مارس كيوب وان

كانت مهمة "مارس كيوب وان " ( MarCO ) مهمة تحليق حول المريخ ، أُطلقت في 5  مايو 2018 بالتزامن مع مركبة الهبوط " إنسايت " التابعة لناسا . ^{[ 5 ]} وتألفت من مركبتين فضائيتين نانويتين، MarCO-A و MarCO-B ، وفرتا اتصالات فورية مع الأرض لمركبة " إنسايت " خلال دخولها مدار المريخ وهبوطها عليه في 26 نوفمبر 2018، عندما كانت "إنسايت " خارج نطاق الرؤية من الأرض. ^{[ 6 ]} كانت كلتا المركبتين من نوع "كيوب سات " 6U ، مصممتين لاختبار تقنيات الاتصالات والملاحة المصغرة. وكانتا أول مركبتين من نوع "كيوب سات" تعملان خارج مدار الأرض، وإلى جانب الاتصالات، اختبرتا أيضًا قدرة "كيوب سات" على التحمل في الفضاء السحيق. في 5 فبراير 2019، أفادت ناسا أن المركبتين توقفتا عن العمل بحلول 5 يناير 2019، ومن غير المرجح أن يُسمع عنهما مرة أخرى. ^{[ 3 ]} في أغسطس 2019، تم تكريم المركبتين لدورهما في الهبوط الناجح لمركبة "إنسايت" على سطح المريخ. ^{[ 7 ]}

أعادت مركبة الهبوط "إنسايت" إرسال بيانات القياس عن بُعد أثناء الهبوط، مما أثبت فعالية نظام الترحيل الجديد والتكنولوجيا المستخدمة مستقبلاً في مهمات إلى أجرام أخرى في النظام الشمسي. وقد وفر هذا بديلاً للمركبات المدارية لنقل المعلومات، وحقق عتبةً مهمةً في تطوير التكنولوجيا.

بعد توقف أقمار ماركو الصناعية عن العمل في يناير 2019، كانت هناك فرصة لإعادة الاتصال بها في النصف الثاني من العام نفسه مع انتقالها إلى مواقع أكثر ملاءمة في الفضاء. أطلقت ناسا حملة لإعادة الاتصال بالأقمار الصناعية في سبتمبر 2019، إلا أن محاولات الاتصال باءت بالفشل، وفي 2  فبراير 2020 أعلنت ناسا رسميًا انتهاء مهمة "مارس كيوب وان". ^{[ 8 ]}

يُعدّ Mars Cube One أول مركبة فضائية مصممة على شكل CubeSat للعمل خارج مدار الأرض في مهمة استكشاف الفضاء السحيق. تتكون CubeSat من مكونات صغيرة مرغوبة لعدة أسباب، منها انخفاض تكلفة بنائها، ^{[ 9 ]} وسرعة تطويرها، وبساطة أنظمتها، وسهولة نشرها في مدار أرضي منخفض . وقد استُخدمت في العديد من الأغراض البحثية، بما في ذلك: الدراسات البيولوجية، ومهام رسم الخرائط، وغيرها. طُوّرت تقنية CubeSat من قِبل جامعة ولاية كاليفورنيا للفنون التطبيقية وجامعة ستانفورد ، بهدف تنفيذ مشاريع سريعة وسهلة تُمكّن الطلاب من الاستفادة من هذه التقنية. وغالبًا ما تُضمّن هذه التقنية ضمن حمولة مهمة أكبر، مما يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة. ^{[ 10 ]}

مركبتي الفضاء "مارس كيوب ون" متطابقتان، ويُطلق عليهما رسميًا اسمي "ماركو-أ" و"ماركو-ب"، وقد أُطلقتا معًا لضمان التكرار. أطلق عليهما مهندسو مختبر الدفع النفاث لقبَي " وول-إي" و "إيف" نسبةً إلى الشخصيتين الرئيسيتين في فيلم الرسوم المتحركة "وول-إي" . ^{[ 11 ] [ 12 ]} بلغت تكلفة مهمة "ماركو" 18.5 مليون دولار أمريكي. ^{[ 13 ]}

ينظر مهندسو مهمة ماركو التابعة لمختبر الدفع النفاث إلى التحليق بالقرب من المريخ كعرضٍ تقنيٍّ قد يُفضي إلى المزيد من مهمات الأقمار الصناعية الصغيرة منخفضة التكلفة والموجهة خارج مدار الأرض. ^{[ 14 ]} وبينما تراقب ناسا أداء مهمة ماركو، فقد اقترحت زيادة الإنفاق على الأقمار الصناعية المكعبة (كيوب سات) كمكملٍ للمشاريع الضخمة التي تبلغ قيمتها مليارات الدولارات والتي قد تواجه أحيانًا تأخيراتٍ لسنوات. ^{[ 15 ]}

أشرف برنامج خدمات الإطلاق التابع لوكالة ناسا على إطلاق مركبة "مارس كيوب ون" . كان من المقرر إطلاقها في 4 مارس 2016 على متن صاروخ أطلس 5 401، ^{[ 16 ]} ولكن تم تأجيل المهمة إلى 5 مايو 2018 بعد فشل كبير في اختبار أحد الأجهزة العلمية التابعة لمسبار "إنسايت" . ^{[ 17 ]} حمل صاروخ أطلس 5 المركبة الفضائية مع "إنسايت" ، ثم انفصلت المركبتان "مارس كيوب ون" بعد الإطلاق مباشرة لتسلك كل منهما مسارها الخاص نحو المريخ ^{[ 18 ]} لاختبار قدرة "كيوب سات" على التحمل والملاحة في الفضاء السحيق. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

خلال مرحلة الرحلة، تم إبقاء المركبتين الفضائيتين على بُعد حوالي 10,000 كيلومتر (6,200 ميل) من مركبة إنسايت على جانبيها كإجراء احترازي، وتم تقليل هذه المسافة تدريجيًا مع اقتراب المركبات الثلاث من المريخ. ^{[ 13 ]} وكانت أقرب مسافة تحليق من المريخ 3,500 كيلومتر (2,200 ميل) . ^{[ 4 ]}    

تتمثل المهمة الأساسية لمشروع ماركو في اختبار تقنيات الاتصالات والملاحة المصغرة الجديدة. وقد تمكنوا من توفير ترحيل اتصالات في الوقت الفعلي أثناء دخول مركبة الهبوط إنسايت مرحلة الدخول والهبوط والهبوط (EDL). ^{[ 22 ]}

أُطلقت مركبتي MarCO الفضائيتين كزوج (سُمّيا WALL-E وEVE تيمّنًا بشخصيتي الفيلم ) لضمان التكرار، وحلّقتا على جانبي المركبة InSight . وبينما يوجد عدد كبير من الأقمار الصناعية المكعبة (CubeSat) حول الأرض، تُعدّ مهمة Mars Cube One أول مهمة من نوعها تتجاوز مدار الأرض. وقد أتاح ذلك جمع بيانات فريدة خارج الغلاف الجوي للأرض ومدارها. إضافةً إلى دورهما كمحطات تقوية للاتصالات، اختبرت المركبتان أيضًا قدرة مكونات الأقمار الصناعية المكعبة على التحمّل والملاحة في الفضاء السحيق. وبدلًا من انتظار ساعاتٍ عديدة لوصول المعلومات إلى الأرض مباشرةً من المركبة InSight ، قامت MarCO بنقل البيانات بالغة الأهمية لعملية الهبوط على سطح المريخ فورًا (مع مراعاة مدة الإرسال بين المريخ والأرض البالغة 8 دقائق فقط) بعد اكتمال الهبوط. ^{[ 23 ] [ 22 ] [ 24 ]} وتضمنت المعلومات المرسلة إلى الأرض صورةً من InSight لسطح المريخ مباشرةً بعد هبوط المركبة. ^{[ 25 ] [ 26 ]}

بدون أقمار ماركو المكعبة، كان من المفترض أن تُرسل مهمة إنسايت معلومات الرحلة إلى مركبة استطلاع المريخ المدارية (MRO)، التي لا تُرسل المعلومات بالسرعة المطلوبة. ونظرًا للصعوبة القائمة في التواصل مع مركز التحكم الأرضي، خاصةً في المواقف الخطرة، شرعت فرقٌ مختلفة في مراجعة طريقة إرسال البيانات إلى الأرض. كانت المهمات السابقة تُرسل البيانات مباشرةً إلى الأرض بعد الهبوط، أو إلى مركبات مدارية قريبة، والتي بدورها كانت تُرسل المعلومات. ^{[ 22 ]} قد لا تعتمد المهمات المستقبلية على هذه الأساليب، إذ يُمكن للأقمار المكعبة تحسين نقل البيانات في الوقت الفعلي، فضلًا عن خفض التكلفة الإجمالية للمهمة. ^{[ 18 ]}

مناظر من ماركو

المريخ (24 نوفمبر 2018)

المريخ (2 أكتوبر 2018)

الأرض والقمر (9 مايو 2018)

يتضمن التصميم قمرين صناعيين مكعبين للاتصالات، من إنتاج مختبر الدفع النفاث التابع لناسا، وهما من فئة 6U (10×20×30  سم). ومن العوامل التي تحدّ من تطوير الأقمار الصناعية المكعبة ضرورة احتواء جميع المكونات اللازمة داخل هيكل القمر الصناعي، والذي يجب أن يشمل الهوائي، والإلكترونيات اللازمة للتحكم به، ونظام الدفع، والطاقة، والحمولة. ^{[ 22 ]}

حملت مهمة أرتميس 1 إلى القمر 10 أقمار صناعية مكعبة كحمولات ثانوية. طُوّر كل قمر صناعي مكعب بواسطة فريق مختلف بأهداف مختلفة. ^{[ 31 ]} وفي مهمة أخرى، حُمِل القمر الصناعي المكعب ليسيا بواسطة مسبار اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج ، الذي أُطلق في نوفمبر 2021. ساعد ليسيا مسبار اختبار إعادة توجيه الكويكب المزدوج من خلال رصد اصطدامه بكويكب. ^{[ 32 ]}

• مجموعات مواد صحفية خاصة بمشروع MarsCube One في مختبر الدفع النفاث (JPL).
• ماركو: أول مهمة بين الكواكب باستخدام الأقمار الصناعية المكعبة علىيوتيوب