إنها سنة جديدة ، مع تحديات جديدة وفرص جديدة! أعلنت وكالة ناسا ، التي تتطلع إلى بدء الأمور ، عن بعثتين جديدتين سيتم إطلاقهما في العقد المقبل. الغرض من هذه المهام الروبوتية ، المسمى Lucy و Psyche ، مساعدتنا على فهم تاريخ النظام الشمسي المبكر ، وسيتم نشرها بدءًا من 2021 و 2023 ، على التوالي.
بينما تتمثل مهمة لوسي في استكشاف أحد كويكبات طروادة للمشتري ، ستستكشف Psyche كويكبًا معدنيًا يعرف باسم 16 Psyche. وبين الاثنين ، من المؤمل أن يجيبوا على بعض الأسئلة الدائمة حول تكوين الكواكب وكيف أصبح النظام الشمسي. أكثر من ذلك ، تمثل هذه المهمة الأوائل التاريخية لناسا واستكشاف الفضاء البشري.
تم إنشاء برنامج ديسكفري التابع لناسا ، والذي تعد لوسي و سايكي جزءًا منه ، في عام 1992 ليكملوا برامجهم "الرئيسية" الأكبر. من خلال الجمع بين العلماء والمهندسين معًا لتصميم المهام ، كان تركيز برنامج الاكتشاف هو زيادة البحث العلمي إلى أقصى حد من خلال إنشاء العديد من المهام الأصغر التي لها فترات تطوير أقصر وتتطلب أقل في طريق الموارد التشغيلية.
من المقرر أن تنطلق مهمة لوسي في أكتوبر 2021 ، ومن المتوقع أن تصل إلى وجهتها الأولى (كويكب الحزام الرئيسي) في عام 2025. وبعد ذلك ستحدد مسارًا لأحصنة طروادة المشتري ، وهي مجموعة من الكويكبات التي تحاصرها جاذبية المشتري و مشاركة مداره. يعتقد أن هذه الكويكبات من بقايا النظام الشمسي المبكر. وبين 2027 و 2033 ، ستدرس لوسي ستة منهم.
بالإضافة إلى كونها أول مهمة لاستكشاف سكان طروادة للمشتري ، فإن لوسي لها أهمية تاريخية أيضًا بسبب عدد الكويكبات التي ستزورها. خلال مهمتها ، ستحقق في ستة أحصنة طروادة ، وهو العدد الإجمالي لكويكبات الحزام الرئيسي التي تمت دراستها حتى الآن. من المتوقع أيضًا أن تخبرنا طبيعة هذه الكويكبات الستة كثيرًا عن التاريخ المبكر للنظام الشمسي.
كما أوضح هارولد ف.ليفيسون - المحقق الرئيسي في مهمة لوسي من معهد ساوثويست للأبحاث (SwRI) في بولدر ، كولورادو - خلال مؤتمر صحفي في وكالة ناسا:
"إن أحد الجوانب المدهشة لهذا السكان هو تنوعهم. إذا نظرنا إليهم من خلال التلسكوبات على الأرض ، فإننا نرى أنهم مختلفون جدًا عن بعضهم البعض في لونهم ، في أطيافهم. وهكذا ، نعتقد أن هذا يخبرنا شيئًا عن كيفية تشكل النظام الشمسي وتطوره ... نعتقد أن هذا التنوع في هذه الأشياء يرجع إلى حقيقة أنها تشكلت بالفعل في مناطق مختلفة جدًا من النظام الشمسي ، بخصائص فيزيائية مختلفة جدًا . وحدث شيء في تاريخ المجموعة الشمسية حيث بدأت هذه الأجسام على مسافات مختلفة جدًا ، ولكن أثناء تكوين وتطور النظام الشمسي ، تحركوا ووضعوا في هذه الخزانات المستقرة بالقرب من مدار المشتري ".
تم اختيار أحصنة طروادة الستة التي تعتزم لوسي التحقيق فيها لأن تنوع خصائصها الجسدية تظهر أنها من مواقع مختلفة في جميع أنحاء النظام الشمسي. وكما قال ليفيسون ، "إن هذه الأجسام الصغيرة هي في الحقيقة أحافير تكوين الكوكب ، ولهذا السبب أطلقنا على لوسي اسم سلف الإنسان المعروف باسم لوسي".
بالإضافة إلى ذلك ، ستبني لوسي على نجاح المهام مثل New Horizons و OSIRIS-REx ، والتي تتضمن استخدام إصدارات محدثة من الأدوات التي استخدموها لاستكشاف بلوتو ، وحزام كويبر ، والكويكب بينو-i.e. أدوات RALPH و LORRI وأداة OTES. بالإضافة إلى ذلك ، سيقوم العديد من أعضاء فريق New Horizons و OSIRIS-REx العلمي بتقديم خبرتهم لمهمة لوسي.
وبالمثل ، ستكون مهمة النفس النفسية ذات قيمة علمية هائلة لأنها ستزور الكويكب المعدني الوحيد المعروف بوجوده. يبلغ قطر هذا الكويكب حوالي 210 كم (130 ميل) ويعتقد أنه يتكون بالكامل من الحديد والنيكل. في هذا الصدد ، تشبه النواة المعدنية للأرض ، وكذلك نوى كل كوكب أرضي في المجموعة الشمسية.
ولهذا السبب يعتقد العلماء أنه قد يكون القلب المكشوف لكوكب بحجم المريخ. وفقًا لهذه النظرية ، واجهت 16 Psyche العديد من التصادمات الرئيسية خلال التاريخ المبكر للنظام الشمسي ، مما تسبب في التخلص من عباءة صخرية. سيتم إطلاق المسبار الآلي في عام 2023 ، ومن المتوقع أن يصل بحلول عام 2030 - بعد تلقي مناورة مساعدة جاذبية الأرض في عام 2024 وطائرة المريخ في عام 2025.
من خلال قياس تكوينه والمجال المغناطيسي ورسم ملامح سطحه ، يأمل فريق لوسي العلمي في معرفة المزيد عن تاريخ تكوين الكواكب. كما قالت ليندي إلكينز - تانتون - الباحث الرئيسي في Psyche ومدير مدرسة استكشاف الأرض والفضاء في جامعة ولاية أريزونا - خلال مؤتمر صحفي في وكالة ناسا:
"لقد زار الجنس البشري العوالم الصخرية والعوالم الجليدية والعوالم المصنوعة من الغاز. لكننا لم نر يومًا عالمًا معدنيًا. لم تتم زيارة النفس مطلقًا أو التقطت صورة كانت أكثر من نقطة ضوء. وهكذا ، يبقى مظهره لغزا. ستكون هذه المهمة الاستكشاف والاكتشاف الحقيقي. نعتقد أن Psyche هو النواة المعدنية لكوكب صغير تم تدميره في الطاقة العالية والسرعة العالية ، وأول واحد من مائة من نظامنا الشمسي. من خلال زيارة Psyche يمكننا حرفياً زيارة قلب كوكبي بالطريقة الوحيدة التي يمكن للبشرية ... Psyche دعنا نزور الفضاء الداخلي من خلال زيارة الفضاء الخارجي. "
لا يُعتقد فقط أن النوى الكوكبية هي المكان الذي تنشأ فيه المجالات المغناطيسية (وهي ضرورية لنشوء الحياة) ، ولكن لا يمكن الوصول إلينا تمامًا. تقع حافة قلب الأرض الخارجي تقريبًا على مسافة 2890 كم (1790 ميل) من سطح كوكبنا. لكن أعمق البشرية التي حفرتها على الإطلاق كانت على عمق 12 كم (7.5 ميل) ، والتي وقعت في Kola Superdeep Borehole في روسيا.
بالإضافة إلى ذلك ، في قلب الأرض ، تشير التقديرات إلى أن ظروف درجة الحرارة والضغط تصل إلى 5700 كلفن (5400 درجة مئوية ؛ 9752 درجة فهرنهايت) و 330 إلى 360 جيجا باسكال (أكثر من ثلاثة ملايين مرة من ضغط الهواء العادي). هذا يجعل استكشاف قلب كوكبنا (أو أي كوكب آخر في النظام الشمسي ، لهذا الأمر) غير عملي تمامًا. وبالتالي ، فإن مثل هذه المهمة الآلية إلى عالم مثل Pysche هي فرصة كهذه.
وبما أن Psyche هو الجسم المعدني المستدير الوحيد المعروف أنه موجود في النظام الشمسي ، فإن الكويكب غير محتمل بقدر ما هو فريد. وبما أنه لم يتم القيام بأي مهمة لاستكشاف سطحها ، ولا توجد صور يمكن أن تخبرنا عن ملامح سطحها ، فمن المؤكد أن مهمة Psyche ستلقي بعض الضوء الجاد على شكل العالم المعدني.
"كيف نعتقد أنه قد يبدو؟" سأل تانتون. “هل لديها تدفق سطح الحمم الكبريتية على سطحه؟ هل هو مغطى بالمنحدرات الشاهقة التي تم إنشاؤها عند انشقاق المعدن المتصلب وانكسار الجزء الخارجي من الجسم إلى الخطأ؟ هل سطحه مزيج من معدن الحديد والكريستال المعدني الأخضر مثل النيازك الحديدية؟ وكيف تبدو فوهة البركان في المعدن؟ يمكن أن تتجمد حوافها أو ومضاتها المعدنية في برد الفضاء قبل أن تسقط على السطح مرة أخرى. لا نعرف ".
أعرب جيم جرين ، مدير علوم الكواكب في وكالة ناسا ، عن حماسه لبعثات ديسكفري 13 و 14 في بيان صحفي صدر حديثًا عن وكالة ناسا:
"هذه مهام اكتشاف حقيقية تتكامل مع استراتيجية ناسا الأكبر للتحقيق في كيفية تشكل وتطور النظام الشمسي. لقد اكتشفنا الكواكب الأرضية وعمالقة الغاز ومجموعة من الأجسام الأخرى التي تدور حول الشمس. ستراقب لوسي بقايا بدائية من أبعد في النظام الشمسي ، بينما ستراقب Psyche مباشرة الجزء الداخلي من الجسم الكوكبي. ستساعدنا هذه القطع الإضافية من اللغز على فهم كيفية تشكل الشمس وعائلتها من الكواكب ، وتغييرها بمرور الوقت ، وأصبحت أماكن يمكن أن تتطور فيها الحياة وتحافظ عليها - وما قد يحمله المستقبل. "
تم اختيار Lucy و Psyche من بين خمسة من المتأهلين للتصفيات النهائية الذين تم اختيارهم لمزيد من التطوير مرة أخرى في سبتمبر 2015. وقد تم اختيار هؤلاء بدورهم من بين 27 مفهومًا للمهمة تم تقديمها في نوفمبر 2014. ومن أمثلة بعثات Discovery السابقة والحالية مسبار كيبلر الفضائي ، المركبة الفضائية Dawn ، و Mars Pathfinder ، و InSight lander (التي من المقرر إطلاقها في 2018).
