استقامت تلاش پیچیده ای را برای آوردن صخره های مریخ به زمین آغاز می کند علوم پایه


SMITHSONIANMAG.COM |
22 فوریه 2021 ، ساعت 8 صبح

Perseverance Rover در آستانه تهیه مجموعه ای بی نظیر از سنگ است. در 18 فوریه ، مریخ نورد در دهانه ی یزرو در مریخ فرود آمد تا نمونه های سنگی را جمع آوری کند و در جستجوی نشانه هایی از حیات میکروبی باستان در دلتاهای قابل مشاهده که زمانی آب جریان داشت ، شروع کند. مریخ نورد آماده است 38 لوله شیشه ای را از سطح مریخ پر کند و سپس آنها را به عنوان کارت های سنگی ، سوغاتی به زمین بفرستد تا به دانشمندان نشان دهد که کجا بود. اما نمونه ها برای رسیدن به مقصد نهایی باید مسیر تحویل پیچیده ای را طی کنند.

این مأموریت به نام Mars Sample Return به دو پرتاب موشک دیگر از زمین احتیاج دارد که در حال حاضر برای 2026 و 2031 برنامه ریزی شده است و یک پرتاب موشک از مریخ که می تواند اولین پرتاب از سیاره دیگری باشد. اگر این طرح به نرمی کار کند ، ماموریت اولین نمونه از سنگهای سیاره دیگر را ذخیره می کند – پر از جزئیات در مورد زمان ، مکان و نحوه جمع آوری آنها. این ماموریت با یک نمونه فرود آمدن بر روی گل و لای در زمین آزمایش و تمرین یوتا پایان می یابد. دانشمندان روی کره زمین می توانند برای یافتن جزئیات در مورد آب و هوای سیاره سرخ ، تاریخ زمین شناسی و حتی نشانه های ظریف زندگی در نمونه ها جستجو کنند.

دیوید اسپنسر ، مدیر کمپین نمونه مریخ در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا گفت: “این چیزی است که کل جامعه اکتشافی مریخ واقعاً از آن هیجان زده و منتظر آن هستند.” “و استقامت این اولین قدم مهم است.”

پایداری با تجهیزات علمی فراوانی همراه است که به او کمک می کند علائم حیات خود را جستجو کند ، مانند SHERLOC که با استفاده از لیزر ماوراlet بنفش برخی از جزئیات مواد معدنی را مشاهده می کند و SuperCam که می تواند ترکیبات آلی را از فاصله دور تشخیص دهد. اما SHERLOC به اندازه یک کتاب گالینگور بزرگ است و SuperCam به اندازه دو جعبه کفش مرتب است. دانشمندان برای مطالعه سن ، ساختار ، ترکیب مواد معدنی یا آب و هوایی که در آن سنگ تشکیل شده است ، نیاز به دسترسی به تجهیزات نزدیک به اندازه مایکروویو یا یخچال دارند.

جولیان گروس ، دانشمند سیاره ای در دانشگاه راتگرز ، اکنون معاون کیوریتم نمونه های قمری آپولو در ناسا ، نوشت: “این ابزارها نمی توانند روی مریخ نورد باشند ، بسیار بزرگ و حساس و بسیار نگهدارنده هستند.” اگر ما می خواهیم نحوه شکل گیری این سنگ ها را بفهمیم ، ما باید از این ابزارها استفاده کنیم. “

لوله های مریخ برای جمع آوری خاک

یک سینی حاوی 39 لوله آزمایش در مریخ نورد Perseverance نصب شد.

(ناسا / JPL-Caltech / KSC)

بیش از 30 سال پیش ، یک تیم بین المللی از دانشمندان گزارشی نوشتند که جزئیات علاقه آنها به ماموریت برای بازگرداندن نمونه هایی از مریخ را بیش از 30 سال پیش شرح داده است. جامعه علمی پس از آن می دانست که یک مأموریت سریع برای نمونه ، که اخیراً توسط سیارک ها به دست آمده است ، با توجه به مأموریت بین سیارات ، ارزش آن را در مریخ نخواهد داشت. (ژوئیه گذشته ، ناسا و آژانس فضایی اروپا تخمین زدند که این هزینه حدود 7 میلیارد دلار است.)

یک مأموریت مفید برای بازگرداندن نمونه ها از مریخ مستلزم گرفتن یک نمونه از مکان های جالب علمی است. گروس می گوید: “سنگ ها و مواد معدنی شرایط محیطی را که از آن متبلور شده اند ثبت می کنند.” “بنابراین ، با بازگشت این نمونه هایی که در یک گروه سنی قرار دارند و در دوره های مختلف تاریخ مریخ متبلور می شوند ، می توانیم پاسخ برخی از این سالات اساسی را بدهیم.”

Permanence اولین سال مریخی خود ، معادل 687 روز زمینی را در دهانه Jezero ، فشرده سازی نمونه های سنگ و سنگ سنگ نیم اونس در برخی از لوله های شیشه ای خود سپری خواهد کرد. بیشتر نمونه ها به صورت جفت جمع آوری می شوند. در مقطعی از سال اول ، Perseverance نمونه ای از حافظه پنهان را در دهانه Jezero آزاد می کند – در حالی که مجموعه دوم نمونه ها را در کشتی حفظ می کند.

تمرینات سرسختانه برای تمرین سنگ

در این تصویر Perseverance با استفاده از مته خود هسته نمونه سنگی مریخ را می سازد.

(NASA / JPL-Caltech)

اگر مریخ نورد پس از یک سال مریخی همچنان عملیاتی باشد ، ناسا فرصتی برای ادامه ماموریت خواهد داشت. مریخ نورد به لبه دهانه Jezero می غلتد و نمونه های بیشتری را هم از داخل دهانه و هم در امتداد خط الراس آن ، و همچنین به صورت جفت جمع می کند. هنگامی که مریخ نورد آخرین لوله نمونه خود را پر کند ، یک حافظه نهان دوم را روی سطح مریخ می اندازد – دوباره مجموعه دوم نمونه های جمع آوری شده را حفظ می کند.

وقتی پایداری لوله ها را می گذارد ، نمی تواند آنها را پس بگیرد. مریخ نورد دور خواهد شد و لوله های شیشه ای با نمونه های زمین شناسی گرانبها را در سطح یک سیاره دور قرار می دهد. این ممکن است خطرناک به نظر برسد ، اما ناسا برنامه ای دارد.

اسپنسر می گوید: “هرگاه آنها را روی سطح قرار دهیم ، هر لوله و مکانی که در آن قرار دارد را به طور کامل مستند می کنیم.” ناسا از نشانه های محلی برای مرجع زمینی و همچنین اندازه گیری های مداری برای ردیابی لوله ها استفاده خواهد کرد. “بنابراین ما تا سطح سانتی متری که هر لوله در سطح مریخ قرار دارد ، خواهیم فهمید.”

ماندگاری همچنین وظیفه تعیین محل فرود مرحله بعدی مأموریت بازگشت نمونه ، نمونه نمونه را دارد.

قرار است نمونه چشمه فرود در سال 2026 زمین را ترک کند و نمونه Fetch Rover را که توسط آژانس فضایی اروپا طراحی و ساخته می شود ، بسته بندی کند. این مریخ نورد پنج پا دارای چهار چرخ سرعت ، صفحات خورشیدی برای تأمین نیرو و یک کار خواهد بود: نمونه های استقامت را برای ارسال آنها به زمین جمع کنید.

مریخ نورد به مختصات کش Perseverance خواهد رفت و با استفاده از بینایی ماشین و فناوری هوش مصنوعی با استفاده از بازوی رباتیک نمونه های سطح مریخ را به طور مستقل شناسایی و جمع آوری می کند – حتی اگر چندین سال لوله های شیشه ای پوشانده شده باشد می تواند این کار را انجام دهد. گرد و غبار هزینه می کند.

انتقال به صخره ای در مریخ

یک بازوی رباتیک در این تصویر نمونه هایی از سنگ های مریخ و خاک استخراج مریخ نورد را به یک مکان فرود منتقل می کند.

(NASA / JPL-Caltech)

و اگر مشکلی در مریخ نورد Fetch وجود داشته باشد ، Perseverance نمونه های پشتیبان دارد.

اسپنسر می گوید: “چالش برانگیزترین جنبه بازگشت از نمونه نمونه مریخ فقط زنجیره طولانی از حوادث است که همه برای موفقیت لازم دارند. “ما در تلاش هستیم تا آنجا که می توانیم ثبات ایجاد کنیم. یک جنبه از این امر این است که مریخ نورد Perseverance قادر خواهد بود نمونه ها را مستقیماً به SRL تحویل دهد [Sample Retrieval Lander]. “

به محض رسیدن لوله های آزمایش از دستگاه Perseverance یا مریخ نورد Fetch به دستگاه استخراج آزمایش ، آنها در ظرفی به اندازه فوتبال به نام Orbiting Sample Canister بسته بندی می شوند. جعبه قادر به نگهداری همه نمونه های جمع آوری شده نخواهد بود. فقط می تواند یک حافظه پنهان را نگه دارد. اسپنسر گفت ، لوله های شیشه ای در گروه دوم ، که شامل سنگ هایی در داخل و در امتداد دهانه Jezero هستند ، اولین کسانی هستند که مریخ را ترک می کنند ، زیرا آنها دارای تنوع بیشتری از نمونه ها و بنابراین ارزش علمی بیشتری هستند.

یک موشک از مریخ پرتاب شد

در این تصویر ، یک وسیله نقلیه ناسا برای صعود به مریخ از سطح مریخ پرتاب شد که دارای لوله هایی حاوی نمونه سنگها و خاک بود.

(NASA / JPL-Caltech)

كانيستر نمونه مداري در مدار نمونه بازيابي لندر (Mars Ascent Vehicle) بارگيري خواهد شد كه مي تواند نخستين موشكي باشد كه از سياره اي غير از زمين پرتاب مي شود. او جعبه را به مدار مریخ می برد ، جایی که جعبه می تواند تا یک دهه به دور سیاره بچرخد.

آژانس فضایی اروپا برای تحویل نهایی نمونه ها به زمین ، مأموریت بازگشت زمین را در سال 2031 آغاز می کند. آژانس قصد دارد ماهواره ای را در مدار مریخ قرار دهد که می تواند جعبه را رهگیری کند و آن را در لایه دیگری از حفاظت ، در در صورت پوشیده شدن از گرد و غبار مریخ. سپس ماهواره با معدن خود به زمین پرواز می کند ، جعبه را به یک کپسول منتقل می کند تا وارد زمین شود و آن را روی گل یوتا بیندازد ، جایی که زمین شناسان ویران شده آن را بازیابی می کنند.

وسیله نقلیه در مریخ

وسیله نقلیه صعود مریخ یک کانتینر نمونه را به بالای سطح مریخ می اندازد.

(NASA / JPL-Caltech)

ناسا و آژانس فضایی اروپا هنوز در مورد نحوه توزیع نمونه های مریخ به جامعه علمی تصمیم نگرفته اند. هنگامی که فضانوردان آپولو نمونه هایی را از ماه پس گرفتند ، ناسا پیشنهادهایی را از دانشمندان جهان برای پروژه های تحقیقاتی مبتنی بر سنگ های ماه گرفت. این پروژه ها زندگی و مرگ میدان مغناطیسی ماه ، شکل گیری ماه و زمین و تاریخ هوای کیهانی طی میلیاردها سال را روشن می کنند.

هدف اصلی از استقامت ، جستجوی علائم حیات متحجر در مریخ است ، اما چیزهای زیادی برای یادگیری در مورد همسایه این سیاره در زمین وجود دارد ، صرف نظر از نتایج. نمونه ها می توانند ایده ای از تاریخ مریخ ارائه دهند و به دانشمندان در پیش بینی آینده دور زمین کمک کنند. و هرگونه اطلاعات در مورد محیط مریخ می تواند به فضانوردانی کمک کند که روزی اولین گامهای بشریت را در سیاره سرخ برمی دارند.

گروس گفت: “بازگشت نمونه هایی که در آزمایشگاه های زمینی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند برای درک ما از فرایندهای سیاره ای که گوشه جهان ما را شکل داده اند بسیار مهم است.” با “بازگرداندن نمونه هایی که در دوره های مختلف تاریخ مریخ دارای سنین مختلف هستند و در دوره های مختلف متبلور می شوند ، می توانیم به برخی از این س questionsالات اساسی پاسخ دهیم که در نهایت به ما کمک می کند روزی با خیال راحت مریخ را کشف کنیم.”




منبع: khabar-top.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*