مریخ‌نوردی که کنجکاوی نام گرفت

نوشته شده توسط علیرضا مجیدی در تاریخ ۱۶ مرداد

علی عابدی: اگر دفتر خاطرات گرد گرفته و تکه تکه شده مادربزرگ یا پدربزرگتان را بیابید، آیا شروع به خواندن آن خواهید کرد؟ البته که این کار را می کنید. ابتدا گرد و خاک روی جلد آن را پاک می‌کنید، سپس بازش میکنید و در گذشته زنده و جذاب آن غرق می شوید.

همین گرد و غبار، افسانه‌های فریبنده زیادی را در دنیایی دیگر پوشانده است. مهندسان ناسا به زودی غبار از سنگ‌هایی در مریخ خواهند زدود که اسرار شگفت آور زیادی را از گذشته مریخ در خود نهفته‌اند. آزمایشگاه علمی مریخ که طی یک مسابقه دانش آموزی نام کنجکاوی به شایستگی برای آن برگزیده شده است تنها چند ساعت تا پرده برداشتن از اسرار نهفته در سیاره ی سرخ فاصله دارد.

این مریخ نورد دو و نیم میلیارد دلاری بر سطح سنگی مریخ پرسه خواهد زد، با ابزارهای فوق العاده‌اش نه‌تنها غبار از چهره سنگ‌های مریخی خواهد زدود بلکه با تابش لیزر آنها را بخار خواهد کرد، از آنها نمونه‌گیری می‌کند تا همانجا به بررسی ترکیباتشان بپردازد و تصاویری از سیاره سرخ تهیه خواهد کرد که هیچگاه تاکنون مشابه آنها را ندیده‌ایم. وظیفه کنجکاوی تنها بررسی اقلیم کنونی مریخ نیست. این مریخ نورد مجهز به ابزارهایی است که به بررسی اقلیم‌های گذشته ی مریخ نیز خواهند پرداخت. استراتژی ناسا بر روی سیاره سرخ مدت‌ها بر دنبال کردن نشانه‌های آب استوار بوده است و کنجکاوی نیز از آن مستثنی نخواهد بود. کنجکاوی در ادامه ماموریت‌های قبلی در تلاش خواهد بود تا به سؤالات ما در مورد آب و هوا و وضعیت زمین‌شناختی مریخ و البته این سوال اساسی که آیا مریخ زمانی میزبان حیات بوده است یا نه پاسخ دهد.

«جوی کریسپ» -یکی از مهندسان آزمایشگاه پیشرانش ناسا (JPL)-  در این باره می‌گوید: «کنجکاوی بر روی مریخ به دنبال مولکول‌های ارگانیک که در واقع سنگ بنای شیمیایی حیات هستند خواهد گشت چرا که ما می‌خواهیم بدانیم که آیا مریخ زمانی توانایی میزبانی حیات را داشته یا دارد.»

معقولانه‌ترین و مؤثرترین راه برای پاسخ به این سؤال این است که بر روی این سیاره به دنبال ترکیبات ارگانیک بگردیم. این ترکیبات یا در نتیجه فعالیت حیات در گذشته یا حال و یا توسط شهاب‌سنگ‌ها بر روی مریخ آمده‌اند. اگر چیزی پیدا شود آن وقت خواهیم دانست که در جایی هستیم که اگر حیاتی در آن وجود داشته باشد می‌تواند نشانه‌های آن را در خود نگه دارد. ما اکنون نقشه‌های زیاد و خوبی از مریخ در دست داریم، اما نمی‌دانیم که کدام یک از نواحی جذاب واقعا میزبان آن چیزی که ما به دنبالش می‌گردیم است. البته کنجکاوی به طور مستقیم به دنبال حیات نخواهد گشت. کنجکاوی مأموریتی برای یافتن حیات نیست بلکه بیشتر به بررسی و کاوش اقلیم‌هایی خواهد پرداخت که در گذشته یا حال در مریخ می‌توانسته‌اند میزبان نشانه‌هایی از حیات باشند. البته یافتن ترکیبات ارگانیک با عمر چند میلیارد سال حتی بر روی زمین نیز کار آسانی نیست اما کنجکاوی مجهز به ابزارهایی است که توانایی انجام این کار را دارند.
سنگ‌ها از آنجا که در واقع بایگانی تاریخچه مریخ هستند برای دانشمندان جذابیت خاصی دارند. سنگ‌ها حاوی شواهدی از تاریخ چند میلیارد ساله مریخ هستد و با استفاده از آنها می‌توان به سؤالاتی همچون «مریخ چه هنگام و به چه مدت سکونت پذیر بوده است؟»، «در گذشته سرد بوده است یا گرم؟» و «آیا آب موجود بر روی مریخ اسیدی بوده است یا شور؟» پاسخ داد.

کنجکاوی پس از روح و فرصت اولین مرخ نوردی است که روانه مریخ می‌شود. هر چند رسیدن به رکوردهای مریخ نوردهای دوقلو شگفت‌آور خواهد بود اما کنجکاوی توانایی طی کردن مسافت‌های بسیار بیشتری را دارد، مجهز به ابزارهای بیشتری بوده و بازوی رباتیک بزرگتر و قوی تری خواهد داشت. کنجکاوی به جای صفحات خورشیدی از سوخت اتمی استفاده خواهد کرد و بنابراین نگرانی از بابت پوشیده شدن صفحات خورشیدی توسط غبار و یا زاویه تابش خورشید وجود نخواهد داشت. کنجکاوی مقدار بیشتری انرژی را متناوبا در اختیار خواهد داشت.

کیسه‌های هوایی که روح و فرصت با استفاده از آنها بر روی مریخ فرود آمدند.

کنجکاوی حتی از مکانیزم فرود جدیدی نیز استفاده می‌کند. روح و فرصت هرکدام در حدود ۱۸۰ کیلوگرم وزن داشتند و سوار بر سطح‌نشینی بودند که توسط کیسه‌های هوا محافظت می شد و پس از برخورد به سطح مریخ و بالا و پایین رفتن نهایتا در محلی ثابت می‌شد. پس از آن لایه‌های محافظ باز شده و مریخ نوردها از روی سطح نشین به سمت سطح مریخ حرکت کردند. اما کنجکاوی که وزنی در حدود ۱ تن دارد نمی‌تواند از این کیسه‌های هوا برای فرود استفاده کند و توسط وسیله‌ای به نام جرثقیل آسمانی که مریخ‌نورد با کابل به آن متصل شده است به آرامی بر سطح مریخ فرود خواهد آمد و هنگامی که چرخ‌هایش سطح سیاره را لمس کرد از آن جدا خواهد شد. روشی جدید که البته ریسک بالایی نیز خواهد داشت. ناسا تاکنون توانسته است ۶ کاوشگر را با موفقیت بر سطح مریخ فرود بیاورد. اما فرود کنجکاوی بر روی مریخ سخت‌ترین و پیچیده‌ترین فرود بر سطح سیاره سرخ در طول تاریخ خواهد بود.

طرحی از کنجکاوی آن طور که توسط جرثقیل آسمانی بر روی مریخ فرود خواهد آمد.

اما مهم‌ترین تفاوت بین کنجکاوی و روح و فرصت این است که این کاوشگرهای دوقلو بر خلاف کنجکاوی مریخ‌نورد تحلیلگر نیستند. آنها بیشتر در حکم چشمان ما بر روی سطح مریخ به حساب می‌آیند. کنجکاوی بررسی‌های به مراتب پیشرفته‌تری بر روی محیط مریخ انجام خواهد داد. روح و فرصت همچنین تنها به منظور یافتن نشانه‌هایی از آب بر روی مریخ طراحی شده بودند. این در حالی است که کنجکاوی علاوه بر اینکه به دنبال ردپاهایی از آب بر روی مریخ خواهد گشت به بررسی‌های زمین‌شناختی مورد نیاز برای میزبانی حیات نیز خواهد پرداخت از همین رو می‌توان به کنجکاوی توأما لقب ربات زمین‌شناس و زمین‌شیمی‌شناس را داد.

کنجکاوی در محلی به ابعاد ۷ در ۲۰ کیلومتر در دهانه «گیل» مریخ فرود خواهد آمد. این دهانه ۱۵۴ کیلومتر عرض داشته و در میان آن کوه بلندی وجود دارد. مساحت این دهانه به قدری زیاد است که دو ایالت کوچک رود آیلند و کنتیکت آمریکا در آن جا می‌شوند. شاید وجود کوه در میان یک دهانه به نظر عجیب بیاید و با خود بگویید که شهاب‌سنگی که این دهانه را به وجود آورده باید کوه را از بین می برد. اما دانشمندان ناسا معتقدند که این دهانه در طول زمان با مواد رسوبی پر شده و طوفان‌های بی رحم مریخ در گذر زمان باعث شکل‌گیری و تراش خوردن این کوه شده‌اند که اکنون نزدیک به ۳ برابر «گرند کنیون» عمق دارد. این محل از میان ۶۰ گزینه پیشنهادی دانشمندان از سرتاسر جهان انتخاب شد. این دهانه در میان گزینه‌های دیگر علاوه بر اینکه برای فرود مریخ نورد امن‌تر است، فواید علمی بسیاری نیز دارد. تقریبا می‌توان گفت تمامی کانی‌های آبداری را که تاکنون بر روی مریخ یافت شده‌اند در این محل می‌توان یافت. شواهدی از وجود سولفات‌های نمک و خاک‌های رس در کوهپایه کوه مورد نظر وجود دارد که می‌دانیم هر دو برای تشکیل نیازمند وجود آب هستند و حاوی اطلاعات بسیاری مهمی از شرایط اقلیمی مریخ نیز هستند.

دهانه گیل محل فرود کنجکاوی بر روی مریخ

کنجکاوی در کوهپایه‌های این کوه که کوه شارپ نام داشته و ۵ کیلومتر از وسط دهانه گیل ارتفاع دارد فرود خواهد آمد. لایه‌های این کوه در اصل حکم صفحه‌های دفتر خاطرات مریخ را دارند که کنجکاوی به بررسی آنها خواهد پرداخت. بررسی این لایه‌ها مدارکی از فعالیت‌های زمین شناختی انجام شده بر روی مریخ در طی میلیون‌ها سال و تأثیری که آنها بر ایجاد شرایط فعلی مریخ داشته‌اند در اختیار خواهد گذاشت. البته رسیدن به این کوه چند ماه طول خواهد کشید. همان طور که عاشقان سفر می‌دانند مسیر نیز به اندازه مقصد اهمیت دارد. از همین رو کنجکاوی روزانه حدود ۱۵۰ متر را طی خواهد کرد و باقی زمان را به مشاهده و بررسی محیط اطراف خواهد پرداخت.

نمایی دیگر از دهانه گیل که محل فرود کنجکاوی نیز در آن مشخص است.

کنجکاوی در همان حال که مشغول کاوش در تاریخ مریخ است، به بررسی آب و هوای کنونی مریخ نیز خواهد پرداخت. این مریخ‌نورد به صورت پایدار دمای هوا، زمین و حرکت باد را زیر نظر خواهد داشت. این اطلاعات هنگامی که با داده‌های مدارگردهای مریخی ادغام شوند، دید بسیار وسیعی از وضعیت آب و هوای حاکم بر سیاره ی سرخ به ما خواهند داد.

کنجکاوی علاوه بر ابزارهایی است که می‌تواند با آن شرایط آب و هوایی مریخ را زیر نظر داشته باشد، مجهز به ابزارهایی است که می‌توانند میزان پرتوهای کیهانی که به سطح مریخ می‌رسند را اندازه‌گیری کنند. همانطور که می‌دانید جو ضخیم زمین، سد راه بخش قابل توجهی از این پرتوها می‌شود، در حالی که می‌دانیم در مریخ چنین جو غلیظی وجود ندارد. نتایج بررسی‌هایی که توسط این ابزارها انجام می‌شود حتی می‌تواند در برنامه‌ریزی سفرهای احتمالی آتی بشر به مریخ نیز بسیار مفید واقع شود. اندازه‌گیری‌هایی که کنجکاوی در این زمینه انجام می‌دهد، بسیار منحصر به فرد است. کنجکاوی حتی در زمانی که در حال سفر به مریخ بود تابش‌های کیهانی دریافتی را اندازه‌گیری می‌کرد و بدین وسیله در واقع اطلاعات ارزشمندی از میزان پرتوهایی که مسافران آینده مریخ در معرض آن خواهند بود، استخراج می‌کرد.

کنجکاوی در هنگام تست در آزمایشگاه‌های ناسا

کنجکاوی ۱۰ ابزار علمی با خود حمل می‌کند که مجموعا ۱۵ برابر مریخ‌نوردهای روح و فرصت وزن دارند. بسیاری از ابزارهایی که کنجکاوی از آنها استفاده می‌کند از جمله لیزر آن برای اولین بار بر روی مریخ استفاده می‌شوند. به منظور حمل و مدیریت این ابزارها کنجکاوی دو برابر روح و فرصت طول و پنج برابر آنها وزن دارد.

حسگرهای راه دور کنجکاوی که بر روی دکل آن نصب هستند به دنبال سوژه‌های جالب در اطراف خواهند گشت و پیش از آنکه مریخ‌نورد به سوژه مورد نظر نزدیک شود به بررسی آن از فواصل دور خواهند پرداخت.

کنجکاوی مجهز به لیزری است که بر روی دکل آن نصب شده و با هدف‌گیری سنگ‌ها، بخش کوچکی از آنها را بخار خواهد کرد. این عمل باعث تولید ابر پلاسمایی خواهد شد که بررسی آن ترکیبات شیمیایی سنگ را نمایان خواهد ساخت. دانشمندان ناسا به نور بازتاب شده از این ابر نگاه خواهند کرد تا بتوانند نوع سنگ‌ها و خاک‌ها را از فاصله ی ۹ متری مشخص کنند.

همچنین یک دوربین بسیار با کیفیت بر روی دکل کنجکاوی نصب است که به مشاهده، عکس‌برداری و فیلم‌برداری از ویژگی‌ها و ساختار زمین‌شناختی همچون دهانه‌ها، آبراه‌ها و تپه‌های مریخ خواهد پرداخت.

بر روی بازوی رباتیک کنجکاوی نیز ابزارهای منحصر به فردی نصب است. APXS فراوانی عناصر شیمیایی را در غبار، خاک، سنگ ها و نمونه‌های فرآورده شده را اندازه‌گیری خواهد کرد. MAHLI تصاویر رنگی مشابه دوربین‌های دیجیتال تهیه خواهد کرد و همچون دوربین یک زمین‌شناس بر روی مریخ خواهد بود. با استفاده از تصاویر این ابزار می‌توان به بررسی ساختار غبارها، سنگ‌ها و برفک‌های مریخی در مقیاس میلیمتری تا سانتیمتری پرداخت.
یکی از خاص ترین ابزارهای کنجکاوی درون آن قرار دارد که به طریق مخصوص به خودش به کاوش در مریخ خواهد پرداخت. SAM در اصل به استشمام هوای مریخ خواهد پرداخت و مجهز به مجراهایی است که با باز شدن آنها تشخیص می‌دهد که در کجا به نمونه‌گیری بپردازد. از جمله کاربردهای این ابزار در محل‌هایی است که در آن وجود متان را تشخیص دهد.
متان می‌تواند توسط میکروب‌ها یا آبی که در واکنش با سنگ‌های زیرسطحی است تولید شود. آب‌های زیرزمینی این چنینی، همیشه برای مریخ شناسان جذاب بوده‌اند؛ چرا که می‌توانند محلی مناسب برای شکل‌گیری حیت باشند. این ابزار همچنین می‌تواند به استشمام بوی آزاد شده حاصل از پخته شدن نمونه سنگ یا خاک‌های درون کوره‌اش بپردازد.

محل و زمان فرود ۶ کاوشگری که ناسا تاکنون توانسته با موفقیت بر روی مریخ فرود بیاورد.

ماموریت کنجکاوی به خودی خود بسیار جالب خواهد بود. کنجکاوی پلی حیاتی بین مأموریت‌های حال و آینده در سیاره سرخ است. کنجکاوی پی خواهد برد که آیا ترکیبات ارگانیک می‌توانند بر روی مریخ دوام بیاورند و به ما خواهد گفت که برای یافتن آنها به چیزی نیاز خواهیم داشت.

اکنون تنها ساعاتی تا فرود کنجکاوی بر روی مریخ باقیمانده است. فاصله ی کنجکاوی از مریخ تا آخرین ساعات روز شنبه حدود ۴۲۰ هزار کیلومتر بود و این مریخ نورد هم اکنون با سرعت ۱۳ هزار کیلومتر بر ساعت در حال نزدیک شدن به مریخ است. در حالیکه مهندسان ناسا خود را برای فرود پر استرس کنجکاوی بر روی مریخ آماده می‌کنند، مردم و دانشمندان بی صبرانه منتظر آغاز فصلی جدید در کاوش سیاره سرخ و ماورای آن هستند.

منابع: + و + و +

Print PDF