سوف تستخدم المركبة الفضائية المثابرة الأنابيب لجمع عينات المريخ

عندما تهبط المركبة الفضائية بيرسيفيرانس التابعة لناسا على المريخ في فبراير من العام المقبل، ستبدأ مهمتها البحث عن أدلة على الحياة القديمة على الكوكب. وللقيام بذلك، ستقوم المركبة بجمع عينات من التربة والصخور المريخية لتحليلها باستخدام أدواتها الموجودة على متنها. ولكن هناك قدرًا كبيرًا من العلوم التي يمكن إنجازها في مركبة جوالة بحجم سيارة صغيرة. ولإكمال التحليل الكامل، يحتاج العلماء إلى الحصول على تلك العينات من المريخ و إعادتهم إلى الأرض. وهذا يعني أنهم بحاجة إلى حفظهم في أنابيب تحافظ على سلامتهم خلال رحلة ملايين الأميال، والتي قد تستغرق أكثر من عقد من الزمن.

إن أنابيب العينات الموجودة على متن المركبة Perseverance - وعددها 43 في المجمل - هي بحجم وشكل أنبوب الاختبار تقريبًا ولكنها مصنوعة في الغالب من التيتانيوم بدلاً من الزجاج. وهذا ما يجعلها خفيفة الوزن وقوية، كما أنها مغطاة بطبقة خاصة لحمايتها من حرارة الشمس. وكان لا بد من تصنيعها وفقًا لمواصفات دقيقة للغاية لتتناسب تمامًا مع نظام تحليل العينات الخاص بالمركبة الجوالة.

"يبلغ طولها أقل من 6 بوصات [15.2 سم]، لكننا مازلنا نجد أكثر من 60 بُعدًا مختلفًا يمكن تحديدها "تدقيق" ، قالت المهندسة المدركة لأنبوب العينة بافلينا كارافيليس من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في أ مشاركة مدونة. "بسبب تعقيدات جميع الآليات المعقدة التي سيمرون من خلالها أثناء عودة عينة المريخ الحملة، إذا تم قياس أي قياس بمقدار سمك شعرة الإنسان تقريبًا، فإن الأنبوب يعتبر غير مناسب رحلة جوية."

لكن التحدي الحقيقي كان الحفاظ على نظافة الأنابيب. لا يجب أن تكون خالية من الغبار القادم من الأرض فحسب، بل يجب أن تكون خالية من أي نوع من ملوثات الأرض على الإطلاق. إذا دخل أي نوع من أشكال الحياة أو دليل على وجود شكل من أشكال الحياة من الأرض إلى الأنابيب ثم تم خلطه في العينة المريخية، فسيؤدي ذلك إلى إلغاء نتائج أي بحث عن الحياة تمامًا.

وأوضح كين فارلي، عالم مشروع المريخ 2020 في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في هذا المنشور: "بالمقارنة مع المريخ، فإن الأرض مليئة بالأدلة على الحياة التي تغطي كوكبنا". "كنا بحاجة إلى إزالة هذه العلامات بشكل كامل بحيث يمكن الكشف عن أي دليل ضئيل متبقٍ وتمييزه بثقة عند إرجاع هذه العينات الأولى."

هذا يعني أنه لا ينبغي أن يكون هناك أي شيء على الإطلاق في أي من الأنابيب التي تم تحميلها في المثابرة. قال إيان كلارك، مهندس أنظمة المشروع المساعد لتنظيف أنابيب العينات في مختبر الدفع النفاث: "وعندما قالوا لا شيء، كانوا يقصدون ذلك". "مثال: لتحقيق هذا النوع من العلم الذي تسعى إليه المهمة، كنا بحاجة إلى الحد من الكمية الإجمالية للمركبات العضوية الأرضية في عينة معينة إلى أقل من 150 نانوجرام. بالنسبة لمجموعة من المركبات العضوية المحددة - تلك التي تشير بشكل كبير إلى الحياة - فقد اقتصرنا على أقل من 15 نانوجرامًا في العينة.

ولتحقيق ذلك، استخدم الفريق مجموعة متنوعة من تقنيات التنظيف مع خطوات متعددة للتطهير. وقال كلارك: "لقد قمنا بكل أعمال التجميع في بيئة غرفة شديدة النظافة، وهي في الأساس غرفة نظيفة داخل غرفة نظيفة". "بين خطوات التجميع، سيتم تنظيف أنابيب العينات باستخدام نفحات الهواء المفلترة، ثم شطفها الماء منزوع الأيونات، ويتم تنظيفه صوتيًا باستخدام الأسيتون وكحول الأيزوبروبيل ومواد التنظيف الغريبة الأخرى عملاء."

وأخيرًا، بعد أن أصبحت جميع الأنابيب الثلاثة والأربعين جاهزة، تم تحميلها في المركبة الجوالة. ومن بين هذه الأنابيب، سيقوم 38 أنبوبًا بجمع عينات من المريخ. وستعمل الخمسة الأخرى بمثابة "أنابيب شاهدة"، حيث توفر طبقة إضافية من الحماية ضد التلوث عن طريق أخذ عينات من الغلاف الجوي حول مجموعة العينات. إذا كانت هناك أي شوائب أو ملوثات قادمة من المركبة نفسها أو أجزاء المركبة الفضائية، فسيتم اكتشافها في أنابيب الشاهد ويمكن السماح بها.

من المقرر أن تهبط المركبة على سطح المريخ وتبدأ مهمتها للبحث عن أدلة على وجود حياة قديمة في 18 فبراير 2020. وتأمل ناسا أن تبدأ عملية جمع العينات وإعادتها إلى الأرض في أوائل ثلاثينيات القرن الحالي.

توصيات المحررين

• تعثر المركبة الجوالة المثابرة على جزيئات عضوية في حفرة جيزيرو على المريخ
• شاهد عرضًا ثلاثي الأبعاد لحفرة مريخية تم التقاطها بواسطة المركبة الجوالة Perseverance
• البراعة والمثابرة يلتقطان صورًا لبعضهما البعض على المريخ
• مروحية المريخ التابعة لناسا تنطلق في رحلتها رقم 50
• تقوم مركبة المثابرة بجمع العينة الأولى من دلتا جيزيرو

ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.