برنامج استكشاف عوالم المحيطات

الموسوعة الحرة
نموذجان محتملان لأوروبا

برنامج استكشاف عوالم المحيطات ( OWEP ) هو برنامج تابع لناسا [ 1 ] لاستكشاف عوالم المحيطات في النظام الشمسي الخارجي التي قد تحتوي على محيطات تحت سطحها لتقييم قابليتها للسكن والبحث عن مؤشرات حيوية لحياة بسيطة خارج الأرض .

تشمل الأهداف الرئيسية الأقمار التي تخفي محيطات تحت غلاف جليدي: أوروبا ، وإنسيلادوس ، وتيتان . ويُستدل على وجود محيطات تحت سطح العديد من الأجرام الأخرى في النظام الشمسي الخارجي من خلال نوع واحد من الملاحظات أو من خلال النمذجة النظرية.

وافقت لجنة الاعتمادات بمجلس النواب الأمريكي على مشروع القانون في 20 مايو/أيار 2015، ووجهت وكالة ناسا بإنشاء برنامج استكشاف عوالم المحيطات. [ 2 ] بدأ العمل على "خرائط طريق عوالم المحيطات" (ROW) في عام 2016، [ 3 ] [ 4 ] وعُرضت في يناير/كانون الثاني 2019. [ 5 ] ويجري تنفيذ البرنامج الرسمي داخل الوكالة من خلال دعم مهمة مركبة يوروبا كليبر المدارية إلى يوروبا، [ 3 ] [ 6 ] ومهمة دراغون فلاي إلى تيتان. كما يدعم البرنامج دراسات مفاهيمية لمركبة هبوط مقترحة على يوروبا ، [ 7 ] ومفاهيم لاستكشاف قمر تريتون . [ 8 ] [ 5 ] وتتولى أماندا هندريكس وتيري أ. هورفورد قيادة فريق خرائط طريق عوالم المحيطات التابع لناسا. [ 5 ] [ 9 ]

تاريخ

تصور الفنان للنشاط الحراري المائي المحتمل في قاع محيط إنسيلادوس [ 10 ]

المؤلف الرئيسي لمقترح ميزانية ناسا هو جون كولبيرسون ، الذي كان آنذاك رئيس اللجنة الفرعية للعلوم في مجلس النواب . في ربيع عام 2015، قدم طلبًا للميزانية، مما أتاح إمكانية إطلاق برنامج مهمات جديد كليًا لناسا. [ 11 ] [ 12 ] وافقت لجنة الاعتمادات في مجلس النواب على نسختها من مشروع قانون اعتمادات مجلس النواب للسنة المالية 2016 (التجارة - العدل - العلوم) في 20 مايو 2015. [ 6 ] وبناءً على ذلك، وجهت اللجنة ناسا لإنشاء برنامج استكشاف عوالم المحيطات، الذي يهدف بشكل أساسي إلى اكتشاف وجود حياة على كوكب آخر باستخدام مزيج من مهمات ديسكفري ، ونيو فرونتيرز، وفلاغشيب ، بما يتوافق مع توصيات الدراسات الاستقصائية العشرية الحالية والمستقبلية لعلوم الكواكب . [ 3 ]

في طلب ميزانية السنة المالية 2017، أوصت اللجنة بتخصيص 348 مليون دولار لبرنامجي "الكواكب الخارجية" و"عوالم المحيطات"، منها ما لا يقل عن 260 مليون دولار لمركبة " يوروبا كليبر" المدارية والهابطة، مع إطلاق المركبة المدارية في عام 2025 [ 13 ] ، ومركبة الهبوط المحتملة على "يوروبا" بعد ذلك بفترة وجيزة. [ 14 ]

أشار تحليل فني أُجري عام ٢٠١٧ إلى أن التحديات التقنية هائلة، وأنه "بدون خطة برنامج استراتيجية حقيقية، من المرجح أن يبقى الوعد الكبير لبرنامج استكشاف عوالم المحيطات (OWEP) غير مُحقق". [ ١٥ ] ولاحظ التقرير أن تطوير التقنيات المُمكّنة لبرنامج استكشاف عوالم المحيطات (OWEP) يتنافس حاليًا على الأولوية مع أهداف أخرى للنظام الشمسي، وهو ما لا يُفيد التخطيط الاستراتيجي. ويوصي التقرير ببنية تحتية تقنية مشتركة متعددة المهام، وتأمين التمويل اللازم لتطويرها. [ ١٥ ]

تم تقديم تقرير خرائط الطريق إلى عوالم المحيطات (ROW) ونشره في يناير 2019. [ 5 ]

أهداف العلوم

رسم توضيحي مقطعي للفنان للهيكل الداخلي لغانيميد. الطبقات مرسومة وفقًا للمقياس.

على كوكب الأرض ، وهو عالم محيطي بحد ذاته، يُعدّ الماء السائل أساسياً للحياة كما نعرفها. والسؤال المطروح هو: هل يمكن أن تكون محيطات النظام الشمسي الخارجي المظلمة والغريبة صالحةً لسكنى أشكال الحياة البسيطة؟ وإذا كان الأمر كذلك، فما هي تركيبتها الكيميائية الحيوية ؟ [ 16 ]

تتمثل أهداف برنامج استكشاف عوالم المحيطات في "تحديد عوالم المحيطات، وتوصيف محيطاتها، وتقييم قابليتها للسكن، والبحث عن الحياة، وفي نهاية المطاف فهم أي حياة نجدها". [ 5 ]

قد يُساعد استكشاف هذه الأقمار في الإجابة على سؤال كيفية نشأة الحياة على الأرض، وما إذا كانت موجودة في أي مكان آخر في النظام الشمسي. [ 17 ] وقد يكون من الممكن أيضًا العثور على آثار للتفاعلات الكيميائية ما قبل الحيوية، مما قد يُقدّم أدلةً على كيفية بدء الحياة على الأرض. [ 18 ] من المُرجّح أن تكون أي حياة يتم اكتشافها في عوالم المحيطات النائية في النظام الشمسي الخارجي قد تشكّلت وتطوّرت بشكل مستقل عن الحياة على الأرض، مما يُعطينا فهمًا أعمق لإمكانية وجود الحياة في الكون . [ 4 ]

يُشارك علماء المحيطات وعلماء الأحياء وعلماء الأحياء الفلكية في الفريق الذي يُطوّر خارطة طريق الاستراتيجية. [ 3 ] كما تتضمن الخطة تطبيق تدابير حماية كوكبية لتجنب تلويث البيئات الصالحة للسكن خارج الأرض ببكتيريا مُتطفّلة مقاومة على متن مركبات الهبوط. [ 3 ] [ 4 ]

الأهداف

تُعدّ الأقمار الرئيسية أوروبا ، وإنسيلادوس ، وتيتان ، وجانيميد ، وكاليستو ، من بين العوالم المحيطية التي تمّ تحديدها في النظام الشمسي حتى الآن بدرجة معقولة من اليقين . [ 5 ] ومن بين هذه الأقمار، تحظى أوروبا وإنسيلادوس بأعلى أولوية نظرًا لأنّ قشرتيهما الجليديتين أرقّ من غيرهما (يقلّ سمك قشرة إنسيلادوس عن 10  كيلومترات، بينما يبلغ سمك قشرة أوروبا حوالي 40  كيلومترًا)، وهناك بعض الأدلة على أنّ محيطاتهما متصلة بالوشاح الصخري ، ممّا قد يوفّر الطاقة والمواد الكيميائية اللازمة لتكوّن الحياة. [ 5 ] تحتوي قشرة إنسيلادوس الجليدية على شقوق عند القطب الجنوبي تسمح للجليد والغاز من المحيط بالهروب إلى الفضاء، حيث تمّ أخذ عينات منها بواسطة مطياف الكتلة على متن مركبة كاسيني المدارية حول زحل، وقد أسفر ذلك عن نتائج مثيرة للاهتمام. [ 19 ] يُعدّ محيط تيتان الأعمق، حيث يتراوح عمقه بين 50 و100  كيلومتر، ولم يتمّ رصد أيّ دليل على وجود أعمدة نشطة أو براكين جليدية.

تُعتبر أجرام مثل تريتون وبلوتو وسيريس وميراندا وأرييل وديون عوالم محيطية محتملة ، بناءً على تلميحات من عمليات رصد محدودة بواسطة المركبات الفضائية. [ 5 ]

المهام

يدعم برنامج استكشاف عوالم المحيطات (OWEP) مهمة مركبة يوروبا كليبر المدارية إلى يوروبا، وهي أول هدف مخطط له لهذا البرنامج من المقرر إطلاقه في عام 2024. [ 3 ] [ 6 ] أما الهدف الثاني فهو مهمة دراغون فلاي إلى تيتان. [ 5 ]

يدعم البرنامج أيضًا دراسات المفاهيم لمركبة هبوط مقترحة على أوروبا ، [ 7 ] ومفهوم استكشاف القمر تريتون بواسطة ترايدنت ، وهي مهمة تم اختيارها كمرشح نهائي في برنامج ديسكفري التابع لناسا في عام 2020. [ 8 ] [ 5 ]

انظر أيضاً

مفاهيم مهمة علم الأحياء الفلكي لاستكشاف العوالم المائية في النظام الشمسي الخارجي:

مراجع

  1. ↑ برنامج قابل للتنفيذ لاستكشاف عالم المحيطات بكفاءة. شيروود، برنت؛ سوتين، كريستوف؛ لونين، جوناثان؛ كويك، توم. الجمعية العلمية الثانية والأربعون للجنة أبحاث الفضاء والمحيطات (COSPAR). عُقدت في الفترة من 14 إلى 22 يوليو 2018، في باسادينا، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية، رقم الملخص: B5.3-5-18.
  2. ↑ فوست، جيف (14 أبريل 2017). "اكتشافات "عوالم المحيطات" تدعم فكرة إطلاق مهمات جديدة . أخبار الفضاء . تاريخ الاطلاع: 30 سبتمبر 2017 .
  3. 1 2 3 4 5 6 ماكوين، ألفريد (1 فبراير 2016). "خرائط طريق إلى عوالم المحيطات (ROW)" (ملف PDF) . معهد القمر والكواكب . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 سبتمبر 2017 .
  4. 1 2 3 "خطط ناسا لاستكشاف أوروبا وعوالم محيطية أخرى"" . Universe Today . PhysOrg. 6 مارس 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30-09-2017 . "
  5. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ خارطة طريق ناسا لعوالم المحيطات. أماندا ر. هندريكس، تيري أ. هورفورد، لورا م. بارج، مايكل ت. بلاند، جيف س. بومان، ويليام برينكيرهوف، بوني ج. بوراتي، مورغان ل. كيبل، جولي كاستيلو-روجيز، جيفري س. كولينز، وآخرون. علم الأحياء الفلكي ، المجلد ١٩، العدد ١. doi : 10.1089/ast.2018.1955
  6. ١ ٢ ٣ "طلب ميزانية ناسا للسنة المالية ٢٠١٦" (ملف PDF) . سياسة الفضاء على الإنترنت . ٢٧ مايو ٢٠١٥. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ ٣١ يوليو ٢٠٢٠. تم الاطلاع عليه بتاريخ ٣٠ سبتمبر ٢٠١٧. في الواقع، يوجه التقرير المصاحب لمشروع القانون وكالة ناسا إلى إنشاء "برنامج استكشاف عوالم المحيطات" الذي تُعد مهمة أوروبا جزءًا منه.
  7. 1 2 مركبة الهبوط على أوروبا. الصفحة الرئيسية في مختبر الدفع النفاث (JPL) التابع لوكالة ناسا. تم الاطلاع عليها بتاريخ 22 سبتمبر 2019.
  8. براون ، ديفيد دبليو . (19 مارس 2019). "قمر نبتون، تريتون، هو وجهة مهمة ناسا المقترحة" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مارس 2019 .
  9. ↑ فيش، توم (5 مارس 2019). "مهمة ناسا لعوالم المحيطات: برنامج ناسا الفضائي للبحث عن حياة خارج كوكب الأرض" . يو كي إكسبريس .
  10. ↑ هسو، هسيانغ-وين؛ بوستبيرغ، فرانك؛ وآخرون . (11 مارس 2015). "الأنشطة الحرارية المائية المستمرة داخل إنسيلادوس". نيتشر . 519 ( 7542): 207-210 . Bibcode : 2015Natur.519..207H . doi : 10.1038/nature14262 . PMID 25762281. S2CID 4466621 .   
  11. ↑ وينز، جون (19 مايو 2015). "وكالة ناسا ترغب في استكشاف أقمار المحيطات تحت الماء" . مجلة بوبيولار ميكانيكس . تاريخ الاسترجاع: 30 سبتمبر 2017 .
  12. ↑ بيرغر، إريك (19 مايو 2015). "ميزانية مجلس النواب لوكالة ناسا تزرع بذور برنامج للعثور أخيرًا على حياة في النظام الشمسي الخارجي" . هيوستن كرونيكل . مؤرشف من الأصل في 1 أكتوبر 2017. تم الاطلاع عليه في 30 سبتمبر 2017 .
  13. ↑ فوست، جيف (22 أغسطس 2019). "يوروبا كليبر تجتاز مراجعة رئيسية" . أخبار الفضاء .
  14. ↑ فوست، جيف (17 فبراير 2019). "مشروع قانون الميزانية النهائي للسنة المالية 2019 يضمن 21.5 مليار دولار لوكالة ناسا" . أخبار الفضاء .
  15. ١ ٢ اتبع (النظام الشمسي الخارجي) الماء: خيارات البرنامج لاستكشاف عوالم المحيطات . (ملف PDF). ب. شيروود، ج. لونين، س. سوتين، ت. كويك١، ف. نادري. ورشة عمل رؤية علوم الكواكب ٢٠٥٠ ٢٠١٧.
  16. ↑ أماندا ر. هندريكس؛ تيري أ. هورفورد؛ وآخرون . (1 يناير 2019). "خارطة طريق ناسا لعوالم المحيطات" . علم الأحياء الفلكي . 19 (1): 1-27 . Bibcode : 2019AsBio..19....1H . doi : 10.1089/ast.2018.1955 . PMC 6338575. PMID 30346215 .   
  17. ↑ كريتش، ستيفن د؛ فين، جريج. "استكشاف عالم المحيطات ونظام الإطلاق الفضائي: تمكين البحث عن الحياة" . خادم التقارير الفنية لوكالة ناسا . ناسا . تم الاسترجاع في 30 سبتمبر 2017 .
  18. ↑ أندرسون، بول سكوت (15 مايو 2015). ""برنامج استكشاف عوالم المحيطات": مقترح ميزانية جديد يدعو إلى إرسال بعثات إلى أوروبا وإنسيلادوس وتيتان . أمريكا سبيس . تاريخ الاطلاع: 30 سبتمبر 2017 .
  19. ↑ بوستبيرغ، فرانك؛ وآخرون . (27 يونيو 2018). "مركبات عضوية جزيئية ضخمة من أعماق إنسيلادوس" . مجلة نيتشر . 558 (7711): 564-568 . Bibcode : 2018Natur.558..564P . doi : 10.1038/ s41586-018-0246-4 . PMC 6027964. PMID 29950623 .