پس از نزدیک به هفت ماه پرواز، مریخ نورد استقامت آمریکا و پهپاد Ingenuity فرود آمد روی مریخ چه کارهای جالبی روی سطح سیاره سرخ انجام خواهند داد؟
اولین احساسات مرتبط با فرود مریخ نورد Perseverance در حال حاضر وجود دارد فروکش کرد وقت آن است که با برنامه اقامت او برای ماه های آینده و در دراز مدت، شاید برای چندین سال آشنا شوید. بنابراین بیایید نگاهی دقیق‌تر به محل فرود و مسیری که مریخ‌نورد در جستجوی آثاری از حیات مریخی دنبال می‌کند بیاندازیم و دریابیم که چه وظایفی را انجام خواهد داد.
همچنین بخوانید: چه چیزی می تواند ما را از استعمار مریخ باز دارد؟
مریخ نورد پشتکار
اگرچه ممکن است به نظر برسد که مریخ نوردها چیز جدیدی نیستند، اما Perseverance در واقع تنها پنجمین مریخ نورد در تاریخ سیاره سرخ است. مهاجر در آنجا فرود می آمد، Oppoدرستی، روحیه و کنجکاوی. این است.
تاکنون تنها کشوری که موفق به تحویل یک مریخ نورد کاربردی به مریخ شده، ایالات متحده بوده است. با این حال، این ممکن است به سرعت تغییر کند، زیرا در 10 فوریه، اولین کاوشگر مریخ چین، Tianwen-1، وارد مدار سیاره سرخ شد. در عرشه (البته) اولین مریخ نورد چینی وجود دارد که حدود سه ماه دیگر از آن جدا می شود و سعی می کند روی سطح سیاره فرود بیاید. اگر او موفق شود، چین تنها دومین کشور در تاریخ خواهد بود که رباتی را به سطح مریخ می فرستد.
اما امروز داستان ما در مورد مریخ نورد Perseverance است که بزرگترین (3×3×2 متر) و پیشرفته ترین وسیله ای است که تاکنون به سطح مریخ رسیده است. از بسیاری جهات، این دستگاه به مدل قبلی خود - کنجکاوی - شباهت دارد. با این حال، حجیم تر و بسیار مجهزتر است. در داخل هواپیما فضایی برای 23 دوربین، دو میکروفون، یک بازوی دستکاری رباتیک تخصصی دو متری و هفت ابزار علمی وجود دارد. وزن کل دستگاه حدود 1 تن است. این مریخ نورد از ژنراتور MMRTG تغذیه خواهد کرد که منبع انرژی آن 5 کیلوگرم پلوتونیوم 238 است.
این دستگاه قادر خواهد بود با سرعت 152 متر در ساعت حرکت کند. اگرچه این سرعت روی زمین قابل توجه نیست، اما در مریخ آن را به سریع ترین وسیله نقلیه تاریخ تبدیل می کند. به لطف این، در چند سال آینده، مریخ نورد قادر خواهد بود دلتای سابق رودخانه، سپس کف دهانه و در نهایت لبه آن را کاوش کند. بیشتر در این مورد در زیر.
Perseverance همچنین دارای یک مته پیشرفته در کشتی است که نه تنها سنگ های مختلف را سوراخ می کند، بلکه می تواند از آنها نمونه برداری کند، آنها را در ویال های تیتانیومی مخصوص بسته بندی کند، آنها را محکم ببندد و روی سطح سیاره بگذارد. 43 ویال از این دست در هواپیما وجود دارد.
به عنوان بخشی از ماموریت بعدی، که قرار است در سال 2026 پرتاب شود، مریخ نورد دیگری تمام نمونه‌هایی را که در مجموع حدود 0,5 کیلوگرم وزن دارند، جمع‌آوری می‌کند و آنها را به محفظه یک موشک کوچک تحویل می‌دهد که به نوبه‌ی خود آنها را به کانتینر یک موشک کوچک می‌رساند. ، آنها را به مدار مریخ می رساند. در آنجا کاوشگر فضایی اروپا منتظر کانتینر خواهد بود و پس از جمع آوری بسته نمونه آن را به زمین تحویل می دهد. این اولین ماموریتی خواهد بود که نمونه های خاک را از سیاره ای دیگر به زمین تحویل می دهد. با این حال باید مدت زیادی منتظر این رویداد باشیم. دانشمندان پیشنهاد می کنند که این نمونه ها می توانند تا حدود سال 2031 به زمین بازگردانده شوند.
با توجه به امکان تشخیص آثار زندگی گذشته، ویال های نمونه کاملاً استریل و از اجزای خالص ساخته شده اند. تنها از این طریق دانشمندان مطمئن خواهند شد که آثار بالقوه حیات در ویال واقعاً از مریخ آمده است و مریخ نورد آنها را از زمین نگرفته است. مهندسان تیم ماموریت می گویند که Perseverance یک اخترزیست شناس خودکار است که از زمین به مریخ فرستاده شده است.
همچنین بخوانید: خطر تغییر میدان مغناطیسی زمین چیست؟
جزئیات بیشتر در مورد سایت فرود Perseverance
در اینجا از همان ابتدا چیزهای جالب زیادی وجود دارد. مریخ نورد به خواب عمیق خود می رود Opportunity بر دره مریخی به نام… پشتکار غلبه کرده است. با این حال، شباهت نام ها به این معنی نیست که مریخ نورد Perseverance این منطقه خاص را کشف خواهد کرد. در عمل، مریخ نوردها در مریخ در مکان های بسیار متفاوتی فرود آمدند. Perseverance نزدیکترین مکان به محل فرود ماژول بیگل 2 اروپا است که در سال 2003 به سطح مریخ رسید اما عملکرد نادرست داشت و هرگز تماسی برقرار نکرد. اما تردید وجود دارد که در آینده نزدیک یک مریخ نورد جدید بتواند به بقایای گروه فرود اروپایی برسد و آن را مطالعه کند. بالاخره چند صد کیلومتر است.
نقشه زیر که ممکن است قبلا با آن آشنا شده باشید، مکان های فرود تمام ماموریت های مریخ را نشان می دهد. می بینید که اینها مکان هایی در امتداد استوای سیاره هستند که کمی شمال یا جنوب هستند. محل فرود انتخاب شده برای ماموریت Perseverance یکی از جالب ترین مکان های روی کره زمین است.
مریخ نورد در دلتای ماقبل تاریخ (تقریباً 3-4 میلیون سال) از رودخانه ای که به دریاچه می ریزد فرود آمد و دهانه دریاچه را پر کرد. این "خور" و در واقع بقایای آن است که توسط استقامت مورد کاوش قرار خواهد گرفت که به شیوه ای خاص به سفری "بالادست" خواهد رفت.
بیایید از منظری گسترده تر به محل فرود نگاه کنیم. دریاچه کراتر در محل اتصال چندین منطقه قرار دارد. یک حوضه شوک بزرگ، یک منطقه کوهستانی و مکانی که زمانی از نظر آتشفشانی فعال بوده است. مقیاس و شرح‌ها در عکسی که از فضاپیمای اروپایی Mars Express گرفته شده است نشان داده شده است. قسمت داخلی نمای نزدیک دهانه و محل فرود تقریبی مریخ نورد را نشان می دهد.
عکس دوم دهانه 90 درجه نسبت به سایر عکس‌هایی که به شما نشان می‌دهیم چرخیده است، اما یک آناگلیف به صورت سه بعدی است، بنابراین اگر از این نوع عینک دارید، می‌توانید حداقل کمی از بعد سوم را در مریخ تجربه کنید.
بر اساس عکس های ناسا و ESA، با همکاری JPL و DLR ساخته شد نقشه تعاملی، که دهانه جزرو، اطراف آن و جالب ترین مکان ها را در قالب تصاویر سه بعدی به ما نشان می دهد.
نقشه دارای چندین لایه اطلاعاتی است. به عنوان مثال، می توانید سطح یک دریاچه را در زمانی مشاهده کنید که عمق آن تا 250 متر می رسد. خطوط کانتور جهت گیری خود را در ارتفاع آسان تر می کنند، اما اگر شما را آزار می دهند می توانید آنها را خاموش کنید. تصاویر را می توان بزرگنمایی و کوچکنمایی کرد.
"بالون ها" جالب ترین مکان ها را از نظر تحقیقاتی نشان می دهند، اما همه آنها توسط Perseverance بازدید نمی شود. نقشه هم دلتای را نشان می دهد که آب از طریق آن به دریاچه می ریزد و هم کانال زهکشی (سمت راست). نتیجه این است که این یک مخزن آب راکد نبوده است، بنابراین این منطقه مکان خوبی برای جستجوی آثار زندگی گذشته است.
مسیر برنامه ریزی شده استقامت
مسیر خود مریخ نورد ممکن است بسته به نتایج مطالعات قبلی تغییر کند. اگر تجزیه و تحلیل رسوبات در خود دهانه به ویژه جالب باشد، مریخ نورد مدت بیشتری در آنجا خواهد ماند. با این حال، مسیر برنامه ریزی شده سفر، انتخاب شده بر اساس تجزیه و تحلیل دقیق عکس های گرفته شده از مدار، مطابق شکل زیر است.
موزاییک عکس با استفاده از دوربین های کاوشگر MRO ساخته شده است. دهانه بلوا که در نزدیکی مرکز قابل مشاهده است، 1 کیلومتر قطر دارد. قبلاً مشخص شده است که مریخ نورد دلتای رودخانه ماقبل تاریخ Neretva را کاوش خواهد کرد، یکی از دو رودخانه ای که احتمالاً به دریاچه دهانه می ریزد. همانطور که متوجه شده اید، نام مکان های این منطقه از مریخ مربوط به مکان های روی زمین است که در اروپا، در بوسنی و هرزگوین (Jezero، رودخانه ای به همین نام) هستند.
مسیر برنامه ریزی شده Perseverance (که با رنگ سبز مشخص شده است) با هدف کشف طیف گسترده ای از بقایای یک دریاچه باستانی، و همچنین آثار زندگی گذشته، حداقل یکی از شکل های میکروبی است. این میکروب ها می توانند در یک محیط بسیار خصمانه زنده بمانند، بنابراین حتی اگر مریخ هرگز بهشت نبود، حداقل این شکل زندگی می توانست در آن ساکن شود.
همانطور که می دانیم، استقامت بیشتر از کنترل زمین مستقل خواهد بود Oppoیکنواختی مریخ نورد همچنین می تواند مسافت های طولانی تری را در طول روز طی کند. ارتفاع شیب دهانه که ساحل دریاچه سابق را مشخص می کند، حدود 610 متر است. با این حال، می توانید این ارتفاع را با ارتفاع کوه شارپ که صعود شده است مقایسه کنید Opportunity، گول نخورید - منطقه ای که چرخ های استقامت در آن می چرخد حتی دشوارتر از مورد برادر بزرگش خواهد بود.
همچنین بخوانید: جستجوی حیات فراتر از زمین چرا مریخ؟
چرا دقیقا بالا و نه برعکس؟
در نگاه اول، ممکن است تعجب آور باشد که چرا مریخ نورد پایین تر فرود آمد، و اکنون بالا می رود، چگونه Oppoیکنواختی چرا امکان فرود در سمت مقابل، در بالا وجود نداشت؟ دلایل مختلفی برای این تصمیم وجود داشت. از یک طرف، فرود آمدن در تپه ها به طور قابل توجهی خطرناک تر از دره خواهد بود، و سفر به پایین خطرناک خواهد بود.
علاوه بر این، با حرکت به سمت بالا، مریخ نورد این فرصت را دارد که با مکان‌های دیدنی برای تحقیق مواجه شود، معمولاً قدیمی‌تر از زمانی که از بالا به پایین حرکت می‌کرد. ناسا می گوید سفر Perseverance به مریخ و صعود آن سفری در زمان خواهد بود. یعنی اکتشافات و یافته های زیادی در انتظار ماست.
یک پهپاد بر فراز سطح مریخ
این بار یک وسیله دیگر - هلیکوپتر Ingenuity - همراه با مریخ نورد به مریخ پرواز کرد. تنها وظیفه او این است که دریابد آیا حتی امکان پرواز در جو بسیار کمیاب مریخ وجود دارد یا خیر. بدنه پهپاد به شکل موازی شکل است که بزرگتر از توپ والیبال نیست و با دو روتور به پایان می رسد و این ساختار بر روی چهار پایه نازک قرار دارد. وزن کل دستگاه کمی بیشتر از 2 کیلوگرم است. روتورها در جهت مخالف با سرعت خیره کننده 2400 دور در دقیقه می چرخند که به آن اجازه می دهد تا در اتمسفر بسیار نازک بالای سطح مریخ اوج بگیرد.
پس از قرار گرفتن روی سطح مریخ و حرکت مریخ نورد به فاصله ای امن، مهندسان قصد دارند پنج پرواز کوتاه انجام دهند. طولانی ترین پروازهای برنامه ریزی شده حدود 90 ثانیه طول می کشد. حداکثر ارتفاع پرواز تقریباً 5 متر و حداکثر مسافتی که پهپاد طی می کند تقریباً 50 متر است. تمام تست ها از فاصله ایمن با استفاده از دوربین های Perseverance ضبط و عکسبرداری می شود.
اگرچه همانطور که مهندسان اعتراف می کنند، احتمال بسیار زیادی وجود دارد که ماموریت Ingenuity خیلی سریع به پایان برسد. هیچ کس هنوز تلاش نکرده است که با وسیله ای بر روی سطح سیاره دیگری پرواز کند. علاوه بر این، مشکل این است که به دلیل مسافت و تاخیرهای مرتبط در سیگنال رسیدن به زمین، همه پروازها کاملاً مستقل خواهند بود. این بدان معنی است که پهپاد باید به طور مستقل از زمین بلند شود، پرواز کند، مکان فرود را انتخاب کند و با خیال راحت فرود بیاید. بنابراین، ممکن است همه چیز طبق برنامه پیش نرود.
اگر اولین پرواز با شکست مواجه شود، خیلی بد است. اگرچه شکست ماموریت هلیکوپتر نمی تواند بر ماموریت اصلی مریخ نورد تأثیر منفی بگذارد. با این حال، اگر یک، دو یا سه پرواز در سطح مریخ موفقیت آمیز باشد، مزایای بالقوه برای ماموریت های آینده می تواند بسیار زیاد باشد. تایید توانایی پرواز بر فراز سطح مریخ می تواند به این معنی باشد که ماموریت های بعدی مریخ پهپادهای پیشرفته تری را پرواز خواهند کرد که می توانند به مکان هایی برسند که هیچ مریخ نوردی نمی تواند به آن برسد. از چنین دستگاه هایی می توان به عنوان مثال برای جهت یابی و انتخاب مکان هایی که بهتر است مریخ نورد ارسال شود استفاده کرد. یک نمای چشم پرنده بر لبه یک صخره یا آن سوی تپه می تواند به دانشمندان اجازه دهد تا بررسی کنند که آیا یک مریخ نورد یا سایر تجهیزات تحقیقاتی واقعاً باید به آنجا حرکت کنند یا اینکه مکان دیگری را انتخاب کنند.
همچنین بخوانید: ماه می خواند! چرا اینقدر در مورد رفتن به ماه صحبت می کنیم؟ وضعیت فعلی و چشم انداز ماموریت ها
طرح اقدام برای مریخ نورد و پهپاد
طی 30 روز آینده (حدود اواسط مارس)، Perseverance تحت آزمایش‌های گسترده و بررسی‌های شرایط برای آماده شدن برای سفرهای سطحی قرار خواهد گرفت. پس از باز کردن قفل همه دوربین ها، در نهایت اولین عکس های واقعی از دهانه Jezero را خواهیم گرفت.
بهار در نیمکره شمالی مریخ آغاز شده است، اما این بدان معنا نیست که دما راحت خواهد بود. در شب، می تواند تا -90 درجه سانتیگراد کاهش یابد. مهندسان ناسا باید این را در نظر بگیرند و بسته به موقعیت، اقدامات خود را هماهنگ کنند.
اولین مرحله از این ماموریت، انتشار پهپاد Ingenuity خواهد بود که در بالا در مورد آن صحبت کردیم. قبلاً مشخص شده است که باتری ها و وسایل الکترونیکی آن پس از فرود روی سطح به طور معمول کار می کنند.
این اتفاق در چند ده روز اول پس از فرود مریخ نورد روی مریخ (مارس تا آوریل) رخ خواهد داد. شاید هر چه زودتر بهتر باشد، زیرا هلیکوپتر از پایین مریخ نورد معلق است. با این حال، این یک عملیات سریع نیست، بلکه چیزی بیشتر شبیه ایجاد یک فیلم اسلوموشن با آماده سازی دقیق هر شات خواهد بود. بنابراین، پس از رسیدن به محل پرواز مورد نظر، ممکن است چندین روز طول بکشد تا پهپاد آماده شود.
ماموریت Ingenuity 31 روز طول خواهد کشید. در این مدت، هدف آن نشان دادن امکان عملیات هواپیما در مریخ است که هم برای مأموریت های علمی و هم برای اقامت آینده مردم در سیاره سرخ بسیار مهم است. همچنین، اولین عکس‌های مریخ از ارتفاع کم، یعنی از ارتفاع حدود 3 تا 5 متری سطح و در فاصله 50 متری از محل فرود تعیین‌شده گرفته خواهد شد. هر پرواز نباید بیش از 90 ثانیه طول بکشد.
سپس Perseverance بر مرحله اصلی ماموریت خود تمرکز خواهد کرد که حداقل یک سال مریخی یا حدود دو سال زمینی (687 روز) طول خواهد کشید. در این مدت، مریخ نورد دهانه رودخانه و سطح داخل دهانه را کاوش می کند. پس از آن یک مرحله صعود طولانی آغاز می شود. مدت این قسمت از ماموریت کاملاً به استقامت و عملکرد مریخ نورد و همچنین به در دسترس بودن بودجه مناسبی که ناسا برای ادامه ماموریت بر روی زمین دریافت می کند بستگی دارد.
تولید اکسیژن در مریخ
به عنوان بخشی از آزمایش MOXIE، دانشمندان می خواهند فناوری به دست آوردن اکسیژن از دی اکسید کربن در فرآیند الکترولیز را آزمایش کنند. فرض بر این است که دستگاه MOXIE باید قادر به تولید 10 گرم اکسیژن در ساعت باشد.
نتایج این آزمایش می‌تواند چیزهای زیادی در مورد امکان مأموریت‌های سرنشین‌دار به مریخ در آینده به ما بگوید. MOXIE سه بار در طول سی روز اول فعال می شود. ده آزمایش مختلف تولید اکسیژن در طول ماموریت در ساعات مختلف روز و فصول مختلف برنامه ریزی شده است.
مجموعه نمونه بخشی از برنامه بازگشت نمونه مریخ است
با این حال، وظیفه اصلی سفر به مریخ، جمع آوری نمونه از سطح سیاره است. کاوشگر مریخی ما مانند مدل قبلی خود کنجکاوی، به دنبال انواع سنگ برای نمونه برداری خواهد بود. در برخی مواقع، نمونه‌های جمع‌آوری‌شده توسط مریخ نورد برای ذخیره‌سازی روی سطح ذخیره می‌شوند. این یادآور یکی از وظایفی است که باید در طول ERC (چالش مریخ نورد اروپایی) انجام شود - برداشتن لوله های کانتینری که توسط Perseverance حمل می شود، در چندین مکان در طول مسیر قرار می گیرند و سپس آنها را به نقطه شروع منتقل می کنیم.
محل این نمونه ها از مدار مریخ با دقت یک متر ردیابی می شود. نمونه ها حاوی تقریباً 15 گرم ماده بریده شده از سنگ یا برداشته شده از سطح هستند. در آینده، به عنوان بخشی از یک برنامه بازگشت نمونه مفهومی، وسایل نقلیه به سیاره سرخ خواهند رسید تا آنها را بازیابی کرده و به زمین بازگردانند.
همانطور که می بینید، مهندسان ناسا نقشه های بزرگی دارند. قدم در قالب فرود موفقیت آمیز مریخ نورد برداشته شده است، اکنون مشتاقانه منتظر نتایج بعدی هستیم. همه چیز به موفقیت تیم توسعه Perseverance بستگی دارد. و در آینده، ما قطعاً همه چیز را با جزئیات در وب سایت خود به شما خواهیم گفت.
همچنین جالب:
این طور است ... اما من فکر کردم آنها صرفاً برای ارسال عکس و فیلم در شبکه های اجتماعی به آنجا پرواز کردند :)