با نزدیک شدن استقامت به مریخ ، دانشمندان در حال بحث در مورد استراتژی نمونه برداری از آن هستند



برای هرکسی که در اکتشاف رباتیک طولانی مدت ناسا در مریخ سرمایه گذاری کرده باشد ، زمان آن است که ناخن های خود را گاز بگیرید. ژوئیه گذشته و هدف آن سیاره سرخ و دهانه Jezero است ، این مریخ نورد Perseverance آژانس فضایی است ، یک پیله در صفحه ای مقاوم در برابر گرما و تنظیم شده برای حمل وحشتناک و جسورانه از نظر فنی در جو سیاره در 18 فوریه. این ورود وحشیانه بلافاصله با مواردی رخ می دهد که بسیاری حتی ترسناک تر از آن است: فرود خودکار ربات بر روی زمین جامد از یک سکوی آویزان و موشک دار “سکوی جرثقیل آسمانی” – همان فناوری که با موفقیت سلف Perseverance ، مریخ نورد را بیرون آورد. در سطح مریخ در سال 2012

Perseverance یک اورژانس چند وظیفه ای است که بزرگترین ، سنگین ترین ، پاک ترین و پیچیده ترین زمین شناس ربات-روباتیک است که تاکنون در فضا پرتاب شده است.

بروس جاکوسکی ، دانشمند برجسته سیاره ای در دانشگاه کلرادو بولدر که اخیراً ریاست یک گروه ویژه ناسا را ​​بر عهده داشت و وظیفه بررسی آینده تحقیقات سیاره سرخ را بر عهده داشت ، گفت: “مریخ نورد Perseverance Mars یک گام مهم بعدی در مطالعه ما درباره مریخ است.” پایداری ، با تأکید بر جمع آوری مواد تا روزی بتواند به زمین برگردد ، برای چنین برنامه هایی بسیار مهم است.

“همراه با علمی که پایداری در هنگام کشف دهانه Jezero روی سطح انجام خواهد داد ، با جمع آوری نمونه ها از مناطق کلیدی سطح ، این اولین گام در بازگشت نمونه ها از سطح مریخ به زمین خواهد بود. انتظار می رود تجزیه و تحلیل این نمونه ها انقلابی در درک ما از مریخ ، تاریخچه آن و اینکه آیا شواهدی از زندگی امروز یا گذشته وجود دارد ، داشته باشد. “

از دیگر وظایف اصلی می توان به رهاسازی یک هلیکوپتر مریخ اشاره کرد ، که در حال شناسایی مناطق بلافاصله اطراف محل فرود انتخاب شده خود است ، یک سیستم باستان-دریاچه دلتا که ممکن است حاوی نشانه هایی از حیات میکروبی فسیل شده باشد. سپس هدف او کنترل دستگاه نسل اول برای تبدیل هوای مریخی اشباع شده از دی اکسید کربن به اکسیژن است. اگر بزرگتر ساخته شود ، نسل تکنولوژیکی این روتر می تواند با تولید گاز تنفس و سوخت موشک از هیچ جا ، به پشتیبانی از کاوشگران آینده انسان در مریخ کمک کند.

هدف اصلی استقامت در جمع آوری نمونه ها یک وظیفه هرکول است که مریخ نورد را از یک مأموریت علمی یکبار مصرف به یک سنگر تبدیل خواهد کرد برای بیشتر ، اگر نه همه ، آن چه در روابط فعلی ما با سیاره سرخ پیش رو است. جمع آوری و ذخیره نمونه های گرانبها برای بازگشت احتمالی به زمین ، نقطه آغاز یک تلاش پیچیده ، چند بخشی و مگادولار به نام بازگشت Mars Mars (MSR) خواهد بود. در صورت موفقیت ، ماندگاری ماده اتصال دهنده ای خواهد بود که بسیاری از نسل ها و زیرشاخه های برنامه ریزی علمی-سیاره ای را در یک کل منسجم و جامد متحد می کند. در غیر این صورت ، بسیاری از ساختمان های اکتشافی مریخ که با دقت ساخته شده اند ، می توانند خراب شوند.

یک مریخ نورد به اندازه اتومبیل پس از سلامتی و سلامت بر روی زمین ، نیاز به جمع آوری نمونه های سنگ و خاک دارد و حتی ممکن است جرعه ای از جو مریخ را نیز نوش جان کند. این نمونه ها باید با دقت در ده ها لوله به اندازه سیگار برگ قرار داده شوند ، که برای بازیابی بعداً از مریخ نوردهای رباتیک اضافی ، مهر و موم شده و در سطح سیاره آزاد می شوند. ماندگاری 43 نمونه را حمل می کند. پنج مورد از آنها “لوله های شاهد” هستند که در معرض محیط مریخ قرار می گیرند تا آلودگی های زمینی را که ممکن است هنگام نمونه گیری از مریخ نورد وارد شود ، شناسایی کنند. این 38 لوله را برای نگه داشتن قسمتهایی با دقت انتخاب شده مریخ برای سالها در انتظار بازیابی باقی می گذارد.

مأموریت اصلی ماندگاری یک سال مریخ را شامل می شود که معادل کمی کمتر از دو سال زمینی است ، اگرچه عمر ماهر دستگاه 1.5 سال یا حدود سه سال زمینی است.

حتی قبل از اینکه مریخ نورد با خیال راحت پایین بیاید و در مریخ آلوده شود ، یک بحث فعال در مورد خروج احتمالی آن از دهانه ژزرو وجود دارد ، زیرا برنامه های اولیه برای حرکت دائمی در زمین های ناهموار ، عبور از لبه دهانه و دزدکی حرکت کردن در جای دیگر. همسایه منطقه نیل پلانوم. پس از حضور ، مریخ نورد ممکن است یک انبار دوم با نمونه های انتخاب شده ایجاد کند – البته با این فرض که مریخ نورد سالم است ، لوله هایی از برداشت خود از Jezero باقی مانده است و مأموریت های برنامه ریزی پیچیدگی استخراج نمونه ها از یک حافظه پنهان اضافی را می پذیرند. سایت. این مفهوم “انبار دوم” بازگشت علمی مأموریت را بیش از آنچه هدف اولیه ، نمونه اولیه آن در نظر گرفته می شود ، به حداکثر می رساند ، اما به هر حال تضمین نشده است.

با این حال ، با توجه به اینکه نمونه برداری و پنهان سازی واقعی در حال انجام است ، مراحل بعدی پس از استقامت نسبتاً محکم است و شامل چندین فضاپیمای بعدی است که با همکاری ناسا و آژانس فضایی اروپا ساخته و به مریخ فرستاده شده است.

ابتدا ، در سال 2026 ، یک مأموریت آزمایشی اجکتور برای فرود آمدن Sample Fetch Rover و Mars Ascent Vehicle (MAV) آغاز می شود. این کلکسیون سریع مریخ نورد پس از آزاد شدن ، لوله های آزمایش را گرفته و آنها را در ظرف تعبیه شده در بینی MAV ذخیره می کند تا دوباره از سیاره به مدار خارج شود. در صورتی که مریخ نورد بازیابی به هیچ وجه از کار بیفتد ، بعید است که تمام نمونه هایی که قبلاً توسط Persistence روی سطح باقی مانده بودند ، بازیابی شوند. برای جلوگیری از این غیرقابل پیش بینی بودن ، برنامه ریزان استقامت در حال بررسی این هستند که مجموعه ای از نمونه های علمی با ارزش بالا را روی مریخ نورد بگذارند. به شرطی که مریخ نورد هسته ای نیرومند باقی بماند ، می تواند این نمونه های بسیار ارزشمند را به MAV برساند.

آخرین مرحله جنگ صلیبی MSR ، مدارگردیدن به مریخ است که نمونه های بکر مریخ را که برای سفر موشکی به کره زمین در حال چرخش است ، رهگیری می کند و بار حیاتی را در سال 2031 به صحرای یوتا می اندازد.

هزینه این تور رباتیک با دقت طراحی شده اخیراً توسط کمیته بررسی مستقل ناسا بین 3.8 تا 4.4 میلیارد دلار تعیین شده است ، رقمی که تقریباً 2.4 میلیارد دلار در حال حاضر برای ماموریت Perseverance هزینه نشده است. مارس 2020

بازگشت سرمایه گذاری

برای اطمینان از اینکه این رقم حیرت انگیز منجر به بهترین انفجار می شود ، بیش از 200 محقق مریخ در 21 ژانویه در یک سمینار استراتژی مجازی شرکت کردند که اختصاص به ایجاد یک استراتژی روشن در مورد چگونگی دقیق پنهان نگه داشتن نمونه های استقامت داشت. همه آنها در یک مورد اتفاق نظر داشتند: ماهیت بالای برنامه چند جانبه MSR بحث های آنها را فوری و کمی بیش از حد دشوار کرد.

Brandi Carrier ، نمونه گیر مریخ در آزمایشگاه پیشرانه جت (JPL) تازه تأسیس MSR Campaign ، گفت که توسعه یک طرح منسجم ذخیره نمونه “یک گام اساسی در اطمینان از بهینه سازی عملیات مریخ نورد و برنامه ریزی نمونه برداری برای کاهش خطر و ارائه بهترین نمونه برداری ممکن است. روی زمین. “

روایت هری مکسوین ، زمین شناس سیاره ای در دانشگاه تنسی در ناکسویل آمریکایی علمیوی گفت: “این یک سیستم بسیار پیچیده از مأموریت ها است ، هر یک در نوع خود چالش برانگیز است ، بنابراین ما مجبور خواهیم بود انگشتان دست خود را حفظ کنیم.”

او ادامه می دهد اما قمار ارزش آن را دارد. ماکسوین می گوید ، نمونه های برگشتی از ماه ، دنباله دار و خورشید (به شکل باد خورشیدی گرفته شده) ، در درک علمی این اشیا extra فرازمینی انقلابی ایجاد کرده اند و “MSR تقریباً به طور قطع همان کار را خواهد کرد.” وی افزود که نمونه ها “هدیه ای است که همچنان اهدا می شود” ، اشاره به کشفیات جدیدی که اکنون ، بیش از نیم قرن پس از اولین فرود ماه آپولو و مجموعه ای از نمونه ها ، با استفاده از روش های تحلیلی جدید در این ماه که با دقت آماده شده است ، انجام شده است. سنگها

به نظر می رسد احتمال آلودگی متقابل سیاره ای بسیار دور باشد ، متخصصان نجوم می خواهند از بازگشت میکروب های بالقوه خطرناک مریخ به نمونه ها جلوگیری کنند. بنابراین ، پیش شرط بازگشت نهایی آنها به زمین قرنطینه آنها خواهد بود ، تا اینکه با تجزیه و تحلیل یا عقیم سازی ، آنها برای رهاسازی در خارج از آزمایشگاه های خارجی ایمن در نظر گرفته شوند.

کار در حال انجام است تا مشخص شود دقیقاً مراکز نمونه برداری برای جلوگیری از آلودگی تصادفی زیست کره زمین باید انجام دهند. سالها و در گزارش پس از گزارش ، جامعه علمی با این سوال دست به گریبان بوده است که چقدر چنین تسهیلاتی می تواند کمینه باشد ، زیرا هزینه ، توانایی ها و آمادگی آن می تواند بر سایر تلاش های MSR تأثیر بسزایی بگذارد. در حالت ایده آل ، جامعه دانشمندان مریخ می خواهند تا آنجا که ممکن است تحقیقات مرتبط با نمونه در آزمایشگاه های تحقیقاتی معمولی خارج از محدوده ایمنی زیستی انجام شود ، جایی که احتمالاً سریعتر ، بهتر و ارزان تر پیش می روند.

مایکل مایر ، دانشمند برجسته برنامه اکتشاف مریخ ناسا در مقر ناسا ، می گوید که برای تحقیق فرمولهایی که برای چنین تأسیساتی مورد نیاز است ، بودجه وجود دارد. وی گفت: گروه برنامه ریزی علمی MSR در حال تهیه لیستی از الزامات است که بیشتر برای تأمین هزینه ها است.

مایر گفت: “همانطور که حدس می زنید ، داشتن نمونه هایی از مریخ که ما بکر و حاوی آنها هستیم ، حتی اگر علم خارق العاده ای را امکان پذیر می کند ، یک چالش است.”

خلاقیت علمی

با پیشرفت ابتکار MSR ، افرادی نیز وجود دارند که عاشق این طرح نیستند.

Fran Bagenal ، استاد افتخاری و دانشمند سیاره ای در دانشگاه کلرادو بولدر ، در حال گرسنگی برای مقصد دیگر برای تحصیل در منظومه شمسی است و نگران هزینه بازگشت نمونه ای از سیاره سرخ به زمین است.

“به جای هزینه بازگشت نمونه کوچکی به زمین ، جایی که واقعاً آزمایشگاه هایی وجود دارد که می توانند اندازه گیری های بسیار دقیق را انجام دهند ، من فرض می کنم که ارسال بسیاری از فضاپیماهای کوچک به طیف وسیعی از مکان ها علمی تر است. [on Mars] باگنال می گوید: “برای خراشیدن و بو دادن.” “این می تواند ایده دامنه محیط شیمیایی را ارائه دهد. همچنین این امر می تواند تصمیم آگاهانه تری در مورد محل جمع آوری این نمونه ارزشمند برای بازگشت به زمین فراهم کند. “

متعادل سازی هزینه های تحقیقات سیاره ای برای ارائه تصویری عمیق و جامع از کل منظومه شمسی امری حیاتی است ، Bagenal می گوید ، که باید ما را مجبور به مواجهه با این س difficultال دشوار کند که آیا تمرکز بر مریخ موجه است.

وی گفت: “من از اینكه در مورد سیاره خواهرمان زهره ، كه می تواند درس های ارزنده ای برای زمین داشته باشد ، كم می دانیم. در مورد گرم شدن کره زمین صحبت کنید! “باگنال می گوید. “علایق تحقیقاتی من در منظومه شمسی زیاد است.” من نگرانم که هزینه های زیاد در مریخ باعث به تعویق افتادن مأموریت های اورانوس یا نپتون شود [each] فقط یکبار با فضاپیماهای ویجر در سالهای 1986 و 1989 مورد کاوش قرار گرفت. “

در همین حال ، رقص طولانی مدت ناسا در مریخ دور با مریخ نورد موی صلیب Perseverance در غواصی آینده خود به سیاره سرخ ادامه دارد.

نیازی به گفتن نیست که کمپین MSR با فرود Perseverance قطع می شود. گذشته مملو از فضاپیماهای ناموفق در این سیاره است که باعث و آزمایش این اعتبار می شود: “مریخ دشوار است.

کریر به JPL گفت: “من فکر می کنم که در صورت عدم موفقیت در یک مأموریت دائمی ، MSR باید به مرحله اول بازگردد و برنامه ریزی برای مأموریت های بازیابی تا زمانی که فرصت دیگری برای جمع آوری نمونه ها وجود داشته باشد ، ادامه خواهد یافت.” “با این حال ، در حال حاضر ، ما در حال برنامه ریزی برای موفقیت هستیم تا اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود ، همه چیز به جلو حرکت کند. خوشبختانه ، فقط در طی چند روز خواهیم فهمید که آیا Perseverance با موفقیت فرود آمده یا در مریخ فعالیت می کند! “


منبع: khabar-nab.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*