الرئيسيةعريقبحث

نيو هورايزونز

مسبار نيوهورايزونز اول مسبار يصل الي بلوتو

☰ جدول المحتويات

نيو هورايزونز ( New Horizons)‏ هو مسبار روبوت تابع لإدارة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) مرسل إلى الكوكب القزم بلوتو، وحلق منذ 19 يناير 2006 بسرعة فائقة، صوب أطراف المجموعة الشمسية[1]. وهو أول المركبات الفضائية التي سيمكن بواسطتها دراسة بلوتو وأقماره، وكذلك دراسة حزام كايبر المتكون من قطع ثلجية تحيط بالمجموعة الشمسية.[2][3][4][5]

نيوهورايزونز
نيو هورايزونز
المسبار الفضائي نيوهورايزونز
نيو هورايزونز
شعار
طبيعة المهمة استكشاف كوكب بلوتو وأقماره
المشغل ناسا
رمز التعريف الفلكي 2006-001A
رقم دليل القمر الصناعي 28928
الموقع الإلكتروني pluto.jhuapl.edu
www.nasa.gov
مدة المهمة المهمة الأساسية: 9.5 سنوات
خصائص المركبات الفضائية
المصنع مختبر الفيزياء التطبيقية · مؤسسة البحث الجنوبية الغربية
وزن الإطلاق 478 كيلو غرام (1,050 رطل)
الطاقة 228 واط
الطاقم ؟؟؟
بداية المهمة
تاريخ الاطلاق 19 يناير 2006 19:00 UTC
14 سنةً و4 أشهرٍ و8 أيامٍ
الصاروخ أطلس 5 551
موقع الإطلاق كيب كانافيرال SLC-41
المقاول خدمات الإطلاق الدولية
▶︎  
جونو  ◀︎
صورة ملونة لكوكب بلوتو التقطتها المركبة في 7 يوليو 2015

انطلقت من الأرض في 19 يناير 2006 ووصلت المركبة الفضائية نيوهورايزونز لكوكب بلوتو في تاريخ 13 يوليو 2015.[6][7][8][9] وبذلك يصبح أول مسبار فضائي يحلق فوق الكوكب.[10] وتخطط ناسا دراسة المزيد من التفاصيل لهذا الكوكب عن طريق هذا المسبار.[11]

تاريخ الكوكب

يرجع تاريخ اكتشاف كوكب بلوتو إلى عام 1930 عن طريق عالم الفلك الأمريكي كلايد تومبو. وكان من بين المشروعات التي ستقوم بها مركبة فوياجر 1 بعد تحليقها فوق كوكب زحل في عام 1980 . ولكي يصل فوياجر 1 إلى بلوتو كان لازما زيادة سرعته عن طريق استخدام جاذبية زحل للوصول إليه (أنظر ديناميكا فضائية) . ووصل فوياجر 1 بالفعل إلى كوكب بلوتو في بداية شهر مارس من عام 1986 ثم تعداه إلى الفضاء خارج المجموعة الشمسية.[12]

معلومات المركبة

مركبة نيوهورايزونز هي أول مهمة لوكالة ناسا من ضمن فئة New Frontiers program، وهي أكبر حجمًا وأكثر تكلفة من Discovery Program ولكنها أصغر من Flagship Program. وبلغت تكاليف المهمة (بما في ذلك المركبات الفضائية وأجهزة الفحص ومركبة الإطلاق، وعمليات البعثة، وتحليل البيانات، والتعليم، والتوعية العامة) حوالي 650 مليون دولار على مدى 15 عاما (من 2001 إلى 2016). بُنيت هذه المركبة في معهد ساوث ويست للأبحاث، وكان مختبر الفيزياء التطبيقية للمركبة في جامعة جونز هوبكين. وهذه المركبة مزودة بعدة كاميرات ومعدات علمية منها مطياف تشتيت الضوء وأجهزة استشعار لرصد الغبار وحالة البلازما بغرض دراسة جيولوجيا كوكب بلوتو وقمره شارون، ورسم خرائط لتركيب سطحيهما ودرجة الحرارة والغلاف الجوي والأقمار الأخرى. يستغرق إرسال إشارة لاسلكية إلى المركبة الفضائية نيو هورايزونز نحو 4 ساعات ونصف الساعة، حيث تبعد عن الأرض مسافة 5 مليارات كيلومتر.[13]

لقد كان الهدف من الرحلة هو اكتشاف كواكب أُخرى غير مُكتشفة في مدار المجموعة الشمسية. وحينما انطلقت المركبة كان تصنيف بلوتو لا يزال يصنف بأنه كوكب، ولكن أُعيد تصنيفه في وقتٍ لاحق من قبل الاتحاد الفلكي الدولي فجُرد بلوتو من لقب كوكب ومن كونه الكوكب التاسع من كواكب المجموعة الشمسية وبات كوكبا قزمًا بعد أن اكتُشف أكثر من ألف من أمثاله منذ اكتشافه ضمن حزام كايبر. في حين أن بعض العاملين في بعثة المسبار نيوهورايزونز من ضمنهم آلان ستيرن اختلف برأيه عن ما قرره الاتحاد الفلكي الدولي بأن كوكب بلوتو هو الكوكب التاسع في كواكب المجموعة الشمسية.[14][15]

تحتوي المركبة على عدد من الأشياء:[16]

  1. أوقية واحدة (30 غرام) من رماد جثة العالم الفلكي كلايد تومبو لإحياء ذكرى اكتشافه كوكب بلوتو في عام 1930.[17][18]
  2. أسماء 430 ألف شخص، الذي سجلوا أسماءهم في مشروع "أرسل اسمك إلى بلوتو".
  3. صور لجميع العلماء والباحثين المشاركين في مهمة المسبار نيو هورايزونز.
  4. جزء من أرض الموقع الذي أطلق منه المسبار في ولاية فلوريدا الأمريكية.
  5. جزء من أرض الموقع الذي بُني فيه المسبار في ولاية ميريلاند.
  6. جزء من المركبة SpaceShip One، أول مركبة فضائية مأهولة بتمويل خاص.
  7. علمان للولايات المتحدة الأمريكية.
  8. طابع بريدي عليه إعلان من عام 1991، كتب عليه "بلوتو: لم يُستكشف بعد".

الإطلاق

كان من المقرر إطلاق المركبة في 11 يناير 2006، لكن تأخر الاطلاق في بادئ الأمر حتى 17 يناير للسماح بعمليات فحص للصاروخ. ولكن بسبب الظروف الجوية تأخر الإطلاق إلى يوم 19 يناير 2006.

استغرقت المركبة الفضائية نيو هورايزونز تسع ساعات فقط للوصول إلى مدار حول القمر. واستطاعت المركبة التقاط أول صور لكوكب المشتري في 4 سبتمبر 2006. أما أول صور لكوكب بلوتو من نيو هوريزون فأخذت بين 21-24 أيلول/ سبتمبر 2006.

في 28 فبراير 2007 ، مرَّ المسبار بجانب كوكب المشتري، بمساعدة قوة الجاذبية والمقلاع الجاذبيّ للتسارع. وصل إلى مقربة من المشتري بسرعة 21 كيلومترًا في الثانية وابتعد عنه بسرعة 25 كيلومترًا في الثانية. أدى هذا التسارع إلى توفير ثلاث سنوات حتى الوصول إلى بلوتو

وأصبحت في ديسمبر 2009 أقرب إلى بلوتو منها إلى الأرض، وذلك على مسافة 3.436 مليار كيلومتراً من الشمس وتبعد عن الأرض مسافة 2 مليار كيلو متر. وصلت المركبة لأدنى مسافة من بلوتو في 14 يوليو عام 2015 على مسافة 12472 كم من سطح الكوكب بعد رحلة طويلة تمتد 9 سنوات. و حلقت المركبة بسرعة15.41 كيلو متر بالثانية (59400 كيلو متر في الساعة)، مما يجعلها أسرع آلة صنعها الإنسان حتى الآن.

الهدف من البعثة

انطلاق بعثة نيو هورايزونز في 19 يناير 2006.
ملف:NASA TV - New Horizons Pluto Launch (January 19, 2006).ogvتشغيل الوسائط
Start of New Horizons على صاروخ حامل أطلس 5

الهدف من إرسال المسبار لكوكب بلوتو هو من أجل دراسة الكوكب وحزام كايبر والتحولات المبكرة التي حصلت في النظام الشمسي.[19] بالإضافة لدراسة سطح ومناخ كوكب بلوتو وأقماره، كذلك دراسة الأجسام الموجودة في حزام كايبر.[20] وسوف يجمع المسبار هورايزونز البيانات أكثر من 5000 مرة للكوكب على عكس ما قامت به المركبة ميرنير في كوكب المريخ.[21]

من بين الأسئلة التي يُريد العلماء معرفة إجابتها هي عن مناخ الكوكب وتحركاته، وكيف هو سطحه؟ وعمَّا إذا كانت هناك تراكيب جيولوجية كبيرة وما هو تأثير الرياح الشمسية على كوكب بلوتو.[22]

من الأهداف المهمة التي يُريد العُلماء معرفتها هي:[23]

  1. خريطة لسطح بلوتو وقمره الأكبر شارون.
  2. الوصف الجيولوجي والمورفولوجي لبلوتو وشارون.
  3. معرفة طبيعة الغلاف الجوي لكوكب بلوتو.
  4. معرفة حال الغلاف الجوي حول القمر شارون.
  5. البحث عن حلقات الأقمار وعن ما إذا وُجدت أقمار إضافية أُخرى.
  6. التحقيق أكثر عن الأجسام الموجودة من ضمن حزام كايبر.

المصدر الكهربائي

مولد الطاقة العامل بالبلوتونيوم-238 قبل تركيبه في المركبة الفضائية.

زودت المركبة الفضائية (المسبار) نيو هورايزونز بمولد نظائر مشعة يحتوي على 10.9 كيلوجرام من البلوتونيوم-238 من نوع GPHS-RTG . يحتوي هذا المولد على 18 وحدة كل منها يحتوي على 4 كبسولات في كل واحدة 151 جرام من أكسيد البلوتونيوم (PuO2). وقد قام مختبر لوس آلاموس الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية بإعداد الكابسولات وما فيها من أكسيد البلوتونيوم .

الخواص الإشعاعية للبلوتونيوم-238 تجعله يتحلل إشعاعيا مع إصدار حرارة كبيرة ؛ يمكن استخدامها في إنتاج التيار الكهربائي بواسطة مزدوجة حرارية كهربائية.

توقفت الأعمال الخاصة بإنتاج وحدة البلوتونيوم لنيو هورايزونز في مختبر لوس آلاموس الوطني في أواسط عام 2004 حيث اشيعت شائعات عن اختفاء أقراص مدمجة عليها معلومات سرية من المختبر. بهذا تأخر المشروع حيث أن عدم إمداد المركبة بالطاقة الكافية تجعلها لا تفي بكل البحوث المرغوب معرفتها من البعثة إلى بلوتو. ولكن التفتيش الذي تم في مختبرات لوس آلاموس تم سريعا بحيث استؤنفت عمليات تجهيز كبسولات البلوتونيوم بعد وقت قصير.

وفي نهاية 2005 قام مختبر لوس آلاموس الوطني بتوريد بطارية البلوتونيوم إلى ناسا وتم وضعها في المركبة الفضائية نيو هورايزونز ؛ إلا أن عدد كبسولات البلوتونيوم كانت أقل من العدد المخطط له.

كان من المخطط أن تكون قدرة التوليد الكهربائي بكمية البلوتونيوم الأصلية عند بدء الرحلة بمقدار 285 واط ونحو 225  واط عند الوصول إلى بلوتو في عام 2015 (تنخفض الطاقة الناتجة من التحلل الإشعاعي للبلوتونيوم خلال وقت الرحلة). وبعد مناقشات وحسابات مع وزارة الطاقة الأمريكية المسؤولة عن كبسولات البلوتونيوم اتضح أن طاقة البطارية عند الوصول إلى بلوتو ستكون 190 واط . وكان ذلك كافيا للقيام بالبعثة على الوجه الأكمل (حيث كانت قدرة 182 واط هي أقل قدرة ممكنة لإتمام البعثة). تكفي قدرة 190 واط عمل مسبار الفضاء نيو هورايزونز حتى عام 2025.

بعد فحص مولد النظائر المشعة (الذي يعمل بالبلوتونيوم-238) في أكتوبر 2005 وإجراء الاختبارات عليه تبين أن المولد ينتج طاقة أكبر في الواقع مما قدرته الحسابات . فكانت قدرته عند بدء البعثة 240 واط، وعند الوصول إلى بلوتو ستكون نحو 200 واط، مع إنتاجه جهدا كهربائيا مقداره 30 فولت ذو تيار مستمر لتشغيل أجهزة المسبار الفضائي. ومن المسائل المستجدة في مولد النظائر المشعة العامل على المسبار الفضائي أنه لا يحمل مركمات تزيد من وزنه.

مقابلات بلوتو وشارون

بلوتو بالكامرتين لوري ورالف 13. يوليو 2015
ملف:The Pluto System As Seen By New Horizons Spacecraft.webmتشغيل الوسائط
المرور ببلوتو ، صور متحركة.
مراحل المرور بنظام بلوتو وتوابعه

في يوم 14 يوليو 2015 وصلت المركبة نيوهورايزونز الكوكب القزم بلوتو وتعدته بسرعة تبلغ 14.5 كيلومتر/ الثانية. وقد بدأت مشاهدات نظام بلوتو وشارون قبل نحو 150 يوم من المقابلة . وفي يوم 15 يوليو 2015 نشرت ناسا أول صورة ملونة لبلوتو وشارون . وقد كانت صور كاميرا LORRI أشد دقة من الصور التى التقطها تلسكوب هابل الفضائي من قبل.[24] وخلال العدة أسابيع التالية تواردت صور عنهما كل ثلاثة إلى ستة أيام تبين سطح بلوتو وسطح تابعه، وقامت ناسا بنشر بعض تلك الصور، كما قامت بعمل عرضا متحركا عن طريق شبك بعض الصور المتتابعة.

في يوم 4 يوليو 2015 ، أي عشرة أيام قبل المقابلة، أحالت نيوهورايزونز نفسها في حالة سبات عن غير قصد . واعدتها ناسا إلى حالتها الطبيعية في 7 يوليو 2015 وأصبحت مستعدة للقيام بواجباتها. .[25]

وشملت القياسات والصور التي قامت بها نيوهورايزونز صورا غاية في الدقة لبلوتو وشارون بدقة تصل إلى 25 متر/بكسل . وقياس توزيع درجة الحرارة على بلوت وتحليل قياسات جوه الغازي. وطبقا للمخطط مرت المركبة الفضائية نيوهورازونز في تمام الساعة 13:50 حسب توقيت وسط أوروبا من على بعد 12.500 كيلومتر من بلوتو، وفي الساعة 14:04 مرت على بعد 28.800 كيلومتر من شارون.

ثم دخلت نيوهورايزون في طريقها ظل بلوتو حيث حجب ضوء الشمس عنها في الساعة 16:18 ، ثم ظل شارون وقامت بأخذ القياسات التي تبين تخلل أشعة الشمس لجو كل من الكوكبين لتحليلهما بأجهزتها. واستغرق كل قياس نحو ثلاثة ساعات وأتى ببيانات كثيرة .

ونظرا لكون معدل إرسال الإشارات من نيوهورايزون إلى الأرض كان صغيرا لا يكفي لتتبع الأحداث آنيا فقد سجلت البيانات في خازنة حاسوب سعة 8 جيجا بايت . وقامت المركبة الفضائية بإرسال البيانات إلى الأرض بعد نحو أسبوع من المرور بالكوكبين. طلبت البيانات الهامة أولا ثم تتابع إرسال قياسات التجارب من أجهزة SWAP و PEPSSI اللتان ترسلان بمعدل بطيء ؛ كما أرسلت بيانات القياسات التي قامت بها فيما بعد.

في 5 سبتمبر 2015 بدأت تفاصيل البيانات المخزونة عن المرور بالكوكبين تصل إلى المركز الأرضي. وسوف يستغرق إتمام استقبال البيانات بالتفصيل نحو عام كامل.[26][27]

صور وفيديو

  • أول صور ملونة لبلوتو وشارون 9أبريل 2015

  • دوران بلوتو مصور بالكاميرا LORRI, مايو/يونيو 2015

  • صورة بلوتو وشارون من نيوهورايزونز 11. يوليو 2015

  • جزء من سطح شارون, 14. يوليو 2015 وتظهر الفوهات بوضوح.

  • تفاصيل لسطح بلوتوPlutوتكثر عليه جبال ثلجية . لقطة يوم 14 يوليو 2015

بعثة حزام كايبر

بعد العبور بجانب بلوتو، سوف تستمر المركبة نيوهورايزونز بالتوغل في حزام كايبر، المكون من أجسام متجمدة ثليجية وصخور تحيط بالمجموعة الشمسية.

وحيث تتابع المركبة رحلتها لاستكشاف المزيد من أجرام حزام كايبر والطيران قربها على مستوى منخفض، إذ لم يُحدد بعد أي جرم من أجرام حزام كايبر سوف يَتم اختياره للدراسة . و سوف يتم اختياره بحيث يتراوح قطره بين 40 و 90 كيلومتر، وسوف يَكون أبيضا أو رماديا اللون بالمقارنة بلون بلوتو المُحمرّ.

مخططو البعثة من الفيزيائين يبحثون الآن عن أجسام أخرى ضمن حزام كايبر، وكذلك يخططون للقاء المركبة الفضائية Plutonian. ويعد نيوهورايزونز ذو قدرة محدودة على المناورة، والمنطقة المتاحة، كونها قريبة إلى حد ما إلى حواف مجرة درب التبانة، وبالتالي من الصعب مسح الأجسام الخافتة.

  • الكاميرا Ralph

  • الكاميرا LORRI

  • جهاز SWAP

  • تجربة VBSDC

انظر أيضاً

مراجع

  1. "أول صورة وصلتنا من "أبعد عملية استكشاف" بتاريخ البشرية". مؤرشف من الأصل في 03 يناير 2019.
  2. "New Horizons to Pluto, Mission Website". US National Aeronautics and Space Administration (NASA). 2 July 2015. مؤرشف من الأصل في 02 مايو 201907 يوليو 2015.
  3. Chang, Kenneth (July 13, 2015). "A Close-Up for Pluto After Spacecraft's 3-Billion-MileTrip". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 04 أكتوبر 201713 يوليو 2015.
  4. Chang, Kenneth (July 6, 2015). "Almost Time for Pluto's Close-Up". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 09 يوليو 2018July 6, 2015.
  5. Overbye, Dennis (July 6, 2015). "Reaching Pluto, and the End of an Era of Planetary Exploration". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 17 يناير 2018July 7, 2015.
  6. Chang, Kenneth (13 July 2015). "A Close-Up for Pluto After Spacecraft's 3-Billion-MileTrip". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 04 أكتوبر 201713 يوليو 2015.
  7. Chang, Kenneth (14 July 2015). "NASA's New Horizons Spacecraft Completes Flyby of Pluto". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 16 مايو 201814 يوليو 2015.
  8. Dunn, Marcia (14 July 2015). "Pluto close-up: Spacecraft makes flyby of icy, mystery world". أسوشيتد برس. مؤرشف من الأصل في 19 أغسطس 201614 يوليو 2015.
  9. "NASA's Three-Billion-Mile Journey to Pluto Reaches Historic Encounter". 14 July 2015. مؤرشف من الأصل في 12 فبراير 201914 يوليو 2015.
  10. Overbye, Dennis (6 July 2015). "Reaching Pluto, and the End of an Era of Planetary Exploration". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 17 يناير 201807 يوليو 2015.
  11. Chang, Kenneth (6 July 2015). "Almost Time for Pluto's Close-Up". نيويورك تايمز. مؤرشف من الأصل في 09 يوليو 201806 يوليو 2015.
  12. Betz, Eric (23 June 2015). "Why didn't Voyager visit Pluto?". مجلة الفلك. Kalmbach Publishing. مؤرشف من الأصل في 22 أكتوبر 201808 يوليو 2015.
  13. Facebook
  14. "Unabashedly Onward to the Ninth Planet". New Horizons website. Johns Hopkins/APL. مؤرشف من الأصل في March 9, 201125 أكتوبر 2008.
  15. عطل في المسبار نيو هورايزونز قبل اقترابه من بلوتو | عالم المنوعات | DW.COM | 06.07.2015 - تصفح: نسخة محفوظة 09 2يناير5 على موقع واي باك مشين.
  16. ناسا تنشر الصور الأولى للاقتراب التاريخي من بلوتو - RT Arabic - تصفح: نسخة محفوظة 03 2يناير6 على موقع واي باك مشين.
  17. "New Horizons launches on voyage to Pluto and beyond". spaceFlightNow. January 19, 2006. مؤرشف من الأصل في March 9, 2011December 1, 2010.
  18. "To Pluto, with postage: Nine mementos fly with NASA's first mission to the last planet". collectSPACE. مؤرشف من الأصل في 26 سبتمبر 201829 أكتوبر 2013.
  19. "The Everest of Planetary Exploration: New Horizons Explores The Pluto System 2015" ( كتاب إلكتروني PDF ). NASA. مؤرشف من الأصل في 11 فبراير 201715 أبريل 2015.
  20. "Solar System Exploration - New Horizons". NASA. February 27, 2015. مؤرشف من الأصل في 10 يناير 201615 أبريل 2015.
  21. New Horizons: Pluto map shows 'whale' of a feature by Jonathan Amos, on 8 July 2015 (بي بي سي - Science & Environment section) نسخة محفوظة 04 يوليو 2017 على موقع واي باك مشين.
  22. "New Horizons Spacecraft and Instruments". NASA. November 10, 2014. مؤرشف من الأصل في 28 مارس 201915 أبريل 2015.
  23. "New Frontiers Program: New Horizons Science Objectives". NASA - New Frontiers Program. مؤرشف من الأصل في 03 يوليو 201715 أبريل 2015.
  24. Deborah Netburn: NASA's journey to Pluto: Here's what might go wrong. In: لوس أنجلوس تايمز 15. April 2015. نسخة محفوظة 07 يونيو 2017 على موقع واي باك مشين.
  25. Raumsonde New Horizons – Der Fehler ist behoben. Bei: Raumfahrer.net. 6. Juli 2015, abgerufen am 6. Juli 2015. نسخة محفوظة 07 نوفمبر 2017 على موقع واي باك مشين.
  26. NASA’s New Horizons Spacecraft Begins Intensive Data Downlink Phase. ناسا, 2015-09-04. Retrieved on 2015-12-07. (en) نسخة محفوظة 01 مايو 2017 على موقع واي باك مشين.
  27. Alan Stern: Downlink of the New Horizons Browse Data Set Has Begun. 2015-09-10. Retrieved on 2015-12-07. (en)

وصلات خارجية

موسوعات ذات صلة :