طائرة المريخ المستقبلية قد تساعد فى حل لغز غاز الميثان على الكوكب الأحمر

من الصعب تتبع غاز الميثان على المريخ، لكن الحل قد يكون في الطريق، وستبدأ قريبًا فكرة طائرة في مرحلة مبكرة تسمى MAGGIE، ودراسة تمولها وكالة ناسا مدتها تسعة أشهر لاستكشاف مدى جدواها في التحليق فوق المريخ.

وأنهت مروحية Ingenuity التابعة لناسا ، وهي أول مركبة أثقل من الهواء تحلق على سطح المريخ، 72 رحلة بعد وصولها مع المركبة الجوالة Perseverance في فبراير 2021، وبينما واجهت Ingenuity هبوطًا صعبًا في يناير 2024 مما أدى إلى توقفها إلى الأبد، إلا أن هناك متسعًا كبيرًا لـ المزيد من المركبات الطائرة في المستقبل. 

وتم تصميم MAGGIE – اختصار لعبارة “Mars Aerial and Ground Intelligent Explorer” – للعمل لمدة عام مريخي (ما يقرب من عامين أرضيين) في أي مكان حول الكوكب الأحمر، و تحلق على ارتفاع 3300 قدم (1000 متر) فوق السطح، وقد تكون إحدى مهامها الرئيسية هي العثور على غاز الميثان. يمكن أن يكون هذا الجزيء بعيد المنال علامة على وجود الحياة، لكن العلماء لم يحالفهم الحظ في اكتشاف وجوده في الغلاف الجوي للمريخ بعد عقود من البحث.

وكان من الصعب العثور على الميثان، وهو غاز ذو بصمة حيوية محتملة، على المريخ ، ويظهر بين الحين والآخر في الغلاف الجوي، ويمكن اكتشافه بواسطة المركبات الفضائية الموجودة على الكوكب الأحمر أو التي تدور حوله، أو بواسطة التلسكوبات القوية هنا على الأرض. على سبيل المثال، اكتشفت مهمة المركبة الفضائية كيوريوسيتي  طويلة الأمد التابعة لوكالة ناسا (سلف المثابرة) غاز الميثان بشكل متكرر منذ عام 2012، لكن المستويات ترتفع وتنخفض ، وهو مستوى خلفي أقل من 0.5 جزء في المليار جزيء من الهواء، ويرتفع أحيانًا  ما يصل إلى 20 جزء في المليون.

وقال الباحث الرئيسي جيشنغ تشا لموقع سبيس دوت كوم إن الخطوة المنطقية التالية يمكن أن تكون مركبة طائرة مثل ماجي. Zha هو الرئيس التنفيذي لشركة Coflow Jet وأستاذ في جامعة ميامي، وقد حصل على تمويل لمدة تسعة أشهر في إطار برنامج NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) لاستكشاف هذا المفهوم بشكل أكبر.

يمكن لـ MAGGIE البقاء في الهواء لمسافة 111 ميلاً (179 كم)، كما يوحي تصميمها، بشحنة واحدة من ألواحها الشمسية. يقول تشا إن الأجهزة عالية الدقة الموجودة على متن المركبة يمكنها اكتشاف كميات ضئيلة من غاز الميثان في الغلاف الجوي، أو غيرها من الظواهر العابرة المحتملة مثل الماء السائل على المريخ ، والأفضل من ذلك هو أنه “يمكننا أيضًا الهبوط في أي مكان نرغب في الحصول على عينات منه”، كما قال لموقع سبيس دوت كوم .

ويأتى نطاق MAGGIE المفترض بفضل التكنولوجيا الحاصلة على براءة اختراع والتي تستخدم ضواغط الهواء لإبقاء الطائرة عالياً. تعمل ضواغط الهواء على تحريك كميات صغيرة من الغلاف الجوي من الجزء الخلفي من الأجنحة نحو الأمام، مما يؤدي إلى زيادة الرفع وتقليل السحب. 

وستسمح هذه العملية لـ MAGGIE بأن تكون مرنة لدرجات الحرارة والضغوط الجوية المختلفة، مما يسمح لها بالتنقل في هواء المريخ الرقيق خلال المواسم المختلفة وعلى خطوط العرض المختلفة، خاصة خلال المواسم الصعبة مثل الشتاء عادة، ويتراوح ضغط الغلاف الجوي للمريخ بين 6 و10 مليبار، أي واحد على مائة فقط من ضغط سطح الأرض، وفقًا لوكالة ناسا . وخلال موسم البرد، يتكثف ما يقرب من 25% من الغلاف الجوي على القمم القطبية، مما يتسبب في مزيد من الانخفاض في ضغط الكوكب الأحمر.

وقبل الوصول إلى المريخ، يجب على MAGGIE تحقيق الهدف الرئيسي من المرحلة الأولى من دراسة NIAC، وهو تحديد ما إذا كانت الطائرة يمكنها بالفعل العمل في الغلاف الجوي الرقيق للمريخ.

وقال تشا: “سنقوم بالمزيد من تصميم المركبات ودراسة الجدوى، وسنقوم أيضًا بالمهمة العلمية”، مشددًا على أن شركاء مثل مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا سيشاركون أيضًا في الجانب العلمي.