ناسا تختبر نظام الهبوط على المريخ باستخدام الصحن الطائر العملاق

ناسا تطور معدات الهبوط على سطح المريخ. (الصورة: وثيقة. ناسا)

جاكرتا عندما يرغب البشر في وقت لاحق في  الهبوط بأمان على سطح المريخ، يتعين على المهندسين أن يجدوا مركبة فضائية قادرة على إبطاء وتيرتها للبقاء على قيد الحياة ودخول الغلاف الجوي للكوكب الأحمر.

في عام 2021 ، تمكنت المركبة الجوالة Perseverance المملوكة لناسا من الهبوط سالمة بعد نزولها على الكوكب الأحمر باستخدام مظلة قاعدة.

لكن عملية الهبوط ستكون أكثر صعوبة بالنسبة للحمولات الأكبر حجما، مثل الصواريخ التي تحمل البشر على متنها.

لحسن الحظ ، قد يكون لدى وكالة الفضاء الأمريكية حل للمشكلة ، في شكل درع حراري ضخم قابل للنفخ يشبه الصحن الطائر سيتم إطلاقه في مدار أرضي منخفض هذا الأسبوع.

وبمجرد الوصول إلى هناك، سيتوسع اختبار الطيران في المدار الأرضي المنخفض لجهاز تسريع قابل للنفخ (LOFTID)، قبل أن ينزل مرة أخرى إلى الأرض.

وتأمل ناسا أن تظهر الاختبارات كيف يمكن للدرع الحراري أن يعمل كمكابح عملاقة لإبطاء المركبات الفضائية على سطح المريخ في المستقبل.

ومن المقرر إطلاق هذه التقنية على صاروخ أطلس V التابع لتحالف الإطلاق المتحد يوم الأربعاء 9 نوفمبر من قاعدة فاندنبرغ لقوة الفضاء في كاليفورنيا، إلى جانب القمر الصناعي للطقس JPSS-2 الذي يدور في القطبين.

بمجرد وصول JPSS-2 إلى المدار ، سيتوسع الدرع الحراري وسيتم وضعه على مسار العودة إلى مدار الأرض المنخفض لاختبار قدرته على إبطاء السرعة والبقاء على قيد الحياة عند العودة.

وإذا نجح الاختبار، فقد يكون حاسما في مساعدة ناسا على تحقيق هدفها الطموح المتمثل في إطلاق البشر إلى الكوكب الأحمر في العقد المقبل.

وأضافت ناسا أن "هذه التكنولوجيا يمكن أن تدعم أطقم الهبوط والبعثات الروبوتية الكبيرة على المريخ، فضلا عن إعادة حمولات أثقل إلى الأرض"، حسبما نقلت صحيفة "ديلي ميل" البريطانية.

عندما ترغب الطائرات في الوصول إلى الغلاف الجوي ، بما في ذلك على المريخ والزهرة وتيتان والأرض ، فإن أحد التحديات الرئيسية التي تواجهها ناسا هو كيفية توصيل الحمولات الثقيلة.

مثل المدرجات ، فإن الأصداف الهوائية الصلبة اليوم محدودة بحجم غلاف الصاروخ ، وهو غطاء واقي انسيابي. على سبيل المثال ، قد تتذكر "سبع دقائق من الرعب" عندما استخدمت Perseverance التابعة لناسا مظلة للنزول إلى سطح المريخ العام الماضي.

استغرقت الإشارات اللاسلكية المرسلة من ناسا والعكس بالعكس 10 دقائق لأي من الطرفين لإجراء اتصال ، لذلك بعد أن قام الفريق الأرضي بإسقاط Perseverance ، تولى المسبار المسؤولية وذهب في رحلة ملحمية بمفرده تماما.

اخترقت المركبة الفضائية الغلاف الجوي للمريخ تتحرك بسرعة 12000 ميل في الساعة ، ولكن بعد ذلك اضطرت إلى التباطؤ إلى صفر ميل في الساعة بعد سبع دقائق للهبوط بأمان على السطح.

عندما تدخل المركبة الفضائية الغلاف الجوي ، يساعد السحب الديناميكي الهوائي على إبطائه. ومع ذلك ، فإن الغلاف الجوي للمريخ أكثر كثافة بكثير من الغلاف الجوي للأرض ، مما يمثل تحديا كبيرا للتباطؤ الديناميكي الهوائي.

وأوضحت ناسا أن "الغلاف الجوي سميك بما يكفي لتوفير بعض السحب، لكنه رقيق جدا بحيث لا يمكن إبطاء مركبة فضائية بالسرعة التي توجد بها في الغلاف الجوي للأرض".

حل ناسا لهذه المشكلة هو درع حراري بعرض 20 قدما سيتم وضعه في الجزء العلوي من الغلاف الجوي ، مما سيسمح للمركبة الفضائية بالتباطؤ في وقت مبكر مع التعرض لاحترار أقل كثافة.

وسيكون أكبر جسم هوائي حاد يجتاز على الإطلاق دخول الغلاف الجوي خلال اختبار هذا الأسبوع.

بعد تسليم الحمولة الرئيسية ، وهو ساتل طقس يدور حول القطب ، سيتم إطلاق LOFTID لإعادة دخول الغلاف الجوي للأرض.

سوف يتباطأ من فرط الصوت ، أكثر من 25 مرة أسرع من سرعة الصوت ، إلى الطيران دون الصوتي ، أقل من 609 ميل في الساعة.

طوال الرحلة ، تنقل المنارات في الوقت الفعلي بشكل دوري بيانات محدودة بينما تحصل أجهزة الاستشعار والكاميرات على مجموعة أكثر شمولا من البيانات المخزنة على مسجلات البيانات الداخلية ومسجلات البيانات القابلة للإزالة التي يتم التخلص منها واستردادها عند العودة.

ستقوم LOFTID بنشر مظلة للسماح بشرارة ناعمة إلى الأسفل وسيتم نقلها من المحيط الهادئ.

وقالت ناسا إن العرض التوضيحي جاهز "لإحداث ثورة" في الطريقة التي يرسل بها الحمولات إلى وجهات كوكبية عن طريق الغلاف الجوي. تذكر ناسا أن تقنية التباطؤ القابلة للنفخ قابلة للتطوير للبعثات الروبوتية المأهولة والكبيرة إلى المريخ.