10 سال کاوش همراه با کنجکاوی در مریخ و راهی که هنوز ادامه دارد
به گزارش مجله آراد، 10 سال پیش در 5 آگوست 2012 (15مرداد 1391) یک جت پک، مریخ نورد کنجکاوی (Curiosity) ناسا را روی سیاره سرخ فرود آورد و این کاوشگر به مقدار یک شاسی بلند، از 6 آگوست جست وجوی نشانه های حیات میکروبی باستانی را در مریخ شروع کرد.
از آن موقع، کنجکاوی نزدیک به 29 کیلومتر رانندگی نموده و هنگام کاوش در دهانه گیل (Gale Crater) تا ارتفاع 625 متری دامنه کوه شارپ (Sharp Mons) بالا رفته است.
این مریخ نورد بعلاوه 41 نمونه سنگ و خاک را با استفاده از ابزارهای علمی خود تجزیه وتحلیل نموده است تا اطلاعاتی تازه درباره همتای صخره ای زمین بیاموزد.
و البته نباید از تصاویر و سلفی های جذابی که مریخ نورد به زمین می فرستد و نماهای بی نظیر و شگفت انگیزی از مریخ را به نمایش می گذارد، غافل شد.
و حالا تیمی از مهندسان وادار به ابداع راه هایی تازه برای به حداقل رساندن فرسودگی و حفظ راستا کاوش مریخ نورد شده اند. مأموریت کنجکاوی به تازگی برای سه سال دیگر تمدید شد و به آن امکان داد تا حیات خود را در میان ناوگان مأموریت های مهم اخترزیست شناسی ناسا ادامه دهد.
شکوه علم
10 سال گذشته برای مریخ نورد ناسا، دهه پرکاری بود. کنجکاوی آسمان سیاره سرخ را مطالعه نموده و تصاویری از ابرهای درخشان و قمرهای در حال حرکت آن را به تصویر کشیده است. حسگر تشعشع سنج مریخ نورد هم به دانشمندان امکان یاری نموده است تا مقدار تشعشعات پرانرژی را که بر فضانوردان آینده در سطح مریخ اثر می گذارند، میزان گیری نمایند و راه هایی را برای ایمن نگه داشتن آن ها توسعه دهند.
اما مهم تر از همه، کنجکاوی تعیین نموده است که آب مایع و بعلاوه بلوک های شیمیایی سازنده و مواد مغذی مورد احتیاج برای حفظ حیات، حداقل به مدت ده ها میلیون سال در دهانه گیل وجود داشته اند. این دهانه زمانی دریاچه ای را در خود جای داده بود که میزان کوچک و کوچک تر شده است. بدین ترتیب هر لایه بالاتر در کوه شارپ، به عنوان یک نشانه ثبت شده از دوران تازهتر محیط مریخ عمل می نماید.
اکنون این مریخ نورد شجاع، در حال گذر از میان دره ای است که نشان دهنده گذار به منطقه تازه ای به شمار می رود؛ منطقه ای که گمان می رود با خشک شدن آب شکل گرفته و مواد معدنی نمکی به نام سولفات ها را بر جای گذاشته باشد.
اشوین واساوادا (Ashwin Vasavada) دانشمند پروژه کنجکاوی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا گفت: ما شواهدی از تغییرات چشمگیر در آب و هوای باستانی مریخ را مشاهده می کنیم. اکنون پرسش این است که آیا شرایط قابل سکونتی که کنجکاوی تا به امروز پیدا نموده است، در میان این تغییرات ادامه داشته است؟ آیا آن ها ناپدید شدند و دیگر بازنگشتند یا در طول میلیون ها سال آمدند و رفتند؟
کنجکاوی پیشرفت قابل توجهی در بالای کوه داشته است. در سال 2015، تیم مریخ نورد، یک تصویر کارت پستالی از تپه های گذر پارایتپیوتی (Paraitepuy Pass) در دوردست گرفت. یک نقطه از آن تصویر، یک تخته سنگ به میزان کنجکاوی را تعیین می نماید که ایلها نووو دستینو (Ilha Novo Destino) نامیده می شود و حدود هفت سال بعد، مریخ نورد ماه گذشته در راستا رسیدن به منطقه حاوی سولفات، به آن رسید.
تیم کنجکاوی حالا میخواهد چند سال آینده را صرف کاوش در منطقه غنی از سولفات کند. آن ها اهدافی را در این منطقه درنظر گرفته اند، ازجمله دره گدیز (Gediz Vallis) که ممکن است در طول سیلاب در اواخر تاریخچه کوه شارپ شکل گرفته باشد و بعلاوه شکستگی های سیمانی بزرگی که اثرات آب های زیرسطحی را در بالای کوه نشان می دهد.
چگونگی حرکت پیوسته مریخ نورد
اما راز ربات کنجکاوی برای حفظ یک سبک زندگی فعال در سن 10 سالگی چیست؟ شاید برترین پاسخ این پرسش، تیمی متشکل از صدها مهندس اختصاصی باشد که هم به صورت حضوری در آزمایشگاه پیشرانش جت و هم به صورت دورکاری از این مریخ نورد پشتیبانی می نمایند.
آن ها هر ترک چرخ ها را لیست بندی می نمایند، هر خط از کد رایانه را پیش از فرستادن به فضا آزمایش می نمایند، و در نمونه های سنگی بی پایانی در محوطه شبیه سازی مریخ JPL حفاری می نمایند و اطمینان می یابند که کنجکاوی به خوبی می تواند همین فرایند را انجام دهد.
اندی میشکین (Andy Mishkin) مدیر پروژه کنجکاوی در آزمایشگاه پیشرانش جت گفت: به محض فرود روی مریخ، هر کاری که انجام می دهید بر اساس این واقعیت است که کسی در آن جا حضور ندارد که بتواند آن را در فاصله 150 میلیون کیلومتری از زمین تعمیر کند. همه چیز به استفاده هوشمندانه از چیزی برمی شود که از قبل در مریخ نورد وجود دارد.
برای نمونه فرآیند حفاری رباتیک کنجکاوی، از زمان فرود چندین بار بازتعریف شده است. در یک نقطه، مته برای بیش از یک سال غیرفعال بود، زیرا مهندسان استفاده از آن را طوری طراحی نموده بودند که بیشتر شبیه یک مته دستی باشد.
به تازگی هم مجموعه ای از سازوکارهای ترمز که به بازوی رباتیک مریخ نورد اجازه حرکت یا ماندن در جای خود را می دهد، از کار افتاده است. اگرچه از زمانی که مهندسان مجموعه ای از قطعات پشتیبان را درگیر نموده اند، بازو طبق فرایند عادی کار می نماید اما تیم مأموریت یاد گرفته است که برای حفظ سلامت ترمزهای تازه، به آرامی حفاری کند.
بعلاوه برای به حداقل رساندن آسیب به چرخ ها، مهندسان مراقب نقاط سخت و تیز چاقو-مانندی که اخیرا در راستا کنجکاوی مشاهده نموده اند، هستند و یک الگوریتم کنترل سرعت را هم برای یاری به آن توسعه داده اند.
این تیم رویکرد مشابهی را برای مدیریت کاهش تدریجی قدرت مریخ نورد پیش گرفته است. کنجکاوی برای ادامه کار به جای پنل های خورشیدی به باتری های هسته ای با عمر طولانی متکی است. همان طور که شمش های پلوتونیوم در باتری تجزیه می شوند، گرمایی فراوری می نمایند که مریخ نورد به برق تبدیل می نماید. اکنون به علت پوسیدگی تدریجی شمش ها، مریخ نورد نمی تواند به میزان سال اول خود در یک روز کاری، فعالیت کند.
به گفته میشکین، تیم به اولویت بندی مقدار انرژی که مریخ نورد در یک روز مصرف می نماید ادامه می دهد و متوجه شده است که برای بهینه سازی انرژی موجود، کدام فعالیت ها را می توان به صورت موازی انجام داد. او اضافه نمود: قطعا گر شرایط ایمن باشد، کنجکاوی کارهای بیشتری را هم زمان پیش می برد.
بدین ترتیب با برنامه ریزی دقیق و ترفندهای مهندسی، تیم مأموریت انتظار کاملی دارد که مریخ نورد توانمند کنجکاوی، مانند همتای تازه نفس خود یعنی مریخ نورد پشتکار (Perseverance) همچنان سال ها به کاوش در سیاره سرخ بپردازد.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از مریخ نورد کنجکاوی
Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
منبع: NASA
منبع: دیجیکالا مگ