رؤیای تسلط بر مریخ/ تاریخچه سفرهای تحقیقاتی به سیاره سرخ

به گزارش خبرنگار حوزه علم، فناوری و دانش‌بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا، مأموریت و سفر به مریخ از قرن بیستم تاکنون، موضوع داستان‌های علمی تخیلی، مهندسی هوافضا و پروپوزالِ برنامه‌های فضایی کشورهای مختلف بوده است. برنامه‌ریزی‌ها و اهداف سفر به مریخ شامل فرود در آن برای دست‌کم اکتشاف، و در مراحل بعدی اعزام انسان و برپایی شهرک، تغییر کاربری سیاره، کاوش در اقمار آن و... در نظر گرفته‌شده است.

بیشتر بخوانید:

دانشمندان؛ امیدوار به کشف ردپای زندگی در کیهان/ حیات روی سیاره دیگر امکان‌پذیر است؟

اکتشاف مریخ دهه‌هاست که سوژهٔ برنامه‌های فضایی کشورهای مختلف بوده است. تحقیقات و بررسی‌ها برای مأموریت‌ها از دهه 1950 در حال انجام است و مأموریت‌های برنامه‌ریزی‌شده معمولاً بین 10 تا 30 سال از زمان تهیهٔ طرح اولیه برنامه‌ها اعلام می‌شوند. از دهه 2010 به بعد، تعداد زیادی آژانس‌های مختلف آمریکایی، اروپایی و آسیایی در حال تهیه پروپوزال برای مأموریت‌های انسانی به مریخ بوده‌اند و در هفتهٔ پیش نیز دو مأموریت از کشورهای آسیا برای اکتشاف مریخ کلید خورد. گرچه تاکنون بشر پا به مریخ نگذاشته است؛ اما تاکنون چندین و چند مریخ‌نورد در سطح سیارهٔ سرخ فرود آمده‌اند. در این گزارش مروری بر فضاپیماهایی خواهیم داشت که با موفقیت در خاک سیارهٔ سرخ فرود آمدند:

مریخ ۳ (Mars 3)

مریخ ۳ نام کاوشگر فضایی روباتیک اتحاد جماهیر شوروی بود که در ۲۸ مه ۱۹۷۱ پرتاب شد. این کاوشگر دقیقاً مشابه کاوشگر قبلی این کشور یعنی مریخ 2 بود که تنها 9 روز قبل از آن پرتاب شده بود. مریخ 3 توسط راکت‌های پروتون‌کی و موشک چندمرحله‌ای بالایی بلاک‌دی پرتاب شد و شامل یک مدارگرد و یک فرودگر بود.

فرودگر مریخ 2 باوجوداینکه اولین شیء ساخته بشر بود که به سطح مریخ رسید، اما چون سیستم فرود آن از کار افتاد و سقوط کرد، معلوم نیست چه اتفاقی برایش افتاد. اما فرودگر مریخ ۳ اولین فضاپیمای ساخت بشر بود که در 2 دسامبر 1971 با هدایت بشر و در یک فرود آرام در سطح مریخ مستقر شد.

فرودگر مریخ 3 مأموریتی طولانی‌ در پیش نداشت و ۱۱۰ ثانیه بعد از فرود از کار افتاد و تنها یک تصویر خاکستری و بدون جزئیات را به زمین منتقل کرد. با وجود عملیات نه‌چندان رضایت‌بخش هر دو فرودگر، مدارگرد مریخ ۲ و مریخ ۳ همچنان به چرخش حول محور سیارهٔ مریخ ادامه دادند و به مدت 8 ماه تصویر به زمین مخابره کردند.

وایکینگ 1 و 2(Viking 1 & Viking 2)

وایکینگ ۱ و 2 اولین فضاپیماهایی بودند که طی برنامه وایکینگ ناسا به مریخ ارسال شدند. وایکینگ ۱ در تاریخ ۲۰ اوت ۱۹۷۵ پرتاب شد و در تاریخ ۲۰ ژوئیه ۱۹۷۶ در سطح مریخ فرود آمد. باوجوداینکه ناسا برنامه‌ریزی کرده بود وایکینگ ۱ صرفاً سه ماه فعالیت کند، اما در عمل این کاوشگر به مدت ۶ سال فعال بود و به زمین اطلاعات مخابره می‌کرد. ارتباط وایکینگ 1 با زمین در ۱۳ نوامبر ۱۹۸۲ و به علت صدور یک فرمان ناقص از مرکز کنترل زمین، قطع شد.

فضاپیمای مریخی دیگر ناسا با نام وایکینگ ۲ در تاریخ 9 سپتامبر ۱۹۷۵ به فضا پرتاب شد و در 12 آوریل ۱۹۸۰ پس از ازکارافتادن باتری‌هایش خاموش شد. مدارگرد وایکینگ، ۱۶ هزار تصویر به زمین مخابره کرد.

رهیاب مریخ (Mars Pathfinder)

رهیاب مریخ، فضاپیمای روباتیکی بود که در 4 دسامبر 1996 توسط ناسا پرتاب شد و در چهارم ژوئیه ۱۹۹۷ به همراه یک سطح‌نورد و ایستگاهی پایه در سطح مریخ فرود آمد. این فضاپیمای روباتیک شامل یک فرودگر و روبات چرخ‌دار به نام «سویورنر» (Sojourner) بود. هنگام استقرار در سطح مریخ، فرودگر باز شد و سپس «سویورنر» آزمایش‌های زیادی روی سطح مریخ انجام داد. در طی این مأموریت مجموعه‌ای از ابزارهای علمی با فضاپیما مجتمع شده بودند تا برای تحلیل جو مریخ، آب‌وهوا و زمین‌شناسی و ترکیب سنگ‌ها و خاک و ... مورد استفاده قرار گیرند.

اگرچه شوروی سابق پیش‌تر و در دهه هفتاد وسیلهٔ نقلیهٔ سیار به ماه فرستاده بود؛ اما این اولین بار بود که مأموریتی با یک وسیلهٔ سیار در سطح مریخ انجام می‌گرفت و همچنین اولین فرود موفق پس از عملیات دو وایکینگ در سال 1976 به شمار می‌رفت. مأموریت رهیاب مریخ همچنین به دلیل هزینه بسیار کم نسبت به سایر مأموریت‌های فضایی به مریخ قابل‌توجه بود.

اسپیریت و آپورچونیتی (Spirit&Opportunity)

دو مریخ‌نورد اسپیریت و آپورچونیتی دو فضاپیمای مشابه بودند که در سال 2004 به مریخ رسیدند. اسپیریت در 10 ژوئن 2003 پرتاب شد و در سوم ژانویه سال بعد فرود آمد و برادر دوقلویش آپورچونیتی که هفتم ژوئیه 2003 پرتاب شده بود، دقیقاً سه هفتهٔ بعد در طرف دیگر مریخ بر سطح سیارهٔ سرخ نشست. ناسا باوجوداینکه برنامه‌ریزی کرده بود تا این مأموریت به مدت سه ماه اجرا شود اما در عمل سال‌ها به طول انجامید. اسپیریت تا 22 مارس سال ۲۰۱۰ به‌طور عادی فعال بود اما به دلیل زمستان سرد مریخ و عدم هدایت و جهت‌دهی مناسب صفحات خورشیدی، توان الکتریکی خود را از دست داد و خاموش شد.

اما آپورچونیتی، موفق شد تا مدت‌ها انرژی سامانه‌های اصلی خود را از طریق شارژ مداوم باتری‌های خورشیدی تأمین کند. این مریخ‌نورد در هنگام وقوع حوادثی مانند طوفان‌های گردوغبار برای صرفه‌جویی در برق در وضعیت اسلیپ قرار می‌گرفت. این عملیات دقیق و محتاطانه باعث شد آپورچونیتی 14 سال و 46 روز یعنی 55 برابر طول عمر طراحی‌شدهٔ خود، و تا تاریخ 10 ژوئن 2018، هنگامی‌که آخرین بار با ناسا تماس گرفت، فعال بماند. مریخ‌نورد آپورچونیتی مسافت 45.16 کیلومتر را طی کرد بنابراین توانست رکورد ماه نورد لونوخود ۲ از اتحاد شوروی که ۳۹ کیلومتر را در ماه ثبت کرده بود بشکند و بیشترین مسافتی را کسب کند که یک وسیلهٔ نقلیهٔ زمینی در خارج از زمین پیموده است.

 از اهداف اصلی هر دو مریخ‌نورد اسپیریت و آپورچونیتی تحلیل و ارزیابی خاک و سنگ بخش‌های مختلف مریخ باهدف بررسی آثار گذشته و وجود آب در مریخ بود.

فینیکس (Phoenix)

فینیکس یا ققنوس، فضاپیمای فرودگر و بدون سرنشینی بود که برای تحقیق در مورد وجود آب و محیط قابل زیست در سطح مریخ در ۴ اوت ۲۰۰۷ به فضا پرتاب شد و در ۲۵ مه ۲۰۰۸ در منطقه قطب شمال سیاره مریخ فرود آمد. فینیکس پس از فرود بازوی روباتیک خود را فعال کرد و به نمونه‌برداری و انجام آزمایش‌های علمی پرداخت.

هرچند ناسا ناظر بر عملیات این فضاپیما بود اما کشورهای آلمان، بریتانیا، دانمارک، کانادا و سوئیس در این برنامه مشارکت داشتند و هزینه آن را تأمین کردند. عمر مفید فینیکس سه ماه پیش‌بینی‌شده بود بااین‌وجود این فضاپیما دو ماه دیگر هم فعالیت داشت و درمجموع 5 ماه در سطح مریخ کاوش کرد. فینیکس در دوم نوامبر 2008، و زمانی که نور خورشید با بروز زمستان مریخ کاهش یافت، آخرین پیام خود را فرستاد و در ۱۰ نوامبر همان سال پایان مأموریت آن توسط ناسا اعلام شد.

کِریاسیتی (Curiosity)

کِریاسیتی مریخ‌نوردی است که در تاریخ ۲۶ نوامبر ۲۰۱۱ توسط ناسا پرتاب شد و در ۶ اوت ۲۰۱۲ بر روی سطح مریخ فرود آمد. هدف اصلی کِریاسیتی جستجوی نشانه‌های حیات و آنالیز شیمیایی مواد موجود در خاک و سنگ‌های مریخ اعلام شد. به دلیل هزینه‌های هنگفتی که برای این پروژه شده بود (حدود 9 میلیارد دلار! با فینیکس قیاس کنید که حدود 400 میلیون هزینه داشت)، عدم فرود صحیح آن می‌توانست فاجعه‌بار باشد و قدرت چانه‌زنی ناسا را برای گرفتن اعتبار برای سایر فعالیت‌هایش مخدوش کند. به همین دلیل فرود موفقیت‌آمیز آن، نگرانی‌های بسیاری را ایجاد کرده بود و کارکنان این سازمان مراحل فرود آن را "هفت دقیقهٔ وحشت" نامیده بودند.

ازآنجایی‌که زمان تأخیر دریافت فرمان‌ها از زمین تا مریخ ۱۴ دقیقه طول می‌کشد، در کریاسیتی هوش مصنوعی تعبیه‌ شده است تا در چنین موقعیت‌هایی به‌صورت هوشمند و خودکار عمل کند. باتری پلوتونیومیِ کریاسیتی، آن را قادر می‌سازد تا صرف‌نظر از باتری خورشیدی، بیش از ده سال حرکت کند.

کریاسیتی به بسیاری تجهیزات علمی مجهز است و درعین‌حال که قادر است از خاک مریخ نمونه‌برداری کند و سنگ‌ها را سوراخ کند، به‌وسیلهٔ بازوی روباتیکش می‌تواند نمونه‌ها را در آزمایشگاه درون خود تجزیه‌وتحلیل کند. کریاسیتی دارای دو جفت دوربین ناوبری، دوربین‌های علمی روی دیرک، و دوربینی شیمیایی برای پرتوافشانی است. ناسا که در ابتدا مأموریت این کاوشگر را دوساله اعلام کرده بود در اواخر 2012 مأموریت دوسالهٔ آن را به‌طور نامحدودی تمدید کرد.

این‌سایت (InSight)

این‌سایت، یک فضاپیمای سطح‌نشین مریخ است که توسط ناسا در 5 مه 2018 پرتاب شد و در 26 نوامبر همان سال در سطح مریخ فرود آمد. برخلاف مأموریت‌های پیشین، این‌سایت قصد دارد تا نقشهٔ درونی سیاره مریخ را به‌صورت سه‌بعدی تهیه کند و همچنین آزمایش‌های رادیویی را در سطح آن انجام دهد. محل فرود این‌سایت، در ناحیهٔ هامونه الیسیوم یعنی دومین منطقهٔ بزرگ آتش‌فشانی در مریخ بود و در آنجا کاوشگر سنسور و پروب دما را فعال کرد. مأموریتی دوساله برای این‌سایت برنامه‌ریزی‌شده است و این کاوشگر هم‌اکنون در حال تصویربرداری و انجام آزمایش‌های علمی است.

 بیگل ۲ (Beagle2)

 بیگل 2 کاوشگر بریتانیایی است که طی مأموریت مارس اکسپرس سال 2003 به سمت مریخ پرتاب شد. نام این فضاپیما از کشتی اچ‌ام‌اس بیگل که توسط چارلز داروین استفاده می‌شد اقتباس گردید.

مارس اکسپرس نام مأموریت اکتشاف فضایی آژانس فضایی اروپا (ESA) است که باهدف کاوش و شناسایی مریخ طراحی‌شده بود. مأموریت مارس اکسپرس شامل دو بخش بود، یکی بخش مدارگرد و دیگری فرودگر بیگل ۲. مدارگرد از اوایل سال 2004 با موفقیت در مدار قرار گرفت و تاکنون تصاویر با وضوح‌ بالا، نقشه‌برداری کانی‌شناسی، صدا-رادارگرافی تا عمق پرمافروست، ارزیابی گردش جوی و... در مریخ را انجام داده است. ابزارهای مدارگرد ازجمله دوربین و برخی از طیف‌سنج‌ها بر اساس پروژهٔ ناموفق مریخ ۹۶ روسیه اخذ شدند که در سال ۱۹۹۶ طراحی‌شده بود.

برخلاف مدارگرد، کاوشگر سطح‌نشین بیگل ۲ که برای انجام تحقیقات دگر زیست‌شناسی و ژئوشیمی ساخته‌شده بود و 25 دسامبر 2003 از مدار مریخ عبور کرده بود، پس از ورود به جو مریخ در زمان مورد انتظار تماسی با زمین برقرار نکرد. آژانس فضایی اروپا در فوریه 2004 اعلام کرد که این مأموریت با شکست روبرو شده است.

 به نظر می‌رسید سرنوشت بیگل ۲ هرگز روشن نشود تا این‌که در ژانویه ۲۰۱۵ دوربین هی‌رایز مدارگرد شناسایی ناسا توانست آن را پیدا کند. تصاویر نشان می‌داد که دو پنل خورشیدی فضاپیما (از 4 پنل) برخلاف پیش‌بینی باز نشدند و در جای خود استقرار نیافتند و این موجب پوشانده شدن آنتن ارتباطی فضاپیما شده بود.

پس از یافتن مجدد این کاوشگر، ارزیابی‌هایی در مورد آن صورت گرفت. ازآنجایی‌که بیگل ۲ در فازهای اولیهٔ مأموریت و پیش از راه‌اندازی پنل‌های خورشیدی قرار بود از باتری شیمیایی استفاده کند انتظار می‌رود برخی از داده‌ها حتی بدون وجود پنل‌های خورشیدی، در حافظهٔ فضاپیما ضبط‌شده باشند و نهایتاً با بازیابی داده‌ها قابل‌استفاده باشند.

انتهای پیام/4144/پ