نگاهی به مریخ‌نورد اینسایت ناسا: از آغاز پروژه تا پرتاب

0
نگاهی به مریخ‌نورد اینسایت ناسا: از آغاز پروژه تا پرتاب

آخرین پروژه ناسا در مسیر سفر به مریخ چند روز پیش آغاز شد. کاوشگر جدید قرار است در مورد لرزه‌های مریخ و بخش‌های درونی سیاره اطلاعاتی جمع‌آوری کند.

 

چند روز پیش شاهد یک رویداد مهم در عرصه‌ی فعالیت‌های فضایی و تلاش جاه‌طلبانه‌ی ناسا برای دستیابی به مریخ بودیم: فضاپیمای اینسایت ناسا در صبحگاه روز پنجم ماه می (شنبه ۱۵ اردیبهشت) به وقت کالیفرنیا، سفر خود به مقصد مریخ را آغاز کرد؛ سفری ۶ ماهه برای پرده برداشتن از برخی رازهای سیاره‌ی سرخ.

راکت اطلس ۵ در ساعت ۷ و ۵ دقیقه صبح به‌ وقت شرق آمریکا، از محیط مه‌آلود پایگاه نیروی هوایی فاندنبرگ به آسمان پرتاب شد. افراد سحرخیز در لس آنجلس و سن‌دیگو این شانس را داشتند که مسیر سرخ و کمانی‌شکل این پرتاب را در آسمان شهرشان مشاهده کنند.  برپایه‌ی زمان‌بندی‌، اینسایت در روز ۲۶ ماه نوامبر سال جاری میلادی در سطح مریخ فرود خواهد آمد.

 

اما به‌جز این آمار و ارقام اولیه در مورد زمان و محل پرتاب، چه باید درباره‌ی اینسایت بدانیم؟ در ادامه‌ی مقاله سعی می‌کنیم شما را با ویژگی‌های کلی این کاوشگر و اهداف ناسا از ارسال آن به سیاره‌ی سرخ آشنا کنیم.

اینسایت به یکی از خسته‌کننده‌ترین مکان‌های سیاره قرمز (مریخ) خواهد رفت. نقطه‌ی فرود فضاپیما، هامونه الیسیوم خواهد بود که مکانی تماما صاف و هموار است و هیچ کوهی حتی در دوردست‌های آن پیدا نمی‌شود و شاید حتی صخره بزرگی هم اطراف آن نباشد. بروس بانرت، پژوهشگر اصلی مأموریت، می‌گوید:

    محوطه فرود و گردش انتخابی ما، حدود ۱۰۰ کیلومتر طول دارد و مانند کانزاس بدون ذرت است!

محوطه‌ی کار این‌چنینی دقیقا همان جای مطلوب دانشمندان است. نام فضاپیمای اینسایت (Insight) مخفف نام کامل مأموریت آن است: اکتشافات داخلی با استفاده از تحقیقات لرزه‌ای، زمین‌سنجی و انتقال حرارت. درواقع فضاپیما برای یافتن آب در مریخ به آنجا نمی‌رود؛ آب ماده‌ای است که ناسا مدت‌ها به دنبال آن بوده. شاید احتمال وجود آب در سیاره‌ی چهارم پیرامون خورشید وجود داشته باشد و حتی این امکان وجود دارد که این سیاره زمانی مکان مناسبی برای زندگی بوده باشد. اما به هر سوی، مأموریت به‌جای تمرکز روی آب، به اسرار لایه‌های داخلی سیاره‌ی مریخ خواهد پرداخت و به یافتن جواب سؤالات ژئوفیزیکی درمورد ساختار سیاره، ترکیب‌بندی و چگونگی تشکیل آن کمک خواهد کرد.

 

 
 
 

 به‌تفسیری چون این کاوشگر برنامه‌ای برای جمع‌آوری اطلاعات و اکتشاف در سطح سیاره ندارد، یک نقطه‌ی فرود امن (صاف) برای آن درنظر گرفته شده است.

سیاره‌ی مریخ هم مانند زمین بیشتر از سنگ تشکیل شده، اما نسبتا کوچک‌تر از سیاره‌ی ما است. برای یک قیاس بهتر باید اشاره کنیم که قطر مریخ نصف زمین و جرم آن حدود یک‌نهم سیاره‌ی ما است. چگالی مریخ حدود ۳۹۳۰ کیلوگرم‌ در متر مکعب است. این رقم برای زمین حدودا برابر ۵۵۱۰ کیلوگرم در متر مکعب است و می‌توانیم نتیجه بگیریم که مریخ حدود ۳۰ درصد چگالی کمتری نسبت‌ به زمین دارد. چون مریخ کوچک‌تر از زمین است، نیروی گرانش کمتری دارد و مرکزش به‌ آن اندازه تحت فشردگی ناشی از گرانش قرار نمی‌گیرد.

در سال ۲۰۰۳ دانشمندان برای اولین بار بخش‌های کوچکی از مریخ را با یکی از فضاپیمای ناسا حفر و بررسی کردند و متوجه شدند که هسته‌ی آن هنوز هم تا اندازه‌ای دارای حالت مذاب و گداخته است.

جزئیات زیاد دیگری ناشناخته باقی مانده است؛ مثلا اینکه در مریخ، زلزله‌ها چه‌زمان‌هایی و با چه نرخ تکراری روی می‌دهند؟ اندازه‌ی هسته مریخ چقدر است؟ یا میزان ضخامت پوسته و مقدار گرمای خارج‌شده از مرکز آن چقدر است؟ دکتر بانرت می‌گوید:

    البته اطلاعاتی در این خصوص داریم؛ ولی زیاد نیستند. هدف مأموریت جدید یافتن اطلاعاتی کلیدی از تاریخ سیاره و فعالیت آن است. من به دنبال ساخت اولین نقشه از داخل سیاره مریخ هستم.

فضاپیمای ۶۲۵ کیلوگرمی همانطور که اشاره کردیم روی موشک اطلس ۵ در پایگاه نیروی هوایی فاندنبرگ در کالیفرنیا سوار شده بود. در گزارش‌های اولیه زمان پرتاب به‌ وقت محلی، ساعت ۴:۰۵ روز ۵ ماه می در نظر گرفته شده بود و پرتاب هم در همین زمان با موفقیت صورت گرفت. در تصویر زیر می‌توانید مسیر کمانی‌شکل پرتاب راکت را در آسمان صبحگاه کالیفرنیا مشاهده کنید.

 

 
 
 

 تنها محموله‌ی اصلی که به‌ همراه اینسایت ارسال شد، مربوط به پروژه‌ی مارس‌ کیوب‌ ۱ است. مارس‌ کیوب‌ ۱ شامل دو ماهواره‌ی کوچک به‌اندازه‌ی چمدان است که برای تست فناوری‌های ارتباطی به‌منظور انتقال سیگنال از اینسایت به زمین طراحی شده‌اند. این اولین بار است که چنین ماهواره‌های کوچکی معروف‌ به کیوب‌ست، برای انجام سفرهای بین سیاره‌ای فرستاده می‌شوند.

اگر آب‌وهوا یا سایر مشکلات، مانع انجام پرتاب در روز مقرر می‌شدند، ناسا فرصت‌های بعدی‌ تا ۵ هفته‌ی آینده برای فرستادن فضاپیما به مریخ در اختیار داشت. این عمل باید قبل از به‌ هم خوردن هم‌ترازی زمین و مریخ صورت گیرد. حتی اگر زمان پرتاب به‌تعویق می‌افتاد، باز هم زمان فرود اینسایت روی مریخ همان ۲۶ نوامبر ۲۰۱۸ می‌بود.

اینسایت بعد از فرود چندین ماه برای برپایی دو مورد از تجهیزات اصلی خود زمان نیاز خواهد داشت: یک بسته‌ی گنبدی‌شکل حاوی لرزه‌سنج‌ها و یک کاوشگر گرمایی که به‌میزان ۴.۸ متر به زیر خاک مریخ نفوذ خواهد کرد.

 

 
 
 

 مأموریت ۸۱۴ میلیون دلاری برای شناسایی دقیق پدیده‌ای است که قبلا هرگز به‌خوبی شناسایی نشده: لرزه‌های ایجادشده در مریخ.

البته پیش از این هم برای شناسایی لرزه‌ها در مریخ تلاش شده؛ ولی اطلاعات درخوری به‌ دست نیامده است. دو فرودگرهای وایکنیگ ناسا در دهه‌ی ۱۹۷۰ با خود لرزه‌سنج‌هایی را حمل می‌کردند و تنها یکی از آن‌ها موفق به استقرار شد. ولی این فرودگر هم تنها روی فضاپیما قرار گرفت و قادر نبود روی سطح مریخ فرود آید؛ بنابراین به‌جای اندازه‌گیری لرزه‌ها، داده‌های مربوط به بادهای ناگهانی در مریخ را اندازه‌گیری کرد.

پس از آرام شدن بادها در ساعت شامگاه و زمانی که فضای آن ناحیه ظاهرا آرام بود، تنها یک مورد از ارتعاشات شبیه به لرزه از سوی این فرودگر گزارش شد؛ اما ایستگاه ثبت آب‌و‌هوایی در آن لحظه خاموش بود و احتمالا همانطور که حدس می‌زنید، لرزه بودن یا نبودن آن یک گزارش نیز هیچگاه به‌طور شفاف مشخص نشد.  دکتر بارنت در این مورد می‌گوید:

    آن پدیده مبهم و غیر قابل استفاده بود.

فضاپیمای مأموریت مارس ۹۶ روسیه در نوامبر ۱۹۹۶ به فضا پرتاب شد و هدف آن اندازه‌گیری لرزه‌های این سیاره بود. ولی به‌ دلیل نقص فنی در موشک، به‌ زمین برگشت و هیچگاه به سطح سیاره‌ی سرخ نرسید.

 

 
 
 

 باید اشاره کنیم که خود فرودگر اینسایت هم دو سال پیش و در اولین تلاش برای پرتاب، قادر نبود مراحل پرتاب به فضا را با موفقیت طی کند. وجود نشتی در محفظه‌ی خلأ پیرامون لرزه‌سنج‌ها باعث خراب شدن آن‌ها شده بود. ناسا به‌جای پذیرش خطر شکست، مأموریت را به‌ تعویق انداخت. طبق گفته‌ی دکتر بارنت، محفظه‌ی خلأ دیگری برای اینسایت طراحی شده که تمامی تست‌ها را نیز با موفقیت پشت سر گذاشته است.

بخش اعظمی از فضاپیما نسخه‌ای کپی‌شده و مشابه با طراحی‌های دو دهه‌ی گذشته است؛ طرح‌هایی که هم تجربه‌ی شکست و هم تجربه‌ی موفقیت در کارنامه‌شان به چشم می‌خورد.

یک شکست معروف به دسامبر سال ۱۹۹۹ برمی‌گردد. فضاپیمای پولار لندر در حال فرود آمدن روی سطح سیاره بود که ناپدید شد. طبق یک بررسی، فضاپیما احتمالا به‌ خاطر تفسیر اشتباه کامپیوتری از لرزش‌های پایه‌های فرود، به‌اشتباه تصور فرود کامل داشته و موتورها را زودتر از موعد مقرر خاموش کرده است.

ناسا درحال حاضر یک فرودگر تقریبا مشابه سورویور ۲۰۰۱ ساخته است. در آن سال، ناسا برنامه‌های قلبی را لغو کرد و فرودگر را برای بررسی بیشتر نگه داشت. بعد از اصلاح نقص‌های فضاپیما، اکثر قسمت‌های فرودگر سورویور ۲۰۰۱ به محصول جدیدی به‌نام فینیکس مارس اضافه شدند؛ فضاپیمایی که موفق شد در سال ۲۰۰۸ فرودی موفق روی سیاره‌ی سرخ داشته باشد.

 

 
 
 

 نمای خارجی اینسایت تقریبا شبیه مدل‌های قبلی است، اما از نظر الکترونیکی و آرایه‌های خورشیدی بهبود یافته است. تمامی قطعات آن به‌جز یکی‌ از سخت‌افزارها جدید هستند. بازوی رباتی‌ که جای گنبد لرزه‌سنج و کاوشگر قرار می‌گیرد تنها موردی است که از سرویور ۲۰۰۱ باقی مانده و مناسب وظایف مأموریت فینیکس نیست؛ درنتیجه تا زمان مورد نیاز به‌عنوان ابزار ذخیره باقی خواهد ماند.

 
مریخ‌لرزه، نه زمین‌لرزه

دانشمندان هنوز لرزه‌ای در مریخ یا موردی شبیه گسل سان‌آندریاس یا حرکت صفحات تکتونیکی در مریخ مشاهده نکرده‌اند، اما مطمئن هستند که زلزله‌هایی در مریخ رخ می‌دهند. مریخ درحال خنک شدن و کوچک‌تر شدن است و پوسته‌ی آن گاهی‌ اوقات ترک می‌خورد و زلزله‌ای با شدت ۶ یا حتی ۷ ریشتر تولید می‌کند. پدیده‌ی مشابهی در کره‌ی ماه نیز اتفاق می‌‌افتد که البته کوچک‌تر از مریخ است. لرزه‌های ماه توسط لرزه‌سنج‌های مستقر در سطح آن توسط فضانوردان آپولو ثبت و ضبط شده است.

 

امید می‌رود اینسایت بتواند لرزه‌هایی را در مریخ شناسایی کند و تصویری کلی از سیاره به ما بدهد. تجهیزات اینسایت می‌توانند حرکات سطحی کوچک‌تر از اتم هیدروژن را اندازه‌گیری کنند. اینسایت نه‌تنها می‌تواند لرزش‌های ناشی لرزه‌های دوردست را اندازه‌گیری کند، بلکه قادر است حتی لرزه‌های ضعیف امواج چرخان به دور مریخ را هم محاسبه کند. چنین حساسیتی در کنار اندازه‌گیری‌های متعدد برای درک مکان لرزه‌ها ضروری است و می‌تواند محدوده‌ی ده‌ها کیلومتری زلزله‌ها را شناسایی کند.

طبق انتظار دانشمندان، حداقل ۱۰ تا ۱۲ لرزه در دو سال باید اتفاق بیفتد و این تعداد، هدف اصلی فضاپیما است. پدیده‌های لرزه‌ای دیگری نیز می‌توانند با برخورد شهاب‌سنگ‌ها به سطح به‌ وجود بیایند.

پژوهشگران انتظار دارند با کنار هم گذاشتن تصاویر سه‌بعدی فضای داخلی مریخ، ضخامت پوسته‌ی خارجی آن را به‌ دست بیاورند. دانشمندان همچنین می‌توانند با استفاده از اندازه‌گیر‌ی‌های گرانشی فضاپیمای چرخان، قسمت‌های نسبتا ضخیم‌تر و نازک‌تر را از یکدیگر متمایز کنند؛ ولی وسیله اندازه‌گیری دقیقی برای تعیین ضخامت دقیق هر محل ندارند.

میانگین ضخامت پوسته می‌تواند بین ۳۰ تا ۸۰ کیلومتر باشد. برای مقایسه‌ی بهتر باید اشاره کنیم که ضخامت پوسته‌ی اقیانوسی زمین بین ۴ تا ۸ کیلومتر است.

 

 
 
 

 کاوشگرها، پالس‌ها و انقباض‌ها

تجهیزات ثانویه‌ی اینسایت یک کاوشگر گرمایی با حدود ۴۵ سانتی‌متر طول و ۲.۵ سانتی‌متر عرض است. کاوشگر باید بتواند تا اندازه‌ای در پوسته‌ی مریخ فرو رود که از اختلاف دمایی روزها و فصول مریخ جدا شود و به اطلاعات دقیق دست یابد. در بخش پشتی کاوشگر، بخشی وجود دارد که به فضاپیما متصل است و حسگرهای واقع در این بخش، چگونگی تغییر دما در عمق را اندازه‌گیری می‌کنند.

کاوشگر همچنین پالس‌های مختصری از گرمای شناسایی‌شده توسط حسگرهای حرارتی را انتقال خواهد داد. چنین کاری چگونگی جریان و حرکت گرمایی در خاک مریخ را مشخص می‌کند.

تمامی کارها نشان‌دهنده مقدار گرمای خارج‌شده از فضای داخلی مریخ هستند. طبق گفته تیلمن اسپان از  مؤسسه‌ی پژوهش بین‌سیاره‌ای مرکز هوافضای آلمان و پژوهشگر اصلی بخش تجهیزات این پروژه، هامونه الیسیوم برای کل سیاره‌ی مریخ، مانند مشت نمونه خروار خواهد بود. او گفت:

    به‌باور ما، این منطقه مانند میانگینی از کل مریخ محسوب می‌شود و از همین رو برای کار ما مناسب است.

آزمایش سوم از سیستم ارتباط رادیویی روی بورد برای اندازه‌گیری فاصله‌ی دقیق آنتن رادیویی در زمین تا فضاپیما در مریخ بهره می‌برد؛ فاصله‌ای که ده‌ها میلیون مایل است. سوزان اسمرکر، معاون پژوهشگر اصلی مأموریت، می‌گوید:

    دقت اندازه‌گیری فوق‌العاده است.

دانشمندان با چنین دقتی می‌توانند چرخش و تکان‌های مریخ را ردیابی کنند. حرکت مایع موجود در عمق سیاره بر سرعت و اندازه‌ی لغزش اثر می‌گذارد. از اندازه‌گیری‌ها می‌توان برای تعیین دقیق شعاع هسته (که درحال حاضر طبق براوردها حدود ۳۵۴۰ کیلومتر درنظر گرفته می‌شود) استفاده کرد.

 

 
 
 

 اگرچه هدف اصلی اینسایت مسائل ژئوفیزیکی است و کاری با احتمال وجود حیات در مریخ ندارد؛ ولی داده‌ها می‌تواند به رفع  چندین ابهام کمک کند. به‌عنوان مثال، دانشمندان می‌توانند در مورد فوران‌های آتشفشانی اولیه مریخ اطلاعاتی به‌دست بیاورند. فوران‌های آتشفشانی مریخ، بزرگ‌ترین فوران‌های منظومه شمسی هستند. دانشمندان همچنین می‌توانند مقدار گاز خارج‌شده از ماگما برای پر کردن اتمسفر را مشخص کنند. دکتر بانرت می‌گوید:

    این‌ها مواردی هستند که به افراد در مورد قابلیت سکونت مریخ اطلاعاتی می‌دهند.

پایگاه هوایی کیپ کاناورال فلوریدا معمولا به‌عنوان سایت پرتاب مورد ترجیج در ارسال کاوشگرهای رباتیک به سیاره‌های دیگر در نظر گرفته می‌شود که دلیل آن، موقعیت جغرافیایی پایگاه است. پرتاب‌های به‌ سوی شرق از این پایگاه می‌توانند از چرخش زمین هم به‌عنوان یک عامل تسریع‌کننده و مساعد بهره‌مند شوند. این چرخش به راکت، یک نیروی پرتابی مازاد برای گریختن از گرانش زمین می‌دهد. با این حال، راکت اطلس ۵ حامل اینسایت توانمند‌تر از آنی بود که به این نیروی پشتیبان نیازی داشته باشد و برای همین پرتاب از پایگاه کالیفرنیا به‌خوبی صورت گرفت.

اشتراک گذاری:
  • مطالب مرتبط

    

    ارسال مطلب به ایمیل دوستاتون:


    17 بازدید

    0 نظر

    درج: 26 اردیبهشت 1397

    توسط: m.hosseini
    وضعیت: آفلاین
    گروه کاربری: تامین محتوا

    ارسال دیدگاه (0 مورد)

    نام:*
    ایمیل:*
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
    سوال: نام پایتخت ایران؟
    پاسخ:*
    در حال حاضر نظری در این مطلب ارسال نشده است.

    دسته بندی مطالب

    آخرین نظرات ارسالی


    دین و زندگی جامع
    1397 خرداد 03
    سلام این کتاب تاتابستان چاپ میشود لطفا راهنمایی کنید؟

    ::روابط عمومی مهروماه::
    سلام
    دوست عزیز این کتاب خیلی زود چاپ خواهدشد.
    پیشنهاد میکنم شماره همراه خودتون رو در لینک به من اطلاع بده قرار بدید تا به محض چاپ به شما اطلاع داده شود.
    سلام خسته نباشید
    من دانشجوی ترم 5فیزیک مهندسی هستم بازم میخوام کنکور بدم و میخوام عمومی ها رو درصد های خوب بزنم (بالای70)این کتاب واقعا میتونه کمکم کنه لطفا راهنماییم کنید

    ::روابط عمومی مهروماه::
    سلام
    دوست عزیز
    این کتاب فوق لعاده است و حتماً به شما در بالا بردن رتبتون کمک میکنه فقط لازمه که حتماً تست هم به اندازه کافی بزنید تا مطالب رو در قالب تست هم در ذهنتون تثبیت کنید.

    فارسی جامع
    1397 خرداد 03
    سلام خوهشا موجودش کنید !

    مهندسی مراقبت پروا ...
    1397 خرداد 03
    سلام ایا از رشته انسانی میشه وارد شد ؟؟؟
    شکسته
    آموزش و تست زیست شن ...
    1397 خرداد 02
    نقل قول: مهمان amirz480
    سلام این کتابو لطفا برای کنکور99 مهر امسال با توجه ب کتاب یازدهمی ک قراره بیاد ویرایش کنید اخه کتاب خوبیه و نیاز داریم

    خدا کنه به این یه حرفمون گوش کنن confused

    لقمه فارسی یازدهم
    1397 خرداد 02
    سلام چرا موجود نمیشه دوستان من چند روز دیگه انتحان دارم،لطفا این کتاب خوبتون رو موجود کنید. همچنین لقمه زیست یازدهم
    چرا نمونه صفحاتش نیست؟ neutral_face

    لطفا نمونه صفحاتش رو بگذارید؟

    سوالات امتحانات نه ...
    1397 خرداد 02
    خدایا خودت ظهور کن.... انقدر ناراحتم دارم میمیرم باید یه امتحان دیگه بگیرن اینجوری که نمیشه

    نحوه مطالعه و بارم ...
    1397 خرداد 02
    سلام میشه بارم بندی امتحانای سوم ریاضی و دوم دبیرستانو بزارین؟هیج جا نیس

    لقمه زیست دهم
    1397 خرداد 02
    سلام خسته نباشید
    خواستم بپرسم اگر برای امتحان نوبت دوم زیست دهم
    این کتاب را بخونم و کتاب درسی زیست را نخونم
    نمره میگیرم

    ::روابط عمومی مهروماه::
    سلام
    دوست عزیز این کتاب حاوی نکات مهم مربوط به زیست سال دهم میباشد و برای مرور نکات مهم میتونی خیلی مفید باشه اما برای امتحانات شما پیشنهاد میکنم به هیچ عنوان مطالعه کتاب درسیتون کنار نزارید.

    نظرسنجی

    آیا با حذف کنکور موافق هستید؟

    آمار سایت

    کل مطالب: 6448
    کل نظرات: 12806
    کل اعضا: 35218
    جدیدترین عضو: 09389877303
    بازدید امروز: 13593
    بازدید دیروز: 60804 [-8.58 %]
    بازدید کل: 49479385
    بیشترین بازدید: 238175 در 1396.03.01
    اعضای آنلاین: 0 نفر
    افراد مهمان : 36 نفر
    ربات ها : 2 مورد
    در کل: 38 نفر [اطلاعات بیشتر]
    با ما در ارتباط باشید ، منتظر نظرات شما هستیم.
    
    عضویت در خبرنامه ایمیلی :
    برای عضویت در خبرنامه پیامکی، عدد 1 را به 200066479311 پیامک کنید.
    رضایت مندی مشتری
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره وب و موبایل ایران
    جشنواره کتاب مجازی
    برند محبوب مصرف کنندگان
    Copyright © 2010 - 2018 Mehromah.ir