مركبة Mars Exploration Rover

مركبة Mars Exploration Rover

مركبة "مستكشف المريخ المتجول" (Mars Exploration Rover) هي أضخم مسبار نجح في الهبوط على كوكب المريخ على الإطلاق، فارتفاعه يَبلغ 1.5 متر، والوظيفة الرئيسية لهذا الروبوت هي دراسة صخور المريخ وبيئته بالأجهزة العلمية التي زود بها وأخذ قياسات حرارية بمطيافاته والتقاط صور لتضاريس الكوكب بكمراته ثم إرسال كافة هذه البيانات إلى الأرض، وقد عمل هذا الروبوت على تحقيق هذه الوظائف لمدة سبع سنوات منذ عام 2003 وحتى أواسط 2010 عندما بدأت ناسا تفقد الاتصال معه أخيراً.

أجهزة الطاقة:

زُود مستكشف المريخ المتجول بخلايا شمسية تولد طاقة مقدارها 140 واط كل يوم مريخي، وتحتاج المركبة أساساً إلى 100 واط لقيادتها، وهي تملك أيضاً بطاريتين قابلتين للشحن من أيونات الليثيوم تزن كل منهما 7.15 كغم، وتقون هاتان
البطاريتان بتزويد المركبة بالطاقة عندما لا يَصل إليها ضوء الشمس (أثناء
وُجود جو مغبر مثلاً).. وخصوصاً خلال الليل، لكن الطاقة التي يُمكن لهذه
البطاريات أن تخزنها تتضاءل مع مرور الزمن.

وسائل الاتصال:

وسائل الاتصال هي من الأجهزة الهامة لمستكشف
المريخ المتجول... لأنها هي التي تمكن العلماء على الأرض من توجيه المركبة
وتحديث برامجها وتلقي المعلومات منها من قبيل الصور والقياسات
المختلفة لبيئة كوكب المريخ. لدى هذه المركبة 3 لواقط مختلفة لتلقي
الاتصالات، أولها هو لاقط صغير الحجم وذو طاقة منخفضة من نوع "UHF"... لا يُستخدم إلا
لحالات الطوارئ عندما تتعطل كل وسائل الاتصال المُمكنة، حي يُمكنه الاتصال
مع قمر صناعيّ حول الأرض أو مع شبكات استقبال خاصة. أما الثاني فهو لاقط
من نوع "UHF" أيضاً لكنه لاقط عالي السرعة هذه المرة ولديه راديو يَعمل
بطاقة 15 واط، ويُمكنه أن يَقوم بالاتصال مع
مسبارين يَقعان في مدار حول كوكب المريخ نفسه هما: "ماسح المريخ العالميّ"
و"أوديسة المريخ"، وعندما يَظهر أحد المسبارين فيُمكن للمتجول أن يُرسل
المعلومات إليه بسرعة عالية يُمكن أن تتيح الاتصال به لمدة ثماني دقائق في
كل مرة يَعبر فيها السماء وبسرعة 128 كيلوبت في
الثانية، ثم يَقوم المسبار بدوره بإرسال المعلومات إلى الأرض حيث تتلقاها
لاقطات بقطر 2.5 م وتعمل بطاقة 100 واط، ويَتم إرسال معظم الصور
والبيانات العلمية حول المريخ عبر هذا اللاقط. أما أكبر لواقط المتجول فهو
لاقط مباشر قطره 0.3 م ولديه راديو يَعمل بطاقة 40 واط، ويُمكن لهذا
اللاقط أن يُرسل البيانات إلى كوكب الأرض مباشرة عندما يَكون ظاهراً في سماء المريخ، لكن نظراً للمسافة التي تفصل الكوكبين فتستغرق عملية وصول الإشارات 20 دقيقة، ونظراً لخاصية الاتصال المباشر لهذا اللاقط فإن ناسا تستخدمه عادة لتوجيه الأوامر إلى المتجول، لكن بسبب متطلبات الطاقة ووجود كوكب الأرض في سماء المريخ اللازمين لعمل هذا الاتصال فإنه لا يُتاح إلا لمدة 3 ساعات كل يوم.

أدوات التصوير:

زوّد مستكشف المريخ المتجول بأربع كمرات للتصوير، كلها مركبة على عمود ارتفاعه 1.5م (فهم مركبون على رأس العمود الطويل الذي يَبرز من المركبة، اثنتان في الأمام واثنتان في الخلف)، ويُمكن لهذا العمود أن يَلف دورة كاملة حول نفسه وأن
يَنخفض بزاوية 50 درجة للاقتراب والابتعاد بحرية مما يُريد تصويره. أول
اثنتين من الكمرات هما كمرتان بانوراميتان وظيفتهما هي تحديد هيئة ولون ونوعية الصخور
والمواد الأخرى حول المركبة، أما الاثنتان الأخريان فهما كمرتا القيادة...
فهما تملكان دقة أخفض لكن حقل رؤيتها أوسع في المقابل للاستخدام في قيادة
المركبة وتوجيهها، وأخير توجد أيضاً مرآة في عمود المركبة تعكس أشعة الضوء من الخارج إلى "المطياف" الموجود داخل المركبة لكي يَتمكن من دراسة الصخور وتحليل الطريقة التي تكونت بها.

أدوات القياس العمليّة:

المكونات الداخلية للمركبة:

توضع المكونات الداخلية لمستكشف المريخ المتجول
داخل صندوق يُسمى "صندوق الإلكترونيات الحار" (WEB)، وذلك لأن من وظائفه
الرئيسية الحفاظ على درجة الحرارة داخله عالية لأن المعدات الداخلية
للمركبة يُمكن أن تضرّر مع انخفاض حرارة المريخ خلال الليل إلى 100- درجة
مئوية بينما يَرفعها الصندوق إلى 0 درجة مئوية. يُوفر هذا الصندوق الحماية لقلب
المركبة مثلما يَفعل هيكل السيارة، وهو يَحتوي على المكونات الرئيسية
والجوهرية للمتجول، وتغطيه قطعة مثلثة تسمى "RED" اختصاراً فيها فتحات تسمح
للمعدات بالنتوء إلى الخارج لأخذ المعلومات بشكل مباشر عن بيئة المريخ.
تتضمن الأجزاء الداخلية لصندوق المركبة الحاسوب
الرئيسيّ للمتجول الذي يَقوم بإدارة وظائفه وبقراءة البيانات ومعالجتها
وإرسالها واستقبالها عبر اللواقط وما إلى ذلك، وهو القطعة الرئيسية التي
تتلقى المعلومات من مختلف أجزاء المركبة، ومع أن سرعته اليوم تعادل 1% من
سرعة حاسوب ثابت شخصيّ نموذجي فهو يَتميز بعدم تعطله أو إتلافه للبيانات
أبداً وبسعره الذي يُمكن أن يَصل إلى 300 ألف دولار، وهو من نوع
"RAD6000". ويَحوي الصندوق أيضاً بطاريات الليثيوم-الحديد التي تمد المتجول
بالطاقة، فضلاً عن أجهزة الراديو المسؤولة عن استقبال الإشارات الأرضية ومعدات إلكترونيات أخرى تستخدم للتحكم بالإضافة إلى أنواع مختلفة من المطياف.