حققت مهمة BepiColombo إنجازًا كبيرًا هذا الأسبوع في المرحلة الأخيرة من رحلة بين الكواكب استمرت ثماني سنوات إلى عطارد، ذلك العالم الحديدي الحارق الذي يصعب الوصول إليه والواقع في أعمق حدود النظام الشمسي.
تقود هذه المهمة العلمية الروبوتية، التي تبلغ تكلفتها ما يقرب من ملياري دولار، وكالة الفضاء الأوروبية بمساهمات من اليابان والولايات المتحدة. منذ إطلاقها في عام 2018، اقتربت BepiColombo من الشمس باستخدام مزيج من دفع البلازما وسلسلة من التحليق بالقرب من الأرض والزهرة وعطارد. غيرت هذه المناورات سرعة المركبة الفضائية ووجهتها نحو لقاء نهائي مع عطارد في وقت لاحق من هذا العام.
في المرة القادمة التي تصل فيها إلى عطارد، ستسافر BepiColombo بالسرعة المناسبة تمامًا لجاذبية الكوكب لالتقاط المركبة الفضائية في المدار. لقد اعتاد العلماء الذين يعملون في مهمات بين الكواكب على الانتظار طويلاً للحصول على المكافآت العلمية. على سبيل المثال، استغرقت المركبة الفضائية نيو هورايزنز التابعة لوكالة ناسا ما يقرب من 10 سنوات للسفر من الأرض إلى بلوتو. ولكن اتضح أن السفر إلى عطارد، ثم الدخول في مداره، يتطلب طاقة دفع أكبر بكثير، أو ما يعرف بدلتا-V، من إرسال مسبار ليطير بالقرب من بلوتو.
لهذا السبب، تطلب مسار BepiColombo تسع رحلات طيران غير مسبوقة حول الكواكب، أو ما يعرف بمساعدة الجاذبية، للتحضير لفرصة الدخول إلى مدار حول عطارد في وقت لاحق من هذا العام. كما أطلقت BepiColombo بأقوى نظام دفع كهربائي وُضع في الفضاء السحيق على الإطلاق، مع أربعة محركات أيونية شبكية لإعادة تشكيل مدارها حول الشمس بين رحلات الطيران.
تفصل الآن بضعة أشهر عن BepiColombo للوصول إلى نهاية رحلتها، ولم تعد بحاجة إلى محركات البلازما. يوم الخميس، تخلصت BepiColombo من جزء المركبة الفضائية الذي يحتوي على الأيونات الدافعة. كان هذا الجزء من المركبة الفضائية، المسمى وحدة نقل عطارد (MTM)، مسؤولاً عن توليد الطاقة وتوفير الدفع لـ BepiColombo طوال الرحلة البحرية التي استمرت ثماني سنوات.
لكن وحدة الدفع لم تعد مطلوبة، وكان على BepiColombo التخلص منها قبل الانزلاق إلى المدار في نوفمبر. تعتبر BepiColombo غير عادية من حيث أنها في الواقع عبارة عن مجموعة من ثلاث مركبات فضائية: وحدة نقل عطارد، والمسبار المداري الكوكبي لعطارد (MPO)، الذي بنته أوروبا، والمسبار المداري المغناطيسي لعطارد (MMO) من اليابان، والمعروف أيضًا باسم Mio.
أدى فصل وحدة الدفع يوم الخميس إلى استمرار تحرك المسبارين الأوروبي والياباني معًا. ستنفصل المركبتان الفضائيتان عن بعضهما البعض في ديسمبر، بعد وقت قصير من وصولهما إلى مدارهما الأولي حول عطارد. يمتلك كل مسبار مداري أدواته الخاصة للمراقبة العلمية لعطارد، في حين أن وحدة النقل أصبحت الآن مجرد كتلة ميتة.
بيئة عطارد القاسية
لم تتم تجربة أي شيء مماثل لعملية التفكيك المتحكم فيها لـ BepiColombo في بيئة قاسية مثل منطقة الفضاء القريبة من عطارد. حدث انفصال وحدة نقل عطارد على بعد 63 مليون كيلومتر (39 مليون ميل) من الشمس، أي أقل من نصف المسافة من الأرض، مع درجات حرارة شديدة وإشعاع شمسي مكثف.
وصف إجناسيو تانكو، رئيس عمليات مهمة النظام الشمسي الداخلي في وكالة الفضاء الأوروبية، للصحفيين التحدي بأنه يعادل إطلاق مركبة فضائية جديدة مع وجود خطر كبير لحدوث خطأ ما. يتطلب التخلي عن وحدة النقل أن تتولى بقية المركبة الفضائية توليد الطاقة والدفع والتوجيه والتحكم الحراري، وهو مصدر قلق كبير عند الطيران بالقرب من الشمس.
وأوضح تانكو أن نجاح هذه الخطوة لن يتأكد إلا بعد الانفصال الفعلي، مشيرًا إلى استخدام العديد من أجهزة الاستشعار والآليات الجديدة ضمن نظام التحكم في المواقع. وأضاف تانكو أن العديد من الأدوات العلمية للبعثة، بما في ذلك أفضل كاميراتها، كانت محجوبة بواسطة وحدة الدفع أثناء العبور إلى عطارد، وأن هذه الأدوات لن تبدأ عملها إلا بعد فصل وحدة النقل.
تشير المؤشرات المبكرة إلى أن كل شيء سار وفقًا للخطة يوم الخميس. نفذت المركبة الفضائية أوامر مبرمجة مسبقًا لفصل وحدة النقل، ودفع أربعة نوابض القسمين بعيدًا. أظهر القياس عن بُعد من BepiColombo أن المصفوفات الشمسية للمسبار المداري الكوكبي لعطارد (MPO) تولد الطاقة.
وصرحت إلسا مونتاجنون، مديرة عمليات المركبات الفضائية لـ BepiColombo في وكالة الفضاء الأوروبية، بأن الألواح الشمسية لم تتمكن من رؤية الشمس خلال مرحلة الرحلة. وأكدت أن هوامش الطاقة على المركبة الفضائية إيجابية، وأن الألواح الشمسية تقوم بإعادة شحن البطاريات التي فرغت أثناء الانفصال، واصفة هذا بالخبر الممتاز.
لم يكن الطريق إلى عطارد سهلاً دائمًا. فقدت محركات BepiColombo الأيونية قوتها جزئيًا في عام 2024، وقام المهندسون بتمديد رحلة المهمة لمدة عام لتعويض فقدان الدفع. وقد قطعت BepiColombo أكثر من 10 مليارات كيلومتر (6 مليارات ميل) منذ مغادرتها الأرض، وهي الآن في طريقها للمناورة في مدار حول عطارد في 21 نوفمبر.
ووصف سانتا مارتينيز، مدير مهمة BepiColombo التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، المهمة بأنها طموحة للغاية. موضحًا أن عطارد وجهة صعبة للغاية، ليس فقط في الوصول إليه، بل في العمل ضمن بيئته القاسية جدًا لقربه من الشمس. وما يميز هذه المهمة حقًا هو أنها ستقدم لأول مرة في استكشاف الفضاء مركبتين فضائيتين ستدخلان مدار هذا الكوكب الغامض، مما سيوفر للبشرية والمجتمع العلمي رؤى غير مسبوقة لعطارد، ويفتح فصلاً جديدًا في فهمنا للنظام الشمسي.
إرث الاستكشاف وأهداف BepiColombo العلمية
سميت مهمة BepiColombo على اسم عالم الرياضيات والمهندس الإيطالي جوزيبي كولومبو، وهو رائد في الميكانيكا المدارية ساعد وكالة ناسا في تصميم مسار باستخدام التحليق الكوكبي للسماح لمهمة مارينر 10 بمواجهة عطارد ثلاث مرات في السبعينيات. كما أصبحت المركبة الفضائية MESSENGER التابعة لناسا أول مسبار يدخل مدارًا حول عطارد في عام 2011، حيث أكملت أول خريطة عالمية لهذا العالم الخالي من الهواء قبل إنهاء مهمتها في عام 2015.
الآن حان دور BepiColombo لتحمل الشعلة.
ويشير جيرانت جونز، عالم مشروع BepiColombo التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، إلى أن هناك الكثير مما لا يزال يتعين تعلمه. مضيفًا أن المهمة تهدف إلى رسم خرائط دقيقة للكوكب بأكمله والإجابة على العديد من الأسئلة التي طرحها استكشاف MESSENGER السابق.
للوهلة الأولى، يبدو عطارد مشابهًا إلى حد كبير للقمر، حيث يتميز بمناظر طبيعية رمادية اللون مليئة بالفوهات تقصفها الإشعاعات وتيار شبه مستمر من النيازك الدقيقة. قد تحتوي الأرضيات المظلمة للحفر في قطبي عطارد على جليد مائي، مثل قيعان بعض الحفر على القمر. مبيناً أن الهدف هو دراسة مكوناته بألوان جديدة تتجاوز ما يمكن رؤيته بالعين المجردة.
وسوف يطير المسبار المداري الأوروبي الصنع (MPO) بالقرب من عطارد، مزودًا بكاميرات وأدوات لدراسة سطح الكوكب. بينما سيطير المسبار الياباني الأصغر حجمًا (Mio) في مدار أعلى، مع أجهزة استشعار مضبوطة للكشف عن المجالات المغناطيسية والبلازما والغبار. ستبدأ الملاحظات العلمية الروتينية في أبريل المقبل، على افتراض أن بقية تسلسل الوصول يسير وفقًا للخطة.
ويؤكد جونز أن وجود مركبتين فضائيتين يمثل إنجازًا رائدًا، موضحًا أن ذلك سيحدث فرقًا هائلاً في فهم تأثيرات الرياح الشمسية على كواكب مثل عطارد، وسيمكننا من معرفة المزيد عن أصول هذا الكوكب وكيف تطور إلى ما هو عليه الآن.