🐂 🆖 🤨 حبيبات الرمل من السماء 👂🏿 🔖 📚

في ليلة 9 سبتمبر ، الساعة 2:05 بتوقيت موسكو ، انطلقت مركبة الفضاء OSIRIS-REx إلى الكويكب (101955) بينو. ينتظره طريق طويل - من المتوقع وصوله إلى الكويكب في عام 2018 ، وعودة العينات إلى الأرض في عام 2023. المهمات مع عودة العينات ليست شائعة جدًا ، حان الوقت لتذكر الأجهزة التي جلبت لنا حبيبات رملية من عوالم أخرى.

الهدية الترويجية المتناقضة

إنه أمر مضحك ، ولكن من أجل الحصول على قطعة من القمر أو المريخ أو كويكب ، ليس من الضروري الذهاب إلى الفضاء. وقعت تصادمات خطيرة بما يكفي في النظام الشمسي بحيث يتم إلقاء قطعة ، على سبيل المثال ، المريخ ، في الفضاء. كانت بعض هذه القطع محظوظة (أو لا) ، وسقطت على الأرض بعد رحلة طويلة ، لتصبح نيازك. إذا كان مثل هذا النيزك محظوظًا بشكل خاص ، فقد سقط في مكان يمكنك فيه الاستلقاء بأمان لآلاف السنين - في القارة القطبية الجنوبية أو شمال إفريقيا أو الصحاري الأخرى. ثم ، وفقًا للسمات التركيبية ، يمكن بالفعل أن تعزى النيازك الموجودة إلى جسم سماوي أو آخر. ولكن هناك مفارقة هنا - لكي نقول بثقة أن نيزك قد طار إلينا بالضبط من المريخ ، تحتاج إلى معرفة تكوين المريخ نفسه. لذلك ، من السخرية أن الإحالة الواثقة للنيازك من القمر أصبحت ممكنة فقط بعد مهمات أبولو ،الذين جلبوا الأسف للمقارنة. حتى الآن ، يُعرف أكثر من مائة نيزك قمرية لثلاثين من المريخ ومجموعة كاملة من النيازك HED ، والتي تُنسب إلى الغرب الكويكب.

أكبر نيزك قمري NWA-5000

نيزك مريخي NWA-7034 Howard Beauty

QUE94200 من Vesta

لا تريد لا تثق بي

بالحديث عن عودة عينات من الأجرام السماوية الأخرى ، من المستحيل عدم ملاحظة جهود رواد الفضاء الأمريكيين ، الذين جلبوا في ست بعثات تقريبًا أربعة سنتيمترات من التربة القمرية. علاوة على ذلك ، في أفضل تقاليد المنافسة ، جلبت كل أبولو لاحقة المزيد من التربة - إذا جلبت أبولو 11 22 كجم ، فإن Apollo 17 بالفعل 111 كجم. من المركبة الهابطة ، تمت إزالة التربة القمرية في صناديق.

وبمجرد أن كان رواد الفضاء والعلماء محظوظين تقريبًا - تم العثور على قطعة من الجوار إذا تبين أنها جزء من القشرة القمرية يمكن أن تلقي الضوء على أسئلة حول أصل القمر. لكن ، للأسف ، كان حجر سفر التكوين أصغر بكثير من اللازم.

في المحطات المدارية ، تجرى التجارب بانتظام على التعرض للمواد في الفضاء. ولكن بالإضافة إلى دراسة كيفية تصرف المواد الأرضية في الفضاء ، لا يزال بإمكانك التقاط جزيئات ما يطير في هذا الفضاء. في 1996-1997 ، تم عرض تجربة MEEP في محطة مير ، حيث تم القبض على الجسيمات الدقيقة لتحديد أصلها.

الإرادة والعقل

لم يمنع خسارة الاتحاد السوفييتي في سباق قمري مأهول استجابة غير متماثلة من صنع أجهزة أوتوماتيكية من سلسلة E-8 ، والتي جلبت تربة أقل ، لكنها لم تخاطر بحياة الناس. في نفس الوقت قامت الأجهزة بتطبيق حلول فنية جميلة جدا. بادئ ذي بدء ، سلسلة E-8 بأكملها ، والتي تضمنت المركبات المدارية (Luna-19 و Luna-22) ، وناقلات Lunokhods (Luna-17 و Luna-21) ومجارف القمر ( استند "القمر" -15،16،18،20،23،24) إلى رحلة واحدة ومرحلة الهبوط. ها هو في نسخة التربة:

محطة تماما:

استخدمت المركبات المدارية أيضًا سلاح Lunokhod كحاوية للمعدات العلمية. لكن الأصعب والأكثر إثارة للاهتمام كان الخيار مع توصيل التربة إلى الأرض. والحقيقة هي أن كتلة الجهاز الذي تم إنزاله لا يمكن أن تتجاوز 520 كجم بسبب قيود القدرة الاستيعابية لمركبة إطلاق بروتون. وللحصول على هذه الكتلة ، لم تنجح مرحلة عودة صعبة مع نظام تحكم واحتياطي وقود لتصحيح مسار الأرض والقمر. لكن المقذوفات الماكرة وجدت حلاً. إذا تم الهبوط في الجزء الشرقي من المنطقة الاستوائية للقمر ، فإن صاروخًا أطلق عموديًا على الأرض دون تصحيح. ونتيجة لذلك ، تألفت البعثة من المراحل التالية.

ذهب الجهاز إلى مدار حول الأرض وتسارع إلى القمر. خلال الرحلة ، تم إجراء تصحيح المسار. ثم دخلت المحطة مدار القمر وكانت عليه لبعض الوقت. الكبح من السرعة المدارية والارتفاع 13 كم ، خرج المسبار إلى منطقة الهبوط على ارتفاع 2 كم.

ثم توقف المحرك الرئيسي ، ولمدة 43 ثانية كانت المحطة في حالة سقوط حر. ينخفض الجهاز إلى 600 متر ، ويقوم بتشغيل المحرك الرئيسي مرة أخرى ويطفئ السرعات الجانبية والرأسية وفقًا لمقياس سرعة دوبلر ومقياس الارتفاع. على ارتفاع 20 مترًا ، يجب ألا تتجاوز السرعة الرأسية 2 م / ث ، ويجب إطفاء الأفقي بالكامل. تم إيقاف تشغيل المحرك الرئيسي وخفض المسبار على محركات صغيرة. على ارتفاع مترين توقفوا ، وسقطت المحطة بلطف على القمر.

ثم أطلق المسبار مناورًا خاصًا ، وأخذ عينة تربة ، وحمّلها في السيارة الهابطة ، والتي بدأت في مرحلة الإقلاع بدقة في مرحلة الإقلاع.

تباطأت السيارة الهابطة في الجو وانزلقت بالمظلة في كازاخستان.

"القمر -15" . بدأ في 13 يوليو 1969 ويمكن أن يتفوق على أبولو 11 في توصيل التربة ، ولكن عند الهبوط فقد الاتصال. على الأرجح ، تحطمت المحطة على جبل قمري.
"القمر -16" . بدأ في 12 سبتمبر 1970 ، وللمرة الأولى للمركبات غير المأهولة ، جلب 101 جرامًا من تربة القمر إلى الأرض في 24 سبتمبر.
"القمر - 18" . انطلقت في 2 سبتمبر 1971 ، تحطمت أثناء هبوطها في تضاريس جبلية معقدة.
"لونا -20 . " أطلقت في 14 فبراير 1972 ، نجحت في تسليم 55 جرامًا من التربة إلى الأرض في 25 فبراير.
"القمر - 23" . انقلب عند الهبوط في 6 نوفمبر 1974.
"لونا 24" . في عام 1976 ، كانت قادرة على إكمال ما فشل في لونا 23. قام بعمل حفر عميق ، وعاد إلى الأرض 170 جرامًا من التربة على شكل عمود بارتفاع 160 سم ، وتم اكتشاف المياه لأول مرة في عمود التربة للمرة الأولى بنسبة 0.1٪ فقط. تم تأكيد وجود الماء على القمر في وقت لاحق من خلال دراسات من المدار.

وكانت النتيجة سلسلة عينات مثيرة للاهتمام من وجهة نظر جيولوجية:

بحر بلنتي ("القمر -16").
إطار البر الرئيسي القديم ("القمر 20").
القسم الجيولوجي من بحر الأزمة ("القمر - 24").

حقيقة أن المحطات كانت بدون طيار سمحت بإرسالها إلى المناطق الجبلية الصعبة ومخاطرتها أكثر مما هو مسموح للمركبات المأهولة.

غبار الملاك

في 7 فبراير 1999 ، انطلق مسبار ستاردست من وكالة ناسا إلى المذنب 81P / Wild. في 2 يناير 2004 ، كان الجهاز في منطقة الهدف ، يتحرك بسرعة 6.1 كم / ثانية بالنسبة للمذنب. تم التخطيط أصلاً للاقتراب من مسافة 150 كم ، ولكن لأسباب تتعلق بالسلامة ، تم زيادة المسافة إلى 237 كم. التقط ستاردست بعض صور المذنب:

وكشف الهدف من قضبان الهوائي. Airgel هي مادة ذات كثافة منخفضة جدًا وخاملة كيميائيًا وموصلية حرارية منخفضة ، وبالتالي فهي مناسبة تمامًا "لالتقاط" الجسيمات الصغيرة التي تتحرك بسرعة عالية.

في 15 كانون الثاني (يناير) 2006 ، انفصلت المركبة المنحدرة مع الهدف عن المسبار ودخلت الغلاف الجوي للأرض بسرعة قياسية بلغت 12.9 كم / ثانية. كان الحد الأقصى للحمل الزائد 34 غرامًا ، لكن الكبسولة هبطت بنجاح في نيفادا.

تم فتح حاوية بجزيئات الغيبوبة المصاحبة في غرفة نظيفة. تم الكشف عن حوالي مليون سكتة مجهرية ، وتم ربط المتطوعين بتحليل البيانات للمشروع الموزع Stardust @ Home.

في عام 2011 ، وجد العلماء في جامعة أريزونا الحديد وكبريتيد النحاس بين الجسيمات التي تم صيدها. هذا يعني أنه كان هناك ماء سائل على المذنب 81P / Wild ، وهو ما يتناقض مع الاعتقاد السائد بأن المذنبات لا تسخن أبدًا إلى درجة انصهار قلب الجليد.

سوف تجد السماء لك

في 8 أغسطس 2001 ، تم إطلاق مسبار ناسا جينيسيس في الفضاء. كانت مهمته جمع جزيئات الرياح الشمسية. ظهر الجهاز بالقرب من نقطة لاغرانج L ₁ وأهداف سيليكونية غير مكشوفة.

بعد العمل 850 يومًا ، توجه جينيسيس ، من خلال مناورة حول L ₂ ، للهبوط في فترة ما بعد الظهر ، متجهًا إلى الأرض.

تم فرملة الجهاز بنجاح في الأجواء الكثيفة في 8 سبتمبر 2004.

لكن المظلات لم تفتح - تم تركيب جميع مقاييس التسارع الأربعة في السيارة الهابطة رأساً على عقب ولم تصدر أمراً بفتح المظلات. ضرب المسبار الأرض بسرعة حوالي 300 كم / ساعة.

ومع ذلك ، على الرغم من تلوث رمال يوتا ، وكذلك أجزاء وسوائل الجهاز نفسه ، كان من الممكن استخراج جزيئات الرياح الشمسية المحاصرة من الأهداف. جعلت البيانات على نظائر الأرجون والنيون من الممكن تجاهل العديد من النظريات حول أصل الشمس ، ولا يزال التركيز المتزايد المكتشف لنظير الأكسجين -16 في انتظار تفسيره.

ملك الطريق

تم الحصول على مهمة مثيرة للغاية لإعادة عينات الكويكب (25143) من إيتوكاوا من وكالة الفضاء اليابانية. اقترب مسبار هايابوسا (فالكون) ، الذي تم إطلاقه في عام 2003 ، من الهدف في سبتمبر 2005. في 12 تشرين الثاني (نوفمبر) ، اقترب الصقر من ارتفاع 55 مترًا فوق الكويكب وأسقط مركبة MINERVA الصغيرة ، التي لم يكن من الممكن معها إقامة اتصالات - على الأرجح طارت إلى الفضاء. في 19 نوفمبر ، هبط المسبار. ومع ذلك ، فقد الاتصال في اللحظة الحاسمة. في البداية ، أفيد أن المحاولة فشلت ، وحومت هايابوسا على ارتفاع 10 أمتار. ومع ذلك ، بعد تحليل البيانات ، اتضح أن المسبار لا يزال جالسًا على الكويكب ، ولكن لأن المستشعر اكتشف عائقًا ، حدث الهبوط في وضع الطوارئ ، حيث لم يتم تشغيل جهاز أخذ عينات التربة. في 25 نوفمبر ، تم إجراء محاولة هبوط ثانية ، حيث لم يعمل جهاز أخذ عينات التربة مرة أخرى.تم الكشف عن تسرب الوقود في المسبار ، والذي انتقل إلى الوضع الآمن. في 27 نوفمبر ، كان هناك فقدان في إمدادات الطاقة (على الأرجح بسبب تسرب الوقود). يوم 2 ديسمبر ، عندما حاولت العودة إلى الكويكب ، لم تقدم المحركات ما يكفي من الجر. في 3 ديسمبر ، بدأ المسبار يفقد اتجاه عمله ، وكتدبير طارئ ، يجب إسقاط جزء من الوقود لمحركات الأيونات. وبحلول 6 ديسمبر ، كان الصقر بالفعل على بعد 550 كم من الكويكب. في 8 ديسمبر ، شهد المسبار تغيرًا حادًا في الاتجاه (على الأرجح بسبب تبخر جزء من الوقود) ، وفقد الاتصال به. يمكن أن تكون مبادرة هايابوسا في نهاية المطاف ناجحة ، ولم تضيع المهمة بالكامل بعد. في 23 يناير 2006 ، تم تسجيل إشارة منارة التحقيق واستعادة الاتصالات مع العمليات المتتالية. والمثير للدهشة أن الجهاز ما زال لديه الفرصة للعودة إلى الأرض.في 25 أبريل 2007 ، بدأ المسبار مناورة للانتقال إلى المسار إلى الأرض ، والذي اكتمل في 29 أكتوبر (بسبب استخدام المحركات الأيونية ، كانت جميع المناورات طويلة جدًا). في 4 فبراير 2009 ، بدأت المناورة الثانية. لكن المحركات بدأت في الفشل في المسبار ، وبحلول الخريف لم يكن هناك أحد يعمل. في 19 نوفمبر 2009 ، أفادت وكالة الفضاء اليابانية أنها تمكنت من الجمع بين مولد الأيونات لمحرك مكسور مع محايد محرك آخر ، وظهر الصقر على هذا المزيج ، وإن كان وليس الأمثل ، ولكن الجر. على الرغم من كل شيء ، قام المسبار بمناورة عليه ، وغيّر سرعته بمقدار 200 متر / ثانية ، وحلق إلى الأرض ، وأجرى خمس مناورات أخرى ، متسلسلًا نحو منطقة الأرض ، بالضبط على الأرض ، في موقع اختبار Woomera في أستراليا ، وأخيرًا إلى منطقة الهبوط المخطط لها في المكب.

في 13 يونيو 2010 ، هبطت المركبة بنجاح. على الرغم من حقيقة أن جهاز أخذ عينات التربة لم يعمل أبدًا ، فقد تمكنوا في الحاوية المستقبلة من اكتشاف 1500 جزيء من كويكب يبلغ حجمه 10 ميكرومتر - أوليفين ، بيروكسين ، بلاجيوجلاز وكبريتيد الحديد. أثبتت الدراسات أن الكويكب (25143) كان إيتوكاوا في يوم من الأيام جزءًا من جسم أكبر حجما وهو كويكب من نوع S ذو تكوين مشابه لكوندريت فئة LL.

تعذيب الصمت

في 9 نوفمبر 2011 ، أطلق مسبار فوبوس جرونت الروسي ، وكانت مهمته تسليم عينة من قمر المريخ فوبوس. ولكن في الساعة الثالثة من الرحلة ، لم يتم تشغيل محرك السير ، الذي كان من المفترض أن ينقل المحطة إلى مسار الرحلة إلى المريخ. لم تنجح محاولات الاتصال بالجهاز ، وفي 15 يناير 2012 ، احترق Phobos-Grunt في الغلاف الجوي للأرض.

السبب الرسمي للحادث هو تأثير الجسيمات المشحونة الثقيلة ، والتي تسببت في إعادة تشغيل كلتا مجموعتي مجمع الكمبيوتر على متن الطائرة. هناك أيضًا نسخة غير رسمية من الخطأ في البرنامج.

سافر الآن

الآن هناك مسباران في الرحلة.

Hayabusa-2 ، الذي بدأ في 3 ديسمبر 2014 ، يطير إلى كويكب Ryugu (162173) ويجب أن يصل إليه في يونيو 2018.

يطير OSIRIS- REx الذي تم إطلاقه حديثًا إلى كويكب Bennu (101955) مع تاريخ وصول مخطط له في 2018 ويهبط في 2020.

المستقبل

الميزة الرئيسية لبعثات عودة العينة هي الفرصة لسنوات وعقود لدراسة جزيئات الغبار المأخوذة من الفضاء الخارجي. لكن الأدوات العلمية الحديثة تسمح بتحليل فعال في الموقع. لكنهم ، بدورهم ، يستحقون الكثير من المال. ربما سيتم تقسيم المركبة الفضائية في المستقبل إلى فئتين - قوية ومكلفة وقادرة ، مثل الفضول ، على إجراء العديد من التحليلات على الفور ، ورخيصة نسبيًا ، والتي ستطير إلى الهدف لسنوات وتأخذ عينات إلى الأرض لسنوات.

حبيبات الرمل من السماء