استكشاف القمر: مهمة تشانغ-6 لجمع العينات

استكشاف الجانب البعيد من القمر： المهمة الصينية الجديدة

عندما هبطت مهمة تشانج 4 في فوهة فون كارمان في 3 يناير 2019، أصبحت الصين الدولة الأولى والوحيدة التي تهبط على الجانب البعيد من القمر - الجانب الذي يواجه الأرض دائمًا بعيدًا عن الأرض.

والآن، ترسل الصين مهمة أخرى إلى الجانب البعيد، وهدفها هذه المرة هو إعادة العينات الأولى من "الجانب الخفي" من القمر إلى الأرض.

من المقرر أن تقضي مهمة تشانغ-6، التي تم إطلاقها يوم الجمعة، 53 يومًا في استكشاف حوض القطب الجنوبي-أيتكن لدراسة جيولوجيته وتضاريسه بالإضافة إلى جمع عينات من مواقع مختلفة عبر الفوهة.

ويُعتقد أن حوض القطب الجنوبي-آيتكن هو أكبر وأقدم فوهة على سطح القمر، حيث يمتد على ما يقرب من ربع سطح القمر ويبلغ قطره حوالي 1550 ميلاً (2500 كيلومتر). يبلغ عمق الفوهة الصدمية أكثر من 5 أميال (8 كيلومترات).

فهم الجانب البعيد： الحقائق والخصائص

يأمل العلماء أن تساعد إعادة العينات إلى الأرض في الإجابة عن الأسئلة الدائمة حول الجانب البعيد المثير للاهتمام، والذي لم تتم دراسته بعمق مثل الجانب القريب، بالإضافة إلى تأكيد أصل القمر.

لا يوجد "جانب مظلم" حقيقي： توضيحات علمية

"قال لي تشونلاي، نائب كبير المصممين في إدارة الفضاء الوطنية الصينية: "يختلف الجانب البعيد من القمر اختلافاً كبيراً عن الجانب القريب. "يتألف الجانب البعيد أساساً من قشرة قمرية قديمة ومرتفعات قمرية، لذا هناك الكثير من الأسئلة العلمية التي يجب الإجابة عليها هناك."

خلال جلسة استماع حول ميزانية ناسا في 17 أبريل، سأل عضو الكونجرس ديفيد ترون مدير ناسا بيل نيلسون عن سبب إرسال الصين بعثة إلى "الجانب المظلم" من القمر.

فأجاب نيلسون: "سيكون لديهم مسبار على الجانب البعيد من القمر، وهو الجانب المظلم دائماً". "نحن لا نخطط للذهاب إلى هناك."

يُشار أحياناً إلى الجانب الخفي للقمر باسم "الجانب المظلم من القمر"، في إشارة إلى حد كبير إلى ألبوم بينك فلويد الذي يحمل نفس الاسم عام 1973.

لكن هذه العبارة تسمية خاطئة نوعاً ما لسببين وفقاً للخبراء.

في حين أن الجانب البعيد من القمر قد يبدو مظلماً من منظورنا، إلا أنه يمر بنهار قمري وليل قمري تماماً مثل الجانب القريب، ويتلقى الكثير من الإضاءة. يستمر النهار القمري أكثر من 29 يوماً بقليل، بينما يستمر الليل القمري لمدة أسبوعين تقريباً، وفقاً لوكالة ناسا.

ويواجه نفس الجانب الأرض دائماً لأن القمر يستغرق نفس المقدار من الوقت لإكمال مداره حول الأرض والدوران حول محوره: حوالي 27 يوماً.

بالإضافة إلى ذلك، كان الجانب البعيد من القمر أكثر صعوبة في دراسته، مما أدى إلى لقب "الجانب المظلم" وخلق جواً من الغموض.

تقول رينو مالهوترا، أستاذة أبحاث لويز فوكار مارشال العلمية وأستاذة علوم الكواكب في جامعة أريزونا في توسون: "يرغب البشر دائماً في معرفة ما يوجد على الجانب الآخر من الجبل والجزء الذي لا يمكنك رؤيته، وهذا نوع من الدوافع النفسية". "بالطبع، لقد أرسلنا مسابير فضائية دارت حول القمر، ولدينا صور، لذا، بمعنى ما، أصبح الأمر أقل غموضاً من ذي قبل."

وقد ساعدت العديد من المركبات الفضائية، بما في ذلك مركبة الاستطلاع القمري المدارية التابعة لناسا التي تدور باستمرار وتلتقط صوراً لسطح القمر، في تسليط الضوء على القمر.

كما استكشفت يوتو-2، وهي مركبة قمرية أطلقها المسبار القمري تشانغ-4 في عام 2019، الرواسب الرخوة من الصخور المسحوقة والغبار المتناثر على أرضية فوهة فون كارمان، الواقعة داخل حوض القطب الجنوبي-آيتكن الأكبر.

ألغاز الجانب البعيد： الأسئلة التي لا تزال بلا إجابة

لكن إعادة العينات إلى الأرض ستتيح أحدث التقنيات وأكثرها حساسية لتحليل الصخور والغبار القمري، مما قد يكشف عن كيفية نشأة القمر وسبب اختلاف جانبه البعيد عن الجانب القريب.

على الرغم من سنوات من البيانات المدارية والعينات التي تم جمعها خلال ست من بعثات أبولو، لا يزال العلماء يحاولون الإجابة عن أسئلة رئيسية حول القمر.

قال نوح بيترو، عالم مشروع ناسا لكل من مركبة الاستطلاع القمري المدارية القمرية ومركبة أرتميس الثالثة، وهي مهمة تهدف إلى إنزال البشر على سطح القمر لأول مرة منذ عام 1972: "السبب في أن الجانب البعيد مقنع للغاية لأنه مختلف تمامًا عن الجانب الذي نراه من القمر، الجانب القريب". "طوال تاريخ البشرية، كان البشر قادرين على النظر إلى أعلى ورؤية نفس السطح، نفس الجانب من القمر."

ولكن في عام 1959، أرسل الاتحاد السوفيتي مسبارًا ليحلق إلى الجانب البعيد من القمر والتقط أول صور له للبشرية.

"لقد رأينا هذا النصف المختلف تمامًا: لم يكن مغطى بتدفقات الحمم البركانية الكبيرة، ومليئًا بالحفر، وقشرة أكثر سمكًا. إنه يحكي قصة مختلفة تماماً عن الجانب القريب." قال بيترو.

وقال إن إعادة العينات مع البعثات الروبوتية، وإنزال البشر بالقرب من المنطقة الانتقالية بين المنطقتين القمريتين في القطب الجنوبي من خلال برنامج أرتميس "سيساعد في سرد هذه القصة الأكثر اكتمالاً لتاريخ القمر التي نفتقر إليها الآن".

على الرغم من أن العلماء يفهمون سبب مواجهة أحد جانبي القمر للأرض بشكل دائم، إلا أنهم لا يعرفون سبب مواجهة هذا الجانب بالذات لكوكبنا بشكل دائم. ولكن قد يكون للأمر علاقة بكون القمر غير متماثل، كما قالت مالهوترا.

وقالت: "هناك بعض التباين بين الجانب المواجه لنا والجانب الآخر". "ما سبب هذا التباين بالضبط؟ ما هي في الواقع هذه التباينات؟ لدينا القليل من الفهم لذلك. هذا سؤال علمي كبير."

كما كشفت البيانات المدارية أيضًا أن الجانب القريب يحتوي على قشرة أرق ورواسب بركانية أكثر، لكن الإجابات عن سبب ذلك استعصت على الباحثين، كما قال بريت دينيفي، عالم جيولوجيا الكواكب في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز.

"لديه نوع مختلف من التركيب الجيوكيميائي مع بعض العناصر الإضافية الغريبة المنتجة للحرارة. هناك الكثير من النماذج التي تفسر سبب اختلاف الجانب القريب عن الجانب البعيد، ولكننا لا نملك البيانات حتى الآن". "لذا فإن الذهاب إلى الجانب البعيد، والحصول على عينات وإجراء أنواع مختلفة من القياسات الجيوفيزيائية أمر مهم حقًا لمعرفة هذا اللغز الطويل الأمد حقًا."

تشانغ-6 هي مجرد بعثة واحدة فقط تتجه إلى الجانب البعيد من القمر، حيث أن وكالة ناسا لديها خطط لإرسال بعثات روبوتية إلى هناك أيضاً.

وقد ساعد دنيفي في تصميم مفهوم مهمة لمركبة قمرية متجولة تسمى "إندورانس" (Endurance)، والتي ستقوم برحلة طويلة عبر حوض القطب الجنوبي-آيتكن لجمع البيانات والعينات قبل إيصالها إلى مواقع هبوط أرتميس بالقرب من القطب الجنوبي للقمر. بعد ذلك، يمكن لرواد الفضاء دراسة العينات وتحديد العينات التي ستعود إلى الأرض.

فك الشيفرة القمرية： كيف تشكل القمر؟

أحد أهم الأسئلة الأساسية التي حاول العلماء الإجابة عنها هو كيفية تشكل القمر. النظرية السائدة هي أن جسمًا ما قد اصطدم بالأرض في وقت مبكر من تاريخها، وأن قطعة عملاقة انطلقت من كوكبنا شكلت القمر.

يريد العلماء أيضًا معرفة كيف تشكلت قشرة القمر الأصلية.
فقد خلقت التدفقات البركانية بقعاً داكنة على القمر، بينما تمثل الأجزاء الفاتحة من السطح القشرة البدائية للقمر.

قال دينيفي: "نعتقد أن القمر كان في مرحلة ما منصهرًا بالكامل، وكان هذا المحيط من الصهارة، وعندما تصلب هذا المحيط، طفت المعادن إلى أعلى هذا المحيط، وهذه هي التضاريس الأخف التي يمكننا رؤيتها اليوم". "إن الوصول إلى المساحات الشاسعة حقاً من التضاريس البكر على الجانب البعيد هو أحد الأهداف."

وفي الوقت نفسه، توفر دراسة الفوهات الصدمية التي تملأ سطح القمر تاريخًا لكيفية تحرك الأشياء خلال الأيام الأولى للنظام الشمسي في مرحلة حرجة عندما بدأت الحياة تتشكل على الأرض، كما قال دينيفي.

"قال بيترو: "بينما كانت التصادمات تحدث على القمر، كانت التصادمات تحدث على الأرض في نفس الوقت. "وهكذا كلما نظرنا إلى هذه الأحداث القديمة على القمر، فإننا نتعلم قليلاً عما يحدث على الأرض أيضاً."

وقال مالهوترا إن زيارة حوض القطب الجنوبي-إيتكن يمكن أن تكون بداية لحل العديد من الألغاز القمرية. وفي حين يعتقد الباحثون أن لديهم فكرة عن الوقت الذي تشكلت فيه الفوهة، ربما قبل 4.3 مليار إلى 4.4 مليار سنة، فإن جمع عينات الصخور يمكن أن يوفر عمرًا محددًا.

"وقالت: "إن العديد من العلماء على يقين من أنه إذا اكتشفنا عمر هذا المنخفض، فإن ذلك سيكشف جميع أنواع الألغاز حول تاريخ القمر."