كوكب شبيه بالأرض قابل للسكنى

 

كوكب شبيه بالأرض قابل للسكنى

أعلن فريق علماء تلسكوب الفضاء ( كيبلر ) التابع لناسا أنهم اكتشفوا أول كوكب فى أعماق الفضاء يدور حول نجمه فى المنطقة الصالحة للسكنى حول النجم وهى المنطقة التى يمكن أن تتواجد فيها المياه على سطح الكواكب فى صورة سائلة وعناصر أخرى ضرورية للحياة المحتملة خارج نطاق الأرض .

إن التلسكوب ( كيبلر ) قد اكتشف ( 1094 ) جرما جديدا يمكن أن تكون كواكب أى ضعف العدد الذى اكتشفه التلسكوب ( هابل ) مما يعنى زيادة أنها عوالم بعيدة محتملة ومن المحتمل تأكيد اكتشاف المزيد من الكواكب الشبيهة بالأرض على الرغم من أن إعادة تعريف ( المنطقة القابلة للسكنى ) خفض العدد إلى ( 48 كوكبا ) مرشحا 10 منها فى حجم الأرض .

وهذه الأجرام المرشحة للسكنى تحتاج من العلماء للمزيد من عمليات الرصد والمتابعة للتأكد من أنها فعلا كواكب .

والكوكب الجديد المكتشف ( كيبلر 22 – بى ) هو الأصغر الذى اكتشف فى المنطقة الصالحة للسكنى حول نجم مماثل للشمس ويبلغ نصف قطر الكوكب الجديد ( 2.4 ) ضعف نصف قطر الأرض غير أن العلماء لم يحددوا بعد ما إذا كان سطحه صخريا أم غازيا أم سائلا لكن يبقى اكتشافه خطوة مهمة تقرب البشرية من اكتشاف كوكب مماثل فعلا للأرض .

وكانت بحوث سابقة قد أشارت إلى وجود كواكب حجمها قريب من حجم الأرض تدور حول نجومها فى المنطقة القابلة للسكنى لكن المتابعات اللاحقة كانت تستبعد وجودها وقد اكتشف علماء الفلك كوكبين صغيرين آخرين يدوران حول نجمين أصغر وأبرد من الشمس وقد أكدت المتابعات العلمية اللاحقة وجود هذين الكوكبين وأنهما يدوران حول حافة المنطقة القابلة للسكنى فى مدارين أقرب إلى مدارى الزهرة والمريخ فى المجموعة الشمسية .

ويكتشف ( كيبلر ) الكواكب والكواكب المرشحة للسكنى من خلال قياس الخفوتات الدورية فى سطوع أكثر من ( 150000 نجم ) للبحث عن الكواكب التى تمر أمامها أو تعبر النجوم ويحتاج التلسكوب كيبلر ل ( 3 ) مرات يعبر فيها الكوكب نجمه لكى يرفع تصنيفه من كوكب مرشح إلى كوكب مؤكد .

ويقيس ( الفوتوميتر / جهاز يحول الطاقة الضوئية الساقطة على الخلية الضوئية التى يحتويها إلى طاقة كهربائية ) وحسب قوتها فإن الجهاز يعطى قراءة شدة الاستضاءة الفائق الدقة الموجود على متن التلسكوب كيبلر أدنى نقطة خفوت فى لمعان النجم تحدث عندما يعبر كوكب أمامه ويقاس حجم النجم من خلال قياس خفوتاته الدورية فى سطوع النجم بينما تقاس المسافة بين الكوكب والنجم بحساب الزمن الذى يفصل بين الخفوتات المتعاقبة بينما يدور الكوكب حول النجم .

فقد تم رصد أول عبور للكوكب بعد ( 3 أيام ) حيث أن التلسكوب الفضائى أصبح جاهزا للعمل وقد تم رصد عبوره الثالث فى موسم أجازات عام ( 2010 ) .

وقد استخدم فريق ( كيبلر ) العلمى تلسكوبات أرضية وتلسكوب الفضاء ( سبيتزر) التابع لناسا لمراجعة مواضع الكواكب المرشحة للسكنى المكتشفة عن طريق التلسكوب ( كيبلر ) حيث تم رصد تغيرات طيفية فى طيف النجم ( تحولات دوبلر ) وتحدث بفعل جهد التجاذب الذى يسببه الكوكب الدائر حول النجم .

ويستخدم علماء الفلك لقياس بعد الكواكب والنجوم عن الأرض مبدأ فيزيائى ( تأثير

دوبلر ) فكل نجم يمكن تجميع ضوئه وتحليله إلى مكوناته الطيفية فعندما يتحرك النجم بسرعة ما فإن طول موجة ضوءه يتغير وفى الضوء يمثل طول الموجة أو التردد لون  هذا الضوء فنجد أن ألوان قوس قزح ال ( 7 ) وما بينها تقابل أطوالا موجية معينة لكل منها ولها ترددات معينة لكل منها فإذا حدث تغير فى طول الموجة لضوء معين فإن لونه قد تغير وإن أطول الألوان موجة أقلها  تردد هو اللون الأحمر ( الأشعة تحت الحمراء ) وأقصرها طولا أكبرها تردد هو اللون البنفسجى ( الأشعة فوق البنفسجية ) فإذا كان نجم ما يبتعد عن الأرض بسرعة معينة فإن طول موجته سيزداد وستتجه ألوانه إلى الإحمرار أى كأن الطيف كله يزاح إلى الأحمر وإذا كان النجم يقترب من الأرض فإن طيفه سيزاح إلى البنفسجى ومن مقدار الانزياح للأحمر أو البنفسجى ويمكن حساب السرعة التى  يتحرك بها النجم مبتعدا أو مقتربا من الأرض .

 

 

 

 

كوكب مؤكد :

وإن حقل النجوم التى يراقبها التلسكوب ( كيبلر ) والذى يقع بين كوكبتى الدجاجة والقيثارة فى ( درب التبانة / اللبانة / الطريق اللبنى ) لا يمكن مشاهدته من التلسكوبات الأرضية إلا فى الفترة الممتدة من الربيع حتى بدايات الخريف والمعلومات المستمدة من المراجعات تساعد فى تحديد أى من الكواكب المرشحة ستصبح كواكب مؤكدة .

وفى هذه المنطقة يقع الكوكب المكتشف ( كيبلر 22 – بى ) ويبعد ( كيبلر 22 – بى ) عن الأرض بنحو ( 600 سنة ضوئية ) وبينما الكوكب أكبر من الأرض فإن المسافة التى تفصل ( كيبلر 22 – بى ) عن نجمه تقل عن المسافة التى تفصل كوكب الأرض عن الشمس بمقدار ( 15 % ) وتقدر السنة على هذا الكوكب ب ( 290 يوما ) ويشع نجم ( كيبلر 22 – بى ) مقدارا من الضوء أقل مما ينبعث من الشمس ب ( 25 % ) وتبلغ درجة الحرارة على الكوكب ( كيبلر 22 – بى ) ( 22 درجة مئوية ) مما يجعل درجة الحرارة عليه معتدلة وتساعد درجة الحرارة على توافر المياه السائلة الأمر الذى يجعله شبيها بالأرض فى المجموعة الشمسية .

ومن بين ( 54 كوكبا مرشحا ) اكتشفها التلسكوب ( كيبلر ) فى المناطق الصالحة للسكنى حول نجوم فى ( 2 / 2011 ) فإن الكوكب ( كيبلر 22 – بى ) هو أول واحد منهم يتحول لكوكب مؤكد .

 

كواكب خارج المجموعة الشمسية :

إن ناسا أطلقت التلسكوب ( كيبلر ) للفضاء عام ( 2009 ) وهو أول مهمة لناسا قادرة على اكتشاف كواكب بحجم كوكب الأرض داخل أو قرب المنطقة القابلة للسكنى حول النجم ( هابيتال زون ) وتم اكتشاف العديد من الكواكب الواقعة خارج النظام الشمسى أو المجموعة الشمسية ويوميا يتم اكتشاف ( 3 كواكب ) جديدة فى المتوسط وفى صيف ( 2010 ) كان عدد الكواكب ( 312 كوكبا ) أما اليوم فيصل عددها إلى

( 2326 كوكبا ) .

وبفضل التلسكوب ( كيبلر ) تمكن العلماء من إثبات وجود كواكب تشبه الأرض وتشير احصاءات ناسا إلى وجود ( 48 كوكبا ) تقع فى منطقة صالحة للسكنى وهى المنطقة المحيطة بنجم يمكن لكوكب بها أن يأوى أنماط حياة واستطاع العلماء التعرف على

( 207 أجرام سماوية ) تشبه الأرض وحجمها يوازى حجم كوكب نبتون الموجود فى النظام الشمسى .

والكوكب جرم سماوى كبير يدور حول شمس ولا يضىء بشكل ذاتى مما يجعل البحث عن الكواكب أمرا صعبا .

والتلسكوب ( كيبلر ) مزود بأكبر كاميرا ترسل للفضاء تلتقط صورا بحجم ( 95 ) ميجابيكسل للصورة الواحدة وهو يلتقط صورا لحوالى ( 100000 نجم ) كل نصف ساعة والنجوم تبعد عن الأرض حوالى ( 3000 سنة ضوئية ) أما كوكب كيبلر 22 بى فيبعد عن الأرض ( 600 سنة ضوئية ) مما يعنى استحالة وصول الإنسان إلى توائم الأرض الجديدة عبر سفينة فضائية .

وإن الزيادة الهائلة فى عدد الكواكب المرشحة القريبة من حجم الأرض يؤكد على الطريق الصحيح لتعقب الكواكب التى صمم ( كيبلر ) لاكتشافها وهى ليست الكواكب التى يقترب حجمها من حجم الأرض بل والقادرة على احتضان حياة .

 

أيمن حسن

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

25 / 9 / 2017

كهوف على المريخ

 

كهوف على المريخ

ذكرت وكالة الطيران والفضاء الأمريكية ( ناسا ) أن مركبة فضاء تابعة لها اكتشفت ( 7 ) كهوف

تقع على منحدرات بركانية على سطح كوكب المريخ .

ولقد أطلق علماء الفلك عليها ( الأخوات السبعة ) وهى عبارة عن حفر تقع بين مجموعة من أعلى الارتفاعات على كوكب ( المريخ ) على بركان ( آرسيا مونز ) وهو أقرب من أطول الجبال بالمريخ .

وإن الكهوف المريخية عن طريق المسح الجيولوجى لكوكب ( المريخ ) إنها أكثر برودة من السطح المحيط بها بالنهار وأكثر دفئا أثناء الليل .

وإن الوضع الحرارى ليس ثابتا كالكهوف الضخمة على الأرض التى تحتفظ بدرجات حرارة معتدلة وإن الارتفاع شديد فالحياة البشرية أو حياة الجراثيم يبدو صعبا وحتى إذا وجدت الحياة على المريخ فمن المستبعد أن تكون على أعلى الارتفاعات وإن توفر الكهوف أيا كان مكانها على المريخ بيئة محمية للحياة .

 

 

أسامه ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

27 / 9 / 2023

                                                                                         

كبلر يحل لغز مسارات الكواكب

 

( كبلر ) يحل لغز مسارات الكواكب

كبلر من علماء الفلك القدامى إذ استطاع بفضل القوانين التى صاغها أن يفسر حركات الكواكب حيث كان ( كوبرنيكوس ) قد وضع فى ( ق / 16 ) نموذجا لتوزيع الأجرام السماوية أو الفضائية حيث تحتل فيه الشمس محل المركز ليحل النموذج محل المعتقد السائد عن دوران الكواكب فى مسارات دائرية حول الأرض التى تقع فى مركز القلب منها وقد أفلح النموذج الجديد فى تفسير التحركات الظاهرية ااكواكب فى أغلب الحالات إلا أن مسار كوكب المريخ استعصى على التفسير وفقا لهذا النموذج وإذ وقع ( كبلر ) على الأرصاد الإضافية التى خلفها العالم الفلكى ( تايخوبراهى ) حيث صحت ثقته فى قدرته على حل مشكلة مسار كوكب المريخ خلال ( 8 أعوام ) .

ولقد كتب ( كبلر ) مؤلفه الأول فى الفلك دفاعا عن كتيب ( كوبرنيكوس ) عن دوران الأجرام الفضائية وقد اقتنع بصحة نموذج مركزية الشمس لتوضيح العلل التى أدت لعدم دقته فقد كان الخطأ الأكبر فى التنبؤ بمسار كوكب المريخ هو المشكلة التى ابتلى بها ذلك النموذج .

وإذا كان تعديل نموذج ( كوبرنيكوس ) قد استغرق من ( كبلر ) ( 8 أعوام ) فلا ينبغى أن يبخس من قدر إنجازه المهم فلقد كان حل ( كبلر ) النهائى محصلة حسابات عسيرة ملأت كتابا يحتوى على ( 900 صفحة ) من القطع الكبير وقد أنجز ( كبلر ) فتحه الرياضى الأعظم بنبذه واحدا من المعتقدات القديمة وهو أن الكواكب تتخذ مسارات دائرية أو مسارات مؤلفة من مجموعات من الدوائر وقد بين ( كبلر ) أن ذلك كان واحدا من افتراضات ( كوبرنيكوس ) الصائبة ولقد ذكر ( كبلر ) أن سلفه قد وقع فى خطأ النقاط ال ( 3 ) التالية :

1 ) مسارات الكواكب دائرية تماما .

2 ) الكواكب تتحرك بسرعات ثابتة .

3 ) الشمس تقع فى المركز من هذه المدارات .

ورغم أن ( كوبرنيكوس ) كان محقا فيما ذكره عن دوران الكواكب حول الشمس لا الأرض إلا أن خطأ افتراضاته هو الذى أحبط كل تنبؤاته بتحركات المريخ والكواكب الأخرى بدرجة عالية من الدقة فقد نجح ( كبلر ) حيث أخفق ( كوبرنيكوس ) إذ طرح جانبا الافتراضات الخاطئة حيث أن نور الحقيقة لا يظهر إلا إذا نحيت كل الأيدلوجيات والمعتقدات القديمة حيث اتخذ من أرصاد

( تايخوبراهى ) قاعدة شيد على أساسها نموذجه وبالتدريج بدأ يتضح للكون نموذج متسق لا خطأ فيه وقد توافقت معادلات ( كبلر ) مع بيانات الأرصاد حيث اتضح صورة المنظومة الشمسية على حقيقتها فقد كشف ( كبلر ) أخطاء ( كوبرنيكوس ) وبين أن :

1 ) الكواكب تدور فى مدارات اهليلجية لا شكل الدائرة الكاملة .

2 ) الكواكب تغير من سرعتها بصفة دائمة .

3 ) لا تقع الشمس فى المركز تماما من تلك المسارات .

إن النقطتين ( 2 و 3 ) فى نموذج ( كبلر ) الجديد للمنظومة الشمسية تنبعان من النقطة ( 1 ) التى تنص على الشكل الإهليلجى لمدارات الكواكب وتبين الشكل الإهليلجى أو البيضوى وكيفية تكوينه .

 

عاطف يوسف محمود

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

29 / 10 / 2017

كاميرا للتصوير بدون عدسات

 

كاميرا للتصوير بدون عدسات

يوجد نظام تصوير حديث يعمل بدون عدسات والهدف استخدام النظام فى مواضع لا يمكن استخدام العدسات فيها ويستخدم النظام أجهزة استشعار تعمل بالأشعة تحت الحمراء والموجات الضوئية القصيرة وتصنع الكاميرا الجديدة من مواد ( ميتاماتيريال ) وهى مواد مصنعة ذات حساسية عالية لها القدرة على ضغط الصور التى يلتقطها النظام .

وتعمل معظم أنظمة التصوير المتواجدة فى كاميرات التصوير الرقمية باستخدام عدسات تقوم من خلالها بضبط المنظر المصور وكلما زادت حساسية العدسة يتم التقاط صور ذات جودة أعلى

ويعمل نظام التصوير الجديد بلا عدسات حيث يستخدم الأشعة تحت الحمراء والموجات الضوئية القصيرة وتستبدل العدسات بقناع من مادة ( الميتاماتيريال ) فوق فتحة التصوير وباستخدام عدد من العمليات الحسابية المعقدة يتم التقاط المشهد .

وتستخدم فتحة التصوير موجات ضوئية مختلفة الطول من كل نقاط المشهد والترددات المختلفة ترسم المشهد .

وعند استخدام العمليات الحسابية الذكية المطورة ضمن برنامج التصوير لتحويل البيانات لصورة ثنائية الأبعاد فيحدث بسرعة فائقة .

فإن نظام التصوير الجديد يستطيع التقاط ( 10 صور / ث ) حيث يقوم بضغط المعلومات المحصلة من خلال العديد من نظم ضغط الصور .

 

أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

مجلة العلم المصرية

6 / 4 / 2016

كاشف الجسيمات دون الذرية

 

كاشف الجسيمات دون الذرية

على عمق ( 60 م ) تحت الأرض وفى حقل سويسرى شمال جنيف وبالقرب من الحدود مع فرنسا يقع كاشف ضخم للجسيمات دون الذرية بضخامة مبنى من دورين ويزن ما يزيد على وزن ( 5 ) طائرات عملاقة ( UAI ) ويبدو الكاشف والأشياء المحيطة به كشىء من وحى الخيال العلمى وينتج مشاهد رائعة تظهر مسارات العشرات من الجسيمات دون الذرية المشحونة الناتجة عن تصادم بروتون مع مضاد البروتون وفى الوقت الذى تقوم فيه الغرفة الفقاعية بتسجيل المسارات المرئية على أفلام ليتم دراستها .

كما أن الكاشف ( UAI ) يقوم بتسجيل المسارات غير المرئية كالإشارات الإلكترونية ثم يقوم الكمبيوتر بتحويل الاشارات إلى صور مضيئة مميزة .

إن الكاشف ( UAI ) قابعا فى قاع حفرته العميقة كأنه قبة ضخمة من الألمنيوم وإن الألمنيوم لا يشكل إلا الغطاء الخارجى للكاشف أما داخل الكاشف فإن البروتونات ومضاداتها تتصادم فى انبوبة تقع فى قلب الكاشف حيث تتطاير الجسيمات الناجمة عن التصادم فى كل اتجاه عبر الطبقات العديدة للكاشف ( UAI ) .

وتعطى كل طبقة من طبقات الكاشف نوعا معينا من المعلومات عن الجسيمات دون الذرية الصادرة من تصادم البروتون ومضاده فالطبقة الداخلية ( الكاشف المركزى ) تشمل مسارات الجسيمات دون الذرية المشحونة ويملأ هذا الجزء من الجهاز بخليط من غاز ( الإثين ) وغاز ( الأرجون ) ويحاط بالآلاف من الأسلاك الدقيقة وتلتقط الأسلاك الاشارات الكهربية البالغة الضعف عن المسارات الأيونية التى تتركها الجسيمات دون الذرية المشحونة وتقبع غرفة الأسلاك بداخل مجال مغناطيسى يحنى مسارات الجسيمات دون الذرية تبعا لشحنتها الكهربية وطاقة حركتها كما فى الغرفة الفقاعية

 

رءوف وصفى

تنقيح / أسامة ممدوح عبد الرازق مصطفى شرف

11 / 9 / 2016

قراءة الكوكب الأحمر ( المريخ )

 

قراءة الكوكب الأحمر ( المريخ )

تبدأ جميع العلوم بالذهاب لأمكنة لم يتسن لأحد الوصول إليها باكتشاف أشياء جديدة دون معرفة مسبقة بها وبعد إكمال العلماء والباحثين عمليات مسحهم الأولية وتجميعهم قائمة طويلة من الأسئلة عن طريق صياغة فرضيات محددة وابتكار طرائق لاختبارها ويبدو أن عملية استكشاف المريخ وقد رسمت السفن الفضائية التى تدور فى مسارات حول المريخ خرائط شاملة لمعالم المريخ الجغرافية وتركيبه الجيولوجى وإن المركبات الفضائية الجوالة حول المريخ جمعت المخططات الجيولوجية للمريخ .

إن مختبر علوم المريخ بناء على فرضية مفادها أن المريخ كان فى وقت من الأوقات صالحا للحياة ويحمل مختبر علوم المريخ مختبرا للتحليل وقد ركزت البعثات السابقة للمريخ على الماء وأن الحياة لا بد لها من وجود ماء وطاقة وكربون عن طريق وجود الماء السائل .

ورأت البعثات الفضائية للمريخ على وجود مكونات جيوكيميائية تسمح بتوفير طاقة لعملية الاستقلاب وأن مركبة الفضاء ( فايكنج ) وإن مركبة الفضاء المريخية ( كيوريوسيتى ) تحمل مطياف كتلة لونى للغازات باستطاعته استشعار المركبات العضوية للمريخ سواء كانت بيولوجية أو لا بيولوجية فإن ( كيوريوسيتى ) قابلة للحركة بحيث تبحث عن عنصر الكربون .

وتستهدف ( كيوريوسيتى ) اكتشاف الطريقة الملائمة لإجراء عملية البحث عن عنصر الكربون

وحتى على الأرض فلا نعرف بدقة كيفية التنقيب فى السجل الجيولوجى للمريخ بحثا عن علامات بيولوجية محفوظة ومن التناقض أن الصفات المميزة التى تجعل كثيرا جدا من البيئات صالحة للحياة ( الماء والمؤكسدات ) والمواد الكيميائية والتدرجات الحرارية تنحو لتدمير المركبات العضوية وقد عرف ( البليونتولوجيون ) كيف يبحثون عن الظروف النادرة التى تسهل حفظ الأشياء كالشروط الجيوكيميائية التى تدعم التمعدن المبكر جدا وأن السيليكا والفوسفات والطين والسلفات وأقل الكربونات تدفن المواد العضوية خلال ترسبها .

وقد وفرت السفن الفضائية خرائط لبعض المعادن الموجودة على الكوكب الأحمر ( المريخ ) فى موقع هبوط ( كيوريوسيتى ) وسيكون مرشدا لطواف السفن الفضائية .

 

من الفضاء إلى التربة المريخية فى ( 7 ق ) :

إن المركبات الفضائية الجوالة فى الفضاء تكون كبيرة وثقيلة وفيما يتعلق ب ( كيوريوسيتى ) فإن حجمها قريب من حجم السيارة الصغيرة ووزنها نحو ( طن مترى ) والكبسولة التى تحملها عبر الفضاء ( البيوكوكبى ) أكبر من مركبة ( أبوللو 11 ) التى حملت ( نيل آرم استرونج ) للقمر فالطريقة التى ستهبط بها ( كيوريوسيتى ) على الكوكب الأحمر ( المريخ ) جريئة .

وفى مدخل الكبسولة وضعت مادة لاصقة سجل عليها :

1 ) الجوالة تنفصل عن النظام الذى يزودها بالطاقة ويجعلها تندفع فى الفضاء البيوكوكبى .

2 ) تقذف الكبسولة ثقل الموازنة المكون من قطع معدنية وتنكستين لتحويل مركز ثقلها إلى جناح يمكنه توجيه الكبسولة التى تقابل جو المريخ الأعلى بسرعة فوق صوتية تساوى نحو 6 كم / ث بحيث تقوم الدروع الحرارية بامتصاص الطاقة الناجمة عن ابطاء التسارع .

3 ) تطير السفينة الفضائية أفقيا وتنخفض السرعة تدريجيا نتيجة قيام الصواريخ الجانبية بتوجيه السفينة باتجاه موقع الهبوط .

4 ) وحين تصبح على ارتفاع ( 10 كم ) تنشر مظلة الهبوط طولها ( 50 م ) وقطرها 21.5 م وعند بلوغ المرحلة تظل سرعة الجوالة فوق صوتية وقد كان تصميم مظلة الهبوط على المريخ جزءا مهما من البعثة الفضائية للمريخ فالفيزياء المتعلقة بكيفية انتفاخ المظلة أو اهتزازها أو عدم انتفاخها بالسرعات الفوق صوتية .

5 ) وبعد وقت قصير من انتفاخ المظلة تتخلص السفينة الفضائية من الدروع الحرارية وتشغل نظامها الرادارى لاستشعار سطح كوكب المريخ .

وعلى ارتفاع يقارب ( 2 كم ) تكون سرعة طيران السفينة الفضائية نحو ( 100 م / ث ) وتكون قريبة من سرعتها النهائية وهى أبطأ سرعة للمركبة الفضائية بحيث يمكن لجو المريخ كبح حركتها باتجاه كوكب المريخ فهى سرعة عالية جدا لهبوط آمن على كوكب المريخ وتتخلى

6 ) وعلى ارتفاع ( 20 م ) فوق سطح المريخ يجرى إنزال الجوالة على ( 3 كبال ) بشكل يطلق عليه الرافعة السماوية وتحط على سطح كوكب المريخ بعد نشرها ( 3 ) دواليب ونظاما للتعليق وتلامس دواليب الجوالة سطح المريخ بسرعة قريبة من (0.75 م / ث ) .

7 ) وبعد انتظار مدته ( 2 ث ) للتوثق من أن الجوالة على أرض صلبة من كوكب المريخ تطلق عدة تجهيزات متفجرة صغيرة لقطع الكبال وحبلا سريا خاص بالبيانات والمعلومات فتقذف مرحلة الهبوط الآلى وتدمر على بعد ( 450 م ) من المركبة وخلال ساعة يجب أن نحصل على أول صور من سطح المريخ وبحلول نهاية الشهر الثانى يكون المختبر الموجود على متن الجوالة قد حلل أول عينتين للتربة وصخور كوكب المريخ .

 

موقع الهبوط فوهة كيل :

عقب ( 5 سنوات ) من دراسة مواقع على كوكب المريخ بدأت بفائدة أولية تحتوى على أكثر من

( 50 ) موقع اختارت وكالة الفضاء الأمريكية ( ناسا ) موقع فوهة كيل لهبوط الجوالة كيوريوسيتى وفى هذه الفوهة القديمة التى تكونت نتيجة صدم جرم سماوى لسطح المريخ فإن تعرية الرياح لسطح المريخ طوال آلاف السنين وما رافق ذلك من صدمات حديثة كشفت المواد التى كانت مطمورة من قبل فى فوهة كيل أظهرت ترسبات نهر قديم توفر سجلات لماء سطحى جار وتضاريس مكسرة غنية بالمعادن تشبه التضاريس الأرضية الواقعة فوق المكامن المائية للمياه الجوفية وإن تركيب مياه المريخ مختلفة كل الاختلاف عن تركيب مياه الأرض .

ويوجد فى الفوهة التى قطرها ( 150 كم ) جبل مركزى يرتفع أكثر من ( 5 كم ) فوق السهول وإن معظم الجبل ( ماونت شارب ) يمكن صعوده بالمركبة التى تسلك ممرات تمتد من مركز منطقة الهبوط وستبدأ الجوالة بالحركة الصاعدة بعد ( 6- 9 أشهر ) من تاريخ هبوطها ويتكون الجبل من طبقات صخور رسوبية ولكن من الأسفل للأعلى بغية التوصل إلى سجل منظم للتاريخ المبكر للمريخ بدءا من وقت ما يلى تكون الفوهة الضخمة التى يقع فيها الجبل وقد استكشفت المركبة الجوالة ( أوبورتويونتى ) ( 15 – 20 م ) من طبقات الصخور خلال عملياتها التى استغرقت

( 8 سنوات ) وهو زمن غير كاف لتبيان تطور مناخ المريخ ولكنه يكفى لتوفير قدر طفيف من المعلومات التى ستحصل عليها ( كيوريوسيتى ) .

وللصخور التى تكونت من الترسبات المائية أهمية خاصة إذ إنها قد تحتفظ بعلامات مميزة على وجود حياة سابقة وخلال بحث الجوالة عن معلومات عن تاريخ المريخ فإنها ستلقى ضوءا على مرحلة من تاريخ الأرض كانت غائبة عن السجل الجيولوجى للمريخ وهى مرحلة ربما لا يكون الكوكبان ( الأرض والمريخ ) قد انفصلا بعد قبل أن يبدأ المريخ بتصحر شديد وتسرع الأرض فى البروز إلى الوجود ويبقى الهدف النهائى لعلم الكواكب .

 

محاولات بجميع الوسائل الممكنة :

1 ) لقد صممت أجهزة ( كيوريوسيتى ) لتفحص الصخور المريخية والتربة والجو المريخى بغية حل ألغاز البيئات الصالحة للحياة القديمة والحديثة وتفعل الأجهزة بقياس تركيب المواد الكيميائية والمعدنية بطرق متعددة يكمل بعضها البعض .

2 ) مقياس الطيف النترونى النشط الذى سيبحث عن الماء فى الصخور والتربة الموجودة فى تربة المريخ .

3 ) مجموعة أجهزة تحليل العينات على المريخ تسمح بإجراء تحليل كيميائى فهى تحمص مسحوقا فى أفران صغيرة يقوم فيها الاحتراق أو المذيبات الكيميائية بإطلاق غازات يتكفل مطياف الكتلة اللونى للغازات وتحليلها عن طريق وجود كربون عضوى وفحص مباشر لجو المريخ .

4 ) محطة للرصد الجوى تقيس المتغيرات البيئية على المريخ ويمثل أول تسجيل مستمر فى التاريخ للأرصاد الجوية المريخية فإن تقارير الطقس المريخى مفيدة فى توجيه الجوالة نحو أهدافها .

5 ) أجهزة تصوير لونى يمكن أن تلتقط صورا لمناظر طبيعية ولبنى صخرية وترابية على المريخ وتساعد البنى الصخرية العلماء على إعادة العمليات التى كونت الصخور أو التربة المريخية وربما تتضمن آثار ماء سائل وإحدى أجهزة التصوير مركبة على قعر الجوالة وموجهة نحو الأسفل تنتج شريط سينمائى لعملية هبوط الجوالة على كوكب المريخ .

6 ) محس الإشعاع سيراقب الإشعاعات الشمسية والكونية .

7 ) جهاز شى مين الذى يرسل حزمة من الأشعة السينية عبر مساحيق ناعمة لتوليد شكل انعراج يحدد بدقة المعادن من جميع الأنماط ولقد كانت مقاييس الطيف على متن المركبات السابقة لاستكشاف المريخ محدودة الآداء بحيث لا تكشف إلا المعادن التى تحوى الحديد .

8 ) ذراع روبوتية يمكن لها أن تمتد مسافة تصل إلى ( 2 م ) وتحمل ( 30 كجم ) من التجهيزات لحفر الثقوب وسحق الصخور وتقوم مجموعة من المناخل بفرز المسحوق وتحليله كيميائيا بواسطة تجهيزات المختبر الموجود على متن الجوالة .

9 ) مطياف تحليل محرض بالليزر سيحدث ثقوبا فى الصخور والتربة المريخية لمسافة ( 7 م ) ثم يستشعر عن بعد التركيب الكيميائى للصخور والتربة .

10 ) مطياف أشعة سينية لجسيمات ألفا تقوم بتحديد كيمياء الصخور والتربة وهى فى الموقع الأصلى .

باختصار :

بعد عقود من التركيز على جيولوجية المريخ وعلم المياه المريخية يخطط علماء الكواكب للبحث بخصوصية أشد عن علامات تشير إلى أن كوكب المريخ كان فى حقبة ما ينعم بالبيئة الملائمة للحياة وستطوف الجوالة فى أرجاء فوهة كيل للبحث عن مركبات عضوية .

 

                                                               المصدر : مجلة العلوم الأمريكية

                                                               التاريخ  : 2 / 11 / 2012

 

 

 

 

غيوم ممطرة يشكلها الليزر

 

غيوم ممطرة يشكلها الليزر

إن الغيوم الصناعية الممطرة تبدو فى تجربة أقرب للخيال العلمى حيث نجح فريق من علماء الجو فى عصر الماء من الهواء فتشكيل الغيوم الممطرة الصناعية بواسطة إطلاق أشعة ليزر ذات طاقة عالية نحو السماء فالمحاولة الأولى المستخدمة فيها أشعة الليزر لتشكيل غيوم صناعية حيث تعتمد على إطلاق جزيئات من يوديد الفضة فى السماء حيث أن قطرات المطر تحتاج لشىء ما لكى تتكثف حوله .

إن التكنولوجيا الليزرية لا يحتمل أن تتحول إلى صانع مطر مباشر فى وقت قريب إلا أنها تشكل الخطوة الأولى فى الطريق الطويل نحو صناعة غيوم أكثر صداقة للبيئة فالمرة الأولى التى يستخدم فيها الليزر لتكثيف الماء داخل المختبرات وفى الجو فالقطيرات من الماء ستتشكل حول رقاقات الفضة أو الملح أو مواد أخرى فكلما أحضرنا المزيد من نوى التكثيف حصلنا على تكثيف أكثر .

فالجهاز الصانع للضباب اخترع عام ( 1911 ) لدراسة  الأشعة الكونية أو الجزيئات تحت الذرية ذات الطاقة العالية التى تأتى من الفضاء العميق فعندما تصطدم الأشعة الكونية بوعاء محكم الإغلاق مملوء ببخار الماء فإنها تخلف ورائها ذيلا مرئيا من قطيرات الماء فالأشعة الكونية تختلس الإلكترونات من جزيئات الماء مخلفة ورائها جزيئات مشحونة كبقع الغبار بالنسبة للماء لكى تكثفه حولها .

فالحصول على بعض التكثيف بواسطة الأشعة الكونية فمن الممكن الحصول على تكثيف أكثر بواسطة الليزر عن طريق إطلاق أشعة الليزر من النوع تحت الأحمر ( ليزر الأشعة تحت الحمراء )

ذى الطاقة العالية داخل غرفة ملبدة بالسحب والليزر أطلق بشدة نبضات قصيرة من ضوء قوى كل منها تحمل طاقة تقدر بالتيرواط ( = بليون واط ) حيث تشكلت أولا قطيرات قطرها حوالى ( 50 ) ملم ثم كبرت لحدود ( 80 ملم ) خلال الثوانى ال ( 3 ) التالية .

فتم تجريب الليزر على السماء مستخدمين نوعا من الليزر ( تيراموبيل ) بسبب حركته وطاقته من رتبة التيراواط فاستخدم نوعا من الليزر الآخر لثبيت المنظر الغائم فإن أشعة الليزر يمكن أن تشكل طريقة أكثر واقعية من أجل صناعة الغيوم ومن أجل التحكم بالطقس .

فتكنولوجيا الليزر لا تزال فى طورها الأول حيث واجهت بعض التشكيك من قبل بعض العلماء الذين

شككوا فى كون الغيوم المصنوعة بالليزر يمكنها أن تمطر عند الطلب .

 

 

د / عمار سليمان على

مجلة العربى العلمى