مسبار الامل الاماراتى دخول الإمارات العربية المتحدة بشكل رسمي الي السباق العالمي من اجل استكشاف الفضاء الخارجي، من خلال مرسوم صاحب السمو الشيخ خليفة بن زايد آل نهيان رئيس الدولة “حفظه الله”، باقامه وكالة الإمارات للفضاء، وبدء العمل على مشروع إرسال أول مسبار إسلامي من دوله عربيه إلى كوكب المريخ، وأطلق عليه اسم “مسبار الامل الاماراتى ” بهدف ان تكون دوله الإمارات واحدة من بين تسع دول كان هدفها وطموحها هو استكشاف ومعرفه اسرار هذا الكوكب.
مسبار الامل الاماراتى
مسبار الامل الاماراتى الذي تم انشائه من اجل استكشاف كوكب المريخ وبختصار يطلق علي المشروع اسم مسبار الأمل أو مهمة مسبار الأمل هي مهمة لمعرفه واكتشاف اسرار الفضاء، تم اطلاقها في 20 يوليو سنه2020 إلى المريخ ,ان المسبار تم بناءه في مركز محمد بن راشد للفضاء، وشارك جامعة كولورادو بولدر، وجامعة ولاية أريزونا وجامعة كاليفورنيا بيركلي في تطوير مسبار الامل الاماراتى.
ان الهدف الذي تم انشاء مسبار الامل الاماراتى هو دراسة دورات الطقس اليومية والموسمية، وأحداث الطقس في الجو المنخفض مثل العواصف الترابية، وكيفية تغير الطقس في مناطق المريخ المتنوعه.
مسبار الامل الاماراتى سوف يتم استعماله لمحاولة وجود الإجابات عن الأسئلة العلمية حول اسباب فقدان الغلاف الجوي للمريخ غاز الهيدروجين والأكسجين في الفضاء والسبب وراء التغيرات المناخية الشديدة في المريخ.
من المحتمل ان مسبار الامل الاماراتى سوف يصل الي مداره حول المريخ في شهر فبراير عام 2021 ويتوافق ذالك مع احتفالات الإمارات بيوبيلها الذهبي لمرور 50 سنه على إعلان اتحاد الإمارات.
مسبار الامل الاماراتى تم اطلاقه بالصاروخ إتش-2 أيه الياباني الثقيل، بالاضافه الي ان المسبار يحتوي علي عددًا من أجهزة الاستشعار , ومن اهم اللحظات الفارقة التي ستشاهد عند الإطلاق هو العد التنازلي، الذي سوف يكون لاول مره باللغة العربية ، في إشاره واضحه تحمل دلالات على عروبية هذا الإنجاز، ومن المحتمل ان الرحله الفضائيه سوف تستغرق قرابة 7 أشهر، من اجل ان يصل المسبار لمداره على الكوكب الأحمر، حيث يبدأ في التقاط أولى صوره عالية الجودة لسطح المريخ مع بدايه شهر فبراير 2021، وهذا توافقا مع الذكرى 50 لقيام اتحاد دولة الإمارات المتحدة العربية.
قامت وكاله الامارات للفضاء ومركز محمد بن راشد للفضاء بالتعاون والتشاور مع شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة المسؤولة عن صاروخ الإطلاق، بالاعلان عن تأجيل موعد إطلاق “مسبار الامل الاماراتى” وهذا السبب يرجع الي الظروف الجوية في موقع الإطلاق في جزيرة تانيغاشيما اليابانية، والتي كانت يوم الجمعة الموافق يوم 17 يوليو 2020، في تمام الساعة: 12:43 بعد منتصف الليل بتوقيت دولة الإمارات، (16 يوليو 2020، في تمام الساعة 08:43 مساء بتوقيت غرينتش)، وذلك من مركز تانيغاشيما الفضائي في اليابان.
وفي 15 يوليو سنه 2020 قامت وكالة الفضاء الإماراتية بالاعلان للمره الثانيه عن تأجيل انطلاق مسبار الامل الاماراتى والسبب وراء ذالك هو سوء الأحوال الجوية، وبعدها في 16 يوليو 2020 تقرر مبدئياً أن يكون إطلاق المهمة في الفترة ما بين 20 و22 يوليو 2020 وذالك بناءا علي تحسن الأجواء، وبعد ذالك اعلنت وكاله الامارات للفضاء ومركز محمد بن راشد أن يكون إطلاق مهمة الإمارات للمريخ في 20 يوليو 2020 في تمام الساعة 01:58:14 وذالك بتوقيت دوله الإمارات العربيه ، 19 يوليو 2020 09:58:14 مساء وذالك بتوقيت غرينيتش.
وفي يوم 9 فبراير سنه 2021 دخل مسبار الامل الاماراتى مدار المريخ في تمام الساعة 7:45 مساءً بتوقيت دولة الإمارات، واصبحت الإمارات هي أول الدول العربيه التي نجحت في ذلك وخامس وكالة فضائية حول العالم.
نظره عامله حول مسبار الامل
مسبار الامل الاماراتى تم تصميمه ليدور حول كوكب المريخ , ودراسه طبيعه الغلاف الجوي للكوكب علي نطاق عالمي وذالك خلال فترات اليوم المختلفه وعلي مدار المواسم المتعاقبه , وهوالمشروع الذي قامت بيه الإمارات لاستكشاف المريخ هو أول مهمة تقوم بها دولة الإمارات العربية المتحدة لاستكشاف كوكب المريخ.
وبعد ذالك يقوم الفريق بدمج هذه القياسات مع نتائج رصد الطبقة العليا من الغلاف الجوي، بهدف كشف هذه القياسات عن الأسباب الكامنة التي ترجع الي فقدان الطاقة وهروب جسيمات الغلاف الجوي من جاذبية المريخ , وذا نجحت في ذالك فسوف تصبح اول مهمة إلى المريخ من قبل أي دولة ذات غالبية عربية أو إسلامية.
تم التعاون من قبل نائبة مديرة المشروع وقائدة العلوم، ( سارة الأميري )، مع جامعة كولورادو بولدر، وجامعة كاليفورنيا، وجامعة ولاية أريزونا. مدير المشروع عمران شرف , وذالك في بناء وتصميم المركبة الفضائية
وتم اطلاق اسم الامل عليها لانها ترسل رسالة تفاؤل وبشره الي ملايين من الشباب العربي، وذا بناءا علي تغريدة للشيخ محمد بن راشد آل مكتوم، نائب رئيس دولة الإمارات العربية المتحدة رئيس مجلس الوزراء، وزير الدفاع وحاكم إمارة دبي بدولة الإمارات العربية المتحدة، فإنه اوضح أن هذا المشروع جاء من اجل تأهيل واحتضان الجيل الجديد من علماء الفلك والفضاء العرب، وايضا من اجل استئناف جزء من الحضارة العربية العلمية.
الرحلة التي نتوقعها لمسبار الامل الاماراتى سوف تستغرق حوالي 200 يوم في رحلتها البالغة 60 مليون كيلومتر , عندما تصل إلى المريخ، سوف تدرس الغلاف الجوي للمريخ لمدة عامين.
ومن المخطط أن أدواته في بناء قد تساعد “نماذج شاملة” للغلاف الجوي للمريخ , ومن المتوقع ايضا أن توفر البيانات بيانات إضافية عن خروج الغلاف الجوي إلى الفضاء الخارجي، وسوف يحمل الأمل ثلاثة أجهزة علمية لدراسة الغلاف الجوي للمريخ، والتي تحتوي علي كاميرا رقمية للصور العالية في الدقة وجوده اللون، ومطياف الأشعة تحت الحمراء التي من دورها دراسة ملامح درجة الحرارة، والجليد، وبخار الماء في الغلاف الجوي، ومطياف الأشعة فوق البنفسجية التي سوف تدرس الغلاف الجوي العلوي والاثار التي تنتج عن الأكسجين والهيدروجين في الفضاء.
هذه المهمة تعتبر من المهام الاستثمارية في الاقتصاد الإماراتي , وقد تم ذكر ثلاثه رسائل من قبل الشيخ محمد بن راشد آل مكتوم وذالك عندما أعلن عن الرسالة:-
“الرسالة الأولى للعالم: والتي في مضمونها أن الحضارة العربية لها اهميه كبيره في المساهمة في المعرفة الإنسانية، وهذه الاميه سوف نحتاجها تلعب مرة أخرى .
الرسالة الثانية هي خاصه لإخواننا العرب: وتقول ان لا شيء مستحيل، وأننا قادرين علي أن نتنافس مع أعظم الأمم في السباق على المعرفة .
والرسالة الثالثة وهي خاصه لمن يسعون الي الوصول إلى أعلى القمم: وهي عدم وضح اي حدود لطموحاتك، حيث انها من المحتمل ان تصل حتى إلى الفضاء”.
تم عرض النموذج الاول لسفينه الامل في معرض دبي للطيران في نوفمبر سنه 2017, حيث تم تصميمه من اجل اعطاء فركه عامه عن شكل المركبة الفضائية، في ذالك الوقت قال مدير المشروع عمران شرف إن المسبار في طريقه الي الانتلاق في يوليو 2020.
تم عقد المؤتمر الدولي للملاحة الفضائية السنه الماضيه 2020 في أكتوبر 2020 في دبي، بعد أيام من الإطلاق المتوقع لبعثة الأمل , وذالك كان في 24 أغسطس، بالاضافه الي الصور التي التقطتها مسبار الأمل الإماراتي اكد أنه وصل إلى 100 مليون كيلومتر.
الأهداف العلمية
ان الاهداف العلميه التي تم انشاء المسبار من اجلها هي الكشف عن طبيعة الغلاف الجوي للمريخ، من اجل الاسهام في فهم أعمق حول جميع التغيرات المناخية على سطح كوكب المريخ، وتم رسم خارطة توضح طبيعة طقسه الحالي وذالك من خلال دراسة الطبقة السفلى من غلافه الجوي، وايضا دراسة تأثير التغيرات المناخية على المريخ في تشكيل ظاهرة هروب غازي الأكسجين والهيدروجين من غلافه الجوي عبر دراسة العلاقة بين طبقات الغلاف الجوي السفلية والعلوية، والدراسات التي تم اجرائها مرتكزه حول ظاهرة هروب غازي الأكسجين والهيدروجين من الغلاف الجوي لكوكب المريخ، والتعرف علي أسباب حدوثها.
مسبار الامل الاماراتى سوف يساعد علي اكتشاف طبقات الغلاف الجوي لكوكب المريخ بشكل من التفصيل، فهو يوفر البيانات والمعلومات من اجل الدراسة: وذالك سبب تغيير المناخي الجذري في الغلاف الجوي للمريخ , كما ان الغلاف الجوي عندما يكون رقيق جدا بحيث أن المياه تستطيع أن توجد فقط كجليد أو بخار، للمساعدة في فهم كيف ولماذا يفقد المريخ هيدروجينه وأكسجينه في الفضاء، والعلاقة القويه بين المستويين العلوي والسفلي للغلاف الجوي للمريخ .
ان هذه المعلومات سوف تساعدنا على نمذجة الغلاف الجوي للأرض ودراسة تطوره على مدى ملايين السنين , وسيسهل الحصول على معظم البيانات التي تم اكتسابها من المهمة إلى 200 جامعة ومعهد أبحاث في جميع ارجاء العالم بهدف تبادل المعرفة.
المركبة الفضائية
ان اول مسبار في الوطن العربي تم وصوله الي موقع إطلاقه في اليابان بعد أن أبحر المسؤولون في بروتوكولات الحجر الصحي التي تتلعق بالفيروس القاتل وقيود السفر من اجل إطلاق المركبة الفضائية في الوقت التي تم تحديده في 14 يوليو 2020.
ولكن المسؤولين اجبرو علي تغير الجدول الزمني وتعديله والسبب يعود الي الفيروس القاتل ، وبعد ذلك مديرو المهمة قررإرسال المسبار إلى اليابان سابقا.
ان قرار شحن المسبار الفضائية إلى موقع الإطلاق تم اجبارالمهندسين في دبي على تقليص بعض الاختبارات التي تم التخطيط لها على مسبار الامل الاماراتى ، ولكن جميع الفحوصات الحرجة تم انتهائها قبل مغادرة المركبة الفضائية إلى اليابان , وعمل المسؤولين علي أرسل 11 مهندسا فنيا في بدايه شهر أبريل إلى اليابان، كما انهم مكثوا أسبوعين في الحجر الصحي من اجل التاكد من عدم ظهور أعراض مرض كوفيد-19 الفيروسي.
غادرت المركبة الفضائية من مركز محمد بن راشد الي الفضاء في دبي لبدء الرحلة التي سوف تستغرق أربعة أيام حتي تصل الي تانيغاشيما , وذالك كان في 20 أبريل 2020 .
تم وضع المركبة الفضائية المعبأة داخل حاوية شحن يتم التحكم فيها بالمناخ على متن طائرة شحن من طراز أنتونوف أن-124 الأوكرانية الصنع من دبي إلى ناغويا، اليابان, وحملت مسبار الامل الاماراتى في المرحلة الأخيرة من الرحلة عبر سفينة، من ناغويا إلى جزيرة تانيغاشيما وذالك في سنه 2020 , وذلك بمصاحبه 6 أعضاء من فريق بعثة الإمارات للمريخ المركبة الفضائية إلى اليابان.
وبعد ان وصلوا إلى هناك، تم بدا فترة الحجر الصحي الخاصة بهم لفتره أسبوعين وذالك بناءا علي التكليف من الحكومة اليابانية , وبعد انتهاء فترة الحجر الصحي، تم انضمام الموظفون إلى 11 مهندسًا وفنيًا بغرض الاختبار النهائي على المركبة الفضائية داخل غرفة نظيفة لتنظيف الحمولة في تانيغاشيما , وتم وصول المركبه الفضائيه الي اليبان علي متن طائره شحن انتوفوف من دبي , وذالك كان في اخر شهر ابريل \ نسيان .
مواصفات مسبار الامل الاماراتى
- الأبعاد: 3م 7.9م مع وجود ألواح شمسية مفتوحة .
- الوزن: 1350 كجم ويشمل ايضا الوقود .
- الطاقة: 600 واط من الطاقة لشحن البطاريات .
من اجل الاتصال، استعمل المسبار هوائيًا عالي الكسب بقطر 1.5 متر , وهذا الهواء ينتج موجة راديوية ضيقة لكي تصل إلى الأرض.
سوف يوجد ايضا هناك هوائيات منخفضة الكسب في بنية المسبار وهذا بغرض ان يكون الاتصال اتجاهيًا أقل عند عرض النطاق الترددي المنخفض، وذالك بالمقارنه بهوائي الكسب العالي , وتم استخدام أجهزة تعقب النجوم بهدف تحديد الموقع في الفضاء عن طريق دراسة الأبراج التي تتعلق بالشمس.
صاروخ الإطلاق (إتش 2 إيه)
ان شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة (MHI) لمنظمة استكشاف الفضاء اليابانية تدير نظام إطلاق مستهلك , كما ان هذا هذا الصاروخ عمل على حمل (مسبار الامل الاماراتى )، وتم اطلاقه من مركز تانيغاشيما الفضائي.
ان وكالة الإمارات للفضاء ومركز محمد بن راشد للفضاء، نشرت معايير الإطلاق النموذجية لصاروخ الإطلاق (إتش 2 إيه) الذي تم إطلاقه في مسبار الأمل , وذالك كان في 16 يوليو 2020 وهذا من اجل توضيح ومعرفه سبب تأجيل موعد الإطلاق، حيث ان الظروف الجوية لها تاثير كبير على نجاح إطلاق المركبات الفضائية.
ان الصاروخ تم اطلاقه وهو حامل مسبار الامل الاماراتى من مركز تانيغاشيما الفضائي في الساعة 01:58 صباحا 20 يوليو بتوقيت دوله الإمارات العربيه .
الأجهزة العلمية
مسبار الامل الاماراتى يهدف الي اكتشاف المريخ وجميع اسرار كما انه يوفر أول صورة متكاملة للغلاف الجوي للمريخ ومن اجل ذالك تم تصميم ثلاثة أجهزة علمية حديثة خاصه من اجل اتمام هذه المهمة ودراسة الجوانب المختلفة للغلاف الجوي للمريخ , وهذه الاجهزه هي :
مقياس طيفي بالأشعة تحت الحمراء (EMIRS)
ان هذا الجهاز يحتوي علي مرآة دوارة تتيح للجهاز إجراء عمليات مسح للمريخ، وبعد ذالك يقوم بقياس طيفي حراري بالأشعة تحت الحمراء، ان هذا الجهاز تم تصميمه من اجل ان يعطينا الفهم الافضل حول توازن الطاقة في مناخ المريخ الحالي وذالك عن طريق توصيف حالة الطبقة السفلى من الغلاف الجوي للمريخ والعمليات التي تؤثر على الدورة النهارية للكوكب.
ان فهمنا لتوازن الطاقة سوف يساعدنا في تحديد مصادر الطاقة على المريخ وكيفية استهلاكها بالاضافه الي فهمنا لطريقه استجابة الطبقة السفلى من الغلاف الجوي للكوكب الأحمر للإشعاع الشمسي طوال اليوم وهذا علي اختلاف الفصول. من الممكن ان نستعمال هذا الجهاز في البحث الحالة الحرارية للطبقة السفلى من الغلاف الجوي، والتوزيع الجغرافي للغبار وبخار الماء والجليد المائي.
كاميرا الاستكشاف الرقمية (EXI)
ان الكاميرا الاشعاعيه هي متعددة الطول الموجي، ولها القدره على التقاط صور بدقة 12 ميجا بكسل مع الحفاظ على التدرج الإشعاعي اللازم للتحليل العلمي المفصل.
عن طريق التعاون المشترك بين مركز محمد بن راشد للفضاء ومختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء تم تطويرها , وتم تصميم الكاميرا بحيث تكون مرنة في الاختياربدقه عاليه لصور ومناطق التركيز وعدد الإطارات وعرض النطاق الترددي وذاكرة كبيرة بغرض الاحتفاظ بالصور الملتقطة.
ويوجد بها عدسة تتكون من عدستين مزدوجتين مع مسارين منفصلين لحزم الأشعة. وهذه العدسة من النوع المركب يتم استعماله بغرض التقاط الصور وتكون عالية الدقة ومنخفضة التشويه للمريخ.
ان البعد البؤري القصير للعدسة من الممكن أن يخفض من مقدار الزمن اللازم للتعريض الضوئي إلى وقت قصير جداً لالتقاط صور ثابتة أثناء الدوران حول الكوكب , بالاضافه الي ان مستشعر الكاميرا تتكون من مصفوفة أحادية اللون بدقة 12 ميجا بكسل أبعادها 3:4.
وله القدره علي التقاط الصور وتخزينها على شريحة الذاكرة كما يمكن التحكم في حجم الصورة ودقتها وهذا ما يقلل من نسبه نقل البيانات بين المسبار ومركز التحكم الأرضي.
ان هذا المستشعر يستطيع التقاط 180 صورة عالية الدقة في المرة الواحدة وهذا يعني انك تكون قادرا عليتصوير فيلم بدقة 4K إذا أردت.
ان استخدام المرشحات المنفصلة تعتبرميزة إضافية تستطيع توفير دقة أفضل لكل لون من الألوان , بالاضافه الي انها توفر تفاصيل أكثر دقة في الصورة وهذا ما يساعد في تقليل درجة عدم اليقين عند قياس الإشعاع للتصوير العلمي , أما بالنسبه لعدسة الأشعة فوق البنفسجية فسوفتكون علي نطاق التردد للموجات قصيرة الطول بين (245-275) نانومتر في حين ان نطاق التردد للموجات الطويلة يكون بين (305 – 335) نانومتر، ولكن بالنسبة لنظام العدسة الأخرى فهي تكون علي تردد اللون الأحمر (625 – 645) نانومتر واللون الأخضر (506 – 586) نانومتر واللون الأزرق (405 – 469) نانومتر.
مقياس طيفي بالأشعة فوق البنفسجية (EMUS)
ان هذا الجهاز هو عبارة عن اله تصوير بالأشعة فوق البنفسجية وتكون طويله المدى , كما انه يستطيع قياس الأشعة فوق البنفسجية التي تقع في النطاق بين 100 إلى 170 نانو متر، مع دقة طيفية تتراوح ما بين 1.3 و1.8 نانومتر.
وبذالك فهو يستطيع إجراء القياسات المطلوبة لغاز الهيدروجين والأكسجين وأول أكسيد الكربون ضمن الموضوع.
ان هذا المطياف يتكون من تلسكوب أحادي العدسة يقوي مطياف التصوير المزود بدائرة رولاند، والمجهز لعملية عد الفوتونات وتحديد موقعها.
ان مقياس المطياف الدقيق قد تصل في تحديد الأماكن للمسافات التي تقل عن 300 كم عن السطح، وهي تعتبر المسافة الكافية لتمييز بين الاختلاف المكاني بين الغلاف الحراري للمريخ الذي يقع على ارتفاع (100 – 200 كم)، والغلاف الخارجي الذي يقع على ارتفاع أعلى من 200 كم متر.
ان نتائج المطياف تحتوي علي ما لا يقل عن 6 صور للغلاف الحراري للمريخ في كل دورة حول الكوكب، وما لا يقل عن 6 صور داخلية لهالات الأكسجين والهيدروجين، وحوالي 5 صور خارجية لهالات الهيدروجين في الدورة الواحدة.
ان هذا الجهاز تم تصميمه من خلال الشراكة بين مركز محمد بن راشد للفضاء، ومختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء في جامعة كولورادو – بولدر، ومختبر علوم الفضاء في جامعة كاليفورنيا – بيركلي.
