نقطه عطف تاریخی پرسویرنس؛ مریخ‌نورد ناسا اکنون رکورددار رانندگی در منظومه شمسی است

فناوری‌های پیشرفته رانندگی خودکار به مریخ‌نورد پرسویرنس امکان دادند تا در مدت زمانی کوتاه، رکورد بیشترین مسافت پیموده‌شده در دنیایی فرازمینی را بشکند.

مریخ‌نورد پرسویرنس ناسا اکنون بیش از هر وسیله نقلیه دیگری در منظومه شمسی، البته به‌جز وسایل نقلیه روی زمین! رانندگی کرده است.

روز یکشنبه، کیلومترشمار پرسویرنس از مرز حدود ۴۵٫۲ کیلومتر عبور کرد. این مسافت از زمان فرود مریخ‌نورد در فوریه ۲۰۲۱، درون دهانه یزرو و اطراف آن پیموده شده است. بدین ترتیب، پرسویرنس اکنون رکورد آپورچونیتی، یکی دیگر از مریخ‌نوردهای کوچک‌تر و قدیمی‌تر ناسا را که بین سال‌های ۲۰۰۴ تا ۲۰۱۸ مشغول گشت‌وگذار در سیاره سرخ بود، شکسته است.

آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا (JPL)، که مسئولیت هدایت پرسویرنس را بر عهده دارد، روز دوشنبه پس از تأیید موقعیت مکانی مریخ‌نورد و مجموع مسافت پیموده‌شده توسط آن، خبر ثبت رکورد را اعلام کرد.

مدیران مأموریت تصور می‌کردند که پرسویرنس در ماه اوت رکورد بیشترین مسافت پیموده‌شده در سیاره مریخ را خواهد شکست؛ اما این مریخ‌نورد درطول گشت‌وگذار اخیرش با سنگ‌های روشن و چشمگیری مواجه شد که ممکن است از قدیمی‌ترین سنگ‌های بررسی‌شده تاکنون روی مریخ باشند. به همین دلیل، دو ماه را صرف بررسی آن‌ها کرد و دستیابی به رکورد جدید را به تأخیر انداخت.

کیتی استک مورگان، دانشمند پروژه، در مصاحبه‌ای در اوایل اکتبر گفت: «دلیل حضور پرسویرنس روی سطح مریخ، انجام پژوهش‌های علمی است. وقتی رکورد ثبت کنیم، خوشحال خواهیم شد؛ اما در این فاصله، این سنگ‌ها هستند که مسیر مأموریت را تعیین می‌کنند.»

در ادامه با زومیت همراه باشید تا به مهم‌ترین بخش‌های سفر مریخ‌نورد پرسویرنس در طول پنج سال گذشته، نگاهی مختصر بیندازیم.

پرسویرنس در ۱۸ فوریه ۲۰۲۱ در دهانه یزرو مریخ فرود آمد؛ گودالی به قطر حدود ۴۸ کیلومتر که در سال‌های نخست شکل‌گیری منظومه شمسی، زمانی که مریخ گرم‌تر و مرطوب‌تر بود، از پهنه‌ای آبی درون خود میزبانی می‌کرد.

طرحی که روی چتر نجات پرسویرنس نقش بسته بود و به کاهش سرعت فضاپیما هنگام عبور از جو مریخ کمک می‌کرد، حاوی پیامی مخفی بود: «کارهای بزرگ و جسورانه انجام بده.»

یکی از فعالیت‌های اولیه مأموریت، کاری بود که تقریباً به رانندگی ارتباطی نداشت.

زیر بدنه پرسویرنس، هلی‌کوپتر کوچکی به نام اینجنیوتی قرار گرفته بود. پس از آنکه این هلی‌کوپتر روی سطح مریخ قرار گرفت، برای نخستین‌بار در تاریخ پروازهای کنترل‌شده و متکی به نیروی موتور را در سیاره‌ای دیگر انجام داد. پرسویرنس در نزدیکی اینجنیوتی مستقر شد تا پروازهای آن را زیر نظر بگیرد و داده‌هایش را به زمین مخابره کند.

چهار پرواز آزمایشی اینجنیوتی آن‌قدر موفقیت‌آمیز بود که مدیران مأموریت تصمیم گرفتند این هلی‌کوپتر در ادامه‌ی اکتشافات مریخ، پرسویرنس را همراهی کند. هلی‌کوپتر مریخی در مجموع ۷۲ پرواز انجام داد تا اینکه در ژانویه ۲۰۲۴، یکی از ملخ‌های آن شکست.

پرسویرنس بخش بزرگی از نخستین سال مأموریتش را به رانندگی در کف دهانه یزرو اختصاص داد؛ منطقه‌ای پوشیده از سنگ‌هایی که در پی برخورد یک شهاب‌سنگ ذوب شده و سپس دوباره سخت شده بودند. همان برخورد، دهانه یزرو را به وجود آورده بود.

پرسویرنس نیز مانند برخی از خودروهای جدید زمینی، از فناوری رانندگی خودکار استفاده می‌کند تا مسیر رسیدن از نقطه الف به نقطه ب را پیدا کند؛ بدون آنکه برای هر پیچ و تغییر مسیر، منتظر دریافت دستورالعمل جداگانه از زمین بماند.

مریخ‌نورد رکوردشکن ناسا به لطف یک تراشه کامپیوتری اضافی و سریع‌تر، در رانندگی خودکار حتی از مریخ‌نورد کیوراسیتی (کنجکاوی) نیز توانمندتر است؛ کاوشگری تقریباً مشابه که بیش از ۸ سال زودتر روی مریخ فرود آمد و مسافت کمتری را پیموده است. البته کیوراسیتی هم‌اکنون مشغول بالارفتن از کوه است و عجله کمتری نیز برای رکوردشکنی دارد.

توانایی‌های پرسویرنس که تقریباً هم‌اندازه‌ی خودرویی کوچک است، با قابلیت‌های نخستین مریخ‌نورد رباتیک ناسا، یعنی سوجورنر قابل مقایسه نیست. سوجورنر که در سال ۱۹۹۷ روی مریخ فرود آمد، در طول ۱۲ هفته فقط ۱۰۴ متر حرکت کرد. این مریخ‌نورد صرفاً قادر بود دستورهای دقیقی را اجرا کند که از زمین دریافت می‌کرد. یک بار نیز به دلیل اشتباه راننده در محاسبه فاصله، یکی از چرخ‌هایش به سنگی گیر کرد و در وضعیتی نامناسب از حرکت بازماند.

متیو والاس، مهندس آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا، تفاوت میان دو نسل از مریخ‌نوردها را بسیار چشمگیر توصیف می‌کند. او توضیح می‌دهد که برای برنامه‌ریزی حتی یک حرکت کوتاه سوجورنر، گروهی از مهندسان روی زمین باید محاسبات پیچیده‌ای انجام می‌دادند؛ درحالی‌که پرسویرنس اکنون می‌تواند بسیاری از این کارها را به‌تنهایی انجام دهد.

پس از بررسی کف دهانه یزرو، مرحله بعدی سفر پرسویرنس حرکت به‌سوی دلتای رودخانه‌ای باستانی در امتداد دهانه بود. مریخ‌نورد در آوریل ۲۰۲۲ به این منطقه رسید؛ مکانی شگفت‌انگیز که درصورت وجود حیات باستانی روی مریخ، برای جست‌وجوی نشانه‌ها از بقایای مواد آلی نویدبخش محسوب می‌شود. همین موضوع یکی از دلایل اصلی ناسا برای انتخاب یزرو به‌عنوان مقصد پرسویرنس بود.

پرسویرنس در حال حاضر از دهانه یزرو خارج شده و اکنون در منطقه‌ای به نام «لاک دو شارم» در حال بررسی سنگ‌هایی با قدمت حدود چهار میلیارد سال است. نام این منطقه از یک مخزن آب در فرانسه گرفته شده است.

سنگ‌های بستر زمین با چنین قدمت زیادی روی زمین نادرند؛ زیرا فرآیند تکتونیک (زمین‌ساخت صفحه‌ای) و فرسایش ناشی از عوامل جوی، سطح سیاره ما را پیوسته تغییر می‌دهند.

ویویان سان، سرپرست معاونت علمی پروژه گفت: «پرسویرنس به ما امکان می‌دهد به تاریخ بسیار آغازین منظومه شمسی، به‌ویژه ۵۰۰ میلیون سال نخست آن، نگاه بیندازیم. چیزهای زیادی هست که می‌توانیم از این سنگ‌ها یاد بگیریم.» سنگ‌های مورد اشاره شامل همان نمونه‌های روشنی هستند که از ماه اوت توجه دانشمندان ناسا را به خود جلب کرده‌اند.

بخش عمده پوسته مریخ از بازالت تشکیل شده است؛ سنگ آتشفشانی دانه‌ریزی که رنگی خاکستری تیره دارد. رنگ مایل به قرمز مریخ ناشی از وجود گردوغبار است؛ چرا که هنگام هوازدگی سنگ‌ها، آهن موجود در کانی‌ها اکسید شده و زنگ می‌زند.

دکتر استک مورگان گفت: «بنابراین، هر زمان چیزی را ببینیم که رنگ روشنی دارد و به‌وضوح با محیط اطراف متفاوت است، توجه ما را جلب می‌کند.»

دانشمندان در انتهای شمالی دره‌ای در منطقه لاک دو شارم، مجموعه‌ای از سنگ‌های رنگ روشن را مشاهده کردند. به همین دلیل، مریخ‌نورد مسیر خود را تغییر داد تا از نزدیک آن‌ها را بررسی کند.

سنگ‌های رنگ روشن از نوع گابرو هستند؛ سنگ‌های آذرین درونی با بافت درشت‌دانه که ترکیب شیمیایی‌شان به بازالت شباهت دارد. بااین‌حال، احتمالاً در عمق بیشتری از سطح زمین شکل گرفته‌اند؛ جایی که ماگما آهسته‌تر سرد شده و فرصت تشکیل بلورهای بزرگ‌تر را داشته است.

دکتر استک مورگان گفت: «در این سنگ‌ها شواهدی از ذوب‌شدگی بسیار شدید و آثار ناشی از ضربه مشاهده کرده‌ایم. دقیقاً همین چیزی است که انتظار داریم در سنگ‌های بسیار بسیار باستانیِ متعلق به پیش از شکل‌گیری دهانه یزرو ببینیم؛ سنگ‌هایی که پوسته مریخ را نمایندگی می‌کنند.»

دانشمندان احتمال می‌دهند که قطعات سنگی مورد بررسی حتی حاصل سه برخورد جداگانه شهاب‌سنگی باشند: برخورد نخست پوسته مریخ را ذوب کرده و گابرو را به وجود آورده است؛ برخورد دوم آثار ضربه و ذوب‌شدگی بیشتری ایجاد کرده و برخورد سوم این سنگ‌ها را به موقعیت کنونی‌شان، درست بیرون دهانه یزرو، پرتاب کرده است.

پرسویرنس تلاش کرد از یکی از این سنگ‌ها نمونه‌برداری کند؛ اما سنگ بیش از حد سخت بود و مریخ‌نورد نتوانست مته‌ی حفار خود را درون آن فرو ببرد.

ناسا هنوز برنامه بلندمدتی برای مقصد بعدی پرسویرنس، پس از پایان بررسی منطقه کنونی، تدوین نکرده است. این سازمان همچنین باید در مقطعی درباره سرنوشت نمونه‌های سنگی که مریخ‌نورد جمع‌آوری کرده و با خود حمل می‌کند، تصمیم بگیرد.

برنامه‌ی «بازگرداندن نمونه‌های مریخ» که قرار بود سنگ و خاک جمع‌آوری‌شده توسط پرسویرنس را به زمین منتقل کند، لغو شده است؛ زیرا هزینه این مأموریت بیش از حد بالا ارزیابی شد. ناسا ممکن است این طرح را در قالب مأموریتی تجاری احیا کند، اما تاکنون هیچ اطلاعیه‌ای در این زمینه منتشر نکرده است.

پیش از پرتاب پرسویرنس، ناسا تأیید کرده بود که این مریخ‌نورد توانایی پیمودن مسافتی معادل ۲۰ کیلومتر را دارد. استیون لی، مدیر پروژه مأموریت، گفت: «حالا خیلی بیشتر از آن مسافت را پیموده‌ایم.» ناسا اکنون در تلاش است تأییدیه توانایی حرکتی پرسویرنس را تا ۱۰۰ کیلومتر افزایش دهد.

والاس که اکنون معاون مدیر پروژه‌های پروازی در آزمایشگاه پیش‌رانش جت است، گفت: «اگر پرسویرنس همین‌طور به حرکت ادامه دهد، قطعاً می‌توانم تصور کنم که از مرز ۱۰۰ کیلومتر هم عبور کند. اما هیچ‌چیز قطعی نیست. ممکن است به منطقه‌ای با اهمیت علمی فوق‌العاده برسیم؛ جایی که مثل جام مقدس علم باشد و تصمیم بگیریم مدت زیادی در آنجا بمانیم و به بررسی دقیق آن بپردازیم.»