ناسا تدرس بنيتين بديلتين لعودة عينة المريخ

أورلاندو، فلوريدا – ستقضي وكالة ناسا العام ونصف العام المقبلين في دراسة طريقتين مختلفتين لإعادة عينات من المريخ، أحدهما يستفيد من التقنيات المستخدمة في مهمات المريخ السابقة والآخر مركبات تجارية جديدة.

أعلنت قيادة وكالة ناسا في 7 كانون الثاني (يناير) أنها ستتابع دراسات بنيتين لجهودها الخاصة بإرجاع عينات المريخ والتي ستأخذ العينات التي يتم جمعها حاليًا بواسطة المركبة الجوالة بيرسيفيرانس وإعادتها إلى الأرض في أقرب وقت عام 2035.

سيكون الاختلاف الرئيسي بين الخيارين هو كيفية تسليم مركبة هبوط مُعاد تصميمها لاسترجاع العينات إلى سطح المريخ، والتي ستأخذ العينات من بيرسيفيرانس وتطلقها في مدار على صاروخ يسمى مركبة الصعود إلى المريخ (MAV). سيتم بعد ذلك التقاط العينات بواسطة مركبة فضائية أوروبية، تسمى Earth Return Orbiter، وإعادتها إلى الأرض.

الخيار الأول، الذي قال مدير ناسا بيل نيلسون إنه سيتكلف ما بين 6.6 مليار دولار و7.7 مليار دولار، سيستخدم تقنية “الرافعة السماوية” التي طورها سابقًا مختبر الدفع النفاث لهبوط مركبات المثابرة وكيريوسيتي. أما الخيار الثاني، والذي تتراوح تكاليفه المتوقعة بين 5.8 مليار دولار إلى 7.1 مليار دولار، فسوف يستخدم “مركبة هبوط ثقيلة” يتم توفيرها تجارياً.

الخيار الأول يبدو مشابها لما اقترحه مختبر الدفع النفاث لناسا العام الماضي عندما طلبت الوكالة إجراء دراسات من داخل الوكالة وخارجها حول الأساليب البديلة لـ MSR. قال مختبر الدفع النفاث (JPL) أنه سيكون من الممكن استخدام تقنية الرافعة السماوية لهبوط مركبة هبوط مصغرة لاسترجاع العينات بمركبة أصغر حجمًا، مقدرًا أنها ستخفض إلى النصف تقديرات ناسا البالغة 11 مليار دولار لتنفيذ MSR.

ولم تكشف وكالة ناسا عن تفاصيل بشأن مركبات الهبوط التجارية التي سيتم استخدامها للخيار الثاني. ورفض نيكي فوكس، المدير المساعد للعلوم في وكالة ناسا، مناقشة تفاصيل ما اقترحته الشركات، مستشهداً بمعلومات خاصة. حصلت كل من Blue Origin وSpaceX على عقود دراسة في يونيو 2024 للمفاهيم التي من شأنها أن تتضمن التقنيات التي يطورونها لمركبات الهبوط القمرية Blue Moon التابعة لشركة Blue Origin ومركبات الهبوط القمرية Starship التابعة لشركة SpaceX.

وقالت عن الخيارين قيد النظر: “الفرق الرئيسي يكمن في آلية الهبوط”.

سيوفر كلا النظامين منصة هبوط لاسترجاع العينات مُعاد تصميمها. وسوف تستخدم مولدًا كهربائيًا حراريًا للنظائر المشعة (RTG) للطاقة بدلاً من الألواح الشمسية، وهي خطوة تهدف إلى تبسيط عمليات الهبوط والتعامل بشكل أفضل مع العواصف الترابية التي قد تضعف الألواح الشمسية. وستستخدم أيضًا مركبة جوية أصغر حجمًا، على الرغم من أن ناسا لم تنشر تفاصيل حول التغييرات في تصميم الصاروخ الذي كان أحد محاور عقود الدراسة الممنوحة في يونيو الماضي.

ستتضمن منصة الهبوط أيضًا نظامًا مُعاد تصميمه لتحميل العينات لنقل أنابيب العينات من المركبة Perseverance إلى مركبة الهبوط بطريقة تحافظ على الحماية الكوكبية الخلفية، أو منع التلوث مرة أخرى على الأرض من الغبار المريخي الموجود على السطح الخارجي للأنابيب. يهدف ذلك إلى تبسيط نظام الالتقاط والاحتواء الذي صممته وكالة ناسا على مركبة العودة الأرضية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية والذي كان يمثل أيضًا تحديًا في التطوير.

وقال فوكس إن وكالة ناسا ستعمل حتى منتصف عام 2026 تقريبًا لتحسين الهيكلين. وأشارت إلى أن الرافعة السماوية التي طورها مختبر الدفع النفاث تحتاج إلى التعامل مع مركبة هبوط أثقل بحوالي 20% مما تم استخدامه في المركبات الجوالة السابقة، بينما ستركز الأعمال الأخرى على تصميم مركبة الصعود من المريخ. وقالت: “إنها تقريبًا الهندسة العادية التي سنقوم بها للوصول إلى مستوى النضج الأولي لمراجعة التصميم”.

الميزانيات والجداول الزمنية

وقال نيلسون إن هذا العمل الأولي يتطلب من الكونجرس تقديم ما لا يقل عن 300 مليون دولار في مشروع قانون مخصصات السنة المالية 2025. قامت ناسا في الأصل بإلغاء MSR في طلب ميزانيتها لعام 2025 في مارس الماضي، ثم طلب 200 مليون دولار. أ وكان مشروع قانون الإنفاق على مجلس النواب الذي تم تقديمه العام الماضي سيوفر 650 مليون دولار بينما عرضت نسخة مجلس الشيوخ 200 مليون دولار. ولم يوافق الكونجرس بعد على مشروع قانون الإنفاق النهائي لعام 2025، بعد مرور أكثر من ثلاثة أشهر على السنة المالية.

وقال فوكس إن الخطط المعدلة ستسمح بإطلاق المركبة الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية في عام 2030 تليها مركبة الهبوط لاسترجاع العينات في أقرب وقت من عام 2031، مما يسمح بإعادة العينات في موعد لا يتجاوز عام 2035 ولكن من المحتمل أن يتم ذلك في وقت متأخر من عام 2039. وأوضح نيلسون مدى السرعة التي يمكن بها إعادة العينات إن إعادتها ستعتمد على المبلغ الذي يرغب الكونجرس في إنفاقه الآن.

وقال: “إن الحد الأدنى البالغ 300 مليون دولار هو ما يجب أن يأخذه الكونجرس في الاعتبار”. “إذا أرادوا استعادة هذا الشيء مقابل عائد مباشر مبكرًا، فسيتعين عليهم استثمار المزيد من الأموال فيه، حتى أكثر من 300 مليون دولار”.

وقال نيلسون إنه لم يناقش خطط MSR بشكل مباشر مع إدارة ترامب القادمة، قائلاً إنه لجأ إلى “الجهاز الانتقالي الرسمي” لإجراء المناقشات. لكنه دافع عن قرار دراسة خيارين وإرجاء القرار النهائي للإدارة المقبلة. “أعتقد أنه كان أمرًا مسؤولًا عدم تسليم الإدارة الجديدة سوى بديل واحد إذا كانوا يريدون إعادة عينة المريخ، وهو أمر لا أستطيع أن أتخيل أنهم لا يريدونه.”

تزيد الخطط المنقحة من احتمالية وصول العينات الأولى التي تم إحضارها من المريخ جهد صيني يمكن إطلاقه في عام 2028. ومع ذلك، كان نيلسون رافضًا للخطة الصينية “امسك وانطلق” التي من شأنها الحصول على عينات يمكن الوصول إليها فقط من موقع الهبوط، بدلاً من الجهود العلمية التي تقودها وكالة ناسا لجمع العينات المصممة خصيصًا لتقديم رؤى حول قابلية المريخ للسكن في وقت مبكر. في تاريخ الكوكب.

وقال: “ستكون لديهم مهمة الاستيلاء والذهاب”. “هذا لا يمنحك نظرة شاملة لمجتمع العلوم. لذا، لا يمكنك مقارنة المهمتين.”

وفي حديثه في منتدى AIAA SciTech هنا في 6 يناير، أكد لوري ليسين، مدير مختبر الدفع النفاث، على العلوم التي يمكن أن توفرها العينات التي تجمعها المثابرة. واستشهدت بمثال لإحدى العينات التي قالت إنها تحتوي على خصائص يمكن اعتبارها، على الأرض، بصمات حيوية قديمة. وقالت: “تلك العينة موجودة الآن في بطن مركبة بيرسيفيرانس، في انتظار العودة إلى الوطن لكي نقوم بتمزيقها في مختبراتنا والإجابة على هذا السؤال حول الحياة على المريخ”. “مهمتنا هي الذهاب للحصول عليه.”

لقد أوجزت نهج الرافعة السماوية الذي اقترحه مختبر الدفع النفاث، لكنها لم تقدم أي تلميحات حول ما إذا كان سيتم اختياره أم لا. وأضافت أنها منفتحة على طرق أخرى لاستعادة العينات. “إذا كانت لدينا سفن فضائية متجهة إلى المريخ، فهذا رائع. نود أن نضع مركبة الهبوط الخاصة بنا داخل واحدة منها.”

متعلق ب