פיניקס (גשושית)

נחתת המאדים פיניקס הייתה גשושית רובוטית ששימשה לחקר כוכב הלכת מאדים. גשושית זו צוידה במכשירים לחיפוש סביבות מתאימות לקיום חיים מיקרוביאליים כלומר יצורים חיים הדומים במורכבותם לחיידקים שעל כדור הארץ, וכן חקר ההיסטוריה של המים. פיניקס לא כללה כלי רכב והיא נשארה במקום נחיתתה והשתמשה בזרוע רובוטית כדי לחפור לתוך הקרקע, בקרבת גוף החללית עצמה. הגשושית נחתה על מאדים ב-25 במאי 2008 ופעלה עד סוף אוקטובר 2008.

התוכנית הובלה על ידי המעבדה הירחית והפלנטרית באוניברסיטת אריזונה, תחת השגחת נאס"א. בתוכנית שותפות גם אוניברסיטאות אחרות מארצות הברית, קנדה, שווייץ וגרמניה, נאס"א, סוכנות החלל הקנדית ותעשיית האוויר-חלל.

היסטוריה
באוגוסט 2003 בחרה נאס"א את משימת פיניקס של אוניברסיטת אריזונה לשיגור ב-2007 במה שהיא מקווה שתהיה המשימה הראשונה של קו חדש של משימות קטנות וזולות המכונה תוכנית גשושיות המאדים (Mars Scout Program). הבחירה הייתה תוצאה של תחרות אינטנסיבית שארכה שנתיים ובה התחרו גם מוסדות אחרים. התקציב בסך 325 מיליון דולרים שהעניקה נאס"א לפרויקט גדול פי שישה מכל פרויקט בודד אחר שבוצע באמצעות מענק מחקר בהיסטוריה של אוניברסיטת אריזונה.

ד"ר פיטר סמית מהמעבדה הירחית והפלנטרית של אוניברסיטת אריזונה נבחר להוביל את המשימה כחוקר הראשי. הגשושית נקראה על שם עוף החול המיתולוגי -עוף שנולד מחדש מתוך אפרו. כמו העוף המיתולוגי, הגשושית מכילה רכיבים שנבנו בעבר עבור חלליות אחרות, ובהן בין היתר רכיבים מותאמים של הנחתת מארס סרוויור 2001 ששיגורה בוטל בשנת 2000, וכן מספר מכשירים שהמריאו בנחתות קודמות כמו תורן המצלמות של מארס פ'אתפיינדר. לוקהיד מרטין שמרה על הנחתת הכמעט מוכנה משנת 2001 בסביבה מבוקרת אוויר מאז הופסק פיתוחה.

השיגור והנחיתה
חלון שיגור למאדים נוצר כל 26 חודשים כאשר מאדים וכדור הארץ מתקרבים זה לזה ושניהם באותו צד של השמש. בשל חלון השיגור הקצר נדחה שיגורה של גשושית אחרת דון לספטמבר, וההכנות לשיגורה ייערכו לאחר שיגור הפיניקס. לטיל השיגור היסטוריה של הצלחות ובהם שני השיגורים בשנת 2003 של ספיריט ואופורטיוניטי ומארס פת'פיינדר ב-1996.

הגשושית שוגרה ב-4 באוגוסט 2007 על גבי משגר דלתא 2 ונחתה על מאדים ב-25 במאי 2008.
הפיניקס חדרה לאטמוספירה של מאדים במהירות 21,000 קמ"ש ונחתה באותה דרך שבה נחתו חלליות ויקינג בשנת 1976, בהאטת מהירותן באמצעות מצנח ורקטות נחיתה.

הנחיתה הייתה אוטומטית, זאת מאחר שלפקודות לנחיתה, המשודרות
מכדור הארץ על גבי גלי רדיו לוקח כרבע שעה להגיע למאדים וזמן זהה להגיע בחזרה לכדור הארץ, לכן לא ניתן היה להנחיתה בעזרת פקודות ישירות מהקרקע.

בשנת 2007 פורסם דו"ח שחיבר פרופ' דירק שולץ-מקוץ' מאוניברסיטת מדינת וושינגטון והאיגוד האסטרונומי האמריקני, לפיה הפליטה מהרקטות הללו זיהמה את הקרקע באתרי הנחיתה של חלליות ויקינג ואולי הרגה כל יצור חי שהיה עלול לשהות שם. ההשערה זו פורסמה זמן רב לאחר שניתן היה לבצע שינויים כלשהם בגשושית בלא לעכב את הטיסה ולהפסיד את חלון השיגור. ניסויים שביצעו נילטון רנו מאוניברסיטת מישיגן (אף הוא חוקר שותף בפרויקט) וסטודנטים שלו ניסו להעריך כמה אבק יורם מפני השטח של מאדים בידי מנועי הנחתת.

המשימה
למשימת פיניקס יש שתי מטרות. האחת היא לחקור את ההיסטוריה הגאולוגית של המים - המפתח לסיפור הלא מפוענח של השינויים האקלימיים. השנייה היא לחפש אחר עדויות של אזור שבו חיים יכולים לשרוד בגבול שבין הקרח והקרקע, "לכלוך ביולוגי". מכשירי הגשושית מותאמים לחשיפת מידע אודות ההיסטוריה הגאולוגית ואולי גם הביולוגית של האזור הארקטי של מאדים. בשל העובדה שפיניקס תהיה הגשושית הראשונה שתשדר מידע מאחד הקטבים, היא תתרום לאסטרטגיה העיקרית של נאס"א במאדים - לעקוב אחר המים. המשימה העיקרית של הגשושית מיועדת להמשך 90 ימי מאדים (מעט יותר מ-92 ימי ארץ).

הגשושית פיניקס נחתה באזור עשיר בקרח-מים המכונה "העמק הירוק" הנמצא בקרבה לקוטב הצפוני של מאדים וביצעה שם משימות חקר שונות, החשובה שבהן היא לבחון האם לעיתים הקרח שבקטבי מאדים מפשיר והופך למים נוזליים. הטמפרטורות באזורי הקוטב אינן מתקרבות לרוב ל-0 מעלות צלזיוס, אך ככל הנראה מלחים שונים הנמצאים בקרקע מאדים מאפשרים למים נוזליים להתקיים על פני השטח של מאדים. החשיבות הגדולה בהימצאות מים נוזליים על פני מאדים היא שהימצאותם יכולה להצביע על סביבה המתאימה לקיום חיים. ואכן הגשושית העבירה נתונים על חומציותה של הקרקע, גילוי חומצה על-כלורית וב-4 באוגוסט 2008 דיווחה גם על קיומם של מים במאדים. המים יוכלו לשמש להפקת מימן וחמצן ולשתייה, ולאפשר הארצה עתידית של מאדים. ב-2 באוקטובר 2008 פורסם כי פיניקס זיהתה שלג נופל מעננים בגובה של כ-4 ק"מ, אשר נמס טרם הגעתו לקרקע.

הפיניקס הכילה גם תחנה מטאורולוגית שיכולה לבדוק את הרכב האטמוספירה האבק וחלקיקי המים, בעזרת קרן לייזר אנכית. מכשיר נוסף יבדוק מהי טמפרטורת פני המאדים.

סיום המשימה
משימת החללית תוכננה להמשך כשלושה חודשים, אך היא נמשכה כ-5 חודשים מ-25 במאי, מועד הנחיתה ועד קרוב לסוף אוקטובר. החללית נחתה לקראת שיאו של הקיץ באזור הארקטי של מאדים, וכך היא זכתה לשעות אור רבות, אותן ניצלה להטענת מצבריה. החשמל שיוצר שימש הן להפעלת המכשירים ובהם מכשירים זוללי אנרגיה כתנורים שחיממו את דגימות הקרקע לאלף מעלות צלזיוס, ולשמירה על חום תפעולי שבו שאר מכשירי החללית יכולים לפעול, למרות צינת המאדים. אמנם אורכה של כל עונת שנה במאדים כפול מבכדור הארץ, ובמאדים חשים גם בהבדל בין תקופה שבה כוכב הלכת קרוב יחסית לשמש, לבין תקופה שבה הוא מרוחק יחסית, דבר הממתן או מקצין בהתאמה את השפעת העונות, אך גם הקיץ הארוך תם. לאט לאט התקצרו הימים ועמן ולקראת סוף אוקטובר שידרו המדענים לחללית הנחיות לסגירה הדרגתית של המכשירים והשארת מצלמה בודדת עד שהקור יכריע אותה, ואולם בטרם הם הספיקו לכבות את המכשירים באופן יזום, נותק הקשר עם הנחתת, ולמעט הצלחה קצרה אחת ב-2 בנובמבר 2008, לא הצליחו המהנדסים ליצור קשר עם הפיניקס, וכעבור שבוע הוכרז למעשה על סיום הפרויקט.

הנתונים ששידרה הפיניקס, הן מהניסויים והן מהתחנה המטאורולוגית ישמשו את המדענים עוד זמן רב לצורך חקר פני השטח של מאדים והשוואת התנאים באזור הארקטי מול קו המשווה שבקרבתו פועלים הרכבים הרובוטיים ספיריט ואופורטיויניטי.

קישורים חיצוניים

 

 
 
 
 

משימות לחקר מאדים
גשושיות אמריקאיות
עוף החול