از اولین فضاپیمایی روس‌ها تا فرود بر مریخ با مریخ نورد استقامت

شاید بتوان گفت مریخ نورد استقامت ناسا، یکی از هیجان‌انگیزترین اختراعات تاریخ بشریت است. قرن‌هاست که انسان‌ها مجذوب چهارمین سیاره از خورشید بوده‌اند. در برخی مواقع هم تعدادی از ستاره‌شناسان کاملاً متقاعد شده بودند کانال‌هایی که در سطح مریخ وجود دارد حتما توسط بیگانه‌ها ایجاد و در سطح آن کشیده شده‌اند.

اما جدای از همه این تصورات، یک چیز را مطمئن هستیم: ما انسان‌ها عاشق کاوش در این سیاره کوچک قرمز و کشف اسرار پنهان در زیر خاک اکسیدشده غنی از آهن آن هستیم. دلایل زیادی وجود دارد که چرا ماموریت مریخ نورد استقامت ناسا برای اکتشافات فضایی و تحقیقات علوم فضایی تا حد بسیار زیادی هیجان‌انگیز است؛ به همین منظور پیشنهاد می‌شود چند دقیقه در این سفر هیجان‌انگیز و فوق‌العاده همراه ما در مجله ماشین رنت ران باشید.

تاریخچه جستجوی حیات در مریخ

Perseverance اولین مریخ‌نورد ناساست که برای جستجوی نشانه‌هایی از حیات باستانی فرستاده شده است. نزدیک به نیم‌قرن پیش، ناسا یک فرودگر به نام وایکینگ را به مریخ فرستاد و اولین مأموریت آمریکا برای فرودآمدن موفقیت‌آمیز روی این سیاره را رقم زد. ماموریت وایکینگ که در سال 1975 به فضا پرتاب شد، با هدف جستجوی حیات در مریخ بود.

«مری ویتک»، دانشمند ارشد ناسا در بخش اخترزیست‌شناسی می‌گوید: «نتایج کاوشگر وایکینگ مبهم بود و به ما آموخت که باید سطح مریخ و زیستگاه‌های احتمالی در مریخ را بهتر درک کنیم».

ماموریت‌های بعدی مدارگردها، فرودگرها و مریخ‌نوردها به دنبال این بود که ببینند آیا مریخ در ابتدا قابل سکونت بوده است یا خیر. آن‌ها ابتدا بر جستجوی نشانه‌هایی از آب باستانی تمرکز کردند. مریخ‌نوردهایی مانند Spirit و Opportunity که در سال 2003 پرتاب شدند و مریخ‌نورد بعدی، یعنی«کنجکاوی»،  که در سال 2011 به فضا پرتاب شد، زمینه را برای مریخ‌نورد Perseverance فراهم کردند تا جستجوی میکروب‌های باستانی را در صخره‌ها و خاک مریخ آغاز کنند.

سیاره مریخ چقدر از ما دور است؟

هم مریخ و هم زمین به دور خورشید می‌چرخند. زمین یک سال زمینی طول می‌کشد تا یک سفر به دور خورشید انجام دهد؛ درحالی‌که سفر مریخ به دور خورشید 2 برابر سفر زمین طول می‌کشد. به همین دلیل، فاصله تا مریخ می‌تواند به 55 میلیون کیلومتر برسد.

هنگام برنامه‌ریزی ماموریت‌ها برای سفر به مریخ، دانشمندان و مهندسان، زمان خاصی را برای پرتاب موشک‌های خود انتخاب می‌کنند تا سفر به مریخ تا حد امکان آسان و کوتاه باشد؛ این موقعیت معمولاً زمانی است که مریخ و زمین تقریباً در نزدیک‌ترین نقاط خود به یکدیگر قرار دارند. در بهترین حالت، فضاپیماها برای رسیدن به مریخ به حدود 8 ماه زمان نیاز دارند.

 تاریخچه و مشخصات مریخ نورد استقامت ناسا در یک نگاه

1. مریخ نورد استقامت در 30 جولای 2020 از کیپ کاناورال فلوریدا به فضا پرتاب شد.
2. مریخ نورد استقامت در 18 فوریه 2021 بر دهانه جزرو فرود آمد.
3. مدت‌زمان برنامه‌ریزی‌شده مریخ نورد استقامت یک سال مریخی (~687 روز زمین) است.
4. الکساندر ماتر، دانش‌آموز کلاس هفتم از ویرجینیا، برنده مسابقه نام‌گذاری مریخ‌نورد از میان بیش از 28000 نام شد.
5. مریخ نورد استقامت تقریباً به‌اندازه یک ماشین است و ابعادی مشابه مریخ‌نورد «کنجکاوی» دارد. حدود 3 متر طول (بدون احتساب بازو)، 2.7 متر عرض و قد 2.2 متر.
6. مریخ نورد استقامت 2260 پوند (1025 کیلوگرم) وزن دارد و حدود 126 کیلوگرم سنگین‌تر از کنجکاوی است.
7. مریخ نورد استقامت از انرژی هسته‌ای در ماموریت خود کمک می‌گیرد. سیستم قدرت پایه Perseverance یک ژنراتور ترموالکتریک رادیوایزوتوپ چندماموریتی(MMRTG) است که توسط وزارت انرژی ایالات متحده ارائه شده است و از گرمای حاصل از فروپاشی طبیعی پلوتونیوم 238 برای تولید برق استفاده می‌کند.

مریخ نورد استقامت، فناوری‌های جدید را برای ماموریت‌های رباتیک و انسانی آینده آزمایش خواهد کرد. در میان این فناوری‌های جدید، یک سیستم خلبان خودکار برای جلوگیری از خطرات به نام ناوبری نسبی زمین و مجموعه‌ای از حسگرها برای جمع‌آوری داده‌ها در حین فرود Mars Entry Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2) در مریخ‌نورد تعبیه شده‌اند. همچنین یک سیستم ناوبری مستقل وجود دارد که به مریخ‌نورد اجازه می‌دهد تا در زمین‌های چالش‌برانگیز سریع‌تر رانندگی کند.

1. مریخ‌نورد Perseverance دارای یک هواپیمای کوچک و خودمختار است که به سطح سیاره سرخ سفر می‌کند. ماموریت این کوادکوپتر بیشتر ماهیت آزمایشی دارد و کاملاً مستقل از مأموریت علمی مریخ 2020 است.

ماموریت مریخ 2020 ناسا چیست؟

اما آخرین کاوشگر روباتیکی که به عنوان بخشی از ماموریت‌های مریخ 2020 ناسا روی مریخ فرود آمد، مریخ‌نوردی به نام  استقامت است. این روبات برای کاوش در سطح مریخ طراحی شده است و به دنبال نشانه‌هایی از حیات گذشته و حال روی این سیاره است تا به اهداف علمی برنامه اکتشاف مریخ ناسا کمک کند. این مریخ‌نورد در طول ماموریت دو‌ساله خود، ماموریت‌های علمی متعددی از جمله جستجوی نشانه‌های حیات در مریخ را انجام خواهد داد.

با این‌که مریخ‌نورد کنجکاوی مریخ (آخرین مریخ‌نورد ناسا به سیاره سرخ) به کار خود همچنان ادامه می‌دهد و داده‌های علمی حیاتی را ارسال می‌کند، اما از طرفی دیگر مریخ‌نورد Perseverance به ناسا اجازه می‌دهد تا مناطق جدیدی از سیاره مریخ را کاوش و شروع به آزمایش شرایط مورد نیاز برای مهیاشدن سفر آینده انسان به مریخ ‌کند. 

مریخ نورد استقامت چه زمانی روی مریخ فرود آمد؟

Perseverance در 18 فوریه 2021 در ساعت 20:55 به وقت تهران (12:55 بعدازظهر به وقت آمریکا) با موفقیت روی سطح مریخ فرود آمد. کل فرود از استقرار چتر نجات تا تاچ‌داون با کمک جرثقیل آسمانی به‌صورت زنده از طریق کانال یوتیوب ناسا پخش شد. همچنین این مریخ‌نورد پس از فرود توانست فیلمی با وضوح بالا از آخرین لحظات فرود خود ارسال کند.

در حال حاضر با استفاده از نقشه مریخ‌نورد تعاملی ناسا که از داده‌های زنده برای ترسیم سفر Perseverance در اطراف دهانه Jezero استفاده می‌کند، می‌توانید مریخ‌نورد Perseverance را ردیابی کنید و بدانید که دقیقا در چه مکانی قرار دارد.

مشاهد زنده مکان مریخ نورد Perseverance

استقامت در دهانه Jezero به مساحت 45 کیلومتر مربع فرود آمده است؛ درست مانند دهانه گیل (گیل یک دهانه و دریاچه خشک احتمالی در مریخ است). از طرفی محل مریخ‌نورد کنجکاوی هم در اطراف دهانه جزرو است که یک دریاچه باستانی مشکوک و دلتای رودخانه است.

 از آن‌جایی‌که آب بخش بسیار مهمی از وجود حیات روی زمین شناخته می‌شود، هرجایی که بتوان آن را در مریخ یافت، چه در دوران مدرن و چه در دوران باستان، مکان خوبی برای جستجوی شواهدی از حیات در این سیاره است.

همان‌طور که زمین‌شناسان روی زمین از نقاط مختلف یک منطقه برای مطالعه نمونه‌برداری می‌کنند، Perseverance هم با استفاده از یک مجموعه ابزار آزمایشگاهی شیمی پیچیده، نمونه‌هایی را جمع‌آوری و تجزیه‌وتحلیل می‌کند که نتایج آن به دانشمندان روی زمین ارسال می‌شود.

آیا مریخ‌نورد استقامت ناسا در مریخ آثار حیات پیدا می‌کند؟

پاسخ به این سوال «شاید» است؛ جستجوی حیات در مریخ مطمئناً یکی از اهداف اصلی مأموریت مریخ 2020 است. به‌گفته ناسا، ماموریت استقامت نه‌تنها برای جستجوی نشانه‌هایی از شرایط قابل سکونت در مریخ درگذشته باستان است، بلکه با جستجوی نشانه‌هایی از حیات میکروبی گذشته هم همراه خواهد بود. در مجموع، تمام ماموریت‌های علمی در مریخ تنها مربوط به جستجوی نشانه‌های حیات در این سیاره سرخ است. 

اهداف مریخ نورد استقامت شامل چه مواردی است؟

چهار هدف کلیدی برای مریخ‌نورد جدید وجود دارد:

• تعیین این‌که آیا تابه‌حال در مریخ حیات وجود داشته است یا خیر:  مریخ‌نورد به دنبال نشانه‌های حفظ‌شده حیات در ناحیه‌ای از مریخ خواهد بود که ممکن است نشانه‌هایی از سکونت در دوران باستان بوده است.
• مشخص‌کردن آب‌وهوای مریخ: ابزارهای مریخ‌نورد شرایط آب‌وهوایی مریخ را بررسی می‌کنند و بر اساس تحقیقات انجام‌شده توسط مریخ‌نورد کنجکاوی، به جستجوی نشانه‌های باستانی مبنی‌بر قابل سکونت بودن نواحی مختلف این سیاره می‌پردازند.
• مشخص‌کردن زمین‌شناسی مریخ: ابزار حفاری ویژه موجود در مریخ نورد استقامت به آن امکان می‌دهد نمونه‌های سنگ را جمع‌آوری، مهروموم و روی سطح مریخ ذخیره کند. این نمونه‌های ذخیره‌شده را می‌توان در طی ماموریت‌های آینده به مریخ بازیابی کرد و به زمین فرستاد تا نمونه‌ها با جزئیات بسیار بیشتری مورد مطالعه قرار گیرند.
• محیط را برای اکتشاف انسان در مریخ آماده کند: مریخ نورد استقامت فناوری‌هایی دارد که توسط آن‌ها تلاش می‌کند اکسیژن از جو مریخ تولید کند. این قابلیت می‌تواند راه را برای ماموریت‌های آینده انسانی به مریخ هموار کند.

برای تکمیل این اهداف علمی، مریخ‌نورد استقامت به چندین ابزار علمی مجهز شده است که هرکدام برای انجام آزمایش‌های مختلف، از جمله آزمایش فناوری‌های‌ جدید طراحی شده‌اند. این فناوری شامل یک اسکنر پیشرفته فرابنفش و دوربین میکروسکوپی معروف به SHERLOC (اسکن محیط‌های قابل سکونت با رامان و لومینسانس برای مواد آلی و شیمیایی)  است.

شرلوک به دنبال کوچک‌ترین سرنخ‌هایی است که می‌تواند به حل معمای زندگی گذشته در مریخ کمک کند. همچنین نمونه‌هایی از مواد لباس فضایی فضانوردان را حمل می‌کند تا ببیند آیا می‌توانند در برابر محیط خشن مریخ مقاومت کنند یا خیر.

فناوری دیگرMOXIE   است که برای آزمایش استفاده از منابع اکسیژن در محیط مریخ جهت تولید اکسیژن از دی‌اکسیدکربن در جو مریخ تلاش خواهد کرد. می‌توان از این فناوری در ماموریت‌های آینده انسانی برای تامین اکسیژن فضانوردان و همچنین در فناوری‌های دیگر مانند سیستم‌های حمل‌ونقل روی این سیاره استفاده کرد.

 نکته جالب این‌که این مریخ‌نورد یک هلیکوپتر خودمختار کوچک به نام Ingenuity به همراه خود دارد که در نزدیکی استقامت به اطراف پرواز می‌کند و اطلاعات مسیر را به آن گزارش می‌دهد.

 مریخ نورد استقامت دارای قطعات زیر است:

نام شما در راه مریخ است!

یکی دیگر از ویژگی‌های خاص مریخ نورد استقامت را می‌توان روی تیر متقاطع عقب آن پیدا کرد. این ویژگی درواقع یک صفحه‌، حاوی سه تراشه سیلیکونی است که نام تقریباً 10.9 میلیون نفر از سراسر جهان  که در کمپین آنلاین «اسم خود را به مریخ بفرستید» شرکت کرده بودند روی آن درج شده است. همچنین چند تراشه به اندازه ناخن انگشت هم در این بخش وجود دارد که  حاوی مقالات 155 فینالیست در مسابقه مقاله‌نویسی "نام مریخ‌نورد" ناسا است.

تراشه‌ها در یک صفحه آنودایزشده قرار دارند که روی آن نقاشی زمین (دایره در سمت چپ) و مریخ (دایره سمت راست) را نشان می‌دهد. خورشید هم با پرتوهای نوری خود که به‌صورت یک پیام با کد مورس (ما را پیدا کنید) طراحی شده است در وسط این دو دایره قرار دارد.

جمع‌بندی

استقامت، پیچیده‌ترین مریخ‌نوردی است که ناسا تابه‌حال به سیاره سرخ فرستاده است؛ با نامی که تجسم اشتیاق ناسا و توانایی انسان برای غلبه بر چالش‌هاست. ناسا امیدوار است که مریخ نورد استقامت نمونه‌های سنگ و رسوب را برای بازگشت آینده به زمین با دقت جمع‌آوری ‌کند تا بتوان نشانه‌هایی از حیات میکروبی باستانی را  در آن جستجو کرد.

همچنین امیدوار است پس از بازگشت موفقیت‌آمیز این مریخ‌نورد به سطح زمین، هدف بعدی تحقق سفر انسان به مریخ باشد؛ موضوعی که در حال حاضر ایلان ماسک با فضاپیمای Space x  و ناسا با مریخ‌نوردهای خود در راه رسیدن به آن هستند. اگر شما هم در ارتباط با موضوع این مقاله اطلاعاتی دارید که جای آن در مطلب ما خالی بود حتما در بخش نظرات با ما و دیگر مخاطبان مجله ماشین رنت ران به اشتراک بگذارید.