصلت مهمة Mars 96 إلى مرحلة الإطلاق، إلا أن فشل عملية حقن المرحلة الرابعة من الصاروخ في مسار عبور المريخ أدى إلى دخوله الغلاف الجوي وتفككه. وكانت هذه المهمة متعددة المراحل تتضمن مسبارين مخترقين يشبهان MetNet إلى حد كبير، مع اختلاف رئيسي يتمثل في أن الجزء الأمامي منهما ينفصل عن الجزء الخلفي عند الاصطدام، ويغوصان عدة أمتار في باطن الأرض.

كانت MetNet من بين المهام المقترحة في الجمعية العامة للاتحاد الأوروبي لعلوم الأرض في أبريل 2016. [ 6 ]

حالة

يهدف مشروع Mars MetNet في نهاية المطاف إلى نشر عشرات المركبات الهابطة على سطح المريخ. ويجري تطوير هذا المشروع من قبل اتحاد يضم المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية (الجهة الرائدة في المشروع)، ومعهد أبحاث الفضاء الروسي (بالتعاون مع جمعية لافوتشكين )، والمعهد الوطني للتقنية الفضائية (INTA) من إسبانيا. [ 1 ] [ 7 ]

يستمر تمويل تطوير البرنامج الأساسي حتى عام 2020. [ 8 ] ويجري حاليًا تحديد المهمة التمهيدية ومناقشة فرص الإطلاق. [ 8 ] ستتألف المهمة التمهيدية من مركبة هبوط واحدة، وهي مُصممة كمهمة تجريبية في مجالي التكنولوجيا والعلوم. وفي حال نجاحها وتوفر التمويل اللازم، يُقترح نشر المزيد من مركبات الهبوط في فترات الإطلاق اللاحقة. [ 9 ]

بحلول عام 2013، اكتملت جميع أنشطة التأهيل، وبدأ تصنيع مكونات الحمولة ونموذج الطيران. [ 10 ] وبحلول سبتمبر 2013، تم تصنيع نظامين للدخول والهبوط (EDLS) جاهزين للطيران، وخضعا للاختبارات وحصلا على مستويات قبول. [ 11 ] يُستخدم أحد هذين النظامين لإجراء المزيد من الاختبارات البيئية، بينما يُعتبر النظام الثاني حاليًا صالحًا للطيران. شملت الاختبارات مقاومة الاهتزاز والحرارة والصدمات الميكانيكية، وهي لا تزال جارية حتى أبريل 2015. [ 12 ] قد يتم تجديد وحدة نظام الدخول والهبوط التجريبي لاحقًا لاستخدامها في الطيران. [ 12 ]

الأهداف العلمية

يتطلب التوصيف الدقيق لأنماط دوران الغلاف الجوي المريخي، وظواهر الطبقة الحدية، والدورات المناخية، إجراء قياسات أرصاد جوية متزامنة في الموقع من شبكات محطات على سطح المريخ. [ 5 ] ونظرًا لأن الأرصاد الجوية، على وجه الخصوص، والمناخ ، بشكل عام، تتغير زمانيًا ومكانيًا ، فإن أنجع وسيلة لرصدها هي إجراء قياسات متزامنة في مواقع متعددة وعلى مدى فترة زمنية كافية. تتضمن شبكة Mars MetNet شبكة عالمية متعددة النقاط من المجسات السطحية، مدعومة بقمر صناعي في مداره، لمدة متوقعة تبلغ سنتين مريخيتين. ويُعتبر ما بين 10 إلى 20 نقطة رصد الحد الأدنى للحصول على صورة واضحة للظواهر الجوية على نطاق الكوكب بأكمله. [ 13 ]

تتمثل الأهداف العلمية للمركبة الهابطة في دراسة ما يلي: [ 14 ]

  • ديناميكيات الغلاف الجوي ودورانه
  • التفاعلات بين سطح الأرض والغلاف الجوي وطبقة الحدود الكوكبية
  • آليات رفع الغبار
  • دورات ثاني أكسيد الكربون والماء والغبار
  • تطور مناخ المريخ

تهدف مهمة Mars MetNet Precursor إلى تأكيد مفهوم نشر محطات الأرصاد الجوية المصغرة على سطح المريخ، والحصول على بيانات الغلاف الجوي خلال مرحلة الهبوط، والحصول على معلومات حول الأرصاد الجوية وبنية السطح في موقع الهبوط لمدة عام مريخي واحد أو أكثر. [ 15 ]

مفهوم المركبة الهابطة

رسم تخيلي لمركبة اصطدام تابعة لشبكة ميت نت تدخل الغلاف الجوي للمريخ. الوحدة السفلية: درع حراري قابل للنفخ؛ الوحدة العلوية: جهاز إبطاء قابل للنفخ بطول 1.8 متر

ستستخدم كل مركبة هبوط تابعة لشبكة MetNet، أو مسبار اصطدام، نظام دخول وهبوط قابل للنفخ بدلاً من الدروع الحرارية الصلبة والمظلات المستخدمة في مركبات الهبوط شبه الصلبة السابقة. [ 16 ] وبهذه الطريقة ، يتم تحسين نسبة كتلة الحمولة إلى الكتلة الإجمالية، وتوفير المزيد من موارد الكتلة والحجم للحمولة العلمية. يمكن تقسيم عملية هبوط مركبة MetNet في الغلاف الجوي إلى مرحلتين: مرحلة التباطؤ الديناميكي الهوائي الأساسية، أو مرحلة التباطؤ باستخدام "وحدة الكبح القابلة للنفخ"، ومرحلة التباطؤ الديناميكي الهوائي الثانوية، أو مرحلة التباطؤ باستخدام "وحدة الكبح الإضافية القابلة للنفخ". ستبلغ سرعة الهبوط النهائية للمسبارات من 44.6 إلى 57.6 مترًا في الثانية. [ 2 ] سيبلغ العمر التشغيلي لمركبة الهبوط على سطح المريخ سبع سنوات. [ 17 ] 

الانتشار

كحمولة ثانوية

بما أن متطلبات مركبة النقل ليست واسعة النطاق، يمكن إطلاق مركبات الهبوط التابعة لشبكة MetNet المريخية مع أي مهمة متجهة إلى المريخ. ويمكن أن تُحمل هذه المركبات على متن مركبة مدارية مريخية تابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أو ناسا أو روسيا أو الصين، أو كإضافة إلى مركبات هبوط مريخية أكبر حجماً مثل ExoMars . [ 1 ]

إطلاق مخصص

كما يجري دراسة إطلاق مخصص يضم عدة وحدات من مدار أرضي منخفض. [ 1 ] سيتم نشر معظم مركبات الهبوط التابعة لشبكة MetNet المريخية على سطح المريخ بشكل منفصل قبل أسابيع قليلة من وصولها إليه، وذلك لتقليل كمية الوقود اللازمة لمناورات التباطؤ. بعد ذلك، سيتم وضع منصة القمر الصناعي في مدار حول المريخ، وسيتم نشر آخر عدد من مركبات الهبوط التابعة لشبكة MetNet المريخية من المدار إلى سطح المريخ، لتتمكن من الهبوط على أي منطقة مختارة من سطحه ضمن نطاق خط عرض +/- 30 درجة لتحقيق الكفاءة المثلى للألواح الشمسية. [ 1 ] [ 5 ] سيقوم جهاز قياس صوتي على متن المركبة المدارية بإجراء قياسات جوية مستمرة، مكملاً بذلك الملاحظات الميدانية . كما ستعمل المركبة المدارية كحلقة وصل رئيسية لنقل البيانات بين مركبات الهبوط والأرض. [ 1 ] [ 5 ]

مهمة تمهيدية

يمكن إطلاق مهمة تجريبية للتكنولوجيا تسمى "مهمة المريخ التمهيدية لشبكة ميت نت" إما بالتزامن مع مهمة أخرى إلى المريخ أو بإطلاق مخصص باستخدام صاروخ فولنا الروسي - وهو صاروخ باليستي بحري معدل من غواصة . [ 18 ]

كان المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية (FMI) قد خطط في الأصل لإطلاق مركبة الهبوط التجريبية على متن مهمة فوبوس غرانت في عام 2011. إلا أنه تم استبعاد مركبة الهبوط التابعة لشبكة الأرصاد الجوية المريخية من مهمة فوبوس غرانت بسبب قيود الوزن المفروضة على المركبة الفضائية. وفي وقت لاحق، فشلت فوبوس غرانت في مغادرة مدار الأرض وتحطمت في المحيط الهادئ في 16 يناير 2012. [ 19 ] ولم يُحدد بعد موعد إطلاق المهمة التمهيدية.

الحمولة

قد تتضمن الحمولة النظرية لمهمة Mars MetNet Precursor الأدوات التالية: [ 12 ] [ 15 ]

  • MetBaro: مستشعر ضغط بحد أقصى 1015 هكتوباسكال (100 غرام)
  • MetHumi: مستشعر الرطوبة (15 غرام)
  • MetTemp: مستشعر درجة حرارة بنطاق من -110  درجة مئوية إلى +30  درجة مئوية (2 غرام)
  • كاميرا بانورامية بأربع عدسات مثبتة على مسافات 90 درجة (100 غرام)
  • MetSIS: مستشعر إشعاع شمسي مزود بنظام اتصالات لاسلكية بصرية لنقل البيانات [ 20 ]
  • مستشعر الغبار: كاشف للغبار والغاز بالأشعة تحت الحمراء (42 جم) [ 21 ]

قوة

تم تجهيز مركبات الهبوط الاصطدامية بألواح شمسية مرنة ، مثبتة على الجانب العلوي من وحدة الكبح القابلة للنفخ، والتي ستوفر حوالي 0.6 واط خلال النهار. [ 1 ] ولأن الطاقة المُقدمة غير كافية لتشغيل جميع الأجهزة في وقت واحد، يتم تفعيلها بالتتابع وفقًا للظروف البيئية المختلفة. [ 16 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 هاري، أ.م. لينونين، J.؛ ميريكاليو، س. باتون، م. هوكا، ه.؛ بولكو، J .؛ لينكين، V.؛ ليباتوف، ف؛ بيتشكادزي، ك؛ بولياكوف، أ. أوسبنسكي، م.؛ فاسكيز، L.؛ غيريرو، H.؛ كريسب، د؛ هابرل، ر. كالكوت، س. ويلسون، C.؛ تايلور، ب. لانج، سي. دالي، م. ريختر، ل.؛ جومان، ر. بوميرو، J .؛ انسَ يا ف؛ لوجنون، دكتوراه؛ زارنيكي، ج. (2012). “الخطط المستقبلية لمهمات MetNet Lander Mars” (PDF) . ملخصات البحوث الجيوفيزيائية . 14 (EGU2012-8224): 8224. رمز Bibcode : 2012EGUGA..14.8224H . تاريخ الاسترجاع: 18 فبراير 2014 .
  2. 1 2 "MetNet: EDLS Concept" . المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية . 2013. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2014-04-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-02-19 .
  3. ↑ "مقدمة لمهمة شبكة الأرصاد الجوية للمريخ" . المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية . 2013. مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 أبريل 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 فبراير 2014 .
  4. ↑ نظرة عامة على مهمة MetNet - Precursor (مؤرشفة بتاريخ 20 يوليو 2011 في Wayback Machine)
  5. ١ ٢ ٣ ٤ "مهمة استكشافية للمريخ" . عالم الطاقة والبيئة . ١٧ أكتوبر ٢٠٠٧. مؤرشف من الأصل في ١٧ مارس ٢٠٠٩. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٨ فبراير ٢٠١٤ .
  6. ↑ "مهمة مارس ميتنت - شبكة محطات الرصد الجوي المريخية" (ملف PDF) . الجمعية العامة للاتحاد الأوروبي لعلوم الأرض 2016. 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 نوفمبر 2022 .
  7. ↑ رودريغيز، ميغيل أ.؛ فرنانديز، ألبرتو؛ كورتيس، فرانسيسكو؛ لوبيز، فرناندو (2015). "تصميم مستشعر دقيق مُحسَّن للغبار بتقنية MEIGA-MetNet قادر على استشعار الغازات في الغلاف الجوي للمريخ". المؤتمر الإسباني العاشر للأجهزة الإلكترونية (CDE) لعام 2015. الصفحات 1-4 . doi : 10.1109/CDE.2015.7087496 . ISBN  978-1-4799-8108-3.
  8. 1 2 هاري، آري ماتي؛ أليكساشكين، سيرجي؛ أرويغو، إجناسيو؛ شميدت، والتر. جينزر، ماريا؛ فاسكيز، لويس؛ هوكا ، هاري (2015). "حالة مهمة Mars MetNet" . ملخصات مؤتمر الجمعية العامة للاتحاد الأوروبي : 13336. بيب كود : 2015EGUGA..1713336H .
  9. ^ صباحا هاري. دبليو شميدت؛ ك.بيشخدزه؛ لينكين؛ إل فاسكويز؛ م. أوسبنسكي؛ جي بولكو؛ م.جينزر؛ أ. ليباتوف؛ هـ. غيريرو؛ إس أليكساشكين؛ ه. هوكا؛ هـ. سافيجارفي؛ ج. كوهانين (2008). مهمة سلائف Mars MetNet (PDF) . المؤتمر الأوروبي لعلوم الكواكب.
  10. ^ هاري ، آري ماتي. أليكساشكين، سيرجي؛ غيريرو، هيكتور؛ شميدت، والتر. جينزر، ماريا؛ فاسكيز، لويس؛ هوكا ، هاري (7-12 أبريل 2013)، “Mars MetNet Precursor Mission Status” (PDF) ، الجمعية العامة EGU 2013 ، فيينا، النمسا: ملخصات البحوث الجيوفيزيائية، المجلد 15، EGU2013-4598 ، استرجاعها 2014-02-19
  11. ^ هاري ، آري ماتي. أليكساشكين، سيرجي؛ غيريرو، هيكتور؛ شميدت، والتر. جينزر، ماريا؛ فاسكيز، لويس؛ هوكا ، هاري (8-14 سبتمبر 2013)، “Mars MetNet Precursor Mission Status” (PDF) ، المؤتمر الأوروبي لعلوم الكواكب 2013 ، لندن، المملكة المتحدة.: ملخصات EPSC، المجلد 8 ، استرجاعها 19 فبراير 2014
  12. 1 2 3 هاري، آري ماتي؛ أليكساشكين، سيرجي. “حالة مهمة Mars MetNet” (PDF) . ملخصات البحوث الجيوفيزيائية . الجمعية العامة للاتحاد الأوروبي 2015 . تم الاسترجاع 2016/04/27 .
  13. ↑ "تعريف أهداف العلوم" . المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 يوليو 2011.
  14. ↑ "الأهداف العلمية لمهمة MetNet Mars Precursor" . المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 يوليو 2011.
  15. 1 2 هاري، صباحا؛ شميدت، دبليو؛ بيتشخدزه، ك. لينكين، V.؛ فاسكيز، L.؛ أوسبنسكي، م.؛ بولكو، J .؛ جينزر، م.؛ ليباتوف، أ. غيريرو، H.؛ أليكساشكين، س. هوكا، ه.؛ سافيجارفي، ه.؛ Kauhanen، J. “الحمولة العلمية لمهمة MetNet Mars Precursor Mission” (PDF) . تم الاسترجاع 2014/02/18 .
  16. 1 2 هاوكا، هـ.؛ أ.م. هاري؛ س. أليكساشكين؛ هـ. غيريرو؛ و. شميدت؛ م. جينزر؛ ل. فاسكيز (2012). "نظرة عامة على حمولة مهمة مارس ميتنت" (ملف PDF) . ملخصات البحوث الجيوفيزيائية . 14 (EGU2012-8073) . تم الاسترجاع في 18 فبراير 2014 .
  17. ↑ شبكة الأرصاد الجوية: الجيل الجديد من رصد الغلاف الجوي للمريخ (ملف PDF) . المؤتمر الأوروبي لعلوم الكواكب. 2008.
  18. ↑ "مهمة MetNet Mars Precursor" . المعهد الفنلندي للأرصاد الجوية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 20-07-2011.
  19. ↑ «تحطم مسبار فضائي روسي في المحيط الهادئ» . فوكس نيوز . 15 يناير 2012. مؤرشف من الأصل في 15 يناير 2012.
  20. ↑ ريفاس، ج.؛ مارتينيز، ج.؛ مارتين-أورتيغا، أ. (14-16 ديسمبر 2015). التطبيق العملي لتقنية الاتصالات اللاسلكية الضوئية (OWLS) في البيئات القاسية . المؤتمر الدولي لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 2015. IEEE. doi : 10.1109/WiSEE.2015.7392981 .
  21. ^ رودريغيز، ميغيل أ. فرنانديز، ألبرتو؛ كورتيس, فرانسيسكو ; لوبيز، فرناندو (11-13 فبراير 2015). تصميم مستشعر دقيق للغبار من طراز MEIGA-MetNet قادر على استشعار الغاز في الغلاف الجوي للمريخ . المؤتمر الإسباني للأجهزة الإلكترونية (CDE). مدريد، إسبانيا: IEEE. دوى : 10.1109/CDE.2015.7087496 .