همه چیز در مورد ماموریت کشف حیات در مریخ
به گزارش بازار مقاله، مأموریت «اگزومارس» که مقرر است جو مریخ را بررسی کند و به دنبال نشانگرهای زیستی در زیر سطح آن بگردد، می خواهد درک ما را در مورد سیاره سرخ بعنوان یک سیاره قابل سکونت تغییر دهد.
به گزارش بازار مقاله به نقل از ایسنا و به نقل از اسپیس، «اگزومارس»(ExoMars)، برنامه اکتشاف مریخ «آژانس فضایی اروپا»(ESA) است که دو ماموریت مکمل را برای توصیف قابلیت سکونت سیاره سرخ در گذشته مد نظر دارد.
اولین ماموریت، «مدارگرد ردیاب گاز»(Trace Gas Orbiter) نام داشت که در سال ۲۰۱۶ به مریخ پرتاب شد. ماموریت دوم، مریخ نورد «روزالیند فرانکلین»(Rosalind Franklin) است که با تأخیر طولانی روبرو شده و در اکتبر ۲۰۲۸ برای حفاری عمیق تر سطح مریخ به سیاره سرخ پرتاب خواهد شد تا به جستجوی شواهدی از زندگی گذشته در آن بپردازد.
روزالیند فرانکلین، اولین مریخ نورد اروپا خواهد بود. بگفته آژانس فضایی اروپا، روزالیند فرانکلین مجهز به مته ای است که می تواند تا عمق حدود دو متر را در زمین حفر کند. مریخ نورد روزالیند فرانکلین با انجام دادن این کار می تواند به جستجوی نشانگرهای زیستی و شواهد شیمیایی حیات مانند مولکول های آلی پیچیده بپردازد که سه تا چهار میلیارد سال مدفون بوده اند و هنگامی که مریخ گرم تر و مرطوب تر بود، در مقابل تشعشعات محافظت شده اند.
مریخ نورد روزالیند فرانکلین چه زمانی پرتاب می شود؟
براساس گزارش آژانس فضایی اروپا، مریخ نورد روزالیند فرانکلین مقرر است در سال ۲۰۲۸ پرتاب شود و هدف آن فرود آمدن روی سیاره سرخ در سال ۲۰۳۰ خواهد بود.
پرتاب این مریخ نورد چندین بار به تعویق افتاده است. پرتاب آن در ابتدا برای سال ۲۰۱۸ برنامه ریزی شده بود اما مراحل اولیه توسعه این ماموریت با مشکلات فنی روبه رو شد. یک شکست مهم، لطمه دیدن «سطح نشین ای دی ام اسکیاپارلی»(Schiaparelli EDM) بود. این سطح نشین که به عنوان یک نمونه اولیه برای آزمایش نحوه فرود روزالیند فرانکلین روی سطح مریخ طراحی شده بود، در سال ۲۰۱۶ با مدارگرد ردیاب گاز به سیاره سرخ سفر کرد. ای دی ام اسکیاپارلی یک دفعه در مدار مریخ مستقر شد اما سقوط کرد.
همه گیری کووید-۱۹ به بروز تاخیر دیگری در پرتاب منجر گردید و بعد از آن، نیمه دوم سال ۲۰۲۲ مد نظر قرار گرفت. برنامه اگزومارس، یک ابتکار مشترک بین آژانس فضایی اروپا و «آژانس فضایی روسیه»(Roscosmos) بود. این مریخ نورد قرار بود بر فراز یک موشک روسی «پروتون»(Proton) پرتاب شود و ازطریق یک پلت فرم فرود روسی به نام «کازاچوک»(Kazachok) روی سطح مریخ فرود بیاید که تصویربرداری و بررسی علوم آب و هوایی را نیز بر عهده داشت.
با این وجود، بعد از حمله روسیه به اوکراین، تحریم های بین المللی بعدی موجب شد که آژانس فضایی اروپا توافق نامه همکاری با آژانس فضایی روسیه را در ژوئیه ۲۰۲۲ و تنها چند ماه قبل از پرتاب منحل کند. در دسترس نبودن موشک پرتاب گر و پلت فرم فرود روسیه، به بروز یک تاخیر جدید و طولانی منجر گردیده است.
روزالیند فرانکلین که بود؟
مریخ نورد ماموریت اگزومارس، به افتخار روزالیند فرانکلین، شیمیدان بریتانیایی و بلورنگار پرتو ایکس نامگذاری شده است که اکتشافات دگرگون کننده زیادی را در مورد مطالبی مانند ساختار مولکولی DNA، آران ای و ویروس ها انجام داد و اگر در سال ۱۹۵۸ از دنیا نمی رفت، ممکن بود جایزه نوبل را برای پژوهش های خود دریافت کند.
این یک نام مناسب برای مریخ نوردی است که به جستجوی شیمی حیات احتمالی در مریخ خواهد پرداخت.
مریخ نورد روزالیند فرانکلین چگونه روی مریخ فرود می آید؟
مریخ نورد روزالیند فرانکلین کمی متفاوت از مریخ نوردهای «کنجکاوی»(Curiosity) و «استقامت»(Perseverance) ناسا است. روزالیند فرانکلین در ماژول حامل خود به مریخ خواهد رسید. با نزدیک شدن به مریخ، ماژول فرود جدا می شود و سقوط می کند که طی این روند توسط سپر حرارتی محافظت می شود. سطح نشین ای دی ام اسکیاپارلی قبل از نابود شدن، به دمای ۱۵۰۰ درجه سلسیوس رسید.
امید است که چنین سرنوشتی برای مریخ نورد روزالیند فرانکلین رخ ندهد. چتر نجات ها برای کند کردن سرعت ماژول فرود هنگام سقوط مستقر خواهند شد. سپر حرارتی و چتر نجات در ارتفاع حدود هفت کیلومتری از سطح جدا می شوند. در این نقطه، پیشرانه ها مسئولیت بیشتر سفر باقی مانده را تا آن زمان که مریخ نورد تنها یک متر بالاتر از سطح قرار بگیرد، به عهده خواهند داشت. در آن نقطه، موتورها خاموش می شوند و پلت فرم فرود بقیه مسیر را پیش می برد. ایربگ ها خالی می شوند و بعد از بررسی سیستم های گوناگون، روزالیند فرانکلین برای استقرار روی سطح مریخ آماده می شود.
مریخ نورد روزالیند فرانکلین کجا فرود خواهد آمد؟
محل فرود مریخ نورد روزالیند فرانکلین که «اکسیا پلانوم»(Oxia Planum) در نظر گرفته شده است، در سال ۲۰۱۸ برگزیده شد. این محل در نزدیکی خط استوای مریخ قرار دارد و دارای دشت بزرگی است که زمانی در آب غوطه ور بوده و توسط رودخانه های زیادی تغذیه می شده که امروزه می توان آنها را بصورت کانال هایی با مساحت ۲۱۲ هزار کیلومتر مربع مشاهده کرد.
دشت ها خانه ذخایر غنی از رس هستند که مدت ها پیش در آب شکل گرفته اند و «رخنمون های»(Outcrop) بسیاری وجود دارند که مریخ نورد روزالیند فرانکلین قادر به مطالعه لایه های عمیق تر و قدیمی آنها است. بعد از تغییر آب و هوای مریخ در بیش از سه میلیارد سال پیش، یک دوره آتشفشانی، اکسیا پلانوم را با گدازه غرق کرد و امروزه هنوز هم خیلی از سنگ های بازالت وجود دارند که از رسوبات رودخانه ها، دریاچه ها و دریاها در مقابل تشعشعات مضر فضا محافظت می کنند.
مریخ نورد روزالیند فرانکلین که با انرژی خورشیدی کار می کند، با این خطر روبه رو است که گرد و غبار روی پنل های خورشیدی آن انباشته شود، انرژی دریافتی آنرا کم کند و طول عمر آنرا محدود کند. بمنظور کاهش این خطر، مریخ نورد روزالیند فرانکلین در فصل بهار در اکسیا پلانوم فرود خواهد آمد. زمان فرود، خارج از فصل طوفان گرد و غبار در سیاره سرخ است و بدین ترتیب، خطر برای مریخ نورد حداقل در مراحل اولیه ماموریت محدود خواهد بود. آژانس فضایی اروپا از ناسا خواسته است که ژنراتورهای حرارتی رادیوایزوتوپ هسته ای را برای تامین انرژی به آن اضافه کند تا از سرد شدن بیش از حد مدار و تجهیزات مریخ نورد در طول شب های سرد مریخ جلوگیری شود.
مریخ نورد روزالیند فرانکلین بدنبال چه چیزی خواهد بود؟
اکسیا پلانوم باتوجه به تاریخچه و زمین شناسی خود، مکان مناسبی برای جستجوی نشانگرهای شیمیایی حفظ شده و حتی میکروفسیل هایی با قدمت میلیاردها سال است. نشانگرهای زیستی، ترکیبات آلی هستند که توسط زندگی به آن صورت که ما می شناسیم، مورد استفاده قرار می گیرند. از میان این ترکیبات می توان به لیپیدهایی مانند اسیدهای چرب و همین طور آمینواسیدها و نوکلئیک اسیدها اشاره نمود.
مریخ نورد روزالیند فرانکلین تا عمق دو متر را حفاری می کند تا نمونه هایی را برای تحلیل و بررسی در لابراتوار پیچیده خود به دست بیاورد. هیچ نمونه ای برای بازگشت به زمین وجود نخواهد داشت. این لابراتوار قادر خواهد بود تا مواد معدنی و ترکیبات آلی موجود در نمونه ها را شناسایی کند و تصویری را از شرایط اکسیا پلانوم در مدت ها پیش عرضه نماید و به این پرسش پاسخ دهد که آیا این مکان هیچ گاه جهت زندگی مناسب بوده است یا خیر.
مریخ نورد روزالیند فرانکلین چه تجهیزاتی دارد؟
مریخ نورد روزالیند فرانکلین به ۹ نمونه تجهیزات علمی مجهز است. در بالای دکل مریخ نورد، دوربین پانوراما موسوم به «پن کم»(PanCam) قرار دارد که توسط دانشمندان «آزمایشگاه علوم فضایی مولارد»(MSSL) در «کالج دانشگاهی لندن»(UCL) تولید شده است. پن کم، تصاویر زیبایی را از زمین مریخ خواهد گرفت. «تصویرگر کلوزآپ»(CLUPI)، تصاویر کلوزآپ با وضوح بالا را از اهداف زمین شناسی جالب خواهد گرفت. طیف سنج فروسرخ «MicrOmega» که یک طیف سنج تصویربرداری مرئی و فروسرخ است، کانی شناسی مریخ را مطالعه خواهدنمود و به شناسایی مواد معدنی تشکیل شده در آب خواهد پرداخت که می تواند به دانشمندان درباره ی تاریخچه اکسیا پلانوم بگوید.
«تحلیل گر مولکول آلی مریخ»(MOMA) که توسط دانشمندان «مرکز پرواز فضایی گادرد»(GSFC) ناسا تولید شده است، در جستجوی نشانگرهای زیستی، بدنبال شواهد شیمیایی از حیات تاریخی در مریخ خواهد بود. این دستگاه توسط «طیف سنج لیزری رامان»(RLS) پشتیبانی می شود که قادر به شناسایی رنگدانه های آلی و کانی شناسی خواهد بود.
خیلی از کارهای روزالیند فرانکلین در زیر سطح انجام خواهند شد برای اینکه این مریخ نورد به مته ای مجهز است که می تواند عمق دو متری را حفر کند و نمونه ها را بیرون بیاورد. درون مته، «تصویرگر چندطیفی مریخ برای مطالعات زیرسطحی»(Ma-MISS) تعبیه شده است که مستقیما به کانی شناسی و ارزیابی تشکیلات سنگی زیر سطح می پردازد. آشکارساز «آدرون»(Adron) که ساخت روسیه است، بدنبال آب زیرسطحی خواهد بود. همچنین، یک رادار نفوذ به زمین موسوم به «ویزدوم»(WISDOM) به شناسایی مناطقی کمک خواهدنمود که مریخ نورد می تواند در آنها حفاری کند.
موقعیت فعلی مریخ نورد روزالیند فرانکلین
مریخ نورد روزالیند فرانکلین هم اکنون در یک اتاق فوق تمیز نگهداری می شود و مهندسان تلاش می کنند بفهمند چگونه باید مریخ نورد را از فرودگر روسی که دیگر قابل استفاده نیست، جدا کنند. همانطور که مریخ نورد در انبار قرار دارد، آزمایش هایی روی دوقلوی روزالیند فرانکلین به انجام می رسد. این دوقلو، یک مریخ نورد به نام «آمالیا»(Amalia) است که به عنوان یک مدل آزمایشی مهندسی روی زمین باقی خواهد ماند.
کشورهای اروپایی، ۳۶۰ میلیون یورو برای زنده نگه داشتن این ماموریت پرداخت خواهند کرد و ناسا بعد از درخواست ۳۰ میلیون دلار بودجه از کنگره آمریکا برای پشتیبانی از این ماموریت، موافقت کرده است که با ارائه یک وسیله پرتاب جدید یا یک فرودگر جدید، به آن کمک نماید.
مدارگرد ردیاب گاز و سطح نشین ای دی ام اسکیاپارلی
هدف مدارگرد ردیاب گاز، جستجوی عناصر کمتر فراوان جو مریخ است. بیشتر جو مریخ از دی اکسید کربن تشکیل شده است اما غلظت مولکول های دیگر به خوبی شناخته شده نیست. به عنوان مثال، متان که نشانه ای از فعالیت بیولوژیکی یا زمین شناسی محسوب می شود، در غلظت های متفاوتی توسط تلسکوپ های زمینی مختلف اندازه گیری شده است. مریخ نورد کنجکاوی، اندازه گیری های مکرری از متان را روی سطح مریخ انجام داده است اما یک نمای جهانی از مریخ می تواند اطلاعات بهتری را در مورد منبع یا منابع متان عرضه نماید.
آژانس فضایی اروپا گفت: از آنجائیکه متان در مقیاس های زمانی زمین شناسی عمر کوتاهی دارد، وجود آن به مفهوم وجود منبع فعال و فعلی متان است. هنوز مشخص نیست که ماهیت آن منبع، بیولوژیکی است یا شیمیایی. ارگانیسم های روی زمین با هضم مواد مغذی، متان را منتشر می کنند. سایر فرآیندهای فقط زمین شناسی مانند اکسیداسیون تعدادی از مواد معدنی نیز به انتشار متان می پردازند.
مدارگرد ردیاب گاز و سطح نشین ای دی ام اسکیاپارلی در ۱۴ مارس ۲۰۱۶، به همراه هم بر فراز یک موشک پروتون از «پایگاه فضایی بایکونور»(Baikonur Cosmodrome) قزاقستان پرتاب شدند. مدارگرد ردیاب گاز در ۱۹ اکتبر ۲۰۱۶ با موفقیت وارد مدار مریخ شد اما کوشش برای فرود اسکیاپارلی در همان روز شکست خورد. دو روز بعد از این شکست، مدارگرد شناسایی مریخ ناسا از محل سقوط اسکیاپارلی عکس گرفت و تصاویر بیشتر طی چند هفته ارسال شدند. در سال ۲۰۱۷، تحقیقات آژانس فضایی اروپا نشان داد که بروز یک نقص در داده ها موجب سقوط اسکیاپارلی شده است.
در همین حال، مدارگرد ردیاب گاز در مداری بسیار بیضی شکل در مریخ قرار گرفت که تکمیل آن چهار روز زمینی طول کشید. این مدارگرد برای انجام دادن ماموریت علمی اصلی خود، در ارتفاعی نزدیک به ۴۰۰ کیلومتر فرود آمد و دو ساعت گردش داشت. کنترل کننده های ماموریت از سال ۲۰۱۷، یک مجموعه از مانورهای کنترل شده را در لبه جو مریخ انجام دادند. این روش موسوم به «ترمز اتمسفری» یا «مهار جوّی»(Aerobraking) توسط چندین ماموریت دیگر مریخ و همین طور ماموریت «ونوس اکسپرس»(Venus Express) اروپا انجام شده است. این مدارگرد، ترمز هوایی خودرا در فوریه ۲۰۱۸ به انتها رساند و اولین تصویر خودرا از «دهانه کارالیوف»(Korolev Crater) در آوریل همان سال ارسال کرد. حالا که مدارگرد ردیاب گاز در مدار اصلی نقشه برداری خود قرار دارد، انتظار می رود که نتایج علمی بیشتری به دست آید.
مدارگرد ردیاب گاز، چهار وسیله اصلی دارد که به شرح زیر هستند.
«نوماد»(NOMAD). بسته ای شامل سه طیف سنج (دو طیف فروسرخ و یک طیف ماوراءبنفش) برای شناسایی متان و سایر بخش های جو. تعدادی از عناصر با نگاه کردن به جو هنگام تابش خورشید در پشت آن پیدا می شوند و برخی دیگر با مشاهدات مستقیم نور بازتاب شده مورد بررسی قرار می گیرند. «ACS» شامل سه وسیله بررسی فروسرخ که اطلاعاتی را در مورد شیمی و ساختار جو مریخ ارائه می دهند. «سیستم تصویربرداری رنگی و استریو از سطح»(CaSSIS). این سیستم، تصاویری با وضوح بالا از سطح مریخ ارائه می دهد که پیش زمینه ای را در مورد زمین شناسی و منابع احتمالی گازهای یافت شده توسط نوماد و ACS فراهم می آورد. «ردیاب نوترون اپی ترمال با وضوح خوب»(FREND) که رسوبات بالقوه یخ آب را با جستجوی هیدروژن روی سطح تا عمق یک متری بررسی می کند. انتظار می رود که مدارگرد ردیاب گاز علاوه بر ماموریت علمی خود، به عنوان یک وسیله ارتباطی برای مریخ نورد ماموریت اگزومارس هنگام رسیدن به سطح مریخ عمل کند. همچنین، مدارگرد ردیاب گاز قرار بود ارتباطاتی را از سطح نشین شکست خورده ای دی ام اسکیاپارلی به زمین ارسال نماید اما آن بخش از ماموریت هیچ گاه محقق نشد.
اکتشافات مدارگرد ردیاب گاز
مدارگرد ردیاب گاز هنوز بطور فعال درحال جمع آوری اطلاعات بر فراز سیاره سرخ است. این مدارگرد نه فقط به عنوان وسیله ارتباطی برای مریخ نورد روزالیند فرانکلین عمل خواهدنمود و داده های آنرا به زمین خواهد فرستاد، بلکه جو مریخ را نیز بطور فعال مورد بررسی قرار خواهد داد.
همان طور که از نام ماموریت پیداست، هدف آن ترسیم وجود گازهای ردیابی شده در جو مریخ است؛ یعنی گازهایی که کم هستند اما می توانند فرآیندهای زمین شناسی، جوی یا حتی بیولوژیکی جالبی را روی مریخ در گذشته یا حال نشان دهند. به عنوان مثال، متان در سالهای اخیر به سبب توده های غیرعادی گاز که توسط ماموریت «مارس اکسپرس»(Mars Express)، مدارگرد ردیاب گاز و مریخ نورد کنجکاوی شناسایی شده اند، مورد توجه قرار گرفته است. وجود متان در مریخ می تواند منشأ زمین شناسی یا بیولوژیکی داشته باشد.
مدارگرد ردیاب گاز تا حالا با کشف کلرید هیدروژن در جو، چرخه احتمالی کلر در مریخ را شناسایی کرده است. کلرید هیدروژن ممکنست در تعامل بین سطح و جو در طول طوفان های گرد و غبار ایجاد شود برای اینکه باد، نمک هایی مانند کلرید سدیم را وارد جو می کند و در آنجا با بخار آب واکنش نشان میدهد. این امر موجب آزاد شدن کلر می شود که سپس با سایر مولکول های حامل هیدروژن واکنش نشان داده و کلرید هیدروژن را تشکیل می دهد.
مدارگرد ردیاب گاز، از دست دادن آب را نیز ردیابی می کند برای اینکه اتم های هیدروژن و اکسیژن که اجزای تشکیل دهنده آب هستند، از جو فرار می کنند. این سرعت فرار به دانشمندان می گوید که مریخ میلیاردها سال پیش که بسیار گرم تر بود و جو غلیظ تری داشت، چه مقدار آب داشته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب