دو قلوهای افسانه‌ای

نوشته شده توسط علیرضا مجیدی در تاریخ ۱۵ مرداد

در لحظه‌ای که این پست منتشر می‌شود، تنها ۱۵ ساعت و ۸ دقیقه تا فرود مریخ‌نورد «کنجکاوی» بر روی مریخ باقی مانده است، در «یک پزشک»، من و نویسنده مهمان یک پزشک تلاش کردیم در رشته پست‌هایی ابعاد مختلف این مأموریت را مورد بررسی قرار دهیم.

پست حاضر مقاله دیگری است از علی عابدی، این پست را با وجود همه قطعی و وصلی‌هایی که امروز در اتصال اینترنتی‌ام داشتم، منتشر می‌کنم. طنز تلخی است که یک وبلاگ بخواهد یکی از بزرگ‌ترین دستاوردهای فناوری انسان را پوشش بدهد و آن وقت اطمینان به برقرار بودن و پایدار بودن اتصال اینترنتی‌اش، چیزی نامحتمل‌تر و مخاطره‌آمیزتر از مأموریت‌های اکتشافی به مریخ باشد )

بد نیست، اگر پست‌های قبلی را نخوانده‌اید، نخست نگاهی به آنها بیندازید:

در پست اول، من تأثیر مریخ در ادبیات و داستان‌های تخیلی را مورد بررسی قرار داده بودم، در پست دوم تاریخچه مأموریت‌های فضایی به مریخ تشریح شد و از موفقیت‌ها و ناکامی‌های این مأموریت‌ها برایتان نوشتیم و در پست سوم با برخی از شگفتی‌های سیاره سرخ آشنا شدیم.

با این مقدمه به نوشته تازه که در مورد مریخ‌نوردهای روح و فرصت است، توجه کنید:

علی عابدی: ناسا سابقه درخشانی در پرتاب مأموریت‌های بسیار موفق به فضا داشته است. شاید کاوشگرهای ویجر یکی از بهترین نمونه‌های این مأموریت‌ها باشد. این کاوشگرها که در دهه ۷۰ میلادی به منظور کاوش سیارات خارجی منظومه شمسی به فضا پرتاب شدند، اکنون پس از طی ۹ میلیارد مایل در آستانه خروج از منظومه شمسی و ورود به فضای میان ستاره‌ای هستند و همچنان به کشفیات خود ادامه می‌دهند. پایونیر ۱۰ و ۱۱، اولسیس، استار داست، دیپ ایمپکت و… همگی نمونه‌هایی از این دست هستند که نشان می‌دهد پشت سر گذاشتن مأموریت اصلی و فراتر ظاهر شدن از انتظارها برای کاوشگرهایی که مهندسی فوق‌العاده‌ای پشت سر آنها باشد، امری طبیعی است.

سال ۲۰۰۴ تنها یک سال پس از شکست برقراری ارتباط با سطح نشین بیگل ۲ آژانس فضایی اروپا و ۵ سال پس از شکست فرود پر سر و صدای سطح نشین قطبی مریخ، همه نگاه‌ها به پروژه مریخ نوردهای اکتشافی ناسا بود. پروژه‌ای متشکل از مریخ نوردهای دوقلویی که مریخ نوردهای اکتشافی ۱ و ۲ (MER- 1,2) نام داشتند و قرار بود به دنبال ترکیبات متأثر از آب بر روی مریخ بگردند و مسافت چند متری پیموده شده بر روی مریخ توسط مریخ نورد سوجرنر را به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش دهند. این مریخ نوردهای دوقلو که بعدها در طی یک مسابقه دانش آموزی ۱۰ هزار نفره، نام‌های «روح» و «فرصت» توسط دانش آموزی ۹ ساله برای آنها انتخاب شد با ۶ چرخ و صفحات خورشیدی بال مانندشان همچون حشرات جهش یافته به نظر می‌رسیدند. هنگامی که ارتباط روح با زمین چند روز پس از فرودش دچار قطعی و اختلال شد شاید بسیاری ناخودآگاه به یاد شکست‌های فراوان مأموریت‌های اکتشافی سیاره سرخ افتادند، مأموریت‌هایی که البته در میان آنها هر از چندگاهی پروژه‌های موفقی نیز نمایان شده بود.

پانارومای مریخ‌نورد فرصت از دهانه ویکتوریا. برای مشاهده تصویر در ابعاد واقعی روی آن کلیک کنید.

روح و فرصت اما بسیار فراتر از انتظارها ظاهر شدند. در همان ماه‌های ابتدایی فعالیت بر روی مریخ آنها توانستند اولین شواهد از جریان داشتن آب بر روی مریخ در گذشته‌های دور را بیایند. کشفی که عنوان کشف علمی سال را در همان اولین سال فعالیت این دو مریخ‌نورد برای آنها به ارمغان آورد. ماموریت پیش فرض این مریخ نوردها بر روی مریخ به مدت ۹۰ روز بود. اما در آوریل ۲۰۰۴ مدت زمان این ماموریت از ۳ ماه به ۸ ماه و سپس به ۱۸ ماه تا سپتامبر ۲۰۰۶ تمدید شد. هر چند سرانجام ارتباط با روح در ۲۵ ژانویه ۲۰۱۱ برای همیشه قطع شد اما این تمدید مأموریت‌ها همچنان برای مریخ نورد فرصت ادامه دارد.

تصویر هنری از «روح»

هر کدام از این مریخ نوردها ۱۸۵ کیلوگرم وزن، ۱٫۵ متر ارتفاع، ۲٫۳ متر عرض و ۱٫۶ متر طول دارند. ۳۵ کیلوگرم از وزن هر مریخ‌نورد را چرخ‌ها و سیستم تعلیق تشکیل می‌دهد. هر کدام از چرخ‌های مریخ نورد دارای موتور جداگانه‌ای است. این مریخ‌نوردها می‌توانند بدون واژگون شدن تا ۴۵ درجه شیب پیدا کنند، هرچند که سیستم‌های جلوگیری از بروز خطر آنها اجازه زاویه گرفتن بیشتر از ۳۰ درجه را نمی‌دهد. حداکثر سرعت روح و فرصت ۵۰ میلیمتر در ثانیه است. اما سرعت متوسط آنها در حدود ۱۰ میلیمتر در ثانیه است، چرا که سیستم‌های پس از هر ۱۰-۲۰ ثانیه مریخ‌نورد را به منظور بررسی مسیری که طی کرده است متوقف می‌کند.

صفحات خورشیدی روح و فرصت به گونه‌ای طراحی شده است که در هر روز مریخی به مدت ۴ ساعت ۱۴۰ وات انرژی تولید کند، هر چند که امروزه این مقدار کمتر از نصف شده است. دو باتری لیتیومی قابل شارژ به منظور ذخیره انرژی برای مریخ‌نوردها مخصوصا در شب تعبیه شده است. تولید انرژی مریخ‌نورد کنجکاوی که از سیستم اتمی استفاده میکند ۲٫۵ کیلووات ساعت در روز است، در حالی که این مقدار برای مریخ‌نوردهای روح و فرصت ۰٫۶ کیلووات ساعت در روز است. روح و فرصت همچنین مجهز به سی پی یو ۲۰ مگاهرتزی همراه با ۱۲۸ مگابایت رم هستند. هر مریخ نورد همچنین مجهز به یک فلش مموری ۲۵۶ مگابایت نیز است. این مریخ‌نوردها همچنین مجهز به ۹ دوربین هستند که تصاویری در ابعاد ۱۰۲۴ در ۱۰۲۴ پیکسلی با کیفیت ۱۲ بیت در هر پیکسل می‌گیرند. البته کیفیت بسیاری از تصاویر دوربین‌های مسیریاب به منظور تسهیل ارسال و ذخیره حافظه به ۸ بیت در پیکسل کاهش پیدا می‌کند.

مسیری که مریخ‌نورد فرصت بر روی مریخ طی کرده است.

مریخ‌نورد روح در ۱۰ ژوئن ۲۰۰۳ پرتاب و ۴ ژانویه ۲۰۰۴ بر روی مریخ فرود آمد. این مریخ‌نورد مانند فرصت برای مأموریتی ۹۰ روزه برنامه ریزی شده بود اما توانست ۶ سال دیگر بر روی مریخ به فعالیت بپردازد. در این مدت روح ۷٫۷ کیلومتر مسافت بر روی مریخ طی کرد، چندین دهانه بزرگ را مورد کاوش قرار داد، به بررسی سنگ‌ها و کانی‌های زیر سطحی مریخ پرداخت، از غروب خورشید و تنوره دیوهای مریخی تصویر تهیه کرد، به مشاهده قمرهای مریخ پرداخت و برای اولین بار تصویری از زمین در آسمان سیاره‌ای دیگر تهیه کرد. اطلاعاتی که از مریخ به واسطه کشفیات روح به دست آوردیم بسیار زیاد است، اما شاید از میان آنها بتوان به سه کشف مهم اشاره کرد.

نقطه‌ای که در میان تصویر می‌بینید سیاره زمین در آسمان مریخ است.

دو سال پس از آغاز ماموریت روح، از کار افتادن یکی از چرخ‌هایش زمینه‌ساز یکی از کشف‌های مهمش در مریخ شد. روح مجبور بود این چرخ معیوب را همراه خود بر روی سطح مریخ بکشاند و در نتیجه آن بخشی از مسیر حرکت روح بر روی مریخ شخم خورد! نتیجه این کار ظهور مقادیر سیلیکات غیر متبلور زیر سطحی در مریخ بود که در شرایط گرمابی تشکیل می‌شود. این کشف شاهدی قوی بر این مدعا بود که مریخ زمانی علاوه بر داشتن آب مایع توانایی گرم نگاه داشتن آن را نیز دارا بوده است. این کشف بدون خرابی چرخ روح احتمالا هیچگاه اتفاق نمی‌افتاد.

نمایان شدن سیلیکات‌ها از میان رد چرخ‌های مریخ‌نورد روح

کشف کربونات‌ها بر روی مریخ توسط روح مدرک دیگری بود که نشان می‌داد شاید جو مریخ همواره مانند زمان حال نازک نبوده و در اصل امکان وجود دائمی آب مایع بر سطح مریخ وجود داشته است. علاوه بر این بررسی ترکیبات این کربونات‌ها نشان از آن داشت که احتمالا این آب به مانند سایر شواهد تاریخی از وجود آب بر روی مریخ خاصیت اسیدی نداشته است. شاید اینها شرایط مقبول حیات بر روی مریخ در میلیاردها سال پیش بوده است.

‌
کشف کربونات‌ها بر روی مریخ نشان از اسیدی نبودن برخی آب‌های تاریخی مریخ داشت. (رنگ‌ها غیر واقعی‌اند.)

در آوریل ۲۰۰۹ مریخ‌نورد روح در یک تله شنی گرفتار شد و تلاش‌ها برای خروج از این تله راه به جایی نبرد. در همین حین یکی دیگر از چرخ‌های روح نیز از کار افتاد. نتیجه این گرفتاری آن بود که مریخ نورد دیگر نمی‌توانست صفحات خورشیدی‌اش را رو به خورشید بگیرد. این اتفاقات همگی در هنگامی افتاد که با نزدیک شدن زمستان بیرحم مریخ روح نیازمند بیشترین انرژی بود. دمای محلی که روح در آن قرار داشت در زمستان به حدود ۱۳۰- درجه سانتیگراد می‌رسید و بدون تامین انرژی لازم، گرمکن‌های داخل مریخ نورد قادر به گرم نگه داشتن مریخ نورد نبودند و در نتیجه مریخ نورد از کار افتاد. تلاش های ناسا برای برقراری ارتباط با روح نهایتا راه به جایی نبرد و در مه ۲۰۱۱ ناسا تلاش برای برقراری ارتباط با آن را متوقف و ماموریت روح پس از ۶ سال و ۲ ماه و ۱۹ روز بر روی مریخ به پایان رسید.

فرو رفتن مریخ نورد روح در شن در نهایت به مأموریت آن در مریخ پایان داد.

روح حتی هنگامی که در این تله شنی گرفتار بود نیز به کشفیات مهمی نائل آمد. از جمله آنها هنگامی اتفاق افتاد که روح با چرخش سریع چرخ‌هایش در تلاش برای خروج از این تله بود و در نتیجه آن مقادیر زیادی خاک را بیرون ریخته و سولفات‌های زیر سطحی مریخ را آشکار کرد. این کانی‌ها احتمالا در گذشته زمین‌شناختی نزدیک (در حدود ۱ میلیون سال پیش) با آب در ارتباط بوده‌اند و نشان از وجود چرخه آب بر روی مریخ دارند.

مریخ نورد فرصت اما همچنان به فعالیت بر روی مریخ ادامه می‌دهد. این مریخ‌نورد سه هفته پس از روح در ۲۵ ژانویه ۲۰۰۴ در سوی دیگر مریخ فرود آمد. فرصت اکنون پس از ۸ سال، ۲۲ مایل بر روی مریخ طی کرده و تنها ۲٫۴ مایل تا رسیدن به رکورد یک ماراتن کامل بر روی مریخ فاصله دارد. این در حالیست که هدف اولیه ناسا هنگام پرتاب روح و فرصت تنها طی کردن مسافت ۶۰۰ متر بر روی مریخ بود. البته فرصت نیز مانند سایر قهرمانان ماراتن، به کندی مسیرش را طی می‌کند. این مریخ‌نورد روزانه ۵۰ تا ۱۰۰ متر را طی می‌کند و بقیه اوقات به مشاهده و بررسی محیط اطرافش می‌پردازد. این مکث‌ها فرصت زیادی به این مریخ نورد می‌دهد تا از مریخ تصویر تهیه کند. فرصت چندی پیش ۱۰۰ هزارمین تصویرش را به زمین ارسال کرد، این پاناروما که از ترکیب ۸۱۷ تصویر به وجود آمده در واقع نمایانگر آخرین محلی است که فرصت در زمستان مریخی در آن به سر می‌برد، رد چرخ‌های مریخ نورد نیز در این تصویر دیده می شود:

به مانند روح، مأموریت اصلی فرصت نیز یافتن شواهدی از وجود آب در گذشته‌های دور بر روی مریخ است. فرصت اولین شواهد را در نزدیکی محل فرودش، دهانه ایگل، یافت. در آنجا سنگ‌هایی وجود داشت که به نظر می‌رسید در دریاچه‌ای کم عمق شکل یافته‌اند. در طول ۴ سال بعدی فرصت توانست باز هم شواهدی دیگر در دهانه‌های به مراتب بزرگ‌تر و عمیق‌تر بیابد. البته این شواهد همچنین نشان از آن داشت که احتمالا این آب‌ها برای وجود حیات بیش از اندازه اسیدی بوده‌اند. پس از آن نگاه فرصت معطوف به دهانه عظیم اندیور شد که ۱۴ مایل عرض و چند صد متر عمق دارد. در دهانه اندیور هم فرصت به کشف بزرگ دیگری نائل آمد. این دهانه با سنگ‌های رسوبی شکسته شده احاطه شده که شکاف‌های آن ها را سنگ گچ پر کرده است. سنگ گچ هنگامی به وجود می آید که آب زیرزمینی بالا آمده و شکاف‌های روی زمین را با کلسیم سولفات آبپوشیده بپوشاند. این بهترین مدرکی است که اکنون از وجود آب در گذشته‌های دور مریخ در دست داریم.

یکی دیگر از برجسته‌ترین کشفیات فرصت بر روی مریخ کشف زغال اخته بر روی مریخ بود! البته این زغال اخته‌ها با زغال اخته‌هایی که ما بر روی زمین می‌شناسیم بسیار متفاوت‌اند! زغال اخته نامیست که دانشمندان به کره‌های کوچک یافت شده بر روی مریخ گذاشته‌اند که از جنس کانی هماتیت (نوعی اکسید آهن) است. این کره‌های کوچک تنها هنگامی تشکیل می‌شوند که زمین برای مدت طولانی از آب اشباع بوده باشد. از همین رو بسیاری از دانشمندان معتقدند که محل کشف این ماده یعنی دشت نیم‌روز بر روی مریخ زمانی محل وجود چشمه‌های آب گرم یا مسیر حرکت آب بوده است.

مشاهده کره‌های کوچک از جنس هماتیت از جمله شواهد مبنی بر وجود آب در گذشته‌های دور مریخ بود.

کشفیات روح و فرصت بر روی مریخ به قدری زیاد است که میتوان چندین کتاب درباره آن نوشت، کاری که البته برخی انجام داده‌اند. باید دید تاریخ‌نگاران مریخ و شیفتگان آن چه چیزهایی درباره مریخ‌نورد کنجکاوی خواهند نوشت. قطعا کنجکاوی مأموریتی جاه‌طلبانه، پیچیده و صد البته گران قیمت است. اما امروزه اینها ملزومات کاوش در سیاره سرخ است. مأموریت‌های ساده چند دهه قبل به ثمر نشستند؛ اکنون زمان کاوش عمیق‌تر در تاریخ شگفت‌انگیز همسایه سرخ رنگمان در فضاست.

منابع: + و + و + و +

Print PDF