إذا نجحت المهمة ستكون الأولى عالمياً في استرجاع عينات من منطقة المريخ... كشف لغز نشأة فوبوس
الاستفادة من تقنية هايابوسا للتمايز عن الولايات المتحدة والصين... الهبوط وسط الجاذبية الضعيفة يمثل التحدي الأكبر
بدأ المسبار الياباني رحلة استمرار حوالي خمس سنوات لجلب الرمال والصخور من فوبوس، قمر المريخ. من المقرر أن يهبط المسبار على فوبوس عام 2029 لجمع العينات قبل العودة إلى الأرض في عام 2031. وفي حالة النجاح، ستكون هذه أول مرة يحمل الإنسان عينات تم جمعها من منطقة المريخ إلى الأرض. تسعى اليابان إلى الاستفادة من تقنيات استرجاع العينات المتراكمة من استكشاف الكويكبات، لكشف عملية نشأة فوبوس والحصول على تقنيات متقدمة لاستكشافات المريخ المستقبلية.
وفقاً لصحيفة يوميوري شيمبون في 21 من الشهر الحالي، أطلقت وكالة الفضاء والملاحة الجوية اليابانية (جاكسا) الصاروخ الياباني الرئيسي الضخم "إتش 3" رقم 10، الحامل لمسبار الاستكشاف "ايه إم إكس" موجه نحو قمر المريخ، من مركز تانيغاشيما الفضائي بمحافظة كاغوشيما في صباح اليوم السابق الساعة 4:41 صباحاً. انفصل المسبار عن الصاروخ بعد حوالي ساعة و11 دقيقة من الإطلاق وتم توجيهه إلى مدار يقوده نحو منطقة المريخ.
الهدف الياباني ليس كوكب المريخ نفسه، بل قمره الصغير فوبوس ذو قطر يتراوح بين 20 إلى 30 كيلومتراً تقريباً. هذا الاختيار يختلف عن استكشافات الولايات المتحدة والصين للمريخ نفسه، محاولة منها للفوز بإنجاز عالمي لم يُحقق من قبل. وأفادت يوميوري بأن الولايات المتحدة توقفت خطتها لاسترجاع عينات المريخ بسبب تزايد التكاليف، بينما تستهدف الصين إطلاق مسبار حوالي عام 2028 واسترجاع العينات في حوالي عام 2031. في المقابل، فوبوس لم يشهد محاولات استكشاف ناجحة رغم أن الاتحاد السوفياتي السابق أرسل إليه عدة مسابر، جميعها فشلت، وبالتالي لم يتم استكشاف هذا القمر على نحو جدي حتى الآن.
تم النظر أيضاً في الجدوى التقنية. وفقاً لصحيفة أساهي شيمبون، جلب العينات من سطح المريخ يتطلب أن يخترق المسبار الغلاف الجوي للهبوط، ثم يحتاج إلى الإقلاع مرة أخرى محاربة الجاذبية القوية، الأمر الذي يزيد من احتياجات المعدات والوقود. لكن فوبوس بجاذبيته الضعيفة يسمح بتقليل عبء الوقود المطلوب للهبوط والإقلاع. تستطيع اليابان أيضاً الاستفادة من خبرتها في إحضار العينات إلى الأرض باستخدام مسبارات استكشاف الكويكبات "هايابوسا" و"هايابوسا 2".
الهدف الأساسي للمسبار "ايه إم إكس" هو جمع 10 غرامات على الأقل من رمال وصخور فوبوس لكشف أصل هذا القمر. وفقاً لصحيفة يوميوري، هناك فرضيتان قويتان: فرضية "الاستقطاب الكويكبي" التي تقول إن كويكباً كان يطوف في الفضاء التقطته جاذبية المريخ ليصبح قمراً، وفرضية "الاصطدام الضخم" التي تقول إن شظايا انطلقت عندما اصطدم جسم ضخم بالمريخ، ثم تجمعت لتكون قمراً.
إذا احتوت العينات على معادن تشمل المياه أو مواد عضوية بكثرة، فإن ذلك يدعم فرضية الاستقطاب الكويكبي. وبالعكس، إذا كانت العينات تحتوي على خليط من مكونات قشرة المريخ ومواد الجسم المصطدم، فإن فرضية الاصطدام الضخم ستكون أقوى. قال البروفيسور كيوشي كوراموتو من جامعة هوكايدو، الذي يشرف على البحث العلمي للمسبار "ايه إم إكس"، لصحيفة يوميوري: "التركيب الكيميائي والمزيج المعدني المتوقع من كلا الفرضيتين مختلف تماماً"، وأضاف: "فحص العينات سيسمح لنا بتحديد الأصل بثقة تامة". يُعتقد أن أقماراً مثل فوبوس نشأت بكثرة في المراحل الأولى من تكون النظام الشمسي، وكشف أصلها سيوفر أدلة لفهم شكل النظام الشمسي في تلك الفترة.
هناك أيضاً اهتمام بالمواد ذات الأصل المريخي المتراكمة على سطح فوبوس. تقوم مركبة استكشاف أمريكية بجمع وتحليل الصخور على المريخ، لكن لم تُحضر أي عينات إلى الأرض حتى الآن. أفادت صحيفة أساهي أن العينات المجمعة من فوبوس قد تحتوي على جزيئات طارت من المريخ، مما قد يمثل الحالة الأولى لإحضار مواد مريخية الأصل إلى الأرض.
من المخطط أن يدخل المسبار "ايه إم إكس" في مدار حول المريخ في أغسطس من العام المقبل، ثم يجري عمليات المراقبة قبل الهبوط على فوبوس مرتين في أوائل عام 2029. سيقوم بجمع العينات باستخدام ذراع آلية وسيجري مراقبة قريبة للقمر الآخر "ديموس". من المقرر أن يغادر منطقة المريخ في نوفمبر 2030 ويعود إلى الأرض في يوليو 2031، حيث ستُسقط كبسولة تحتوي العينات في صحراء أستراليا. تبلغ المسافة أحادية الاتجاه وحدها أكثر من 500 مليون كيلومتر.
بعد نجاح الإطلاق، تبقى تحديات أخرى. تمتلك اليابان تجربة سابقة مع مسبار استكشاف المريخ "نوزومي" الذي أُطلق عام 1998 وفشل في الدخول إلى مدار المريخ. وفقاً لصحيفة يوميوري، أكبر عقبة في مهمة "ايه إم إكس" هي الهبوط على فوبوس. جاذبية فوبوس تبلغ فقط حوالي واحد من 2000 من جاذبية الأرض. وبينما يوفر هذا مزايا في توفير الوقود، إلا أن هناك خطراً من أن المسبار قد يرتد أو ينقلب بسبب قوة الهبوط. زُودّ المسبار "ايه إم إكس" بأربعة أرجل تمتص الصدمات. تم تطبيق تقنية تحديد الموقع الحالي من خلال صور التضاريس المصورة وتصحيح المدار تلقائياً. هذه التقنية أثبتتها اليابان عملياً عام 2024 من خلال مسبار الاستكشاف القمري "سليم" أثناء عملية الهبوط.
هذه الرحلة تحمل أيضاً معنى الإعداد للاستكشاف المأهول بالبشر للمريخ في المستقبل. وفقاً لصحيفة يوميوري، تخطط وكالة جاكسا للحصول على تقنيات للتنقل ذهاباً وإياباً في منطقة المريخ والتواصل مع الأرض، كما تسعى للتحقق من إمكانية استخدام أقمار المريخ كنقاط وسيطة للاستكشاف المأهول ونقل الإمدادات في المستقبل. قال يوشي ياماكاوا، مدير وكالة جاكسا، في مؤتمر صحفي في يوم الإطلاق: "نود تأمين التقنيات التي ستكون بمثابة أساس للأنشطة الاستكشافية المستقبلية".
وفقاً لصحيفة أساهي، كان من المقرر أصلاً إطلاق المسبار "ايه إم إكس" في السنة المالية 2024، لكن تم تأجيله بمدة سنتين بسبب فشل في إطلاق الصاروخ "إتش 3" التجريبي رقم 1 وعوامل أخرى. من حيث العلاقة بين مواقع الأرض والمريخ، توجد فرصة للتوجه نحو منطقة المريخ مرة واحدة فقط كل حوالي سنتين. رفعت هذه المهمة معدل نجاح صاروخ "إتش 3" إلى 80 في المئة. وفقاً لصحيفة نيهون كيزاي شيمبون (نيكي)، ستدخل وزارة التعليم والعلوم وجاكسا في مفاوضات لتحقيق هدف نقل عمليات الإطلاق إلى شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة بحلول عام 2027، بناءً على نجاح هذه المهمة. الفكرة هي أن تتولى شركة واحدة المسؤولية من التصنيع إلى الإطلاق لخفض التكاليف وتأمين طلبات لإطلاق الأقمار الصناعية الأجنبية.
* تمت ترجمة هذا المقال تلقائيًا بواسطة الذكاء الاصطناعي.