أسفر نجاح سفينة شركة «فايرفلاي إيروسبيس» في الهبوط على سطح القمر عن كنز من البيانات التي سوف يبحث فيها العلماء لسنوات.
رهانات «ناسا»: خيبة ونجاح
لقد راهنت وكالة الطيران والفضاء الأميركية «ناسا» قبل بضع سنوات على أن الشركات التجارية قادرة على إجراء التجارب العلمية على سطح القمر بميزانية أقل مما تستطيعها الوكالة نفسها. وكان ذلك رهاناً خاسراً في العام الماضي. فقد أخطأت أول سفينة فضائية ممولة من ناسا الهبوط على القمر كليةً. وهبطت السفينة الثانية، لكنها سقطت.
ولكن في شهر مارس (آذار) الماضي، نجحت سفينة هبوط آلية تسمى «بلو غوست» Blue Ghost ، من إنتاج شركة «فايرفلاي إيروسبيس» في سيدار بارك، بولاية تكساس، من البداية إلى النهاية.
في 16 مارس (آذار)، كان المزاج العام في مقر عمليات مهمة «فايرفلاي» خارج مدينة أوستن عبارة عن مزيج من السعادة والكآبة. لم يكن هناك ما يدعو للقلق، ولم يكن هناك ما يمكن فعله، باستثناء احتمال مشاهدة السفينة الفضائية للشركة وهي تموت.
وعلى بعد ربع مليون ميل، كانت الشمس قد غربت بالفعل على «ماري كريسيوم»، وهو سهل الحمم البركانية القمرية، حيث جمعت سفينة «بلو غوست» الملاحظات العلمية على مدى أسبوعين.
وبالنسبة للسفينة الفضائية التي تعمل بالطاقة الشمسية، كانت الساعات المتبقية معدودة وقليلة.
وقال راي ألينسوورث، مدير برنامج المركبات الفضائية في شركة «فايرفلاي» بعد ظهر ذلك اليوم: «أعتقد أن المزاج العام رائق». وأضاف: «أعتقد أن الناس متحمسون ويشعرون بنوع من الارتياح لرؤية مدى نجاح المهمة ويقضون بعض الوقت في الاستمتاع بالساعات القليلة الأخيرة مع سفينة الهبوط».
وفرة من البيانات الجديدة
وبعد سنوات من الجهود والاستثمار لم يحصل العلماء على الكثير من وضع حمولاتهم العلمية في المهمات القمرية التجارية الأخرى، إذ انتهى بهم الأمر بالقليل أو لا شيء. أما أولئك الذين كلفتهم ناسا بمهمة «بلو غوست»، فقد خرجوا بوفرة من البيانات الجديدة للعمل عليها. وأقر روبرت غريم، العالم في معهد ساوث ويست للأبحاث في بولدر، بولاية كولورادو، الذي أشرف على إحدى حمولات الأجهزة العلمية، بحسن حظه.
كانت إحدى تجارب ناسا قد جمعت البيانات في الوقت الذي هبطت فيه سفينة «بلو غوست». فقد التقطت أربع كاميرات مناظر من زوايا مختلفة لعادم محركات الدفع في السفينة الفضائية في أثناء قذفها للغبار القمري وحفرها فوهة صغيرة.
وقال بول دانيهي، أحد العلماء الذين يعملون في المشروع المعروف باسم «الكاميرات المجسمة لدراسات سطح القمر» (SCALPSS)، إن «هذا يمنحنا القدرة باستخدام هذه الكاميرات على قياس الأشكال الثلاثية الأبعاد».
مخاطر الغبار القمري
ويريد المهندسون فهم هذه الديناميكيات لمنع الكوارث المحتملة عندما تهبط مركبات فضائية أكبر وأثقل، مثل سفينة الفضاء «ستارشيب» التابعة لشركة «سبيس إكس» برواد الفضاء على سطح القمر. وإذا أقامت ناسا موقعاً أمامياً على القمر، فمن شأن المركبات الفضائية العودة إلى ذلك الموقع أكثر من مرة. ويمكن أن تؤدي الصخور المتطايرة لأعلى إلى تعطيل محرك السفينة الفضائية الهابطة أو إلحاق الضرر بالهياكل القريبة.
وفي نظرة مبكرة إلى الصور، كانت إحدى المفاجآت هي أن عمود العادم من محركات الدفع بدأ في قذف الغبار القمري عندما كانت سفينة «بلو غوست» لا تزال على ارتفاع نحو 50 قدماً فوق سطح القمر، أي بارتفاع أعلى مما كان متوقعاً. ومن المقرر أن يقوم نظام الكاميرا هذا نفسه، الذي سيوضع في سفينة للهبوط أكبر بكثير، وهي «بلو مون مارك 1» بتسجيل سحابة الغبار، وهي السفينة التي تخطط شركة «بلو أوريجين»، شركة الصواريخ التابعة لجيف بيزوس، لإرسالها إلى القمر في وقت لاحق من العام الحالي.
لا ترغب ناسا في فهم الغبار القمري أو الحطام الصخري المتراكم على سطح القمر فحسب، وإنما أيضاً كيفية التخلص منه. يمكن أن تكون هذه الجسيمات حادة وكاشطة مثل شظايا الزجاج، ما يشكل خطراً على الآلات وعلى رواد الفضاء. وقد وظفت تجربة أجريت على سفينة «بلو غوست» تُسمى «درع الغبار الكهروديناميكي» / مجالات كهربائية بهدف تنظيف الغبار من الأسطح.
تجربتان على باطن القمر
وقد جمعت تجربتان معلومات من شأنها أن تلقي الضوء على باطن القمر. وكانت حمولة الدكتور غريم هي المسبار القمري المغناطيسي، الذي كان أول مسبار من نوعه يتم نشره على سطح عالم آخر.
ولنشر المسبار، قامت قاذفات مزودة بنابض بقذف أربعة مسابر بحجم علب الحساء في أربعة اتجاهات مختلفة. تعمل المسابر - الموصولة بكابلات إلى سفينة الهبوط - مثل أجهزة قياس فرق الجهد الكهربائي (الفولتميتر) كبيرة الحجم. أما المكون الثاني، المرفوع فوق سارية يبلغ ارتفاعها ثمانية أقدام، فكان يقوم بقياس المجالات المغناطيسية.
وتكشف هذه القراءات مجتمعة عن الاختلافات التي تحدث بشكل طبيعي في المجالات الكهربائية والمغناطيسية، ما يخبرنا عن مدى سهولة تدفق التيارات الكهربائية في أعماق الأرض، وهذا يخبرنا بشيء ما عما يوجد في الأسفل. فعلى سبيل المثال، تكون خاصية التوصيل أقل ما تكون في الصخور الأكثر برودة.
كما نشرت سفينة «بلو غوست» مثقاباً هوائياً، باستخدام رشقات من غاز النتروجين لحفر التراب. واستخدمت إبرة في طرف الجهاز في قياس درجة الحرارة ومدى سهولة تدفق الحرارة عبر المادة. وبسبب وجود صخور في الطريق، نزل المثقاب لعمق نحو ثلاث أقدام فقط، وليس عشر أقدام كما كان مأمولاً.
وقال كريس زاكني، نائب رئيس قسم أنظمة الاستكشاف في شركة «هانيبي روبوتيكس» التي صنعت المثقاب: «يمكنك أن ترى في مقاطع الفيديو الصخور المتطايرة والشرر».
وأضاف الدكتور زاكني أن عمق ثلاث أقدام كان كافياً لإجراء القياسات العلمية. يمكن أن تقدم البيانات المستقاة من المثقاب وجهاز سبر العمق المغناطيسي تلميحات حول كيفية تشكل القمر والعوالم الصخرية الأخرى، أو لماذا يبدو الجانب القريب من القمر مختلفاً للغاية عن الجانب البعيد.
يقول الدكتور غريم: «إنه في الحقيقة سؤال أساسي حول جيولوجيا القمر الذي نحاول الإجابة عنه».
كما قامت شركة «هانيبي»، وهي جزء من شركة «بلو أوريجين»، ببناء جهاز ثانٍ يُسمى «بلانيت فاك» لإظهار تقنية مبسطة لجمع العينات. ويستخدم هذا الجهاز غازاً مضغوطاً لتحريك الحطام الصخري في إعصار صغير وتوجيهه إلى حاوية.
وسوف تُستخدم هذه التقنية في مهمة فضائية روبوتية يابانية تُعرف باسم «استكشاف أقمار المريخ»، التي سوف تجلب عينات من «فوبوس»، وهو أحد أقمار المريخ.
وقال الدكتور زاكني: «حقيقة نجاح هذه التقنية على سطح القمر يمنحنا الثقة بأنها ينبغي أن تنجح على قمر فوبوس أيضاً».
لم تركز تجربة براين والش على سفينة «بلو غوست» على دراسة القمر، بل على دراسة الأرض. وقال الدكتور والش، وهو أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة بوسطن: «إنها نقطة مراقبة ممتازة حقاً».
يهتم الدكتور والش بالفقاعة المغناطيسية للأرض التي تُحرف مسار جسيمات الرياح الشمسية. وقد سجّل تلسكوبه الأشعة السينية المنبعثة عندما تصطدم الجسيمات العالية السرعة من الشمس بالذرات في الغلاف الجوي العلوي للأرض. ويشابه الحد الفاصل بين المجال المغناطيسي للأرض والرياح الشمسية، مصارعي سومو يتدافعان ضد بعضهما. ومن المفترض أن يساعد النظر من بعيد العلماء على معرفة ما إذا كان هذا الحد يتغير ببطء أو بوثبات مفاجئة.
وهذا أمر مهم لأنه يؤثر على مدى قدرة المجال المغناطيسي للأرض على حمايتنا من القذفات العرضية الهائلة من الجسيمات المشحونة التي تقصف الكوكب في أثناء العواصف الشمسية.
يقول الدكتور والش: «نحن نحاول فهم كيف تُفتح تلك البوابة وكيف تتسرب الطاقة من خلالها».
وقد تركت سفينة «بلو غوست» بالفعل انطباعاً دائماً لا يُنسى. وقالت ماريا بانكس إنها عندما كانت تغادر مركز عمليات المهمة كل ليلة، كانت تنظر إلى القمر المعلق في السماء. وأضافت: «إنه الأمر الذي كان يوقفني بالأساس في كل يوم. لا أعتقد أنني سوف أرى القمر كما كان من قبل مرة أخرى، لأن مسبار فايرفلاي وأجهزتنا هناك سوف تكون هناك لبقية حياتي».
