رحلة هيرا لاستكشاف تأثير مهمة DART

مهمة هيرا： استكشاف آثار اصطدام الكويكبات

توشك مركبة فضاء أوروبية وقمرين صناعيين بحجم صندوق الأحذية على الانطلاق لمسح الآثار المترتبة على مهمة DART التابعة لوكالة ناسا، والتي اصطدمت عمداً بكويكب يدعى ديمورفوس وغيرت مداره قبل عامين.

تفاصيل إطلاق المركبة الفضائية هيرا

من المتوقع أن تنطلق مهمة هيرا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية على متن صاروخ فالكون 9 التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في الساعة 10:52 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة يوم الاثنين من مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في فلوريدا. إذا لم يتم إطلاق هيرا يوم الاثنين، فهناك فرص حتى 27 أكتوبر، وفقًا لوكالة الفضاء الأوروبية.

الوصول إلى نظام الكويكبات المزدوجة

من المقرر أن تصل المركبة الفضائية ورفيقيها من سواتل CubeSat إلى كويكب ديمورفوس، والكويكب الأكبر الذي يدور حوله المسمى ديديموس، في أواخر عام 2026. ستجري المركبات الفضائية الثلاث معاً "تحقيقاً في موقع التحطم" لحل الألغاز المتبقية حول نظام الكويكبات المزدوجة، وفقاً لعلماء وكالة الفضاء الأوروبية.

أهمية مهمة DART في الدفاع الكوكبي

خططت وكالة ناسا لمهمة DART، أو اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج، لإجراء تقييم واسع النطاق لتكنولوجيا انحراف الكويكب نيابة عن الدفاع الكوكبي. أرادت الوكالة معرفة ما إذا كان الاصطدام الحركي - مثل اصطدام مركبة فضائية بكويكب بسرعة 13,645 ميل في الساعة (6.1 كيلومتر في الثانية) - سيكون كافياً لتغيير حركة جرم سماوي في الفضاء.

لا يشكل ديمورفوس ولا ديديموس خطرًا على الأرض. ومع ذلك، كان نظام الكويكبات المزدوجة هدفًا مثاليًا لاختبار تكنولوجيا الانحراف لأن حجم ديمورفوس مماثل لحجم الكويكبات التي يمكن أن تهدد الأرض.

نتائج مهمة DART وتأثيرها على ديمورفوس

استخدم علماء الفلك تلسكوبات أرضية لرصد آثار الاصطدام منذ التصادم في سبتمبر 2022، وقرروا أن المركبة الفضائية DART نجحت في تغيير الطريقة التي يتحرك بها ديمورفوس بنجاح، مما أدى إلى تغيير الفترة المدارية للكويكب القمري - أو المدة التي يستغرقها للقيام بدورة واحدة حول ديديموس - بحوالي 32 إلى 33 دقيقة.

ولكن لا تزال هناك العديد من الأسئلة، بما في ذلك ما إذا كانت المركبة الفضائية DART قد تركت وراءها مجرد فوهة أو ما إذا كان زخمها قد أعاد تشكيل ديمورفوس بالكامل. ويمكن أن يساعد تحديد التكوين الدقيق لنظام الكويكبات المزدوجة، فضلاً عن عواقب مهمة DART، وكالات الفضاء على زيادة تحسين التكنولوجيا التي يمكن أن تحرف الكويكبات عن الأرض في المستقبل.

الرحلة إلى الكويكبات： مراحل مهمة هيرا

وقال باتريك ميشيل، مدير الأبحاث في المركز الوطني للبحث العلمي في فرنسا والباحث الرئيسي في مهمة هيرا: "ستغلق هيرا الحلقة من خلال تزويدنا بالتفصيل بالنتيجة النهائية لارتطام DART".

عندما تصل المركبة الفضائية "هيرا"، التي يبلغ حجمها حجم سيارة صغيرة، إلى نظام الكويكبات المزدوجة في أكتوبر 2026، ستكون على بعد 121 مليون ميل (حوالي 195 مليون كيلومتر) من الأرض. ديديموس هو كويكب بحجم الجبل يبلغ قطره 2,559 قدماً (780 متراً)، بينما يشبه ديمورفوس في حجمه هرم الجيزة الأكبر، ويبلغ قطره 495 قدماً (151 متراً).

ولكن أولاً، سوف يتأرجح "هيرا" بالقرب من المريخ في منتصف مارس 2025، مما سيوفر للمركبة الفضائية الزخم الإضافي اللازم للوصول إلى ديديموس وديمورفوس بعد عامين من الإطلاق.

وبالإضافة إلى اختبار مجموعتها المكونة من 11 جهازاً، ستحلق "هيرا" على بعد 3728 ميلاً (6000 كيلومتر) من سطح المريخ. وسيرصد "هيرا" أيضاً أحد قمري المريخ، المسمى ديموس، من مسافة 621 ميلاً (1000 كيلومتر).

يعتقد العلماء أن كلاً من قمري المريخ الصغيرين المتكتلين قد يكونان من الكويكبات التي تم التقاطها من حزام الكويكبات الرئيسي، الواقع بين المريخ والمشتري. سوف يلتقط تحليق هيرا بيانات لمسبار استكشاف أقمار المريخ الياباني. وستقوم هذه المهمة، التي ستطلق في عام 2026، بمسح كل من أقمار الكوكب الأحمر وإنزال مسبار صغير على فوبوس، وجمع عينات من قمر المريخ يمكن إعادتها إلى الأرض.

بعد ذلك، سيصل مسبار هيرا إلى مدار حول نظام ديديموس في أكتوبر 2026، وسيقضي ستة أسابيع في مراقبة كلا الكويكبين للتأكد من المزيد من التفاصيل حول أشكالهما وكتلتيهما وتحليقهما الحراري والديناميكي مع تحديد نقاط الاهتمام لرحلات مستقبلية أقرب.

بعد المسح الذي يستمر ستة أسابيع، سيطلق "هيرا" ساتليه المكعبين المسمى "جوفنتاس"، وهو الاسم الروماني لابنة هيرا، وميلاني. سُمي ميلاني تكريماً لأندريا ميلاني، أستاذ الرياضيات في جامعة بيزا الإيطالية الذي توفي في عام 2018. اشتهر ميلاني بابتكار أول نظام آلي لحساب احتمالات اصطدام كويكب بالأرض في المستقبل.

تم تجهيز جوفينتاس بجهاز رادار سيكون قادرًا على التحديق عميقًا تحت سطح الصخور الفضائية، في حين أن ميلاني لديه جهاز تصوير متعدد الأطياف لرسم خريطة للمعادن والغبار على كلا الكويكبين. ويمكن لهذه الأداة التقاط نطاق أوسع من الألوان مما يمكن للعين البشرية رؤيته لتحديد تركيبة الصخور الفردية وبيئة الغبار المحيطة بها.

قال ميشيل إن سواتل CubeSats، التي لديها أنظمة دفع خاصة بها، ستستخدم وصلات بين الأقمار الصناعية للتواصل مع هيرا ونقل النتائج التي توصلت إليها إلى الأرض.

على مدار 10 أسابيع، سيجري "هيرا" عمليات رصد تقربه من سطح الكويكبات، ليقترب في النهاية من 0.6 ميل (1 كيلومتر). ومن المتوقع أن يقوم المسبار برحلات تحليق متعددة لموقع الارتطام الذي أنشأه المسبار DART على ديمورفوس.

تحليل البيانات بعد الهبوط

وفي نهاية المطاف، قد تهبط "هيرا" على ديديموس، وهو ما يمكن أن يكون بمثابة نهاية مهمتها أو تمديد محدود لها إذا نجت من الهبوط، في حين يمكن أن تقوم مركبتا كيوبسات بهبوط تجريبي مماثل على ديمورفوس. لم يتم تصميم أي من المركبتين الفضائيتين خصيصاً للهبوط، ولكنهما ستبطئان بما يكفي لتشغيل الكاميرات والأجهزة على الكويكبات بعد الهبوط، وفقاً للوكالة.

لقد كانت اللمحات الأكثر تفصيلاً التي قامت بها البشرية عن نظام الكويكبات المزدوجة قصيرة.

وقد غذت الصور التي التقطها DART والقمر الصناعي الصغير المسمى LICIACube، الذي انفصل عن المركبة الفضائية لالتقاط لقطات للاصطدام وسحابة الحطام الناتجة عنه، الكثير من الأبحاث المتعلقة بالاصطدام التي صدرت منذ سبتمبر 2022.

ولكن عندما تزور هيرا ديمورفوس، قد يبدو الأمر مختلفًا تمامًا، كما قال ميشيل.

قال ميشيل: "الأمر الأكثر إثارة بالنسبة لي هو أنه على الرغم من أن لدينا صور رائعة لديديموس وديمورفوس وسطحه التقطتها كاميرا DRACO على متن المركبة الفضائية DART قبل الاصطدام، إلا أننا نعلم بالفعل أن نفس الأجسام ومناطق السطح لن يكون لها علاقة بما أظهرته لنا تلك الصور عندما تلتقط هيرا صورًا جديدة". "لا يزال الأمر أشبه باكتشاف عوالم جديدة. والشيء الرائع هو أننا سنعرف لماذا هي جديدة أو مختلفة، حيث أن المركبة "دارت" أعطتنا جميع الظروف الأولية التي أدت إلى تحولها."

يمكن للبيانات التي جمعتها البعثة أن تساعد العلماء على فهم البنية الداخلية لكل كويكب. عندما اصطدم "دارت" بديمورفوس، امتد عمود من الحطام لأكثر من 6213 ميلاً (10 آلاف كيلومتر) في الفضاء واستمر لأشهر - وهو ما يكفي لخلق أول وابل من الحطام من صنع الإنسان قد يكون مرئياً على المريخ والأرض في المستقبل.

وقال ميشيل إن العلماء حريصون على معرفة ما إذا كان ديمورفوس كويكباً من كويكبات الركام، متماسكاً مع بعضه البعض بفعل الجاذبية مع وجود فراغات كبيرة في الداخل، أو أنه نواة صلبة محاطة بالصخور والحصى.

يقول علماء المهمة إن فهم كل جانب محتمل من جوانب ديمورفوس أمر بالغ الأهمية، لأنه إذا اصطدم كويكب بحجمه بالأرض، فقد يدمر مدينة بأكملها.

وقال ميشيل إنه على الرغم من أن مهمة ديمورفوس كانت "نجاحاً مذهلاً"، إلا أن مهمة "هيرا" ضرورية لفهم النتيجة النهائية لاختبار انحراف ديمورفوس وقياس كفاءته.

وقال: "آمل أن يكون هذا مصدر إلهام للبعثات الأخرى المخصصة للدفاع عن الكواكب واستكشاف النظام الشمسي".