نگاهی به دستاوردهای چهارساله مریخ نوردها

«روح» Spirit و «فرصت» Opportunity, برخی اقبال هم می گویند , دومین نسل مریخ نوردها به حساب می آیند نسل اول در سال ۱۹۹۶ در رهیاب مریخ استفاده شد و سوجورنر نام داشت که اکتشافات آن در پروژه رهیاب در نوع خود بی نظیر بود

● فرصتی برای خوش اقبالی روح

«روح» (Spirit) و «فرصت» (Opportunity، برخی اقبال هم می گویند)، دومین نسل مریخ نوردها به حساب می آیند. نسل اول در سال ۱۹۹۶ در رهیاب مریخ استفاده شد و سوجورنر نام داشت که اکتشافات آن در پروژه رهیاب در نوع خود بی نظیر بود. ناسا اعلام کرد که سوجورنر فقط یک هفته روی سطح مریخ دوام می آورد ولی مریخ نورد حدود ۹۰ روز کار کرد و به طور ناگهانی ارتباطش با زمین قطع شد. بعد از آن، دو ماموریت اصلی ناسا در سال های ۱۹۹۸ و ۱۹۹۹ با شکست مواجه شد. یک مدارگرد و مریخ نشین به همراه یک ریزکاوشگر در طول این دو ماموریت از بین رفتند. همین باعث شد ناسا درباره ماموریت های مریخ، کمی جدی تر بیندیشد. مدارگرد ادیسه که در سال ۱۳۸۰ به سمت سیاره سرخ پرتاب شد، از اواخر سال ۱۳۸۱ کار نقشه برداری خود را آغاز کرد. داده هایی که ادیسه از سطح مریخ فرستاده است، نیازمند سال ها مطالعه و تحقیق است. مریخ نشین انگلیسی بیگل ۲ که همراه با مدارگرد سریع السیر مریخ، متعلق به سازمان فضایی اروپا عازم سیاره سرخ شده بود، از کار افتاد. در نتیجه، امیدهای بی شمار محققانی که به دنبال داده های این مریخ نشین درباره شرایط زیستی مریخ بودند، نقش بر آب شد. در گزارشی که کمیته تحقیق ناسا در مورد این حادثه ارائه داد، مدیریت ضعیف یکی از عوامل موثر در این شکست عنوان شده است. هم اکنون کارهای ارزشمند مدارگرد ادیسه در هیاهوی اکتشافات «روح» و «فرصت» کم رنگ شده است، اما تصاویر و نقشه های ارزشمند این سفینه نیز ویژگی های منحصر به فرد خود را داشت. ادیسه برای انجام کارهای نقشه برداری شیمیایی و معدنی از سطح مریخ، جست وجو برای یافتن آب در زیر لایه هایی نازک از سطح و اندازه گیری و تجزیه و تحلیل میزان تشعشعات محیطی و تعیین میزان تاثیر آن روی انسان طراحی شده بود.

در ژانویه سال ۲۰۰۴ میلادی دو مریخ نورد «روح» و «فرصت» در دو سوی سیاره سرخ فرود آمدند. این دو مریخ نورد دومین نسل از مریخ نوردهایی به حساب می آیند که به مریخ ارسال شده اند. نسل اول در سال ۱۹۹۶ در ماموریت رهیاب مریخ استفاده شد که سوجورنر نام داشت. دکتر «فیروز نادری» که تا دو سال پیش مدیر کل برنامه فضایی مریخ و مدیر اجرایی برنامه سیاحت منظومه خورشیدی بود، در همان زمان گفته بود که تجربه ناسا در ماموریت رهیاب مریخ باعث شد عمر دو مریخ نورد «روح» و «فرصت» را ۹۰ روز تخمین بزند، ولی پس از اتمام ۹۰ روز اخلالی در مریخ نوردها حس نمی شد و ناسا پنج ماه دیگر ماموریت آنها را تمدید کرد و به تازگی نیز ماموریت آنها هفت ماه تمدید شد. هم اکنون چهار سال از عمر این دو مریخ نورد می گذرد. ۳ ژانویه (۱۳دی) و ۲۳ ژانویه (۳ بهمن) امسال به ترتیب چهارمین سالگرد فرود دو مریخ نورد «روح» و «فرصت» بر سطح سیاره مریخ بود. هم اکنون علاوه بر این دو مریخ نورد، مدارگرد مریخ (MRO) بر فراز سیاره سرخ در گردش است و فضاپیمای وایکینگ که در دهه ۱۹۷۰ به این سیاره فرستاده شد، در سطح مریخ حضور دارد.

«روح» و «فرصت» تابستان ۲۰۰۳ (۱۳۸۲) که مقارن با نزدیک ترین ملاقات زمین و مریخ در چند ده سال اخیر بود، به سوی سیاره سرخ رهسپار شدند و در آغاز زمستان همان سال به مقصد رسیدند. مریخ نورد «روح» در تاریخ ۲۰ خرداد ۱۳۸۲ توسط موشک دلتا-۲ شرکت بوئینگ از پایگاه نیروی هوایی دماغه کاناورال در فلوریدا به فضا پرتاب شد و به دنبال آن، مریخ نورد «فرصت» در ۱۶ تیرماه سفر خود به مریخ را آغاز کرد. این دو که اولین مریخ نوردهای ماموریت «مریخ نوردهای جست وجوی مریخ» یا MER (Mars Exploration Rovers) هستند، قرار بود فقط ۹۰ روز کار کنند، اما طراحی فوق العاده و ساخت بی نظیرشان سبب شد بتوانند زمستان مریخ را نیز پشت سر بگذارند و چندین برابر بیشتر عمر کنند. همان طور که می دانید سال مریخی نزدیک به دو برابر سال زمینی است و از آنجا که فاصله مریخ تا خورشید بسیار بیشتر از فاصله زمین تا خورشید است، زمستان آنجا بسیار سخت تر و طولانی تر است. «روح» و «فرصت» در طول اولین سال مریخی خود توانستند هفتصد هزار تصویر به زمین مخابره کنند، بیش از ده هزار متر مسیر سنگلاخ را طی کنند و بسیاری از سنگ ها و صخره های سر راه را سوراخ و آنها را آزمایش کنند. آنها شواهدی قاطع برای حضور آب جاری در گذشته مریخ به دست آوردند که بزرگ ترین کشف سال ۲۰۰۴ لقب گرفت. آنها نشانه های بسیار زیادی در مورد فعالیت های شدید درون مریخ پیدا کردند. از تپه های مریخ صعود کردند و بسیاری دیگر از واقعیت های سطح مریخ را نمایان ساختند. البته اطلاعات مشابهی که دو مریخ نورد از دو سوی مریخ ارسال کردند، نشان داد که این نشانه ها در همه جای مریخ وجود دارد و منحصر به یک منطقه خاص نیست. سلول های خورشیدی که تنها منبع تامین انرژی این مریخ نوردها هستند، به مرور غبارآلود می شوند و انرژی تولیدی شان کاهش می یابد. اما در تابستان ۱۳۸۴ به شکلی اتفاقی، چند گردباد به هنگام ظهر پدید آمدند و غبارها را جارو کردند.

مریخ نوردهایی که در سطح مریخ حرکت می کنند در تابستان ۲۰۰۷ (۱۳۸۶) از توفان های سهمگین این سیاره که بر بخشی از آن حکمفرما بود جان سالم به در بردند. پس از آن مریخ نورد «فرصت» توانست وارد دهانه یی با نام ویکتوریا شود که عمق آن ۸۰۰ متر تخمین زده می شود. این دهانه میلیون ها سال قبل در اثر برخورد یک شهاب سنگ با سطح مریخ ایجاد شده است. «فرصت» با سفر به عمق این دهانه در واقع به گذشته مریخ سفر کرد. این مریخ نورد با بررسی لایه های زیرین سطح مریخ قادر خواهد بود گذشته مریخ را بررسی کند.

شیب دیواره های این دهانه احتمالاً حدود ۱۵ تا ۲۰ درجه است و امکان بازگشت برای این مریخ نورد وجود دارد. در آخرین تصاویری که از مریخ به زمین ارسال شده است، چاه هایی در سطح مریخ دیده می شود که دارای دیواره است و عمق آن از ۵۰ تا ۱۰۰ متر برآورد می شود. یافتن شواهدی از وجود آب در گذشته سیاره سرخ، ماموریت اصلی «روح» و «فرصت» به شمار می رود. دو مریخ نورد «فرصت» و «روح» در ماموریت طولانی مدت خود توانستند نشانه های وجود آب مایع در زمانی دور در سیاره سرخ را کشف کردند. بررسی ها نشان دادند که بستر این سطح در مجاورت با آب مایع، دچار تغییرات فیزیکی و شیمیایی شده است. هر دو مریخ نورد به نشانه هایی از آب از جمله سنگ های رسوبی و حاوی هماتیت رسیدند. مریخ نورد «فرصت» خیلی زود اثبات کرد که مقدار زیادی آب به همراه نمک در منطقه فرود مریخ نورد «فرصت» (فلات مریدیانی) وجود داشته است.

- بر خلاف آنکه در ابتدا تنها دو مریخ نورد «روح» و «فرصت» برای فعالیت در ۹۰ روز مریخی برنامه ریزی شده بودند، اما هم اکنون بیش از هزار و دویست روز مشغول کار هستند و هنوز مثل روز اول می توانند به فعالیت خود ادامه دهند. تاکنون مریخ نورد «فرصت» حدود ۹ کیلومتر و مریخ نورد «روح» ۶/۹ کیلومتر مسافت را طی کرده اند و در مجموع بیش از ۱۶۰ هزار عکس از مریخ به زمین ارسال کرده اند.

با اینکه مریخ نوردها تاکنون فراتر از حد انتظار کار کرده اند، ولی آرام آرام اثرات فرسودگی در آنها به چشم می خورد. در طول چهار سال گذشته، اتفاق های زیادی روی داد که نزدیک بود عمر آنها را به پایان برساند. یک بار یک تکه سنگ درون یک بازو گیر کرده بود و دانشمندان هر کاری کردند نتوانستند آن را خارج کنند، تا اینکه به طور اتفاقی، سنگ قًل خورد و از بازو خارج شد. یک بار هم «فرصت» به یک دشت شنی وارد شد. یکی از چرخ های «روح» هم خراب شده است و نمی چرخد. یکی از تغییراتی که در طول ماه های اخیر در روند پروژه صورت گرفت، کاهش فعالیت مریخ نوردها از هفت روز به پنج روز در هفته است. بدین ترتیب حدود ۲۰درصد از متخصصان گروه پشتیبانی که تقریباً صد نفر می شوند، مریخ نوردها را رها می کنند و سراغ پروژه های دیگر می روند. مریخ نوردان می بایست دو روز در هفته را فقط صرف جذب انرژی و شارژ کردن باتری های خود کنند.

دو مریخ نورد «فرصت» و «روح» چهار مهارت جدید را در چهار سالگی، از جمله نصب نرم افزار پرواز جدید روی کامپیوترهایشان آزمایش خواهند کرد.یکی از این مهارت های تازه مریخ نوردها که توسط «نرم افزار متفکر» انجام خواهد شد، تحلیل و بررسی تصاویر و تشخیص عوارض در آن است. از این پس مریخ نوردها به تنهایی قادر خواهند بود گردبادهای غبار و نواحی دارای ابر را شناسایی و از آنها تصویربرداری کنند. سپس از میان تصاویر، آنهایی را که مناسب هستند برای زمین ارسال خواهند کرد. این توانایی بازدهی کار را بسیار بالا خواهد برد و دانشمندان می توانند زمان بیشتری را به بررسی های علمی اختصاص دهند.

مهارت دوم که «دنبال کردن بصری هدف» نام گرفته، مریخ نورد را قادر خواهد ساخت در تمام طول مسیر هدف خود را شناسایی کند. مریخ نورد در طول مسیر تصور خود را از هدفش تغییر می دهد. ممکن است هدف با نزدیک شدن بزرگ تر دیده شود یا با تغییر زاویه شکلش تغییر کند، اما مریخ نورد همچنان آن را باز خواهد شناخت. دنبال کردن بصری هدف ممکن است با سومین مهارت، تشخیص راه مناسب با ابزار تماسی که روی بازوی روبوتیک مریخ نورد نصب شده است، ترکیب شود. این ترکیب، توانایی دیگری به نام «برو و لمس کن» را به «روح» و «فرصت» خواهد داد. پس از راه اندازی نرم افزار جدید، اعضای تیم این اختیار را به مریخ نورد خواهند داد که محل مناسب را برای بررسی خود انتخاب کند و در همان روزی که به هدف می رسد، بررسی خود را آغاز کند. این نرم افزار به مریخ نورد کمک می کند با تهیه نقشه های بهتری از اطراف خود، مسیر خود را بهتر انتخاب کند و از خطرات مسیر بگریزد. با نرم افزارهای جدیدی که در مریخ نوردها به کار برده شده است، آنها هوشمندتر خواهند شد و خواهند توانست از مسیرهای پرپیچ وخم راحت تر عبور کرده و تصاویر بهتر و با جزئیات بیشتری را بگیرند.

تابستان ۲۰۰۷ پیش از آغاز توفان های مریخی، «فرصت» در هر روز ۷۰۰ وات ساعت الکتریسیته تولید می کرد. زمانی که غبار آسمان را پوشاند، این میزان به ۴۰۰ وات-ساعت کاهش یافت و گروه پژوهشی، حرکت و بسیاری از فعالیت های «فرصت» را، از جمله استفاده از بازوی روباتیک، دوربین ها و طیف سنج ها، برای بررسی مکانی که «فرصت» در آن قرار دارد، به تعویق انداختند. ۱۷ جولای، خروجی صفحات خورشیدی «فرصت» به ۱۴۸ وات-ساعت کاهش یافت و روز بعد از آن به کمتر از ۱۲۸ وات- ساعت رسید. هم اکنون با توجه به این شرایط مریخ نوردها که وارد پنجمین سال فعالیت خود در مریخ شده اند به انرژی بسیار بیشتری نسبت به آنچه از خورشید دریافت می کنند برای ادامه فعالیت های خود نیاز دارند. با این شرایط ناسا در حال کار روی کاوشگر جدیدی است به نام آزمایشگاه علمی مریخ یا ققنوس. این کاوشگر برای یافتن نشانه های حیات میکروبی در گذشته و حال سیاره مریخ می تواند خاک و سنگ های مریخی را به میزان سه برابر بیشتر از کاوشگرهای قبلی جمع آوری و تحلیل کند. این ماموریت، حاصل همکاری بین المللی در زمینه اکتشافات فضایی است. سازمان فضایی فدرال روسیه، سازمان فضایی کانادا، وزارت علوم و تحقیقات اسپانیا و موسسه ماکس پلانک آلمان از جمله مراکزی هستند که در این پروژه تازه نقش دارند. ناسا قصد دارد با توجه به تصاویر و اطلاعات ارسالی از ماموریت کاوشگرهای پیشین مکان مناسبی را برای فرود کاوشگر جدید خود بر سطح مریخ انتخاب کند.

شراگیم امینی