سیاره سرخ در انتظار زمینی‌ها

_ روزنامه جام جم نوشت: پس از موفقیت اخیر فضاپیما‌های امارات و چین برای قرارگیری در مدار مریخ، حالا نوبت مریخ‌نورد پرسویرنس (Perseverance به معنی استقامت) است که امشب (۳۰بهمن۹۹) ساعت ۲۳ و ۳۰دقیقه به‌وقت ایران بتواند این‌بار نه در مدار که بر سطح سیاره سرخ فرود موفقی را تجربه کند. این مریخ‌نورد در قالب ماموریت مارس۲۰۲۰ در ۹مرداد امسال سوار بر راکت اطلس۵ از پایگاه کیپ کاناورال در ایالت فلوریدای آمریکا به سوی مریخ پرتاب شد. این کاوشگر پیچیده‌ترین و پیشرفته‌ترین رباتی است که ناسا تاکنون راهی سیاره سرخ کرده است. محل ماموریت مریخ‌نورد پرسویرنس از بین چند سایت مختلف در نهایت، دهانه برخوردی یزرو (Jezero) در منظقه سرتیس بزرگ انتخاب شد. این دهانه حدود ۴۹کیلومتر قطر دارد و در گذشته بستر دریاچه‌ای عمیق از آب مایع بوده و منطقه‌ای ایده‌آل برای جست‌وجوی نشانه‌های حیات مریخی در گذشته‌ای دور است.

 

پرسویرنس بر اساس طراحی موفق مریخ‌نورد کیوریاسیتی (Curiosity به معنی کنجکاوی) طراحی شده است. مریخ‌نوردی که با گذشت هشت‌سال از فرود هنوز در مریخ فعال است. دلیل این شباهت در طراحی نیز کاهش خطر شکست ماموریت و صرفه‌جویی در بودجه و زمان توسعه است. پرسویرنس سه متر طول (شامل بازو نیست)، ۲۷۰سانتی‌متر عرض، ۲۲۰سانتی‌متر ارتفاع و ۱۰۲۵ کیلوگرم جرم دارد. بدنه آن حدود ۱۲سانتی‌متر از مریخ‌نورد کیوراسیتی بزرگ‌تر است. همچنین پرسویرنس نسبت به کیوریاسیتی ۱۲۵کیلوگرم سنگین‌تر است. تفاوت وزن این دو مریخ‌نورد که تقریبا ابعاد مشابهی دارند، مربوط به تفاوت در ابزار‌هایی است که روی آن‌ها نصب شده است.

 

اساسی‌ترین تفاوت پرسویرنس با مریخ‌نورد‌های پیش از خود، ماموریت نمونه‌برداری و ذخیره‌سازی موادمعدنی مریخ است. پرسویرنس قرار است کار جمع‌آوری و بسته‌بندی ۳۱نمونه از سنگ‌ها و خاک سطحی مریخ را انجام دهد تا در مأموریت بعدی برای تجزیه و تحلیل به زمین آورده شود. برای همین به مته جدیدی برای جمع‌آوری نمونه مجهز شده است.

 

در نهایت نمونه‌ها در بسته‌ای مهروموم‌شده روی سطح مریخ قرار می‌گیرد تا در آینده ماموریت مشترک ناسا و اِسا برای بازگرداندن نمونه به زمین انجام شود. وقتی پرسویرنس وارد مریخ شود، دو میکروفن خواهد داشت و این امکان را برای ربات‌های ما فراهم می‌آورد تا بتوانند صدا‌ها را در مریخ هم ردیابی کنند..

 

در طراحی ابزار الکترونیکی کنترل‌کننده موتور مریخ‌نورد از طرح اصلاح شده کیوراسیتی استفاده شد. نرم‌افزار هدایت مریخ‌نورد برای حرکت در اطراف تغییریافته تا پرسویرنس استقلال بیشتری نسبت به کیوریاسیتی داشته و خودران‌تر باشد. پرسویرنس دارای چند دوربین است که بر کار‌های مهندسی و علمی متمرکز شده‌اند. بعضی از آن‌ها به فرود در مریخ کمک می‌کنند و بعضی دیگر چشمان ما در سیاره سرخ خواهند بود و برای هدایت و رانندگی از آن‌ها بهره خواهیم برد. از بعضی هم برای انجام مشاهدات علمی در جمع‌آوری نمونه‌ها استفاده می‌کنیم.

 

حرکت مریخ‌نورد‌ها در سطح مریخ شبیه رانندگی آفرود در زمین است، چرخ‌های پرسویرنس از کیوریاسیتی باریک‌ترند، اما دارای قطر بزرگ‌تر و از آلومینیوم ضخیم‌تر ساخته شده‌اند.

 

علاوه بر این تغییراتی نیز در آج چرخ‌های پرسویرنس انجام شده تا مقاومت بیشتری در برابر فشار وارد شده از سنگ‌های مریخ پیدا کنند و از سویی دیگر در شن نیز عملکرد خوبی داشته باشند. پرسویرنس دارای شش چرخ است که هرکدام موتور جداگانه خود را دارند، دو چرخ جلو و دو چرخ عقب نیز دارای موتور فرمان فردی هستند. قابلیت فرمان فردی به خودرو اجازه می‌دهد در محل استقرارش ۳۶۰درجه چرخش داشته باشد.

 

بازوی رباتیک به طول ۲۱۰سانتی‌متر روی پرسویرنس می‌تواند مانند بازوی انسان حرکت کند، پرسویرنس باید با جمع‌آوری  نمونه هسته‌های سنگ‌ها، آن‌ها را برای مطالعه احتمالی در آینده حفظ کند. اما کیوریاسیتی با استفاده از آزمایشگاه روی عرشه خود، نمونه‌های جمع‌آوری‌شده در همان محل را موردمطالعه قرار می‌داد.

 

پرسویرنس مانند کیوریاسیتی با انرژی آزادشده از واپاشی رادیواکتیو پلوتونیم باتری‌هایش را شارژ می‌کند. این باتری‌ها ابزارآلات مختلف را به کار می‌اندازد و ضمن تامین دمای مناسب، حرکت مریخ‌نورد و ارتباط آن را با زمین ممکن می‌کند.

 

پرسویرنس مانند کیوراسیتی سه آنتن دارد که هم به عنوان صدا و هم گوش آن عمل می‌کنند. تبادل اطلاعات مریخ‌نورد به‌صورت مستقیم با زمین از طریق آنتن‌های ۳۴متری شبکه دورست فضایی DSN در زمین انجام می‌شود.

 

بالگرد مریخ ناسا به نام اینجینیویتی (Ingenuity به معنی نبوغ) بخش مهمی از ماموریت مارس۲۰۲۰ است و در صورت موفقیت، بشر برای نخستین بار، پرواز کنترل‌شده در سیاره‌ای دیگر را تجربه خواهد کرد. این بالگرد ۱۸۰۰گرمی که زیر بدنه کاوشگر نصب شده با گذشت دو ماه از آغاز ماموریت در مریخ و طی‌کردن مسیری حدودا ۱۰۰متری از زیر بدنه مریخ نورد جدا خواهد شد و به پرواز درخواهد آمد. اینجینیویتی جدا از سیستم پرواز و تصویربرداری از مسیر مریخ‌نورد به تجهیزات خاص دیگری برای انجام تحقیقات مجهز نشده و به جمع‌آوری نمونه یا تحلیل خاصی نمی‌پردازد.

 

به دلیل این‌که جو سیاره مریخ فقط حدود یک درصد جو زمین چگالی دارد، دانشمندان آزمایش پرواز بالگرد را در ارتفاع حدود ۳۰کیلومتر از سطح زمین انجام داده و امیدوارند بتواند در ماموریت ۳۰روزه خود هربار تا ۹۰ثانیه در ارتفاع حداکثر پنج متری سطح مریخ پرواز کند.