نگاهي به دستاوردهاي چهارساله مريخ نوردها
نگاهي به دستاوردهاي چهارساله مريخ نوردها
«روح» و «فرصت» تابستان 2003 (1382) که مقارن با نزديک ترين ملاقات زمين و مريخ در چند ده سال اخير بود،
به سوي سياره سرخ رهسپار شدند و در آغاز زمستان همان سال به مقصد رسيدند.
فرصتي براي خوش اقبالي روح
در ژانويه سال 2004 ميلادي دو مريخ نورد «روح» و «فرصت» در دو سوي سياره سرخ فرود آمدند. اين دو مريخ نورد دومين نسل از مريخ نوردهايي به حساب مي آيند که به مريخ ارسال شده اند. نسل اول در سال 1996 در ماموريت رهياب مريخ استفاده شد که سوجورنر نام داشت. دکتر «فيروز نادري» که تا دو سال پيش مدير کل برنامه فضايي مريخ و مدير اجرايي برنامه سياحت منظومه خورشيدي بود، در همان زمان گفته بود که تجربه ناسا در ماموريت رهياب مريخ باعث شد عمر دو مريخ نورد «روح» و «فرصت» را 90 روز تخمين بزند، ولي پس از اتمام 90 روز اخلالي در مريخ نوردها حس نمي شد و ناسا پنج ماه ديگر ماموريت آنها را تمديد کرد و به تازگي نيز ماموريت آنها هفت ماه تمديد شد. هم اکنون چهار سال از عمر اين دو مريخ نورد مي گذرد. 3 ژانويه (13دي) و 23 ژانويه (3 بهمن) امسال به ترتيب چهارمين سالگرد فرود دو مريخ نورد «روح» و «فرصت» بر سطح سياره مريخ بود. هم اکنون علاوه بر اين دو مريخ نورد، مدارگرد مريخ (MRO) بر فراز سياره سرخ در گردش است و فضاپيماي وايکينگ که در دهه 1970 به اين سياره فرستاده شد، در سطح مريخ حضور دارد.
«روح» (Spirit) و «فرصت» (Opportunity، برخي اقبال هم مي گويند)، دومين نسل مريخ نوردها به حساب مي آيند. نسل اول در سال 1996 در رهياب مريخ استفاده شد و سوجورنر نام داشت که اکتشافات آن در پروژه رهياب در نوع خود بي نظير بود. ناسا اعلام کرد که سوجورنر فقط يک هفته روي سطح مريخ دوام مي آورد ولي مريخ نورد حدود 90 روز کار کرد و به طور ناگهاني ارتباطش با زمين قطع شد. بعد از آن، دو ماموريت اصلي ناسا در سال هاي 1998 و 1999 با شکست مواجه شد. يک مدارگرد و مريخ نشين به همراه يک ريزکاوشگر در طول اين دو ماموريت از بين رفتند. همين باعث شد ناسا درباره ماموريت هاي مريخ، کمي جدي تر بينديشد. مدارگرد اديسه که در سال 1380 به سمت سياره سرخ پرتاب شد، از اواخر سال 1381 کار نقشه برداري خود را آغاز کرد. داده هايي که اديسه از سطح مريخ فرستاده است، نيازمند سال ها مطالعه و تحقيق است. مريخ نشين انگليسي بيگل 2 که همراه با مدارگرد سريع السير مريخ، متعلق به سازمان فضايي اروپا عازم سياره سرخ شده بود، از کار افتاد. در نتيجه، اميدهاي بي شمار محققاني که به دنبال داده هاي اين مريخ نشين درباره شرايط زيستي مريخ بودند، نقش بر آب شد. در گزارشي که کميته تحقيق ناسا در مورد اين حادثه ارائه داد، مديريت ضعيف يکي از عوامل موثر در اين شکست عنوان شده است. هم اکنون کارهاي ارزشمند مدارگرد اديسه در هياهوي اکتشافات «روح» و «فرصت» کم رنگ شده است، اما تصاوير و نقشه هاي ارزشمند اين سفينه نيز ويژگي هاي منحصر به فرد خود را داشت. اديسه براي انجام کارهاي نقشه برداري شيميايي و معدني از سطح مريخ، جست وجو براي يافتن آب در زير لايه هايي نازک از سطح و اندازه گيري و تجزيه و تحليل ميزان تشعشعات محيطي و تعيين ميزان تاثير آن روي انسان طراحي شده بود.
«روح» و «فرصت» تابستان 2003 (1382) که مقارن با نزديک ترين ملاقات زمين و مريخ در چند ده سال اخير بود، به سوي سياره سرخ رهسپار شدند و در آغاز زمستان همان سال به مقصد رسيدند. مريخ نورد «روح» در تاريخ 20 خرداد 1382 توسط موشک دلتا-2 شرکت بوئينگ از پايگاه نيروي هوايي دماغه کاناورال در فلوريدا به فضا پرتاب شد و به دنبال آن، مريخ نورد «فرصت» در 16 تيرماه سفر خود به مريخ را آغاز کرد. اين دو که اولين مريخ نوردهاي ماموريت «مريخ نوردهاي جست وجوي مريخ» يا MER (Mars Exploration Rovers) هستند، قرار بود فقط 90 روز کار کنند، اما طراحي فوق العاده و ساخت بي نظيرشان سبب شد بتوانند زمستان مريخ را نيز پشت سر بگذارند و چندين برابر بيشتر عمر کنند. همان طور که مي دانيد سال مريخي نزديک به دو برابر سال زميني است و از آنجا که فاصله مريخ تا خورشيد بسيار بيشتر از فاصله زمين تا خورشيد است، زمستان آنجا بسيار سخت تر و طولاني تر است. «روح» و «فرصت» در طول اولين سال مريخي خود توانستند هفتصد هزار تصوير به زمين مخابره کنند، بيش از ده هزار متر مسير سنگلاخ را طي کنند و بسياري از سنگ ها و صخره هاي سر راه را سوراخ و آنها را آزمايش کنند. آنها شواهدي قاطع براي حضور آب جاري در گذشته مريخ به دست آوردند که بزرگ ترين کشف سال 2004 لقب گرفت. آنها نشانه هاي بسيار زيادي در مورد فعاليت هاي شديد درون مريخ پيدا کردند. از تپه هاي مريخ صعود کردند و بسياري ديگر از واقعيت هاي سطح مريخ را نمايان ساختند. البته اطلاعات مشابهي که دو مريخ نورد از دو سوي مريخ ارسال کردند، نشان داد که اين نشانه ها در همه جاي مريخ وجود دارد و منحصر به يک منطقه خاص نيست. سلول هاي خورشيدي که تنها منبع تامين انرژي اين مريخ نوردها هستند، به مرور غبارآلود مي شوند و انرژي توليدي شان کاهش مي يابد. اما در تابستان 1384 به شکلي اتفاقي، چند گردباد به هنگام ظهر پديد آمدند و غبارها را جارو کردند.
مريخ نوردهايي که در سطح مريخ حرکت مي کنند در تابستان 2007 (1386) از توفان هاي سهمگين اين سياره که بر بخشي از آن حکمفرما بود جان سالم به در بردند. پس از آن مريخ نورد «فرصت» توانست وارد دهانه يي با نام ويکتوريا شود که عمق آن 800 متر تخمين زده مي شود. اين دهانه ميليون ها سال قبل در اثر برخورد يک شهاب سنگ با سطح مريخ ايجاد شده است. «فرصت» با سفر به عمق اين دهانه در واقع به گذشته مريخ سفر کرد. اين مريخ نورد با بررسي لايه هاي زيرين سطح مريخ قادر خواهد بود گذشته مريخ را بررسي کند.
شيب ديواره هاي اين دهانه احتمالاً حدود 15 تا 20 درجه است و امکان بازگشت براي اين مريخ نورد وجود دارد. در آخرين تصاويري که از مريخ به زمين ارسال شده است، چاه هايي در سطح مريخ ديده مي شود که داراي ديواره است و عمق آن از 50 تا 100 متر برآورد مي شود. يافتن شواهدي از وجود آب در گذشته سياره سرخ، ماموريت اصلي «روح» و «فرصت» به شمار مي رود. دو مريخ نورد «فرصت» و «روح» در ماموريت طولاني مدت خود توانستند نشانه هاي وجود آب مايع در زماني دور در سياره سرخ را کشف کردند. بررسي ها نشان دادند که بستر اين سطح در مجاورت با آب مايع، دچار تغييرات فيزيکي و شيميايي شده است. هر دو مريخ نورد به نشانه هايي از آب از جمله سنگ هاي رسوبي و حاوي هماتيت رسيدند. مريخ نورد «فرصت» خيلي زود اثبات کرد که مقدار زيادي آب به همراه نمک در منطقه فرود مريخ نورد «فرصت» (فلات مريدياني) وجود داشته است.
-بر خلاف آنکه در ابتدا تنها دو مريخ نورد «روح» و «فرصت» براي فعاليت در 90 روز مريخي برنامه ريزي شده بودند، اما هم اکنون بيش از هزار و دويست روز مشغول کار هستند و هنوز مثل روز اول مي توانند به فعاليت خود ادامه دهند. تاکنون مريخ نورد «فرصت» حدود 9 کيلومتر و مريخ نورد «روح» 6/9 کيلومتر مسافت را طي کرده اند و در مجموع بيش از 160 هزار عکس از مريخ به زمين ارسال کرده اند.
با اينکه مريخ نوردها تاکنون فراتر از حد انتظار کار کرده اند، ولي آرام آرام اثرات فرسودگي در آنها به چشم مي خورد. در طول چهار سال گذشته، اتفاق هاي زيادي روي داد که نزديک بود عمر آنها را به پايان برساند. يک بار يک تکه سنگ درون يک بازو گير کرده بود و دانشمندان هر کاري کردند نتوانستند آن را خارج کنند، تا اينکه به طور اتفاقي، سنگ قًل خورد و از بازو خارج شد. يک بار هم «فرصت» به يک دشت شني وارد شد. يکي از چرخ هاي «روح» هم خراب شده است و نمي چرخد. يکي از تغييراتي که در طول ماه هاي اخير در روند پروژه صورت گرفت، کاهش فعاليت مريخ نوردها از هفت روز به پنج روز در هفته است. بدين ترتيب حدود 20درصد از متخصصان گروه پشتيباني که تقريباً صد نفر مي شوند، مريخ نوردها را رها مي کنند و سراغ پروژه هاي ديگر مي روند. مريخ نوردان مي بايست دو روز در هفته را فقط صرف جذب انرژي و شارژ کردن باتري هاي خود کنند.
دو مريخ نورد «فرصت» و «روح» چهار مهارت جديد را در چهار سالگي، از جمله نصب نرم افزار پرواز جديد روي کامپيوترهايشان آزمايش خواهند کرد.يکي از اين مهارت هاي تازه مريخ نوردها که توسط «نرم افزار متفکر» انجام خواهد شد، تحليل و بررسي تصاوير و تشخيص عوارض در آن است. از اين پس مريخ نوردها به تنهايي قادر خواهند بود گردبادهاي غبار و نواحي داراي ابر را شناسايي و از آنها تصويربرداري کنند. سپس از ميان تصاوير، آنهايي را که مناسب هستند براي زمين ارسال خواهند کرد. اين توانايي بازدهي کار را بسيار بالا خواهد برد و دانشمندان مي توانند زمان بيشتري را به بررسي هاي علمي اختصاص دهند.
مهارت دوم که «دنبال کردن بصري هدف» نام گرفته، مريخ نورد را قادر خواهد ساخت در تمام طول مسير هدف خود را شناسايي کند. مريخ نورد در طول مسير تصور خود را از هدفش تغيير مي دهد. ممکن است هدف با نزديک شدن بزرگ تر ديده شود يا با تغيير زاويه شکلش تغيير کند، اما مريخ نورد همچنان آن را باز خواهد شناخت. دنبال کردن بصري هدف ممکن است با سومين مهارت، تشخيص راه مناسب با ابزار تماسي که روي بازوي روبوتيک مريخ نورد نصب شده است، ترکيب شود. اين ترکيب، توانايي ديگري به نام «برو و لمس کن» را به «روح» و «فرصت» خواهد داد. پس از راه اندازي نرم افزار جديد، اعضاي تيم اين اختيار را به مريخ نورد خواهند داد که محل مناسب را براي بررسي خود انتخاب کند و در همان روزي که به هدف مي رسد، بررسي خود را آغاز کند. اين نرم افزار به مريخ نورد کمک مي کند با تهيه نقشه هاي بهتري از اطراف خود، مسير خود را بهتر انتخاب کند و از خطرات مسير بگريزد. با نرم افزارهاي جديدي که در مريخ نوردها به کار برده شده است، آنها هوشمندتر خواهند شد و خواهند توانست از مسيرهاي پرپيچ وخم راحت تر عبور کرده و تصاوير بهتر و با جزئيات بيشتري را بگيرند.
تابستان 2007 پيش از آغاز توفان هاي مريخي، «فرصت» در هر روز 700 وات ساعت الکتريسيته توليد مي کرد. زماني که غبار آسمان را پوشاند، اين ميزان به 400 وات-ساعت کاهش يافت و گروه پژوهشي، حرکت و بسياري از فعاليت هاي «فرصت» را، از جمله استفاده از بازوي روباتيک، دوربين ها و طيف سنج ها، براي بررسي مکاني که «فرصت» در آن قرار دارد، به تعويق انداختند. 17 جولاي، خروجي صفحات خورشيدي «فرصت» به 148 وات-ساعت کاهش يافت و روز بعد از آن به کمتر از 128 وات- ساعت رسيد. هم اکنون با توجه به اين شرايط مريخ نوردها که وارد پنجمين سال فعاليت خود در مريخ شده اند به انرژي بسيار بيشتري نسبت به آنچه از خورشيد دريافت مي کنند براي ادامه فعاليت هاي خود نياز دارند. با اين شرايط ناسا در حال کار روي کاوشگر جديدي است به نام آزمايشگاه علمي مريخ يا ققنوس. اين کاوشگر براي يافتن نشانه هاي حيات ميکروبي در گذشته و حال سياره مريخ مي تواند خاک و سنگ هاي مريخي را به ميزان سه برابر بيشتر از کاوشگرهاي قبلي جمع آوري و تحليل کند. اين ماموريت، حاصل همکاري بين المللي در زمينه اکتشافات فضايي است. سازمان فضايي فدرال روسيه، سازمان فضايي کانادا، وزارت علوم و تحقيقات اسپانيا و موسسه ماکس پلانک آلمان از جمله مراکزي هستند که در اين پروژه تازه نقش دارند. ناسا قصد دارد با توجه به تصاوير و اطلاعات ارسالي از ماموريت کاوشگرهاي پيشين مکان مناسبي را براي فرود کاوشگر جديد خود بر سطح مريخ انتخاب کند.
