پیشینیان
اولین مریخ نوردی که با موفقیت روی مریخ فرود آمد ، سوجورنر آمریکایی بود. به عنوان بخشی از برنامه Mars Pathfinder ، در سال 1997 ، او به مدت سه ماه کامل روی کره زمین کار کرد ، در مواقعی که از عمر تخمینی فراتر رفت. این مریخ نورد با وظایف بسیار دشواری روبرو نبود - واقعیت یافتن یک دستگاه رباتیک زمینی در سیاره سرخ ، باعث سر و صدا در جهان شد. با این وجود ، سوجورنر موفق به ارسال عکس های زیادی از مریخ و همچنین انجام مطالعات ساده هواشناسی و زمین شناسی شد.
دو سال بعد ، ناسا دوباره مأموریت مریخ را به فضا فرستاد و هدف آن مطالعه دقیق خاک و شرایط آب و هوایی این سیاره بود. ماموریت Mars Polar Lander با شکست به پایان رسید - خودروی فرود به دلایلی که هنوز نامعلوم است سقوط کرد. بر روی فضاپیما ، رادار لیزری روسی (لیدار) ، که برای مطالعه ترکیب جو طراحی شده بود ، نیز ناپدید شد.
آمریکایی ها به عنوان رهبران بلامنازع جهان در اکتشاف مریخ وارد قرن 21 شدند و موفقیت خود را در سال 2003 با راه اندازی برنامه مریخ کاوش مریخ حمایت کردند. طبق برنامه ، دو مریخ نورد قرار بود این سیاره را مطالعه کنند - Spirit و Opportunity. هر دو مریخ نورد در ژانویه 2004 با فاصله 21 روز زمینی بر سطح مریخ فرود آمدند. طراحی Opportunity آنقدر قابل اعتماد و با دوام بود که مریخ نورد تا ژوئن 2018 به کار خود ادامه داد.
در حال حاضر یک مریخ نورد 900 کیلوگرمی کنجکاوی با منبع تغذیه رادیوایزوتوپ در مریخ کار می کند که در آگوست 2012 به این سیاره برخورد کرد. وظیفه اصلی آن حفاری و بررسی نمونه ها است. در حال حاضر ، ماموریت به طور نامحدود تمدید شده است.
این برای آمریکایی ها کافی نبود و حتی پیش از این ، در سال 2008 ، یک ایستگاه کوچک ققنوس روی کره زمین ظاهر شد ، یکی از ماموریت های آن جستجوی حیات فرازمینی بود. این دستگاه با حرکت سازگار نبود ، نسبتاً ارزان بود (400 میلیون دلار) و تنها چند ماه در حالت فعال زندگی کرد. با این وجود ، ققنوس آب را در مریخ کشف کرد و یک تجزیه و تحلیل شیمیایی ساده از خاک انجام داد.
تقریباً ده سال طول کشید تا آمریکایی ها جایگزین ربات کاوش ثابت شوند که در پاییز سال 2008 آفلاین شد. ایستگاه لرزه نگاری مریخ با دکل InSight ناسا در سال 2018 روی کره زمین فرود آمد و تا به امروز نتایج تحقیقات خود را با موفقیت به زمین ارسال کرده است.
وجود یک دستگاه متحرک و یک دستگاه مریخی ثابت برای آمریکایی ها به وضوح کافی نیست. برای تثبیت حضور خود در مریخ ، در 18 فوریه 2021 ، مریخ نورد پرسورسانس روی سطح فرود آمد. و هلیکوپتر مخصوص خودش را دارد.
آیا زندگی در مریخ وجود دارد؟
اول از همه ، پشتکار بزرگترین مریخ نوردی است که تاکنون بر روی سیاره سرخ فرود آمده است. ایلان ماسک یک بار رودستر برقی خود را به فضا منجمد کرد و ناسا یک مریخ نورد به اندازه خودرو به مریخ فرستاد. استقامت حدود 3 متر طول ، 2.7 متر عرض و 2.2 متر ارتفاع دارد. برای یک مریخ نورد نسبتاً بزرگ ، از مواد فوق قوی و فوق سبک استفاده شد ، به همین دلیل است که وزن دستگاه در شرایط زمینی به سختی از یک تن تجاوز می کند. در شرایط مریخ ، پشتکار دو و نیم بار کمتر وزن خواهد داشت.
راه اندازی چنین پروژه پیچیده و گران قیمت (بیش از 3 میلیارد دلار) باید توسط یک برنامه تحقیقاتی مناسب در مریخ پشتیبانی شود. برای توجیه هزینه های صرف شده ، آمریکایی ها مریخ نورد را همزمان با چندین ابزار جالب مجهز کردند.
اول از همه ، این دستگاه مدل MOXIE برای سنتز اکسیژن از دی اکسید کربن در جو مریخ است که نسبت آن به 93 می رسد.در تئوری ، همه چیز بسیار ساده است - از مولکول دی اکسید کربن CO2 اکسیژن اتمی را پاره می کنیم و آن را با یکی از همان ترکیب می کنیم. اگزوز مونوکسید کربن و اکسیژن مولکولی تولید می کند که کاملاً قابل تنفس است.
قبل از آن ، در شرایط فضا ، اکسیژن با الکترولیز آب سنتز می شد ، اما برای زندگی یک نفر ، یک کیلوگرم کامل آب در روز مورد نیاز است - این روش برای مریخ قابل استفاده نیست. به طور خلاصه ، دستگاه MOXIE دی اکسید کربن را فشرده می کند ، آن را تا 800 درجه گرم می کند و جریان الکتریکی را از آن عبور می دهد. در نتیجه ، اکسیژن خالص در آند سلول گازی و مونوکسید کربن در آند آزاد می شود. سپس مخلوط گاز سرد می شود ، خلوص آن بررسی می شود و در جو مریخ رها می شود.
بدیهی است که در آینده ای دور ، هزاران دستگاه تولید کننده از این قبیل دی اکسید کربن مریخ را در فضایی دوستدار انسان پردازش می کنند. قابل ذکر است که این فناوری پیشرفته ترین نیست. هنوز ، طبق نظریه ، از دو مولکول CO2 فقط یک O تولید می شود2… و این بسیار از اثربخشی واقعی چنین تاسیساتی فاصله دارد. ایده تجزیه دی اکسید کربن به کربن C و مولکول O بسیار جالب تر است2… در سال 2014 ، مجله Science روشی برای سنتز اکسیژن از CO منتشر کرد2 تحت تأثیر لیزرهای ماوراء بنفش پنج سال بعد ، م Instituteسسه فناوری کالیفرنیا به این ایده رسید که مولکولهای دی اکسید کربن را در سطوح بی اثر مانند ورقه طلا شتاب داده و به آنها ضربه بزند. در نتیجه این درمان وحشیانه ، دی اکسید کربن به اکسیژن مولکولی و کربن ، یعنی دوده تقسیم می شود. اما در حالی که چنین تکنیک هایی از کمال تکنولوژیکی دور هستند ، و ناسا باید به دستگاه هایی مانند MOXIE اکتفا کند.
دومین ابزار جالب برای مریخ نورد PIXL است که برای اسکن مناطق اطراف با اشعه ایکس طراحی شده است. این دستگاه آزمایش از راه دور خاک را برای مواد شیمیایی و عناصری که می توانند نشانگر موجودات زنده باشند انجام می دهد. توسعه دهندگان اطمینان می دهند که PIXL قادر است بیش از 26 عنصر شیمیایی را تشخیص دهد. یک کار مشابه توسط اسکنر چند کاره SuperCam انجام می شود که قادر است ترکیب اتمی و مولکولی سنگها را از هفت متر تعیین کند. برای این منظور ، مجهز به لیزر و حسگرهای مادون قرمز بسیار حساس است.
و این همه ماجرا نیست. تجزیه و تحلیل وجود آثار زنده توسط "متخصصان پزشکی قانونی" SHERLOC و WATSON انجام می شود. SHERLOC در محدوده فرابنفش کار می کند و سنگ های اطراف را با لیزر کاوش می کند. این اصل بسیار شبیه به کار یک آدم زمینی است که به دنبال شواهد بیولوژیکی با چراغ قوه UV است. WATSON ، به نوبه خود ، همه مواردی را که روی دوربین اتفاق می افتد ، ثبت می کند. یک جفت سنسور به همراه اشعه ایکس PIXL در انتهای رونق مریخ نورد قرار دارند.
پشتکار مته ای برای کاوش در فضای داخلی مریخ ندارد. برای این منظور ، از اسکنر رادار RIMFAX استفاده می شود که قادر به "اسکن" مریخ تا عمق 10 متری است. GPR سطح زیرین را ترسیم کرده و رسوبات یخ مریخ را جستجو می کند.
مریخ نورد با هلیکوپتر
اصلی ترین "متوقف کننده نمایش" پشتکار نه ابر ابزارهایی است که در بالا توضیح داده شد و نه حتی یک نیروگاه هسته ای ، بلکه اولین هواپیمایی است که برای مریخ ساخته شده است. مریخ نورد پس از فرود در دهانه مریخ Jezero ، یک هلیکوپتر کواکسیال مینیاتوری را زیر شکم خود آورد. در بهترین سنت های فضانوردی آمریکایی ، نام هلیکوپتر با رقابت انتخاب شد و بهترین نبوغ بود. توسط وانیزا روپانی ، دانش آموز کلاس یازدهم از نورث پورت.
هلیکوپتر هیچ گونه تجهیزات علمی را حمل نمی کند. وظیفه اصلی آن نشان دادن پتانسیل پرواز در جو مریخ است که تقریباً کاملاً از دی اکسید کربن تشکیل شده است. جو سیاره سرخ از نظر چگالی شبیه به زمین است ، اما گرانش آن 2.5 برابر کمتر است. هواپیما 1 ، 8 کیلوگرم می کشد و برای وزن خود مجهز به پروانه های نسبتاً کوچک است (سرعت چرخش - 2537 دور در دقیقه) - پاداش گرانش مریخ.با این حال ، کاهش شدید دمای هوا بر روی سطح کره زمین ، مهندسان را مجبور به ساخت یک سیستم حفاظتی حرارتی پیچیده بر روی هلیکوپتر کرد. اولین پرواز Ingenuity زودتر از 8 آوریل برنامه ریزی شده است و کل برنامه آزمایشی باید ظرف یک ماه به پایان برسد. هلیکوپتر یکبار مصرف است - پس از آزمایش روی مریخ به عنوان آوارهای بیگانه باقی می ماند. استقامت نیز در نهایت به قطعه ای مرده از آلیاژهای گران قیمت تبدیل می شود ، اما چرخه عمر آن بسیار طولانی تر است.
فرض بر این است که Perseverance ماهواره خود را در ظرف محافظتی به شکل گیتار می اندازد ، چند ده متر عقب می رود و از راه دور برنامه پرواز آزمایشی را راه اندازی می کند. هلیکوپتر باید بدون خروج از منطقه تحت نظر دوربین ها و اسکنرها در اطراف مریخ نورد پرواز کند. سخت ترین قسمت زنده ماندن در اولین شب سرد مریخ برای هلیکوپتر مینیاتوری است. اگر در حال مطالعه مطالب قبل از 8 آوریل 2021 هستید ، پس مریخ نورد مریخی در حال حرکت به سمت میدان هوایی از پیش تعیین شده برای پرتاب هوش است.
