Viking 1 Orbiter Image Olympus Mons

ניקולס

100,000 מסלולים מאוחר יותר: אודיסיאת מאדים של נאס"א לוכדת הר געש ענק בנוף חדש עוצר נשימה

המסלול של נאס"א מרס אודיסאה משנת 2001 תפס תמונה יחידה זו של אולימפוס מונס, הר הגעש הגבוה ביותר במערכת השמש, ב-11 במרץ 2024. מלבד מתן נוף חסר תקדים של הר הגעש, התמונה מסייעת למדענים לחקור שכבות שונות של חומר באטמוספרה, כולל עננים ואבק. קרדיט: נאס"א/JPL-Caltech/ASU

המסלול בן ה-23 מצלם תמונות המציעות תצוגות רחבות אופק של הכוכב האדום בדומה למה שהאסטרונאוטים על סיפונה תחנת חלל בינלאומית לראות מעל כדור הארץ.

נאס"אשל 2001 מַאְדִים Odyssey orbiter חוגג 100,000 מסלולים סביב מאדים, מספק נתונים יקרי ערך ותמונות מדהימות כמו צילום האופק האחרון של אולימפוס מונס. המשימה, המנוהלת על ידי מעבדת הנעת סילון של נאס"א, משתמשת בטכניקות חדשניות ללכידת פרספקטיבות ייחודיות של פני השטח והאטמוספירה של המאדים, ומסייעת בהבנה מדעית ובמחקרים עתידיים.

חוגגים אבן דרך: 100,000 מסלולי מאדים

רובוט מאדים הארוך ביותר של נאס"א סימן לאחרונה ציון דרך חדש. ב-30 ביוני הוא השלים 100,000 מסעות ברחבי הכוכב האדום מאז השקתו לפני 23 שנים. במהלך הזמן הזה, מסלול המסלול של מאדים אודיסיאה משנת 2001 מיפה מינרלים וקרח על פני השטח של מאדים, זיהה אתרי נחיתה למשימות עתידיות והעביר נתונים לכדור הארץ מהרוברים והנחיתות של נאס"א.

לאחרונה השתמשו מדענים במצלמת המסלול כדי לצלם תמונה חדשה ומדהימה של אולימפוס מונס, הר הגעש הגבוה ביותר במערכת השמש. התמונה היא חלק ממאמץ מתמשך של צוות אודיסיאה לספק תצוגות בגובה רב של האופק של כוכב הלכת. (התצוגות הראשונות הללו פורסמו בסוף 2023.) בדומה לנקודת המבט של אסטרונאוטים של כדור הארץ עולים על סיפון תחנת החלל הבינלאומית (ISS), התצוגה מאפשרת למדענים ללמוד עוד על עננים ואבק באוויר במאדים.

Viking 1 Orbiter Image Olympus Mons

מוצג כאן פסיפס דיגיטלי של אולימפוס מונס, הר הגעש הידוע הגדול ביותר במערכת השמש, שצולם על ידי ה-Viking 1 Orbiter. גובהו 27 ק"מ, למעלה מ-600 ק"מ בבסיסו, והוא מוקף מצוקת מוגדרת היטב שגובהה עד 6 ק"מ. זרימות לבה מתלפפות במקומות על פני הצווארון. חלק גדול מהמישורים המקיפים את הר הגעש מכוסים על ידי ה"אוראול" המחורץ והמחורץ של אולימפוס מונס. מקור האאוראול שנוי במחלוקת, אך עשוי להיות קשור לגלישת כוח הכבידה מצידי הר געש קדמון. עומק הקלדרה של הפסגה (השקע המרכזי) הוא כמעט 3 ק"מ ורוחבו 25 ק"מ. הוא נוצר כנראה מקריסה חוזרת בעקבות ניקוז מאגמה כתוצאה מהתפרצויות אגפים. קרדיט: נאס"א/JPL-Caltech/USGS

צולמה ב-11 במרץ, תמונת האופק העדכנית ביותר לוכדת את אולימפוס מונס במלוא הדרו. עם בסיס המשתרע על פני 373 מייל (600 ק"מ), הר הגעש המגן מתנשא לגובה של 17 מייל (27 ק"מ).

"בדרך כלל אנחנו רואים את אולימפוס מונס ברצועות צרות מלמעלה, אבל על ידי הפניית החללית לכיוון האופק נוכל לראות בתמונה בודדת כמה היא מתנשאת על פני הנוף", אמר מדען הפרויקט של אודיסיאה, ג'פרי פלאוט ממעבדת ההנעה הסילון של נאס"א (JPL ) בדרום קליפורניה, שמנהלת את המשימה. "לא רק שהתמונה מרהיבה, היא גם מספקת לנו נתונים מדעיים ייחודיים."

מסלול האודיסיאה של נאס

המסלול של נאס"א Mars Odyssey הגיע למאדים בשנת 2001 כדי לזהות מים וקרח קבור רדוד על מאדים ולחקור את סביבת הקרינה של כוכב הלכת. אודיסיאה היא חלק מהמאמץ ארוך הטווח של תוכנית חקר המאדים לחקר רובוטי של כוכב הלכת האדום. קרדיט: NASA/JPL-Caltech

בנוסף להצעת מסגרת הקפאה של עננים ואבק, תמונות כאלה, כאשר צולמו על פני עונות רבות, יכולות לתת למדענים הבנה מפורטת יותר של האטמוספירה של מאדים.

פס לבן-כחלחל בתחתית האטמוספירה מרמזת כמה אבק היה קיים במקום הזה בתחילת הסתיו, תקופה שבה בדרך כלל סופות אבק מתחילות לעלות. השכבה הסגולה שמעל זה נבעה ככל הנראה מתערובת של אבק אדום של כוכב הלכת עם כמה ענני מים-קרח כחלחלים. לבסוף, לכיוון החלק העליון של התמונה, ניתן לראות שכבה כחולה-ירוקה שבה ענני קרח מים מגיעים עד לגובה של כ-31 מייל (50 ק"מ) לשמיים.

הישגים של NASA Mars Odyssey Orbiter

אינפוגרפיקה זו מדגישה כמה נתונים וכמה תמונות אסף המסלול של נאס"א 2001 מאדים אודיסיאה ב-23 שנות פעילותו סביב הכוכב האדום. קרדיט: NASA/JPL-Caltech

איך הם צילמו את התמונה

על שמו של רומן המדע הבדיוני הקלאסי של ארתור סי קלארק "2001: אודיסיאה בחלל", המסלול לכד את הסצנה עם מצלמה רגישה לחום בשם Thermal Emission Imaging System, או THEMIS, אשר אוניברסיטת אריזונה סטייט בטמפה בנתה ומפעילה. אבל מכיוון שהמצלמה נועדה להביט למטה אל פני השטח, צילום אופק דורש תכנון נוסף.

על ידי ירי דחפים הממוקמים סביב החללית, אודיסיאה יכולה לכוון THEMIS לחלקים שונים של פני השטח או אפילו להתהפך באיטיות כדי לראות את הירחים הזעירים של מאדים, פובוס ודימוס.

הדמיית האופק האחרונה נתפסה כניסוי לפני שנים רבות במהלך הנחיתות של משימת הפניקס של נאס"א ב-2008 ורובר Curiosity ב-2012. בדומה לנחיתות אחרות על מאדים לפני ואחרי המשימות הללו, אודיסיאה מילאה תפקיד חשוב בהעברת הנתונים כחללית. חבית לכיוון פני השטח.


לורה קרבר, סגנית מדענית הפרויקט של מסלול המסלול של מאדים אודיסיאה של נאס"א, מסבירה כיצד ומדוע תפסה החללית במאי 2023 נוף של כוכב הלכת האדום בדומה לנוף של תחנת החלל הבינלאומית על כדור הארץ. קרדיט: נאס"א/JPL-Caltech

כדי להעביר את הנתונים ההנדסיים החיוניים שלהם לכדור הארץ, האנטנה של אודיסיאה הייתה צריכה להיות מכוונת לעבר החללית החדשה שהגיעה ואל אליפסות הנחיתה שלהן. (ראה תמונה למטה.) מדענים הסתקרנו כשהבחינו שמיקום האנטנה של אודיסיאה למשימה פירושה ש-THEMIS יופנה אל האופק של כוכב הלכת.

"פשוט החלטנו להפעיל את המצלמה ולראות איך היא נראית", אמר מהנדס החללית של אודיסיי, סטיב סנדרס מ- Lockheed Martin Space בדנוור. לוקהיד מרטין בנתה את אודיסיאה ומסייעת בביצוע פעולות יומיומיות לצד מובילי המשימה ב-JPL. "בהתבסס על הניסויים האלה, תכננו רצף ששומר על שדה הראייה של THEMIS במרכז באופק בזמן שאנחנו מסתובבים סביב כדור הארץ."

אליפסות נחיתה של בדיקת מאדים

תמונה מוערת זו מציגה אליפסות נחיתה עבור חמש משימות של נאס"א למאדים. אליפסת נחיתה היא האזור שבתוכו צפויה גשושית לנחות על סמך המסלול שלה כשהיא מתקרבת לכוכב הלכת. אליפסת נחיתה קטנה יותר פירושה שהמהנדסים יצרו מודל מדויק יותר של המסלול הצפוי של הגשושית. ארבעת האליפסות המוצגות כאן מיועדות לרובר של Perseverance Mars, רובר Curiosity Mars, נחיתת InSight Mars, נחיתת פניקס וחששת Mars Pathfinder. קרדיט: NASA/JPL-Caltech

הסוד לאודיסיאה ארוכה בחלל

מה סוד אודיסיאה להיות המשימה הפעילה ברציפות הארוכה ביותר במסלול סביב כוכב לכת שאינו כדור הארץ?

"הפיסיקה עושה עבורנו הרבה מהעבודה הקשה", אמר סנדרס. "אבל אלו הדקויות שעלינו לנהל שוב ושוב."

משתנים אלה כוללים דלק, אנרגיה סולארית וטמפרטורה. כדי להבטיח ש-Odyssey תשתמש בדלק שלה (גז הידרזין) במשורה, המהנדסים צריכים לחשב כמה נשאר מכיוון שלחללית אין מד דלק. Odyssey מסתמכת על אנרגיה סולארית כדי להפעיל את המכשירים והאלקטרוניקה שלה. כוח זה משתנה כאשר החללית נעלמת מאחורי מאדים למשך כ-15 דקות בכל מסלול. והטמפרטורות צריכות להישאר מאוזנות כדי שכל המכשירים של Odyssey יפעלו כראוי.

"דרוש ניטור קפדני כדי לשמור על משימה כל כך ארוכה תוך שמירה על ציר זמן היסטורי של תכנון וביצוע מדעיים – ופרקטיקות הנדסיות חדשניות", אמר מנהל הפרויקט של Odyssey, ג'וזף האנט מ-JPL. "אנחנו מצפים לאסוף עוד מדע גדול בשנים הבאות."

ניקולס