روزيتا

بنية مركبة الفضاء روزيتا وما عليها من أجهزة علمية؛ من ضمنها المسبار فيلة

.

لا توجد تقنية تتيح إرسال المسبار بشكل مباشر إلى المذنب المطلوب بالسرعة الصحيحة ولهذا يستغل العلماء قوى جاذبية كل من كوكبي المريخ والأرض لتقوم بدفع المسبار - زيادة سرعته وتوجيهه - من أجل الوصول إلى المذنب البعيد. يتيعن عليه أولا زيادة سرعته والوصول إلى سرعة المقذوف الكاملة. يساعده على زيادة سرعته إجراء أربعة مناورات جاذبية بين الأرض والمريخ والمشتري يستغلها لإعطائه قوة دافعة.[4]

أيقظت الساعة الأوتوماتيكية أجهزة المركبة Rosetta من سباتها الذي دام 3 أشهر تحضيراً للقائها مع الكويكب شتاينس 2867 في 5 سبتمبر 2008. وقام المسبار بدراسة هذا الكويكب في طريقه إلى المذنب شوريموف-غيرازيمنكو. كما قام أثناء طريقه بالمرور على كويكب ثاني ويسمى لوتيتيا يوم 10 نوفمبر 2010.

أطلقت هذه المركبة من الأرض في مارس 2004 حيث ستصل إلى هدفها النهائي في عام 2014، وتكون قد استغرقت في رحلتها 10 سنوات. وفي ذلك الوقت سيكون بعدها عن الشمس حوالي 4 وحدات فلكية. أما الآن فهي تعبر بالقرب من حزام الكويكبات لتقوم بدراسة بعضها بالوسائل البصرية وغيرها.

وبعد 31 شهرا من السبات حيث كانت أجهزة المسبار في حالة هادئة تسمح بإدخار الطاقة أيقظته الساعة الأوتوماتيكية وأرسلت إشارة إلى مركز المتابعة الأوروبي ب دارمشتات، ألمانيا. وصفق العلماء وهنأ بعضهم البعض أن المسبار الأوروبي روزيتا قد استيقظت بعد عشرة سنوات من رحلتها لمقابلة المذنب (67P/Churyumov–Gerasimenko) والدوران حوله لتصويره ودراسته. تحمل المركبة الأم روزيتا مسبارا يزن نحو 100 كيلوجرام اسمه "فيلة" و الذي هبط على سطح المذنب بعد أن تم اختيار مكان مناسب لهبوطه عليه. البرنامج الأصلي كان بأن تتخذ المركبة مدارا حول المذنب في يوم 6 أغسطس 2014 لتصويره وقياسه ولاختيار مكان مناسب لهبوط المسبار "فيلة" على سطحه. حيث ستبقى المركبة الأم في مدار حول المذنب ويهبط المسبار "فيلة" على الموقع المختار على سطح المذنب. تم ذلك في 12 نوفمبر 2014. وبمجرد ملامسة "فيلة" لسطح المذنب تشورجوموف-جيراسيمينكو كان يفترض أن ينطلق من المسبار خابورا ينغرس في سطح المذنب لتثبيت المسبار عليه حتى لا يرتد المسبار من عليه ويضيع في الفضاء. ذلك لأن جاذبية المذنب ضعيفة ولا تستطيع الاحتفاظ بالمسبار إذا كان الهبوط ليس هادئا تماما. لم يحدث انطلاق الخابور ولكن الصور التي بثها "فيلة" أكدت أنه استقر على المذنب، حيث ستقوم أجهزته بأخذ عينات من التربة لتحليلها.

تكون المذنب منذ نحو 6و4 مليار سنة من قرص الضباب الكوني الأولي الذي تكونت منه المجموعة الشمسية. أي أنه من المواد التي تكونت منها الأرض والكواكب الأخرى، كواكب المجموعة الشمسية.

ويريد العلماء معرفة الآتي:

• ما هي المواد المكونة للمذنب؟
• صلابة أو هشاشة مادته.
• ما هي المواد العضوية التي عليه؟
• ما هي كمية الماء عليه التي هي في صورة ثلج؟

خط سير الرحلة. ويرى الكوكبان المريخ (صغير) والمشتري (كبير) في مداريهما باللون الأحمر وبالتالي البني، ومدار الأرض (أخضر).

• الإقلاع: 2 مارس 2004 الساعة 8:17 توقيت وسط أوروبا → (1)
• أول دورة حول الأرض (4 مارس 2005 على ارتفاع 1900 كيلومتر) → (2)
• تابع المسبار روزيتا في 4 يوليو 2005 اصطدام قذيفة المسبار ديب إمباكت على المذنب تمبل 1.
• المرور على المريخ في 25 فبراير 2007 على ارتفاع 250 كيلومتر منه. → (3)
• دورة ثانية حول الأرض في 13 نوفمبر 2007 على ارتفاع 5295 كيلومتر. → (4)
• المرور بالقرب من الكويكب شتاينس 2867 Šteins في 5 سبتمبر 2008، على مسافة 800 كيلومتر منه → (5
• الدورة الثالثة حول الأرض (13. 13 نوفمبر 2009 على مسافة 2481 كيلومتر منا → (6)
• مرور بالقرب من المذنب "(21) Lutetia " في 10 نوفمبر 2010 على بعد 3162 كيلومتر → (7)
• سبات عميق من 8 يونيو 2011 حتى 20 يناير 2014، (بعده عن الشمس بين 660 إلى 790 مليون كيلومتر) → (8)
• إنهاء حالة السبات العميق 20 يناير 2014، واستقبال أول إشارات منه في تمام الساعة 20 18:18 توقيت عالمي منسق → (9)
• الاقتراب من مذنب شوريموف-غيرازمنكو (يناير حتى مايو 2014) → (10)
• تصوير سطح المذنب (أغسطس 2014)
• هبوط مسبار "فيلة" الذي تحمله المركبة روزيتا على المذنب (12 نوفمبر 2014)
• القيام بتحليل أرضية المذنب ومتابعته أثناء دورته حول الشمس (نوفمبر 2014 حتى 2015) → (12).[5]

في 5 سبتمبر 2008 نجح المسبار الأوروبي في إكمال رحلته بالقرب من أحد الكوكيبات التي تقع على بعد ملايين الأميال من الأرض ولكن كاميرته ذات الدقة الفائقة توقفت عن العمل عند أقرب مرور بجوار الكوكيب شتاينس 2867 والمعروف كذلك باسم الكوكيب 2867 بعد الساعة 8:45 من مساء يوم الجمعة في حزام الكويكبات الموجود بين مداري كوكب المريخ وكوكب المشتري. وبلغ المسبار مسافة 500 ميلاً (805 كيلو مترا) من الكوكيب الذي اتضح أنه أكبر قليلاً مما كان يتوقع العلماء. ولم يتضح بعد لمسؤولي وكالة الفضاء الأوروبية السبب في تعطل الكاميرا عن العمل.

أطلق اسم روزيتا على المسبار تيمّناً بحجر رشيد الذي عثر عليه في مدينة رشيد بدلتا نهر النيل في مصر، والذي أدّى إلى فك رموز الكتابة الهيروغليفية المصرية القديمة.[6] يأمل العلماء من المسبار روزيتا فك "لغز" الطريقة التي تكونت بها المجموعة الشمسية منذ نشأتها. كما اختير لمسبار الهبوط على سطح المذنب اسم فيلة وهو اسم جزيرة شهيرة في نهر النيل عند أسوان حيث وجدت هناك مسلة مصرية قديمة ساعدت مخطوطاتها على فك رموز الكتابة الهيروغليفية. وضع على المسبار قرص معدني يسمى "قرص روزيتا" قطرها نحو 5 سنتيمتر مصنوعة من سبيكة النيكل، ومكتوب عليها 15.000 صفحة بلغات مختلفة بمعلومات عن الأرض وسكانها.

في مطلع يونيو من عام 2011 بدء المشرفون على مهمة روزيتا الاستعداد لوضع المركبة في حالة السبات من خلال سلسلة من الأوامر تؤدي إلى إطفاء جميع الأجهزة على متن المسبار بما في ذلك وحدة قيادة المركبة والتي تتضمن أنظمة التواصل وتحديد الموقع، لتختصر الأجهزة العاملة على متنها على حاسوب المركبة وعدد من السخانات التي ستشغل بشكل دوري للتأكد من عدم تجمدها أثناء ابتعاد المسبار عن الشمس، حيث صرح أندريا أكومازو مدير عمليات المسبار في ESOC: "من الضروري إدخال المركبة في طور السبات بعد أن أصبحت تبعد عن الشمس بمسافة هائلة لا يمكن لألواحها الشمسية إنتاج الطاقة الكهربائية الكافية لتشغيل جميع أنظمتها الرئيسية"، في الثامن من يونيو من عام 2011 تم إرسال الأوامر بواسطة محطة الفضاء السحيق التابعة لناسا في كانبيرا. أستراليا وذلك لضمان امتلاكها الطاقة الكافية لتمكنها من بلوغ روزيتا، حيث بدأت روزيتا في تمام الساعة 08:00 بتوقيت العالمي بإطفاء نظام التحكم فيها لتدخل بذلك مرحلة السكون الذي سيمتدد 136 أسبوعا، في 12:58 أرسل آخر الأوامر المتعلق بإطفاء المركبة وتم التأكد من نجاح العملية في تمام الساعة 14:13 بالتوقيت العالمي عندما فقد الاتصال اللاسلكي بها وفق التوقعات.

من الجدير بالذكر أن المسؤولين في ايسا قضوا أغلب السنة الماضية بالتخطيط لهذه المرحلة التي تم تصميمها بواسطة مهندسي شركة استريوم التي بنت روزيتا، للسماح لها بالبقاء على قيد الحياة عند ابتعادها عن الشمس خلال رحلتها الطويلة لملاقاة المذنب.

في الوقت التي كانت روزيتا لا تبعد عن المذنب سوى 9 ملايين كيلومتر بدء المنبه الداخلي للمركبة الذي تم برمجته مسبقا بإيقاظها من جديد، حيث قامت المركبة مباشرةً بعد أن أتمت شحن أجهزتها بتوجيه هوائيها الرئيسي نحو الارض وإرسال إشارة إلى مركز مراقبة المهمة، حيث تم استلام تلك الإشارة من قبل كلتا المحطتين الأرضيتين التابعتين لناسا في غولدستون وكانبيرا والتي أكدت على الفور في الساعة 18:18 بتوقيت العالمي من قبل مركز ايسا للعمليات الفضائية في دارمشتات لتنهي بذلك المركبة في العشرون من يناير 2014 إحدى وثلاثين شهرا من السكون بعد أن أصبح مدارها متجها نحو الشمس من جديد في الوقت الذي تقلص مسافتها من 800 مليون كيلومتر إلى 673 كيلومتر عنها. وقد صرح مات تيلور أحد علماء مشروع روزيتا حول هذا الحدث: نحن سنواجه تحديات كثيرة خلال هذا العام فنحن نستكشف منطقة مجهولة حيث إني واثق أن هنالك الكثير من المفاجئات ستكون بانتظارنا، لكن اليوم نحن سعداء فقط بعودة المركبة والتحدث معنا.

بدأ فريق روزيتا مباشرةً بعد ذلك بالتخطيط لفحص الأجهزة والبرامج على متن المركبة للتأكد من صحة عملها حيث جرى أول تلك الفحوص في التاسع والعشرون من يناير، وقد صرح أندريا أكومازو مدير عمليات المسبار في ESOC: جل اهتمامنا الآن هو على الطاقة ومعرفة إذا ما كانت الألواح الشمسية تنتج الطاقة الكهربائية الكافية لدعم خططنا الخاصة بإعادة تفعيل المركبة.

تلت تلك العمليات فحص الذاكرة الصلبة الخاصة بتخزين المعلومات وتحميلها إلى الأرض، كما أن المسبار فيلة الذي على متنها تم تفعيله من سباته في شهر مارس من نفس العام، وكمركبة الأم خضع المسبار إلى سلسلة من الفحوص للتأكد على صحة عمل أجهزته العلمية وأنظمته السيطرة.

المسبار "فيلة" الذي تحتضنه روزيتا يزن 100 كيلوجرام، سيهبط على سطح المذنب يوم 11 نوفمبر، وتبقى المركبة روزيتا في مدار حول المذنب. سوف يقوم المسبار فيلة بأخذ عينات من تربة المذنب ويقوم بتحليلها. يرسل بياناته إلى المركبة الأم التي ترسلها بالتالي إلى الأرض. الأجهزة على فيلة ووظائفها هي الآتي.

• كوساك: يبحث عن المواد العضوية.
• بتولومي: يحلل مادة التربة.
• كونسرت: يقيس باطن المذنب بواسطة أشعة كهرومغناطيسية.
• سيسمي: يقيس خواص السطح بواسطة قياسات كهربائية و موجات فوق صوتية.
• سيفا: تصور صورا بانوراما وتحلل عينات التربة بواسطة ميكروسكوب.
• روماب: يقيس المجال المغناطيسي للمذنب ويقيس الأيونات والإلكترونات.
• موبوس: به مجسات متعددة الأغراض لقياس درجة الحرارة.
• روليس: كاميرا تصور المذنب.
• إيه بي إكس إس: جهاز يحلل المكونات الكيميائية لتربة المذنب.

بحث العلماء في نهاية أغسطس 2014 عن خمسة أماكن على سطح المذنب بي 67 (P67/Tschurjumow-Gerasimenko ) تصلح لهبوط فيلة عليه.[7][8]

واختاروا مكان الهبوط ‘J’ وهو موقع مشمس على "رأس" المذنب" [9] ويتميز بانبساطه وبعده عن تلال، تسقط الشمس على هذا المكان 7 ساعات يوميا من أيام المذنب بحيث يمكن أن تشحن أشعة الشمس بطارية مسبار الهبوط فيلة.[10][11][12]

ثم انفصل مسبار الهبوط فيلة عن المركبة الأم روزيتا يوم 12 نوفمبر 2014 في تمام الساعة 08.35 طبقا التوقيت العالمي المنسق، وكانت روزيتا على ارتفاع 5و22 كيلومتر من نواة المذنب بي 67.[13]، وبعد الانفصال كانت فيلة تقترب من المذنب بسرعة 1 متر/ الثانية ولمست سطحه بعد نحو 7 ساعات، في تمام الساعة 15:34 .[14][15][16]

تبلغ عجلة الجاذبية على سطح المذنب نحو 1/100.000 من جاذبية الأرض، وبسبب شكل المذنب فجاذبيته ليست متساوية وتختلف من مكان إلى آخر عليه من وجه شدة الجاذبية وكذلك بالنسبة لاتجاهها. كان وزن فيلة على الأرض 100 كيلوجرام، ولكنه على المذنب يضغط بوزن 0,01 نيوتن، أي ما يعادل 1 جرام على أرضنا.[17]

لامس المسبار فيلة سطح المذنب مرتين قبل أن يستقر في التلامس الثالث، فكان مكان هبوطه بعيدا قليلا عن المكان ‘J’ (تم التلامس ثلاث مرات في تمام الساعة 15:34, 17:25 والساعة 17:32 حسب التوقيت العالمي المنسق).[18]

لم تقم نفاثات تهدئة الهبوط بعملها، ولم تتمكن أوتاد الإمساك بسطح المذنب بالإمساك به، [19] وهذا ما جعله يقفز من على سطح المذنب مرتين قبل أن يستقر على سطحه في التلامس الثالث، واستقر على اثنين من أرجله وأصبح مائلا. وهذا يجعله يتعرض لأشعة الشمس لمدة ساعة ونصف فقط من يوم المذنب الذي يقدر ب 13 ساعة.

• 
  روزيتا وفيلة (تمثيل )
• 
  هبوط فيلة على المذنب بي 67 (تشكيل خيالي)
• 
  حفارات الثلج على فيلة(تمثيل)

كان من المفترض أن تعمل بطارية فيلة لمدة 62 ساعة تكفي للقيام بالأبحاث المخطط لها وإرسال النتائج إلى الأرض. ولكن في هذا الوضع لم يستطع العلماء استقبال كل ما كانوا راغبين فيه، وحصلوا على بعض المعلومات مؤقتا، كما جاء في الأخبار. وهم يفضلون الحذر في التعامل مع المسبار فيلة الآن حيث أن بطاريته فارغة وفي نفس الوقت يتعرض لفترة ساعة ونصف فقط كل يوم من أيام المذنب لشحن بطاريته.

يقترب المذنب بي 67 حاليا في مداره من الشمس (وبالتالي من الأرض) وسوف يكون على أقرب مسافة من الشمس في أغسطس 2015، فيكون داخل مدار المريخ. ويأمل العلماء أن يكون في اقترابه هذا فرصة لشحن بطارية فيلة من الطاقة الشمسية الساقطة عليه، فيوقظ من جديد ويعمل. ومن المتوقع أن يظل المسبار فيلة يعمل ويبعث نتائج اختباراته حتى نهاية 2015، حيث يبتعد المذنب ومسبار الهبوط فيلة عليه وروزيتا في مدارها حوله، مصطحبين بعضهم البعض ويغوصوا سويا في أعماق الفضاء.

زود المسبار فيلة ب 11 جهاز مختلف للقيام بقياسات وأخذ عينات وتحليلها كيميائيا وفيزيائيا. وغرض العلماء هو معرفة أصل المجموعة الشمسية حيث إن تلك المذنبات التي تأتي من بعيد وتدخل مدارات الكواكب في دورانها حول الشمس، ومن أمثال تلك المذنبات نشأت الكواكب والأرض والمجموعة الشمسية. وربما تعطي تلك الاختبارات نتائج عن كيفية وجود ماء على الأرض، وهل توجد على المذنب مركبات عضوية؟ وربما حصلنا على معلومات عن نشأة الحياة على الأرض. فتوجد نظريات علمية في هذا الشأن ولكن يحتاج العلماء إلى النتائج العملية للفصل بين تلك النظريات.

من أوائل الاكتشافات أن المجال المغناطيسي للمذنب 67P يتردد برنين بين 40 - 50 ملي هرتز.[20] إلا أن نتائج المسبار فيلة بعد هبوطه على المذنب أفاد بأن قلب المذنب لا يصدر منه مجال مغناطيسي، وأن ما قامت المركبة الفضائية روزيتا بقياسه يبدو وأنه ناتج عن الريح الشمسية.[21][22]

استطاعت المركبة الفضائية روزيتا تعيين بصمة النظائر isotopic signature في بخار الماء الناتج من المذنب 67P, ووجد أنه يختلف كثيرا عن مكونات ماء الأرض؛ حيث وجد أن نسبة وجود الديوتيريوم (الهيدروجين الثقيل) إلى الهيدروجين في ماء المسبار تعتر ثلاثة أضعاف تلك النسبة للماء الموجود على الأرض. تلك النتيجة تؤدي إلى الاستنتاج أن الماء الموجود على الأرض لم يأتي من مذنبات مثل المذنب 67P, طبقا لما يقوله العلماء.[23][24][25] وقد أعلنت ناسا بتاريخ 22 يناير 2015 أن معدل تبخر الماء على المذنب قد زاد بنسبة 10 أضعاف بين شهر يونيو إلى أغسطس 2014 .[26]

وفي يوم 2 يونيو 2015 أصدرت ناسا معلومات قام بقياسها مطياف أليس الموجود على المركبة الفضائية روزيتا بأنها إلكترونات في إطار نحو 1 كيلومتر من نواة المذنب؛ وأن تلك الإلكترونات نابعة من تحلل جزيئات ماء من المذنب تحت تأثير أشعة الشمس، كما أن أشعة الشمس هي المسؤولة عن تبخر بعض ثاني أكسيد الكربون من نواة المذنب إلى هالته coma.[27][28]

• 27 في يوليو 2016 –

قامت إيسا بتوقيف جهاز التيار الكهربائي على مركبة الفضاء روزيتا لتوقيف أي اتصال مع المسبار فيلة.[29]

• وفي 2 سبتمبر 2016 - قامت روزيتا بتصوير فيلة في مكان استقرارها، ووجدت أنها مختفية إلى حد كبير بجانب حافة عالية على المذنب.[30]

الموعد القادم

• 30 سبتمبر 2016 - انتهاء البعثة بهبوط روزيتا هبوطا بطيئا واصطدامها بالمذنب. ومع ان مسبار فيلة قد قام بإرسال بيانات خلال عملية هبوطه، إلا أن المركبة الفضائية روزيتا تحتوي على مجسات أقوى وأدق، مما يتيح لها إرسال معلومات وبيانات أثناء الهبوط لتكملة ما قامت به من قياسات أثناء وجودها في المدار فوق المذنب. وسوف تهبط المركبة الفضائية على المذنب بسرعة أبطأ مما فعله المسبار فيلة.[31][32]

بعد اقتراب المذنب 67P من الشمس وبدء الابتعاد عنها أصبحت كمية الضوء التي تحصل عليها اللوحات الشمسية للمركبة الفضائية رشيد تقل شيئا فشيئا. وبينما كان من الممكن أن يضع العلماء روزيتا في حالة سبات ونوم حتى يصل المذنب إلى قمة مداره حول الشمس، ولكن فضل العلماء أن يجعلوا روزيتا تهبط هبوطا بطيئا على سطح المذنب مع التقاط صور كثيرة وتسجيل قياسات أثناء الهبوط على أن تنتهي البعثة باصطدام المركبة الفضائية بالمذنب.[33][34]

بدأت المركبة الفضائية رشيد الهبوط مسافة 19 كيلومترا عن طريق تشغيل محركات خفض السرعة لمدة 208 ثانية، وذلك في يوم 29 سبتمبر 2016 في الساعة 20:50 طبقا للتوقيت العالمي المنسق UTC.[35][36][37] واختير لمكان الهبوط منطقة تسمى "معات" تتميز بفوهات نشطة تخرج منها غازات .[38]

وحدث الاصطدام مع سطح المذنب بعد 14.5 ساعة من بدء مناورة الهبوط؛ وكانت آخر إشارات أرسلها "جهاز أوزوريس" وهو الجهاز على متن المركبة الفضائية روزيتا، أرسلها في تمام الساعة 10:39:29 توقيت عالمي منسق وتم استقبالها في تمام الساعة 11:19:36 توقيت عالمي منسق في مركز المتابعة بدارمشتات بألمانيا.[35][36][39]، وكانت سرعة المركبة الفضائية وقت الاصطدام نحو 3.2 كيلومتر في الساعة (أي نحو 0.89 متر في الثانية)، وكان موقع هبوطها لا يبعد عن المكان المقرر إلا بنحو 40 مترا.[38] وآخر صورة التقطها "أوزوريس" وكانت على ارتفاع 20 متر من سطح المذنب، وهي صوره قام بتسجيلها قبل 10 ثوان من الاصطدام؛ وهي صورة توضح مساحة عرضها 0.96 متر، أرسلها حاسوب أوزوريس عقب وقوع الاصطدام، وهي تدل على حدوث الاصطدام بالفعل، ثم أغلق جهاز الإرسال لكي يفي بمتطلبات الإتحاد الدولي للاتصالات.[37]

• الموقع الرسمي لروزيتا
• موقع عمليات روزيتا

• ديب امباكت
• أوسايرس-ركس

في كومنز صور وملفات عن: روزيتا

روزيتا على مواقع التواصل الاجتماعي

---

• روزيتا  على فيسبوك.
• روزيتا  على تويتر.
• روزيتا  على كورا.

• بوابة استكشاف
• بوابة الفضاء
• بوابة المجموعة الشمسية
• بوابة رحلات فضائية
• بوابة روبوتيات
• بوابة علم الفلك
• بوابة كواكب صغيرة ومذنبات