تحديات ونجاحات مسبار "قناص القمر" الياباني في الهبوط على سطح القمر، ومواجهته للظروف القاسية وإرسال الصور أثناء الليل القمري. قصة ملهمة تستعرض أهمية الاستكشاف القمري.
تحدى مسبار "Moon Sniper" الياباني الصعاب للمرة الثالثة، ونجا من ليلة قمرية طويلة وباردة أخرى على الرغم من أنه لم يكن مصمماً لتحمل مثل هذه الظروف القاسية، وفقاً لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية.
يمكن أن تنخفض درجات الحرارة خلال الليل القمري إلى 208 درجة فهرنهايت تحت الصفر (133 درجة مئوية تحت الصفر)، وفقاً لوكالة ناسا. ولم يكن من المتوقع أن يتحمل "Moon Sniper" حتى ليلة قمرية واحدة، وهي فترة ظلام على القمر تستمر حوالي أسبوعين.
وقد هبطت المركبة الروبوتية، المعروفة أيضاً باسم SLIM، أو المركبة الذكية لاستكشاف القمر، على سطح القمر في البداية في 19 يناير/كانون الثاني. وقد جعل هذا الإنجاز التاريخي اليابان ثالث دولة في هذا القرن، والخامسة على الإطلاق، تهبط على سطح القمر. هبطت المركبة الفضائية بالقرب من فوهة شيولي، الواقعة على بعد حوالي 200 ميل (322 كيلومترًا) جنوب بحر السكون، وهي منطقة قريبة من خط الاستواء القمري، حيث هبطت مركبة أبولو 11 لأول مرة على سطح القمر.
لكن الأمور لم تسر تماماً وفقاً للخطة.
فأثناء الهبوط، واجهت المركبة الفضائية حالة شاذة وهبطت على مقدمتها، مما يعني أن ألواحها الشمسية كانت متجهة إلى الغرب بدلاً من أن تكون في وضع مستقيم ولم تتلق أشعة الشمس اللازمة لتوليد الطاقة. كان لدى المسبار طاقة كافية فقط لإرسال فسيفساء من الصور قبل أن يتوقف عن العمل. وظل فريق البعثة في اليابان يأمل في أنه بمجرد وصول ضوء الشمس إلى الألواح الشمسية مرة أخرى، قد تستعيد المركبة الفضائية نشاطها.
وحتى الآن، لا تزال مركبة "Moon Sniper" التي اكتسبت لقبها بسبب التقنية الدقيقة التي سمحت لها بالهبوط على بعد حوالي 55 متراً (180 قدماً) من هدفها، تفاجئ الفريق بشكل سار من خلال الاستيقاظ بعد كل ليلة قمرية والتقاط صور جديدة وإرسالها مرة أخرى قبل أن تعود إلى النوم. تُعد مرونة المركبة في مواجهة الظروف القمرية القاسية فريدة من نوعها بين البعثات التي هبطت على سطح القمر في العام الماضي، ولدى الخبراء بعض الأفكار حول سبب ذلك.
قام فريق المهمة بالتواصل مع Moon Sniper في 23 أبريل بعد أن اجتاز المسبار ليلته القمرية الثالثة. تمكنت المركبة الفضائية من إرسال المزيد من الصور لموقع هبوطها.
وقال الفريق على موقع X، المعروف سابقاً باسم تويتر: "حافظت المركبة الفضائية SLIM على وظائفها الرئيسية حتى بعد 3 ليالٍ على القمر، وهو ما لم يكن متوقعاً في التصميم!".
وبالإضافة إلى نجاتها من البرد القارس في الليل القمري، تحملت "Moon Sniper" أيضاً درجات الحرارة الحارقة في النهار القمري، والتي يمكن أن تصل إلى 250 درجة فهرنهايت (121 درجة مئوية)، وفقاً لوكالة ناسا.
شارك الفريق أنه يراقب حالة "SLIM" عن كثب من أجل تحديد مكونات المركبة الفضائية التي يمكن أن تتدهور بمرور الوقت مع تعرضها للمزيد من البيئة القمرية النهارية والليلية.
وقد كان مهندسو وكالة جاكسا حذرين بشأن كيفية التواصل مع "SLIM" عند استيقاظها لأول مرة لأن المركبة الفضائية تعمل في درجات حرارة عالية، مما قد يؤدي إلى تسخين الكاميرات وإتلافها. ونتيجة لذلك، عادة ما ينتظر فريق المهمة حوالي يوم واحد بعد استيقاظ المركبة الفضائية "SLIM" قبل أن يأمرها بإرسال الصور.
وحتى الآن، وفرت إحدى كاميرات الملاحة الخاصة بـ SLIM ومتعقب النجوم الخاص بالمركبة الفضائية صوراً من تجربة Moon Sniper على سطح القمر. إن جهاز تعقب النجوم ليس كاميرا حقيقية، وبدلاً من ذلك تم استخدامه لقياس اتجاه المركبة الفضائية من خلال تتبع محاذاة النجوم أثناء انتقال المسبار إلى القمر. لكن الفريق اتخذ تدابير ذكية لتحقيق أقصى استفادة من هبوط "Moon Sniper" المتذبذب.
وقالت الوكالة على موقع X: "لم يكن من المخطط أصلاً أن يتم استخدامه على سطح القمر، ولكن من حيث المبدأ يمكنه التقاط الصور تماماً مثل الكاميرا، مما أدى إلى تشغيله من خلال "أوامر سرية".
تحتوي المركبة الفضائية على كاميرتي ملاحة مثبتتين في اتجاهين مختلفين. وبالنظر إلى كيفية هبوط "Moon Sniper"، فإن إحدى هاتين الكاميرتين تواجه الفضاء، ولكن الأخرى لديها رؤية لموقع الهبوط من منظور المركبة الفضائية.
وقد غربت الشمس مرة أخرى بالقرب من فوهة شيولي، ودخل Moon Sniper القمر في سبات مرة أخرى في 29 أبريل، وفقاً للوكالة.
"نحن نخطط لمحاولة استئناف العمل مرة أخرى في منتصف إلى أواخر مايو، عندما تبدأ الخلايا الشمسية للمركبة الفضائية SLIM في توليد الكهرباء. نحن نقدر دعمكم المستمر"، هذا ما ذكرته الوكالة على موقع X بينما دخل Moon Sniper القمر في حالة سبات مرة أخرى.
قام أعضاء فريق البعثة مؤخراً بتأليف أغنية تكريماً لرحلة Moon Sniper الملهمة أطلقوا عليها اسم "منحدر 15 درجة". تشمل الأغنية كل خطوة من خطوات المهمة المفاجئة، من الإطلاق والسفر إلى القمر إلى الهبوط غير المتوقع و"صحوة البعث"، كما شارك أعضاء الفريق على X.
تستعير الأغنية اسمها من المنحدر الحاد الذي كان من المفترض أن تهبط فيه مركبة مون سنايبر. والآن، يعتقد فريق المهمة أن المنحدر الذي هبط عليه "Moon Sniper" كان حوالي 10 درجات، وهو ما يزال "شديد الانحدار بشكل مدهش".
في فبراير/شباط، قامت شركة "إنتويتيف ماشينز" لاستكشاف الفضاء ومقرها هيوستن بإنزال مركبتها "آي إم 1" غير المأهولة والمعروفة أيضاً باسم "أوديسيوس" على القطب الجنوبي للقمر، مما يجعلها أول مركبة فضائية تجارية على الإطلاق تهبط على سطح القمر وأول مركبة أمريكية الصنع تصل إلى سطح القمر منذ أبولو 17 في عام 1972. ولكن مثلها مثل بعثة "أودي"، واجهت بعثة "أودي" بعض الصعوبات على سطح القمر والتي تضمنت الاعتماد على تكنولوجيا تجريبية للهبوط على سطح القمر والهبوط على جانبها في نهاية المطاف.
في 29 فبراير، وبعد سبعة أيام من التشغيل، خلدت "أودي" إلى النوم لأنه لم يكن من المفترض أن تنجو من الليل القمري. استمع فريق "الآلات البديهية" إلى حالة استيقاظ أودي في شهر مارس، لكن المركبة الفضائية لم تتصل بالوطن مرة أخرى.
يقول جاك فيشر، رائد الفضاء السابق في وكالة ناسا ونائب رئيس الإنتاج والعمليات في شركة Intuitive Machines: "صُمم أودي لدعم حمولته فقط، ولم يكن أي منها قادراً على البقاء على سطح القمر ليلاً، لذلك لم نصممه للمزيد". "هناك تدابير كان بإمكاننا اتخاذها للسماح باحتمال استمراره لفترة أطول، ولكننا ركزنا على الدعم الاقتصادي والسريع للحمولات التي نقوم بنقلها جواً بدلاً من مهمة ترعاها دولة."
وقال فيشر إن حقيقة أن أودي هبط بالقرب من القطب الجنوبي للقمر، بينما هبط المسبار SLIM بالقرب من خط الاستواء، يمكن أن يؤثر على إمكانية البقاء على سطح القمر ليلاً.
وقال: "لا يزال الأمر يعتمد على التضاريس، ولكن خط الاستواء بشكل عام سيكون لديه مشاكل أقل مع الظلال وتوليد طاقة شمسية أكثر إنتاجية (بسبب زوايا السقوط الأعلى) مما شهده أودي في القطب الجنوبي".
وتشمل العوامل الأخرى التي يمكن أن تزيد من القدرة على البقاء على قيد الحياة الحفاظ على بطارية كيميائية محمية وتعمل خلال درجات الحرارة القصوى وتصميم يمكن أن يغذي الطاقة الشمسية مباشرة إلى نظام الطاقة، وكلاهما يمكن تنفيذهما في المستقبل.
"قال فيشر: "إن البقاء على قيد الحياة ليلاً أمر بالغ الأهمية لأي جهد لبناء بنية تحتية ذات مغزى على القمر، وتعمل شركة IM على مجموعة من الخيارات مع تجارب في أقرب وقت ممكن في مهمة IM-3. "هدفنا هو أولاً "البقاء على قيد الحياة" في الليل حيث تدخل المركبة الفضائية في نوع من السبات (كما فعلت SLIM) وتستيقظ على الجانب الآخر. في نهاية المطاف، نريد أن "ننجح" خلال الليل، وهذا ما نفعله بالضبط من خلال برنامج مركبة التضاريس القمرية، حيث يمكن للمركبة أن تقوم بعمل مفيد خلال الليل القمري."
وقدم فيشر تحيته لوكالة جاكسا على النجاح المستمر لمهمتها.
قال فيشر: "على الرغم من أنني لست خبيراً في تصميم مركبتهم، إلا أنه إنجاز كبير لمركبتهم الفضائية أن تنجو من ثلاث ليالٍ قمرية، بغض النظر عن الظروف."
إن نجاح اليابان مع مركبة "Moon Sniper" هو مجرد مشاركة واحدة في سباق متجدد للهبوط على سطح القمر الذي استمر على مدى السنوات القليلة الماضية.
فقد أصبحت الهند رابع دولة تهبط بمهمة روبوتية على سطح القمر في أغسطس 2023 عندما هبطت بعثة تشاندرايان 3 بالقرب من القطب الجنوبي للقمر. قام المسبار فيكرام ومركبة براغيان ذات الست عجلات التي نشرها بدراسة القمر لمدة أسبوعين تقريباً قبل أن يغلق المسبار لينام خلال الليل القمري - لكن محاولات إيقاظهما لم تنجح.
ويستمر الدفع نحو استكشاف القمر حيث تسعى الصين إلى إنزال بعثة لجمع العينات على الجانب البعيد من القمر، أو الجانب المواجه للأرض، وتهدف ناسا إلى إقامة وجود بشري مستدام في القطب الجنوبي للقمر من خلال برنامجها الطموح أرتميس.
ويأتي النجاح المستمر لقناص القمر خلال ما يسميه نوح بيترو، عالم مشروع ناسا لكل من المركبة المدارية الاستطلاعية القمرية ومركبة أرتميس الثالثة، "حقبة جديدة عظيمة من استكشاف القمر".
أعادت ست بعثات من بعثات أبولو الرائدة عينات قمرية من مواقع هبوط مختلفة على القمر، لكن جميعها كانت على الجانب القريب من القمر. ويوفر استكشاف مناطق قمرية جديدة نوافذ جديدة لفهم القمر التابع للأرض.
"يقول بيترو: "بالنسبة لي، هناك متعة كبيرة في رؤية البعثات تهبط على سطح القمر. "في كل مرة نهبط فيها على سطح القمر، نتعلم المزيد عن هذه البيئة القمرية الفريدة التي ندخلها. إن بناء قاعدة البيانات هذه من المعرفة القمرية حول ما يعنيه التواجد والعمل على سطح القمر يساعدنا على الاستعداد بشكل أفضل لبعثات أرتميس."
