ستُطلق المركبة الفضائية “أوروبا كليبر” التابعة لناسا لمعرفة ما إذا كانت الحياة يمكن أن توجد في عالم محيطي جليدي

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
—

إن مهمة دراسة واحدة من أكثر البيئات الواعدة في النظام الشمسي والتي قد تكون مناسبة للحياة على وشك الانطلاق.

من المتوقع إطلاق المركبة الفضائية يوروبا كليبر التابعة لناسا – والمصممة لاستكشاف القمر الذي يحمل الاسم نفسه، قمر المشتري يوروبا – على متن صاروخ سبيس إكس فالكون هيفي يوم الاثنين الساعة 12:06 مساءً بالتوقيت الشرقي من مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في فلوريدا. سيتم بث الحدث مباشرة على موقع ناسا الإلكتروني، وستبدأ التغطية في الساعة 11:00 صباحًا.

الظروف الجوية مناسبة للإقلاع بنسبة 95%، وفقًا لمايك ماكالينان، مسؤول الطقس في سرب الطقس رقم 45 التابع لقوة الفضاء الأمريكية.

إذا لم ينطلق يوروبا كليبر يوم الاثنين، فهناك فرص إطلاق حتى 6 نوفمبر. كل فرصة إطلاق تكون فورية، مما يعني أن الإقلاع لا يمكن أن يحدث إلا في وقت واحد محدد يوميًا، وفقًا لتيم دان، مدير الإطلاق الأول في برنامج خدمات الإطلاق التابع لناسا.

تم تأجيل عملية الإطلاق التي طال انتظارها، والتي كان من المقرر إجراؤها في 10 أكتوبر، بسبب إعصار ميلتون. لكن الطواقم الموجودة في المركز قامت بتقييم مرافق الإطلاق بعد العاصفة وقامت بإخلاء المركبة الفضائية للعودة إلى منصة الإطلاق.

ستكون أوروبا كليبر بمثابة أول مركبة فضائية تابعة لناسا مخصصة لدراسة عالم المحيط المغطى بالجليد في نظامنا الشمسي، وتهدف إلى تحديد ما إذا كان القمر يمكن أن يكون صالحًا للحياة كما نعرفه.

سيحمل كليبر تسعة أدوات وتجربة الجاذبية لاستكشاف المحيط تحت القشرة الجليدية السميكة لأوروبا. تشير التقديرات إلى أن محيط القمر يحتوي على ضعف كمية الماء السائل الموجودة في محيطات الأرض.

وقال روبرت بابالاردو، عالم مشروع المهمة في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا، كاليفورنيا، في بيان: “تعمل الأدوات معًا جنبًا إلى جنب للإجابة على أسئلتنا الأكثر إلحاحًا حول أوروبا”. “سوف نتعلم ما الذي يميز أوروبا، بدءًا من قلبها وداخلها الصخري إلى محيطها وقشرتها الجليدية إلى غلافها الجوي الرقيق للغاية وبيئة الفضاء المحيطة بها.”

وتحمل المركبة الفضائية أيضًا أكثر من 2.6 مليون اسم قدمها أشخاص من دول حول العالم وقصيدة للشاعرة الأمريكية أدا ليمون.

بدأت المهمة التي تبلغ تكلفتها 5.2 مليار دولار كمفهوم في عام 2013، لكن الطريق إلى الإطلاق لم يكن خاليًا من التحديات.

وفي شهر مايو، اكتشف المهندسون أن مكونات المركبة الفضائية قد لا تكون قادرة على تحمل البيئة الإشعاعية القاسية لكوكب المشتري. ومع ذلك، تمكن الفريق من إكمال الاختبارات اللازمة في الوقت المناسب والحصول على الموافقة في سبتمبر للمضي قدمًا نحو الإطلاق، مما منع تأخير الإطلاق لمدة 13 شهرًا دون أي تغييرات في خطة المهمة أو أهدافها أو مسارها.

وقال كيرت نيبور، عالم برنامج أوروبا كليبر، إنه لم يكن هناك عام أصعب من هذا العام لإيصال يوروبا كليبر إلى خط النهاية.

وقال نيبور: “لكن من خلال كل ذلك، فإن الشيء الوحيد الذي لم نشك فيه أبدًا هو أن الأمر يستحق العناء”. “إنها فرصة لنا للاستكشاف، ليس عالمًا كان من الممكن أن يكون صالحًا للسكن قبل مليارات السنين، ولكن عالمًا قد يكون صالحًا للسكن اليوم – فرصة للقيام بالاستكشاف الأول لهذا النوع الجديد من العالم الذي اكتشفناه للغاية.” تم تسميته مؤخرًا بعالم المحيط وهو مغمور تمامًا ومغطى بمحيط مائي سائل تمامًا على عكس أي شيء رأيناه من قبل. هذا ما ينتظرنا في أوروبا».

بعد الإطلاق، ستسافر المركبة الفضائية مسافة 1.8 مليار ميل (2.9 مليار كيلومتر) ومن المتوقع أن تصل إلى كوكب المشتري في أبريل 2030. وعلى طول الطريق، ستقوم المركبة الفضائية بالتحليق حول المريخ ثم الأرض، وذلك باستخدام جاذبية كل كوكب لمساعدة الكوكب. تستخدم المركبات الفضائية وقودًا أقل وتكتسب السرعة في رحلتها إلى كوكب المشتري.

وستعمل أوروبا كليبر بالتنسيق مع جوس، أو المركبة الفضائية جوبيتر آيسي مونز إكسبلورر، التي أطلقتها وكالة الفضاء الأوروبية في أبريل 2023، والتي ستصل لدراسة كوكب المشتري وأكبر أقماره في يوليو 2031.

أكبر مركبة فضائية بنتها ناسا على الإطلاق لمهمة كوكبية، يبلغ عرض كليبر 100 قدم (30.5 مترًا) – أي أطول من ملعب كرة السلة – وذلك بفضل مصفوفاتها الشمسية. ستساعد الألواح الضخمة على امتصاص ما يكفي من ضوء الشمس لتشغيل أدوات المركبة الفضائية وإلكترونياتها أثناء استكشافها لأوروبا، وهو أبو الشمس بخمس مرات من الأرض.

بمجرد وصولها، ستقضي المركبة الفضائية مهمتها في إجراء 49 رحلة طيران بالقرب من أوروبا بدلاً من الهبوط على سطح القمر.

شعرت فرق المهمة في البداية بالقلق من أن كليبر لن يكون قادرًا على تحمل بيئة المشتري القاسية، لأن المجال المغناطيسي للكوكب العملاق – الذي يحبس ويسرع الجسيمات المشحونة وينتج إشعاعًا مدمرًا للمركبات الفضائية – أقوى بـ 20 ألف مرة من المجال المغناطيسي للأرض. لكن المهندسين وجدوا طريقة للتغلب على هذه المشكلة.

كل رحلة جوية بالقرب من أوروبا، والمتوقعة كل أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع، ستجعل المركبة الفضائية تقضي أقل من يوم تحت إشعاع المشتري القاسي قبل أن تعود إلى الفضاء. يمكن أن يساعد الوقت بين عمليات الطيران ترانزستورات المركبة الفضائية، والتي تساعد في التحكم في تدفق الكهرباء في المركبة على التعافي من التعرض للإشعاع.

وفي الوقت نفسه، فإن قبوًا مصممًا خصيصًا مصنوعًا من التيتانيوم والألومنيوم سيحمي الأجهزة الإلكترونية الحساسة للمركبة الفضائية من الإشعاع.

في النهاية، ستجعل عمليات الطيران القريبة كليبر على مسافة 16 ميلًا (25 كيلومترًا) فوق السطح، وستحلق فوق موقع مختلف في أوروبا في كل مرة. ستسمح هذه الإستراتيجية للمركبة الفضائية برسم خريطة للقمر بأكمله تقريبًا.

وبمجرد اكتمال المهمة، قد تنتهي رحلة المركبة الفضائية باصطدامها بسطح جانيميد، أكبر أقمار المشتري، رغم أن ذلك لم يتحدد بعد.

لم يتم تصميم “أوروبا كليبر” للبحث عن أدلة على وجود الحياة على أوروبا، ولكنها ستستخدم مجموعة من الأدوات لمعرفة ما إذا كانت الحياة ممكنة داخل محيط على كوكب آخر في نظامنا الشمسي.

يعتقد علماء الفلك أن مكونات الحياة، بما في ذلك الماء والطاقة والكيمياء الصحيحة، قد تكون موجودة بالفعل على أوروبا. يمكن للمركبة الفضائية جمع الأدلة لمعرفة ما إذا كانت هذه المكونات تتعايش بطريقة تجعل بيئة القمر صالحة للسكن.

ستقوم المهمة بالتحقق من السُمك الدقيق للقشرة الجليدية التي تغطي القمر وكيفية تفاعل هذا الجزء الخارجي المتجمد مع المحيط الموجود تحته، بالإضافة إلى تحديد خصائص جيولوجيا القمر. ويحرص العلماء على معرفة التركيب الدقيق للمحيط وما الذي يسبب الأعمدة التي لوحظت سابقًا وهي ترتفع من خلال الشقوق الموجودة في الجليد، مما يؤدي إلى تنفيس الجزيئات إلى الفضاء. إنهم يريدون أيضًا تحديد ما إذا كانت المواد من سطح يوروبا تتدفق إلى المحيط.

ولإجراء تحقيق شامل، تم تجهيز يوروبا كليبر بكاميرات وأجهزة قياس الطيف لالتقاط صور عالية الدقة وإنشاء خرائط لسطح القمر والغلاف الجوي الرقيق. تحمل المركبة الفضائية أيضًا أداة حرارية لتحديد مواقع نشاط الأعمدة والأماكن التي يكون فيها الجليد أكثر دفئًا. سيقوم مقياس المغناطيسية بدراسة المجال المغناطيسي للقمر والتأكد من وجود محيط أوروبا وكذلك عمقه ومحتواه من الملح.

وسينظر الرادار المخترق للجليد تحت الغلاف الخارجي، الذي يقدر سمكه بحوالي 10 إلى 15 ميلاً (15 إلى 25 كيلومترًا)، للبحث عن أدلة على محيط القمر.

وقال حاج كورث، نائب عالم مشروع يوروبا كليبر في جامعة جونز هوبكنز التطبيقية، إنه إذا كانت هناك أعمدة نشطة تنفث جسيمات في الفضاء من محيط يوروبا، فسيكون بمقدور مطياف الكتلة ومحلل الغبار في المركبة الفضائية “شم” الجسيمات وتحليل تركيبها. مختبر الفيزياء.

وقال كورث: “ستُظهر بيانات مطياف الكتلة وكاشف الغبار ما إذا كان أوروبا يحتوي على التركيبة والكيمياء اللازمة لاستضافة الحياة”.

سيتم تشغيل جميع الأدوات وتشغيلها أثناء كل رحلة جوية لجمع أكبر قدر ممكن من البيانات.

كثيرًا ما يُسأل فريق يوروبا كليبر عن آمالهم فيما ستكشفه المركبة الفضائية في يوروبا، وكيف يمكن أن تمهد الطريق للاستكشاف المستقبلي في البحث عن الحياة خارج كوكبنا.

وقال بابالاردو: “بالنسبة لي، سيكون العثور على نوع من الواحة، إذا أردت، في أوروبا حيث يوجد دليل على وجود مياه سائلة ليست بعيدة تحت السطح، ودليل على وجود مواد عضوية على السطح”. ربما يكون الجو دافئًا، وربما يكون مصدرًا للعمود. يمكن أن يكون ذلك في مكان ما حيث يمكن لناسا في المستقبل أن ترسل مركبة هبوط لتغوص تحت السطح وتبحث حرفيًا عن علامات الحياة.