مركبة نيوهورايزنز … تقنياً

New-Horizons1

وصلت البشرية إلى حافة المجموعة الشمسية بفضل نيوهورايزنز المركبة التي أرسلتها ناسا لإلتقاط أول صورة للكوكب – ربما – البعيد بلوتو. الرحلة التي استغرقت أكثر من 9.5 سنة قطعت فيها 4.8 مليار كيلومتر وأرسلت لنا صور عالية الدقة بواسطة معالج بلاي ستيشن 1 وطاقة مصباحين كهربائيين، كل هذا يتم التحكم فيه من الأرض، لنتعرف على مركبة نيوهورايزنز تقنياً.

تم اختيار الأسم المعبّر حقاً عن طبيعة المهمة في 5 فبراير 2001، فهذه أول محاولة للبشرية للوصول بمركبة فضائية إلى هذا البعد في المجموعة الشمسية، وبعدها ستفتح لنا “آفاق جديدة” للرحلات القادمة واكتشافات جديدة عن بلوتو.

صممت المركبة بشكل مثلثي وبحجم بيانو كبير وتحتاج لطاقة لاتزيد عن 100 واط وهي استطاعة مصباحين للعمل وتعتمد على مولد كهرو حراري بالنظائر المشعة RTG لتوليد الطاقة. يعطي المولد طاقة تصل إلى 250 واط 30 فولط عند الإطلاق وتهبط قدرته 5% كل 4 سنوات. يحوي المولد على 10.9 كيلوغرام من كريات أوكسيد البلوتونيوم-238 وكل كرية مكسوة بعنصر iridium ومغطاة بالغرافيت طورتها وزارة الطاقة الأمريكية بالتالي تعتمد المركبة على الطاقة النووية ولا يوجد فيها بطاريات وذلك لأنها ستسير بعيداً جداً عن الشمس بالتالي لا تنفع معها الطاقة الشمسية كما في المحطة الفضائية الدولية.

يتألف نظام الدفع المستخدم لتوجيه المركبة وتصحيح مسارها من 16 دافع فلا داعي هنا للدفع للأمام دائماً حيث استخدمت جاذبية المشتري وإلا لكانت تأخرت الرحلة بضعة سنوات إضافية. يستخدم 4 دوافع لتصحيح مسار المركبة أثناء خروجها عن المخطط، أما البقية فتوجه المركبة وتعدل سرعة دورانها نحو نفسها، نصف هذه الدوافع أساسية لعمل المركبة والبقية احتياطية.

معظم رحلة المركبة التي قضتها في السفر نحو بلوتو كانت في وضعية السبات الذي خرجت من آخر دورة سبات في ديسمبر الماضي بعد القيام بإختبارات استمرت 10 أسابيع، وطوال فترة الرحلة كانت ترسل بيانات عن حالة المركبة للأرض بواسطة إشارة منخفضة الطاقة.

تحوي المركبة نظامين حاسوبيين: الأول متخصص بالقيادة والتعامل مع البيانات والآخر وظيفته المسار والتحكم. واستخدم معالج Mongoose-V بتردد 12 ميغاهرتز وظيفته تشغيل الأنظمة المتعددة في المركبة ومعالجة البيانات وإرسالها للأرض كما يقوم بفحص الأنظمة للتأكد من سلامتها وتصحيح الأخطاء بها وحدث بالفعل أن تسبب خلل فني أثناء اقترابها من كوكب زحل يوم 19 مارس 2007 ما أدى لدخول المركبة إلى الوضع الآمن الذي استغرق يومين حيث قام المعالج بإعادة التشغيل.

زودت المركبة بسبعة أدوات علمية تقوم بإرسال البيانات إلى قرص صلب من نوع SSD سعة 8 غيغابايت وهناك اثنين منها وبعدها يتم إرسال تلك البيانات إلى الأرض بعد ضغطها وتهيئتها بشكل مناسب. تستخدم المركبة هوائي عالي الإلتقاط بطول 2.1 متر إضافة لهوائيين أصغر للإتصالات المرتدة.

تستخدم المركبة الإتصال مع الأرض عبر X band وكانت سرعة الإتصال 23 كيلوبت عند المشتري، لكن المشكلة الكبيرة التي تواجهها المركبة هي ضعف الإتصال الذي هبطت سرعته إلى 1 كيلوبت بالثانية عند بلوتو وذلك يعني أن أي إشارة مرسلة أو مستقبلة ما بين المركبة والأرض تحتاج 4.5 ساعة مع أنها تسير بسرعة الضوء بالتالي أي صورة ملتقطة تحتاج ليوم كامل تقريباً حتى تصل بدقة عالية وجيدة.

pluto

وأدوات المركبة السبعة هي ثلاثة كاميرات مختلفة وجهازين للبلازما وحساس للغبار ومستقبل ومرسل أشعة راديو. تعمل هذه الأدوات على استكشاف المناخ العام ومكونات سطح وحرارة بلوتو مع الضغط الجوي. ولا تعمل كل هذه الأدوات معاً ذلك للحفاظ على استهلاك الطاقة.

الكاميرا الأولى هي للتصوير بعيد المدى وتختصر بـ LORRI وصممت لإلتقاط الصور بدقة عالية في ظروف الأمواج الضوئية المرئية. زودت بعدسة 208.3 ملم أحادية اللون بدقة 1024*1024. ولحماية الكاميرا من ظروف البرودة الشديدة عند بلوتو تم حماية المرايا بداخلها بهيكل مصنوع من silicon carbide لزيادة الصلابة وخفة الوزن. كما استخدم التيتانيوم والألياف الزجاجية fibreglass من أجل عزل حراري أفضل حيث أن المركبة بالكامل صممت للإحتفاظ بحرارتها ما بين 10 – 30 درجة سيليزيوس ولو نزلت الحرارة إلى تحت هذا المستوى عندما تكون المركبة قريبة من بلوتو فإن هناك وحدات تسخين صغيرة لتعويض الحرارة، بينما عندما كانت المركبة قريبة من الأرض فيتم فتح قنوات خاصة لإخراج الحرارة المرتفعة حتى لا تتأثر الآلات التي بداخلها.

والكاميرا الثانية تدعى Alice وتعمل في ظروف الأشعة فوق البنفسجية خاصة في الأمواج المتطرفة جداً التي تصل إلى 180 نانومتر وتتعرف على 1024 تردد موجي مع 32 حقل رؤية. الهدف من هذه الكاميرا هو تحديد مكونات الغلاف الجوي للكوكب.

والكاميرا الثالثة هي تلسكوب رالف Ralph الذي لديه قناتين منفصلتين واحدة تعمل في الضوء المرئي مع قنوات لونية، والثانية تعمل في الأشعة القريبة من الحمراء.

جهاز البلازما الأول هو مطياف لقياس الجسيمات عالية الطاقة حتى 6.5 keV وبسبب الرياح الشمسية الضعيفة لبعد الكوكب الكبير تم تصميم الجهاز مع فتحة أكبر من أي أداة أخرى لإلتقاط الجسيمات. والجهاز الآخر للبلازما PEPSSI يقيس الجسيمات حتى 1 MeV.

أما جهاز حساس الغبار فقد تم تطويره من قبل طلاب جامعة Colorado Boulder وسمي بـ Venetia Burney, وهو من أطلق اسم “بلوتو” على الكوكب عندما كان عمره 11 عاماً،يتألف لوح التعرف على الغبار من 14 لوحة مصنوعة من مادة polyvinylidene difluoride تقوم بتوليد الطاقة الكهربائية عندما تتأثر بالغبار وتصل مساحة الإلتقاط الفعالة إلى 0.125 متر مربع.

ستساهم البيانات التي يتم جمعها من هذا الجهاز بشكل كبير نحو فهمنا أطياف الغبار في النظام الشمسي ومع مقارنتها بالغبار الذي تم جمعه من النجوم الأخرى يمكن أن نتعرف على أدلة تشير إلى أماكن تواجد كواكب أخرى شبيهة بالأرض.

كان هذا كل ما تحتويه مركبة نيوهورايزنز تقنياً بإختصار بدون الغوص بتفاصيل معمقة أكثر وبالحد الأدنى من التفاصيل الفلكية، هذه المركبة التي صممت قبل عشر سنوات استطاعت إنجاز اختراق جديد في سباق الفضاء، من المؤكد مع تقنيات اليوم والصواريخ الأسرع ستستطيع المركبات السفر لمسافات أبعد وسبر أغوار الفضاء وإلتقاط صور وجمع بيانات بدقة أفضل.

المصادر: 12

  • وائل

    مبدع

  • et3rnal

    شكرا على التفاصيل الجميلة

  • احمد

    بارك الله فيكم ونفع بكم

  • William

    قبل ٩ سنوات ونصف كان هناك اقراص س س د بهه السعة ؟

  • Rima Sami

    الكفرة وصلوا الى بلوتو والمسلمين لم يتأكدوا من ظهور الهلال هههههههه والله الاسلام نسف عقلكم نسف مع الاسف

تعليقات عبر الفيسبوك