خطة ناسا لإعادة صخور المريخ تواجه مشكلة. هل يمكن لهذه الشركات السبع أن تساعد؟

كما روفر المثابرة تعثرت المريخ في استكشاف الصخور، أمضت سبع شركات الصيف في محاولة لمعرفة كيفية المساعدة ناسا إحضار عيناته إلى الأرض.

الولايات المتحدة فضاء مهمة الوكالة لإعادة أجزاء من الصخور والغبار و حتى الهواء من الكوكب الأحمر المعروف ب عودة عينة المريخ، في ورطة. ان مراجعة مستقلة وجدت أن المشروع غير المسبوق سيكلف ما يزيد عن 11 مليار دولار ويستغرق إنجازه ما يقرب من عقدين من الزمن.

جاءت المشاكل في إدارة المهمة في أسوأ وقت ممكن. يعمل المئات من العلماء والمهندسين في المشروع في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا فقدوا وظائفهم، تحمل العبء الأكبر من التخفيضات في ميزانية ناسا على مدى العامين الماضيين.

وفي نداء يائس، أعلنت ناسا أنها ستفعل ذلك التماس المقترحات من صناعة الطيران، بالإضافة إلى مطالبة الجامعات الأخرى بتقديم مدخلات حول كيفية إنقاذ المهمة. ثم في يونيو/حزيران، اختارت ناسا سبع شركات من أصل 48 مقترحًا لبلورة مفاهيمها خلال الأشهر الثلاثة التالية: شركة لوكهيد مارتن، سبيس اكستلقت كل من Blue Origin وAerojet Rocketdyne وNorthrop Grumman وQuantum Space وWhittinghill Aerospace ما يصل إلى 1.5 مليون دولار لكل منها لمتابعة الدراسات.

من إعادة استخدام مركبات الهبوط على القمر قيد التطوير لصالح وكالة ناسا حملة أرتميس ولإعادة التفكير في المرحلة الأخيرة من الرحلة، طرحت الشركات بعض الاستراتيجيات والأساليب الجديدة، والتي غالبًا ما تتضمن أجهزتها الخاصة، وفقًا للسجلات العامة التي استعرضتها Mashable.

وقال مدير ناسا بيل نيلسون: “ستكون إعادة عينة المريخ واحدة من أكثر المهام تعقيدًا التي قامت بها ناسا، ومن الأهمية بمكان أن ننفذها بسرعة أكبر، وبمخاطر أقل، وبتكلفة أقل”. بيان. “أنا متحمس لرؤية الرؤية التي تقدمها هذه الشركات والمراكز والشركاء بينما نبحث عن أفكار جديدة ومثيرة ومبتكرة للكشف عن أسرار كونية عظيمة من الكوكب الأحمر.”

تقوم مركبة المثابرة بإسقاط مجموعات من أنابيب العينات المليئة بالصخور والأوساخ على أرض المريخ لاسترجاعها لاحقًا.
مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

منذ الهبوط على المريخ في عام 2021، امتلأت مركبة المثابرة 25 من 38 أنبوبة عينة بالصخور والتراب. وكان هدف ناسا هو استعادة عدد قليل منها على الأقل ونقلها إلى الأرض في ثلاثينيات القرن الحالي. وللقيام بذلك، خططت الوكالة لقيام المركبة بتسليم العينات إلى المريخ مركبة هبوط آلية مزودة بصاروخ. إذا لم تتمكن المركبة من القيام بالقيادة، فستستخدم طائرات بدون طيار مشابهة للطائرات المتوفية مؤخرًا هليكوبتر ابداع سوف يلتقطهم ويطير بهم إلى مركبة الهبوط.

وبمجرد وصول الأنابيب إلى الفضاء، فإن المركبة المدارية التي بنتها وكالة الفضاء الأوروبية سوف تعيدها إلى الأرض على بعد حوالي 140 مليون ميل. (مع تحرك كلا الكوكبين باستمرار، فإن المسافة بينهما تتغير دائمًا).

نواة صخرة مريخية بحجم قطعة من الطباشير داخل مثقاب المركبة الجوالة بيرسيفيرانس.
مصدر الصورة: NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS

لقد تزايدت الضغوط لإيجاد حل منذ يوليو/تموز، عندما أعلنت وكالة ناسا أن شركة بيرسيفيرانس قد اكتشفت للتو صخرة مرقطة بالنمر في مجرى نهر قديم جاف. مع الميزات التي يمكن أن تشكلها الميكروبات منذ مليارات السنين، عندما كان الكوكب أكثر دفئًا ورطوبة.

على الرغم من أن ناسا لم تصل إلى حد الادعاء بأنها عثرت على دليل على وجود حياة، فقد اكتشفت أدوات المركبة مركبات عضوية داخل الصخور والتي تمثل، على الأقل، لبنات بناء الحياة في هذا العالم. لكن الطريقة الوحيدة لمعرفة ما إذا كانت تلك المركبات جاءت من كائنات حية أو من عملية جيولوجية هي أخذ عينة وإحضارها إلى المنزل لإجراء تحليل دقيق.

“إنه نوع من التذكير بأن لا أحد سيهتم إذا تكلفنا 6 مليارات دولار أو 11 مليار دولار إذا اكتشفنا دليلاً على وجود حياة خارج الأرض لأول مرة في تاريخ البشرية،” كيسي دراير، كبير مستشاري سياسة الفضاء في جمعية الكواكب غير الحزبية، قال ماشابل.

ستكون عودة عينة المريخ بمثابة المحاولة الأولى للبشرية للانطلاق من كوكب آخر.
الائتمان: ناسا

كيف ستغير الشركات الخاصة مهمتها

تُظهر مراجعة Mashable لملخصات الاقتراح أن العديد من الأفكار التي اقترحتها الشركات السبع تركز على مركبة الصعود إلى المريخ، وهو الصاروخ الذي سيطلق العينات من المريخ إلى الفضاء – وهي علامة على أن المطلعين على بواطن الأمور ربما حددوا مركبة الصعود من المريخ كواحدة من المركبات الفضائية. المشاكل الرئيسية. ستكون المهمة بمثابة المحاولة الأولى للبشرية للانطلاق من كوكب آخر. تقدم كل من Aerojet Rocketdyne وWhittinghill Aerospace وNorthrop Grumman طرقًا لجعل هذا الصاروخ – ومركبة الهبوط تنزله إلى السطح – أخف وزنًا وأصغر حجمًا.

وذهبت شركة Aerojet Rocketdyne إلى أبعد من ذلك، حيث حثت على أنه إذا قامت ناسا بتقليل كتلة صاروخ المريخ، فمن المحتمل أن يتمكن الفريق من إعادة استخدام رافعة السماء نظام الهبوط الذي جلب مركبات المثابرة والفضول إلى سطح المريخ لهذه المهمة.

تبحث شركة لوكهيد مارتن في كيفية قيام ناسا بتصميم المهمة بعد بعض منها اكتشاف و حدود جديدة– مهمات كوكبية من الدرجة الأولى، وفقًا لاقتراحها، والتي تبلغ تكلفتها القصوى ملايين الدولارات. تتضمن هذه المهام المقتصدة نسبيًا شركاء من شركات الفضاء الخاصة، وتتم الموافقة عليها مسبقًا من قبل الكونجرس، مما يجعلها أسرع في التطوير بشكل عام.

وبطبيعة الحال، تعتقد شركة لوكهيد أن الأمر متروك لهذه المهمة. وقالت الشركة إنها ستقيم كيف يمكن لاستبدال المعدات الحكومية، وكذلك تقليل عدد العينات التي تم جمعها، أن يساعد في خفض التكاليف. وقالت ليزا ماي، مديرة استراتيجية استكشاف الفضاء السحيق في الشركة، في تصريح لموقع Mashable، إن شركة لوكهيد لديها سجل حافل في تطوير 11 مركبة مريخية للوكالة في الماضي.

“إنه نوع من التذكير بأنه لن يهتم أحد إذا كان الأمر يكلف 6 مليارات دولار أو 11 مليار دولار إذا اكتشفنا دليلاً على وجود حياة خارج الأرض لأول مرة في تاريخ البشرية.”

وتعد شركات الفضاء الوافدة الجديدة أيضًا جزءًا من هذا المزيج. ايلون ماسكيريد SpaceX المركبة الفضائية ليتم دمجها بطريقة ما في بنية المهمة، وتبحث شركة Blue Origin التابعة لجيف بيزوس في كيفية قيام وكالة ناسا بالاستفادة من مركبة الهبوط القمرية Artemis الخاصة بالشركة، يطلق عليها اسم القمر الأزرق. من المحتمل أن تحمل أي من المركبتين الفضائيتين حمولة أثقل من مركبة الهبوط والصاروخ قيد التطوير، مما يضمن أن الوكالة لن تضطر إلى اتخاذ خيارات صعبة بشأن العينات التي يجب تركها خلفها على الكوكب الأحمر.

في حين أن معظم المفاهيم تبدو وكأنها تركز على توفير التكاليف في استرجاع العينات، فإن اقتراح Quantum Space يسعى إلى إعادة تصميم جزء لاحق من الرحلة. ستتضمن خطتها تسليم العينات من المركبة الفضائية الأوروبية إلى مركبة كوانتوم الفضائية التي تدور حول القمر والتي من شأنها في النهاية إسقاط العينات فوق الأرض لمدة هبوط صحراء يوتا. تطلق الشركة على هذا اسم “مفهوم ساق المرساة” – وهي طريقة لخفض تكاليف المهمة على المدى القريب، وفقًا لشركة كوانتوم.

وقال بن ريد، المؤسس المشارك لشركة Quantum ورئيس قسم تكنولوجيا المعلومات: “إن استخدام مركبتنا الفضائية المطورة تجاريًا لتحقيق أحد الأهداف ذات الأولوية القصوى في استكشاف النظام الشمسي يمثل نموذجًا للشراكة الناجحة بين القطاعين العام والخاص”. بيان. “لقد شمرت سواعدنا، ونحن على استعداد للغوص!”

تستخدم المركبة الجوالة المثابرة الموجودة على المريخ أدوات لحفر ثقوب في الصخور لجمع العينات.
مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/جامعة ولاية أريزونا

لماذا تكون عودة عينة المريخ في خطر؟

لقد سعت ناسا والمجتمع العلمي الأوسع إلى الحصول على صخور المريخ منذ عام 1978، بعد نجاح المشروع مهمة الفايكنجقال درير من جمعية الكواكب.

من أجل حماية عودة عينة المريخ من الدعم غير المتسق من الكونجرس، صممت ناسا ونظمت هذا المسعى العلمي كما لو كانت برنامج رحلات الفضاء البشرية، مع انتشار تطورها في جميع فروع ناسا والوظائف المنشورة في جميع أنحاء البلاد. لكن يبدو أن هذا النهج أدى إلى قتال داخلي، كما قال: إن التغييرات في مركبة واحدة أو مرحلة من المهمة في أحد مراكز ناسا سيكون لها بعد ذلك تداعيات متتالية، مما يستلزم إعادة تصميم الأجزاء الأخرى التي يتم تطويرها في مراكز أخرى.

ومع عدم وجود رسائل كبيرة حول أهمية المهمة، لم تتمتع لعبة Mars Sample Return أبدًا بنوع من التأييد السياسي الذي، على سبيل المثال، جعل المشرعين يركزون على إيصال مهمات القمر إلى خط النهاية في الماضي، كما قال درير. . لكنه متفائل بحذر بأن رغبة ناسا في معالجة المشكلات الآن ستعيد المشروع إلى المسار الصحيح.

وقال: “تحاول ناسا إيجاد طرق لاختراق الجمود الإداري البيروقراطي الذي استقر على البرنامج، والذي كان يسحبه إلى الأسفل”. “أعتقد أن هذه تجربة قريبة من الموت قد تهز الجميع من الرضا عن النفس.”