پرسی: همه آنچه درباره مریخ نورد جدید ناسا باید بدانید

اگر همه‌چیز مطابق نقشه پیش برود، به‌زودی مریخ‌نوردِ پرسی عازم سفری به سیارۀ سرخ می‌شود. صبح روز ۲۰ جولای در پایگاه فضایی کندیِ ناسا، پرسی سوار بر موشکِ اطلس ۵، به مقصدِ مریخ یا همان بهرام، سیارۀ همسایۀ زمین، به فضا پرتاب خواهد. [پرسی مخفف Perseverance به معنای استقامت و پشتکار است.]

این ماموریت، یک پنجرۀ پرتابِ ۲۲ روزه دارد که از ۲۰ جولای تا ۱۱ آگوست طول خواهد کشید. اگر در این بازۀ زمانی پرتاب صورت نگیرد، ناسا باید بیشتر از دو سال دیگر صبر کند تا بتواند یک‌بار دیگر مریخ‌نورد خود را برای پرتاب به سیارۀ سرخ آماده کند.

درواقع، حرکت مداریِ زمین و مریخ طوری‌ست که این دو سیاره هر ۲۶ ماه باهم در یک طرفِ خورشید قرار می‌گیرند که به این، مقابلۀ مریخ و زمین می‌گویند و در این حالت، دو سیاره کمترین فاصلۀ ممکن را از هم دارند.

برای بهره‌برداری از این انطباقِ مداری، ناسا علی‌رغم همه‌گیری کرونا، ۲.۷ میلیارد دلار هزینه کرده است. جیم برایدنستاین مدیر ناسا در کنفرانس مطبوعاتی ماه ژوئن گفت، «اگر مجبور شویم پرسی را دوسال دیگر در پارکینگ نگه داریم، بسیار پرهزینه خواهد بود.»

این تنها ماموریتی نیست که امیدوار است از انطباقِ مداری زمین و مریخ سود ببرد. سازمان ملی فضایی چین هم می‌خواهد یک مریخ‌نورد (و مدارگرد) به سیارۀ سرخ بفرستد ‌ــ‌ برای اولین‌بار در تاریخ این کشور. امارات متحدۀ عربی هم قصد دارد مدارگردِ «امید مریخ» را همین تابستان پرتاب کند. سازمانی فضایی اروپا و سازمان فضایی روسیه قرار بود مریخ‌نوردِ خودشان اگزومارس (موسوم به روزالیند فرانکلین) را همین تابستان پرتاب کنند، ولی به‌خاطر شیوع کرونا این پروژه با تاخیر مواجه شد و پرتاب آن عقب افتاد. این مریخ‌نورد حدود دو سال دیگر پرتاب خواهد شد.

ناسا امیدوار است که جدیدترین مریخ‌نوردش، که با همکاری آژانس فضایی اروپا و محققانی از نروژ، اسپانیا و فرانسه طراحی و توسعه یافته است، اولین مریخ‌نوردی باشد که شواهد وجود حیات را در خارج از سیارۀ ما (بیرون از نقطۀ آبی کمرنگ) کشف کند.

البته برای برگرداندنِ نمونه‌هایی که پرسی روی سطحِ مریخ باقی خواهد گذاشت، بعدا یک سطح‌نشین و یک مریخ‌نورد و یک سفینه که ساخت مشترک ناسا و سازمانی فضایی اروپا هستند به مریخ فرستاده خواهند شد. این سفینه طی مراحلی پیچیده، نمونه‌ها و اسرار مدفون در آن‌ها را به زمین برمی‌گرداند. وقتی نمونه‌ها تقریبا پس از ده سال به زمین برسند، آن‌قدر موادِ مریخی در خود دارند که دانشمندان برای چندین دهه در آزمایشگاه‌ها مشغول کار روی آن‌ها خواهند بود.

حدود ۲۱۳ روز طول می‌کشد تا پرسی ۳۰۹ میلیون مایل مسافت تا مارس را سفر کند. این مریخ‌نورد طبق برنامه در ۱۸ فوریه ۲۰۲۱ پای بر مریخ خواهد گذاشت. مطابق نقشه، مدتِ این ماموریتْ یک سالِ مریخی (حدود ۶۸۷ روز زمینی) است، ولی باتوجه به ماموریت مریخ‌نوردهای قبلی، ممکن است خیلی بیشتر از این‌ها طول بکشد. ورود به جوِ مریخ احتمالا خطرناکترین بخش این ماموریت است. کپسول سفینه با سرعتی سرسام‌آور، حدود ۱۲۱۰۰ مایل بر ساعت، وارد جوِ مریخ شده و به‌اصطلاح «هفت دقیقه وحشت» آغاز می‌شود.

ناسا رژیم‌های پروازی ویژه‌ای را برای «ورود، فرود، و نشست» در این ماموریت آزمایش می‌کند. برای هدایت فضاپیما باهدف فرود امن، ناسا دو فناوری جدید را در این ماموریت به‌کار گرفته است: مکانیزم چتر موشک، و سیستم ناوبری سطحی.

درگذشته فضاپیمایی که وارد جو مریخ می‌شد، برمبنای سرعت خود تعیین می‌کرد چه زمانی چترش را باز کند. با کمک مکانیزم چتر موشک، فضاپیما برمبنای موقعیتِ خود نسبت به محلِ فرود، چتر را باز می‌کند. به کمک این مکانیزم، فضاپیما روی محلِ فرودِ کوچکتری تمرکز می‌کند.

سیستم ناوبری سطحی، با کمک کامپیوترهای پیشرفته، از برخورد با موانع جلوگیری می‌کند و هدایتِ امن روی سطحِ مریخ را ممکن سازد. وقتی پرسی با سرعت به مریخ نزدیک می‌شود، یک دوربین مدام از سطح آن عکس‌برداری می‌کند و به کامپیوترِ قدرتمند آن می‌فرستد. کامپیوتر با تحلیل تصاویر، امن‌ترین مکان فرود را تعیین می‌کند، و فضاپیما را به همان سمت می‌بَرد.

هدف: دهانۀ جزرو

دهانۀ جزرو که برخی از قدیمی‌ترین صخره‌های مریخ در آن واقع شده، یکی از اهداف اصلیِ این سفرِ اکتشافی‌ست؛ دهانه‌ای که ۲۸ مایل عرض دارد و در یک دلتای خشک واقع شده است. بعد از فرود امن، پرسی شروع به کاوش دهانۀ جزرو می‌کند. هدف یافتن شواهد زندگی میکروبی روی سیارۀ سرخ است.

کیتی استاک مورگان، یکی از مهندسان پروژۀ پرسی و همکارانش امیدوارند که در این صخره‌ها چیزهایی را پیدا کنند که محصول موجودات زنده باشند. رسوبات لایه‌لایۀ فسیل جلبک‌های مرده، موسوم به استروماتولیت‌ها، نوعی «ردپای زیستی» هستند که روی زمین یافت شده‌اند. این صخره‌های کوچک و توده‌مانند اولین نشانه‌های حیات روی زمین هستند.

دهانۀ جزرو ۴ میلیون سال قدمت دارد و مریخ‌نورد فرصت کافی دارد تا نمونه‌های اطراف دهانه را گردآوری کند. اخترزمین‌شناسان این محل را سال‌ها مطالعه کرده‌اند و ۵ نوع متفاوت از سنگ‌ها را در آن یافته‌اند. حفرِ این سنگ‌ها به محققان کمک خواهد کرد تا نحوۀ تشکیل و تکامل تدریجی مریخ و دیگر سیاره‌های سنگی را بهتر درک کنند.

ابزارهای پیشرفته

درکل، پرسی باید مجموعه‌ای از فناوری‌های پیشرفتۀ علمی را با خود در مریخ حمل کند. ابزارهای پیشرفته‌ای که این مریخ‌نورد دراختیار دارد، هم برای جستجوی حیات، و هم برای ارزیابی و حل مشکلات احتمالیِ پیش‌روی کاوشگرانِ آتی به کار گرفته خواهند شد.

مریخ‌نورد باید جان‌سخت باشد. دمای مریخ شب‌ها ممکن است تا حدود منفیِ ۱۳۰ درجۀ سانتی‌گراد افت کند، و خاک ناهموار ‏مریخ هم همیشه مایۀ نگرانی‌ست. خوشبختانه مریخ‌نورد چرخ‌های کاملا جدیدی دارد که به حرکت در زمین صعب‌العبور کمک می‌کند. این چرخ‌ها در کار روی سطح مریخ، و تقریبا هر آن‌چه دماغۀ جزرو سر راهش قرار دهد، عملکرد بهتری دارند. همچنین مریخ‌نورد به لطف کامپیوتر داخلی خود تصاویر را سریعتر پردازش کرده و برای یافتن مسیرِ بعدی گیر نمی‌کند.

ناسا رژیم‌های پروازی ویژه‌ای را برای «ورود، فرود، و نشست» در این ماموریت آزمایش می‌کند. برای هدایت فضاپیما باهدف فرود امن، ناسا دو فناوری جدید را در این ماموریت به‌کار گرفته است: مکانیزم چتر موشک، و سیستم ناوبری سطحی. درگذشته فضاپیمایی که وارد جو مریخ می‌شد، برمبنای سرعت خود تعیین می‌کرد چه زمانی چترش را باز کند. با کمک مکانیزم چتر موشک، فضاپیما برمبنای موقعیتِ خود نسبت به محلِ فرود، چتر را باز می‌کند. به کمک این مکانیزم، فضاپیما روی محلِ فرودِ کوچکتری تمرکز می‌کند.

سیستم ناوبری سطحی، با کمک کامپیوترهای پیشرفته، از برخورد با موانع جلوگیری می‌کند و هدایتِ امن روی سطحِ مریخ را ممکن سازد. وقتی پرسی با سرعت به مریخ نزدیک می‌شود، یک دوربین مدام از سطح آن عکس‌برداری می‌کند و به کامپیوترِ قدرتمند آن می‌فرستد. کامپیوتر با تحلیل تصاویر، امن‌ترین مکان فرود را تعیین می‌کند، و فضاپیما را به همان سمت می‌بَرد.

پخش ویدیو

آوردنِ نمونه‌ها به زمین

پرسی یک بازوی دو متری دارد که در انتهای آن یک روبات نمونه‌گیری تعبیه شده است؛ روبات صخره‌ها و خاک را سوراخ کرده و ده‌ها نمونۀ آزمایش جمع می‌کند. روباتْ این نمونه‌ها را بسته‌بندی و پلمب می‌کند تا برای سفر به زمین آماده شود.

درواقع بعد از آن‌که پرسی، نمونه‌ها را بسته‌بندی و آماده کرد، آن‌ها را روی سطح مریخ جا می‌گذارد تا با ماموریتِ بعدی جمع‌آوری شوند. یک سطح‌نشینِ دیگرِ ناسا و آژانس هوایی اروپا، به سیارۀ سرخ خواهد رفت و این نمونه‌ها را برداشت خواهند کرد.

سطح‌نشینِ جدید، یک مریخ‌نوردِ دیگر را خواهد فرستاد تا همۀ نمونه‌ها را پیدا و جمع‌آوری کند و آن‌ها را داخل یک موشک کوچک که به سطح‌نشین وصل است تعبیه کند. موشک مزبور که نمونه‌ها را سوار کرده، از روی سطح‌نشین پرتاب شده و به مدار مریخ می‌رود. وقتی در مدار مستقر شد، مخزنِ نمونه‌ها از موشک بیرون انداخته می‌شود تا توسط یک مدارگرد که سال ۲۰۱۶ پرتاب خواهد شد، برداشت شود. در سال ۲۰۳۱ این نمونه‌ها برای تحقیق به زمین می‌رسند.

گام‌های آخر

مریخ‌نوردِ پرسی حالا در پایگاه فضایی کندی قرار دارد و یک ماه دیگر پرتاب می‌شود. تیمِ فنی، آزمایشِ سفینه را تمام کرده و مرحلۀ تعبیۀ مریخ‌نورد را در داخل سفینه آغاز کرده است. به‌زودی این سفینه به سایت پرتابِ موشک ناسا منتقل شده و آن‌جا روی موشک اطلس ۵ سوار خواهد شد، تا موعدِ پرتابِ پرسی به مریخ فرا برسد.

منبع: جنیفر لمان | Popular Mechanic
ترجمه: تیم نبشت
تصاویر از ناسا

Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
Share on telegram
Share on email
Share on print

این مطالب هم توصیه می‌شود: