ارتفاع سنج لیزری BELA آماده کاوش در سطح عطارد

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط رابرت ایگان

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

ماموریت مشترک ESA/JAXA BepiColombo که در 20 اکتبر 2018 پرتاب شد، تقریبا هشت سال است که با استفاده از یک توالی دقیق برنامه ریزی شده اما پرحادثه از پروازهای سیاره ای و نیروی محرکه خورشیدی-الکتریکی برای نزدیک شدن تدریجی به مقصد خود، عطارد، سفر کرده است. این ماموریت اکنون وارد مرحله نهایی سفر خود به کوچکترین و درونی ترین سیاره منظومه شمسی می شود.

فضاپیمای BepiColombo از ماژول انتقال عطارد (MTM) و دو مدارگرد تشکیل شده است: مدارگرد سیاره ای عطارد ESA (MPO) و مدارگرد مغناطیسی عطارد JAXA (Mio). فضاپیماها با هم به عنوان یک سیستم جفت شده به سمت عطارد پرواز می کنند، اما پس از رسیدن به آن، در مدارهای جداگانه قرار می گیرند.

پس از اولین مانورهای جداسازی MTM از Mio و MPO، مقدمات ورود فضاپیما به عطارد و آغاز ماموریت علمی آن در سال 2027 در حال انجام است. روی کاوشگر فضایی ابزاری است که در موسسه فیزیک دانشگاه برن طراحی و ساخته شده است: ارتفاع سنج لیزری BELA - سنگین ترین ابزار موجود در کاوشگر MPO. در 14 سپتامبر 2026، تیم ابزار با موفقیت لیزر BELA را برای اولین بار در فضا و برای اولین بار از سال 2017 فعال کرد.

در 14 سپتامبر 2016، ارتفاع سنج لیزری BELA برن را به مقصد مرکز تحقیقات و فناوری فضایی اروپا ESTEC ترک کرد تا در فضاپیمای MPO ادغام شود. ده سال بعد از آن روز، تیم ابزار از دانشگاه برن و مرکز هوافضای آلمان (DLR) برلین، ارتفاع سنج لیزری BELA را برای اولین بار از زمان آغاز سفر خود به طور کامل فعال کردند - گامی مهم به سمت آغاز ماموریت علمی BepiColombo.

BELA توسط یک کنسرسیوم بین المللی تحت رهبری دانشگاه برن و مرکز هوافضای آلمان (DLR) با همکاری موسسه ماکس پلانک برای تحقیقات منظومه شمسی و موسسه اخترفیزیک اندلس (IAA-CSIC) توسعه یافت. هدف اندازه گیری شکل، توپوگرافی و مورفولوژی سطح عطارد است.

آنتوان پومرول از بخش تحقیقات فضایی و علوم سیاره‌ای در مؤسسه فیزیک دانشگاه برن، محقق ارشد BELA، توضیح می‌دهد: «با BELA، ما می‌توانیم یک نمایش سه‌بعدی از عطارد با دقت بی‌سابقه‌ای ایجاد کنیم.

فعال سازی BELA از یک دنباله به دقت کنترل شده پیروی کرد. ابتدا تیم به لیزر دستور داد تا یک انفجار 10 ثانیه‌ای منتشر کند. در طی این آزمایش اولیه، بیش از 100 پالس فوق کوتاه نور مادون قرمز از فضاپیما به سمت فضای باز فرستاده شد که تقریبا 200 میلیون کیلومتر (124 میلیون مایل) از زمین فاصله دارد.

پومرول توضیح می‌دهد: "پالس‌های لیزر این بار فقط به سمت فضای باز فرستاده شدند، نه هنوز به سمت عطارد. اما هنوز هم می‌توان آن‌ها را توسط این ابزار مشخص کرد، که داده‌های مهمی را در مورد سلامت سیستم لیزر پس از هشت سال در فضا و نه سال از آخرین شلیک آن ارائه می‌دهد. زمانی که اولین بسته داده حدود 10 دقیقه پس از آزمایش به ایستگاه زمینی رسید، آن‌طور که انتظار می‌رفت دستگاه انجام شد."

سپس به BELA اولین "برو" برای مرحله بعدی داده شد. تیم سکانس 10 ثانیه ای را تکرار کرد و پس از دریافت تایید دوم، عملیات لیزر را به 10 دقیقه افزایش داد. تنها پس از اینکه این آزمایش نیز با موفقیت انجام شد، لیزر را برای بیش از یک ساعت اجرا کردند.

این روش گام به گام به تیم اجازه داد تا عملکرد ابزار را در هر مرحله بررسی کند و در عین حال خطر را تا حد امکان پایین نگه دارد. پومرول می‌گوید: «به‌ویژه، آزمایش تأیید کرد که لیزر به‌طور قابل اعتمادی کار می‌کند و رفتار حرارتی آن در محدوده‌های مورد انتظار باقی می‌ماند».

دکتر لیلیان بورکهارد، دانشمند ابزار BELA در مؤسسه فیزیک دانشگاه برن، می‌گوید: «به‌منظور راه اندازی غیر نمایشی است. "هر مرحله به دقت طراحی شده است تا مشکلات احتمالی را در زمانی که لیزر تنها 10 ثانیه کار می کند، به جای یک ساعت، آشکار کند. دیدن اولین بسته داده دقیقا همانطور که پیش بینی شده بود، بسیار لذت بخش بود، به ویژه پس از اینکه دستگاه سال های زیادی را صرف سفر در فضا صرف کرد تا روشن شود."

با بیش از 100000 مشترک که برای اطلاعات روزانه به Phys.org متکی هستند، جدیدترین علم، فناوری و فضا را کشف کنید. برای خبرنامه رایگان ما ثبت‌نام کنید و از پیشرفت‌ها، نوآوری‌ها و تحقیقات مهم - روزانه یا هفتگی - به‌روزرسانی دریافت کنید.

پومرول می گوید: «فعال کردن مجدد BELA به طور کامل بسیار هیجان انگیز بود. آخرین باری که تیم به طور کامل عملکرد این ابزار را آزمایش کرد در سال 2016 در یک آزمایشگاه اختصاصی در برن بود. "اگرچه ما محتاطانه خوشبین بودیم که BELA همانطور که در نظر گرفته شده بود عمل کند، اما تایید این که همه زیرسیستم‌ها به صورت اسمی کار می‌کنند یک آرامش بزرگ و یک منبع رضایت بود. ما اکنون مشتاقیم فاز علمی را آغاز کنیم و برخی از اسرار پایدار عطارد را بررسی کنیم."

نقطه عطف مهم بعدی برای 9 دسامبر 2026 برنامه ریزی شده است، زمانی که Mio JAXA در مدار عملیاتی خود در اطراف عطارد مستقر می شود. سپس مانورهای بیشتر مدارگرد سیاره‌ای عطارد (MPO) ESA را برای مدار علمی خود آماده می‌کند که قرار است در مارس 2027 به آن برسد.

در 6 آوریل 2027، انتظار طولانی سرانجام به پایان خواهد رسید: مرحله علمی BepiColombo آغاز خواهد شد. پس از بیش از هشت سال در فضا، این ماموریت تحقیقات دقیق خود را در مورد عطارد آغاز خواهد کرد و فرصتی بی سابقه برای مطالعه سیاره نزدیک به خورشید به دانشمندان ارائه می دهد.

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →