سربازان‌ سیاره ‌سرخ

اگرچه اجرام منظومه شمسی ما از جمله نزدیک ترین اجرام به زمین هستند و انسان بیشترین زمان را به رصد آنها اختصاص داده است اما واقعیت این است که مدت زمان زیادی از شروع درک دقیق انسان از آنها نمی‌گذرد. شاید بتوان آغاز بررسی جدید سیارات را همزمان با آغاز عصر فضا دانست. زمانی که امکان فرار از گهواره مادری  زمین  به وجود آمد و انسان توانست به سوی افق‌های جدید گام بردارد. در این هنگام بود که سیارات نزدیک سفاین فضایی را به سوی خود خواندند اما آنچه کاوشگران اولیه در آنجا یافتند باعث شد تا مسیر خود را به سوی آن ادامه دهند. مریخ یکی از مقاصد اولیه پروازهای کاوشگرهای فضایی بود و یکی از پر طرفدارترین مقاصدی که تا کنون برای سفرهای فضایی انتخاب شده است به طوری‌که بیش از 50 برنامه فضایی به مقصد سیاره سرخ تدارک دیده شده است.

نخستین بار تنها 3 سال پس از آغاز عصر فضا بود که شوروی‌ها قصد کشف مریخ را کردند. کاوشگر مارسنیک 1 در روز 10 اکتبر 1960 هنگام پرتاب از بین رفت تا اولین تلاش به مقصد مریخ شکست بخورد. تا پیش از آن که امریکایی‌ها در سال 1964 اولین تلاش خود برای فتح مریخ را انجام دهند شوروی‌ها 6 بار تلاش کرده بودند که یک بار موفق شدند مدار گرد خود به نام مارس 1 را به مدار مریخ نیز برسانند اما قطع ارتباطات رادیویی اجازه ارسال کامل داده‌ها را نداد. اولین تلاش موفق در 1965 و توسط مدارگرد مارینر 4 صورت گرفت و برای اولین بار مدار گردی به دور مریخ چرخ زد و تصاویر بی نظیری از آن را تهیه کرد تصاویری که نشان می‌داد مریخ میزبان بزرگترین دره‌ها و کوهستان‌های منظومه شمسی است. یافته‌های مارینر به حدی جذاب بود که برنامه‌های دشوار بعدی را مطرح ساخت. در کل حدود یک سوم سفرهای مریخی موفقیت آمیز بوده‌اند و بقیه آنها با شکست مواجه شده‌اند و این نشان از دشواری چنین سفری داشت. اولا هر زمانی امکان سفر به مریخ نیست تنها هر 2 سال یک بار که مریخ به مقابله (حالتی که مریخ و زمین به نزدیکترین فاصله خود) می‌رسند، امکان این سفر به وجود می‌آید.چرا که در این صورت سفر حدود 7 ماه به طول می‌کشد و در غیراین صورت ممکن است سال‌ها زمان ببرد. تنظیم چنین سفری از نظر محاسباتی پرتابه‌ها نیز بسیار دشوار است اما گنجینه داده‌های مریخ باعث تلاش برای ادامه این مسیر شد. یکی از نقاط اوج در اکتشافات مریخی به سال 1996 باز می‌گردد زمانی که مریخ نورد رهیاب مریخ (Mars Pathfinder) به مریخ رسید و خودروی کوچک و روباتیکی به نام سوجورنر توانست از آن پیاده شده و چند قدمی را بر سطح مریخ گام بردارد. داده‌های این مریخ نورد ایده‌های بلند پروازانه بعدی را ایجاد کرد.

شکست‌های بزرگ

سال 1998 و 1999 را باید یکی از سخت‌ترین سال‌ها برای برنامه کاوش‌های مریخ و ناسا به شمار آورد.

2 ماموریت پر سر و صدا و پر هزینه به نام‌های مدارگرد اقلیمی مریخ و قطب نشین مریخ در این سال با شکست روبرو شدند. این شکست‌ها زمانی اهمیت یافت که دلیل یکی از آنها عدم هماهنگی بخش‌های مختلف سازنده فضا پیما عنوان شد. یکی از بخش‌های سازنده از سیستم متریک و دیگری از سیستم امریکایی استفاده کرده بود وعدم تبدیل واحد‌ها باعث شد تا این ماموریت مهم شکست بخورد. این شکست در عین حال جنجال‌های رسانه‌ای فراوانی را به دنبال داشت. آن روزها زمانی بود که تصویری از یکی از تپه‌های مریخی که ظاهری شبیه به چهره انسان داشت خبر ساز شده بود و  قرار بود در این ماموریت تصاویر دقیق تری از آنها تهیه شود. شکست ماموریت شایعاتی را بر زبان انداخت که ناسا مخصوصا آنها را از بین برده اگرچه بعدها معلوم شد آنچه در آن تصویر بود چیزی جز تابش نور از زاویه‌ای خاص به یک تپه شنی نبوده است اما ناسا تحت فشار زیادی قرار گرفته بود.

تاسیس برنامه مریخ

در این دوران بود که آزمایشگاه جت پیشران (JPL) که مسولیت کاوش‌های روباتیک منظومه شمسی را بر عهده داشت به این نتیجه رسید که باید اکتشافات مریخ زیر نظر یک مجموعه واحد قرار گیرد. به همین دلیل پیشنهادی برای تاسیس برنامه مریخ ناسا در JPL مطرح شد. ارائه کننده این پیشنهاد دکتر فیروز نادری، بود که پیش از آن مدیریت طرح سر منشا مریخ را بر عهده داشت طرحی که قرار بود به جستجوی ریشه‌های شکل گیری حیات در منظومه ما و جهان بپردازد.

بعد از تایید پیشنهاد نادری بود که برنامه مریخ تاسیس و مدیریت آن نیز بر عهده خود دکتر نادری قرار گرفت. این برنامه آغازگر عصر جدیدی در اکتشافات مریخی بود. در این برنامه ابتدا مدارگردی به نام اودیسه مریخ با موفقیت به مریخ رسید تا در کنار نقشه بردار سراسری مریخ، این سیاره را از مدار زیر نظر بگیرد. اما اوج برنامه مریخ زمانی بود که اعلام شد ناسا در حال طراحی و ارسال دو خودروی روباتیک زمین‌شناس (یا بهتر بگوییم مریخ شناس) به سیاره سرخ است. این دو خودرو نسبت به نمونه قبلی خود از هر نظر پیشرفتی انقلاب آمیز به شمار می‌رفت. اگر سوجورنر فقط با کمک هدایت زمینی قابل حرکت بود، خودروهای جدید 6 چرخ می‌توانستند تا حد زیادی مستقل باشند و پس از تعیین مسیر مسافتی را به صورت اتوماتیک طی کنند و چرخ‌های هوشمند آنها می‌توانست موانع را تشخیص داده و مسیر خود را اصلاح کند.

در مقابل سال 2003 بود که کاروانی از مسافران مریخی عازم این سیاره می‌شدند. این مقابله یکی از مقابله‌های نزدیک زمین و مریخ بود که رکوردی تاریخی از خود به جای گذاشت. دو موشک دلتا در فاصله کمتر از  یک ماه از پایگاه کیپ کاناورال در فلوریدا سینه آسمان را شکافتند تا 7 ماه بعد محموله‌های با‌ارزش خود را به دو نیمکره مختلف مریخ برسانند. این ماموریت برای ناسا و برنامه مریخ آزمونی بزرگ به شمار می‌رفت و موفقیت در آن می‌توانست برنامه مریخ را صاحب اعتباری دوباره کند. 7 ماه بعد و به فاصله زمانی 20 روز 2 مریخ نورد به مقصد‌های خود رسیدند و مراحل غیر متعارف فرود را آغاز کردند. بعد از جدا شدن سپر حرارتی که این محموله با ارزش از حرارت جوی محافظت می‌کرد کار چترهای نجات آغاز شد و در آخرین مرحله کیسه‌های هوا مانند خوشه‌ای انگور محفظه مریخ نوردها را در بر گرفتند و چند متر آخر آنها سقوط آزاد را تجربه کردند تا پس از چند بار که مانند توپ بسکتبال به زمین خوردند در میان سیاره سرخ آرام گرفتند. این لحظه‌ای بود که نادری و همکارانش در JPL توانستند نفسی به آرامی بکشند. آنها مریخ نوردها را با موفقیت فرود آورده بودند. این دو در دو منطقه در نیمکره‌های شرقی و غربی مریخ رسیدند. دهانه گوسف و فلات نصف النهار برای فرود انتخاب شده بودند. این دو مکان‌هایی بود که احتمال می‌رفت در گذشته شاهد جاری بودن آب مایع روی سطح مریخ بوده‌اند و اثبات این نکته که آیا مریخ زمانی شاهد جاری بودن آب مایع بر سطح خود بوده است یا نه وظیفه اصلی این دو مریخ نوردها به شمار می‌رفتند.

زمانی که این دو مریخ نورد از پیله خود بیرون آمدند مناظر بی‌نظیری را مریخ پیش چشم انسان گشودند که تا پیش از آن دیده نشده بود. در هفته اولی که اسپیریت یا روح بر مریخ فرود آمده بود وبگاه ناسا
 7/1 میلیارد بار بازدید شد و 6/34 ترا بایت داده انتقال یافت تا رکوردی برای بازدید از یک وب سایت را در تاریخ رقم بزند اما این تازه آغاز رکورد شکنی‌های دو قلوهای افسانه‌ای بود.

دو قلوهایی که افسانه شدند

زمانی که کودک خردسالی به نام سوفی کالیز انشایی برای ناسا و شرکت لوگو نوشت تا در مسابقه نامگذاری مریخ نوردها شرکت کند هرگز گمان نمی‌برد نام‌های پیشنهادی او یعنی روح و فرصت، به نام‌هایی افسانه‌ای در تاریخ بدل شوند. مریخ نوردهای دو گانه قرار بود 90 روز مریخی یعنی اندکی بیش از 3 ماه بر سطح مریخ فعالیت کند و در این مدت مدارکی دال بر اثبات یا رد جاری بودن آب بر سطح مریخ به دست آورد. آنها در کمتر از 2 ماه به چنین هدفی رسیدند  اثبات کردند ریگزارهای امروزی مریخ زمانی درو بستر دریاچه‌هایی واقعی از آب بر سطح خود بوده‌اند.  اما با پایان 90 روز و درحالی‌که مردم گمان می‌کردند باید با این مریخ‌نوردها خداحافظی کنند آنها به کار خود ادامه دادند. مهندسان گمان می‌کردند انباشته شدن صفحات خورشیدی این دو مریخ‌نورد با غبارهای مریخی باعث کاهش تولید انرژی از سوی آنها و پایان کارشان خواهد شد ضمن اینکه تمام ابزارها باید با شرایط دشوار و سختی دست و پنجه نرم می‌کردند که حداقل آن اختلاف دمایی بیش از 100 درجه در هر شبانه روز بود. در وقت اضافی آنها به ماموریت‌های دشوارتری فرستاده شدند. بالا رفتن از تپه‌ها یا فرود درون گودال‌های برخوردی اما هیچ کدام از آنها نتوانست مریخ نوردها را متوقف کند. امروز که شما این مقاله را می‌خوانید در ماه می 2008 قرار داریم و مریخ نوردها از ژانویه 2004 بر سطح مریخ مشغول فعالیتند. آنها که قرار بود تنها 90 روز دوام بیاورند اینک بیش از 4 سال است که بر مریخ مشغول انجام ماموریتند. این برنامه مفهومی فراتر از موفقیت را برای برنامه مریخ ناسا به ارمغان آورد.

سربازان خسته

گذشت زمان و انجام ماموریت‌هایی که فراتر از طراحی اولیه بوده است مریخ نوردها و طراحان آنها را با مشکل مواجه ساخت. نخستین مشکل بودجه ماموریت‌ها بود. در برنامه‌هایی مانند پروژه‌های فضایی که باید جز به جز برنامه از پیش مشخص باشد مساله بودجه اهمیت حیاتی دارد. رسم در سازمان‌های اجرایی و علمی بزرگی مانند ناسا بر این منوال است که هر بخش و از جمله JPL و برنامه‌های آن مانند برنامه مریخ، باید برآوردی دقیق از برنامه‌های چند ساله خود و میزان بودجه لازم برای آن را از پیش تعیین کند. این بودجه مراحل برنامه‌ریزی، ساخت، پرتاب، هدایت، کنترل، پشتیبانی و مدیریت را در بر می‌گیرد و معمولا بودجه یک برنامه چندان قابل ارتقا نیست. حال اگر برنامه‌ای مانند مریخ برای مجموعه پروژه‌های 5 ساله خود بودجه‌ای را در نظر گرفته باشد که شامل بودجه 2 ماموریت 90 روزه با امکان تمدید یک ماه اضافی باشد زمانی که آن ماموریت به جای 90 روز
4 سال به فعایت می‌پردازد باید از بخش‌های دیگر بودجه کل برنامه کاست تا بتوان آن را تمدید کرد. همین اتفاق هم برای مریخ نوردها افتاد و تمدید زمان فعالیت آنها باعث شد تا چند پروژه بعدی با تاخیر مواجه شوند. شاید این سوال مطرح شود که چرا مثلا مریخ نوردها را خاموش نمی‌کنند تا به برنامه‌های بعدی برسند. جواب این پرسش ساده است چون انجام ماموریت‌های فضایی به قدری پیچیده است که ممکن است تا دو سوم شانس خطا و شکست وجود دارد بنابراین وقتی دو ابزار سالم دارید از آنها استفاده کنید و این موضوع در خصوص مریخ نوردها هم صادق است آنها تا زمانی که داده‌های ارزشمندی را به زمین ارسال می‌کنند روشن باقی خواهند ماند.

اما مشکل بزرگتر درباره خود مریخ نوردها و نقص‌های فنی آنها است. مدت طولانی کارکرد آنها باعث شده است تا ابزارهای مختلف آنها دچار مشکل شود. تا کنون چندین و چند مشکل برای آنها به وجود آمده و مهندسان توانسته‌اند از راه دور آنها را اصلاح کنند. بزرگترین آنها زمانی بود که یکی از کامپیوترهای روح دچار مشکل شد و مهندسان ناچار شدند از زمین برنامه رایانه‌ای آن را با حذف بخشی از حافظه اصلاح کنند. در نوروز امسال مشکل دیگری برای مریخ نوردها به وجود آمد که شایعه خاموشی آنها را افزایش داد و آن هم مربوط به مشکل چرخ‌های جلویی بود. دکتر فیروز نادری در همان زمان در گفتگویی با ما مساله خاموش کردن را منتفی دانست و ابراز امیدواری کرد بتوانند این مشکل را حل کنند. اما آمار مشکلات هنوز در حال افزایش است. هفته پیش مریخ نورد فرصت با مشکلی جدی در بازوی روباتیک خود مواجه شده که آن را عملا از کار انداخته است. اکنون مهندسان ناسا در حال کار روی این مشکل هستند و امیدوارند بتوانند مریخ نوردها را زنده نگاه دارند. اما هرچه زمان می‌گذرد آنها فرسوده‌تر می‌شوند. دکتر نادری درباره این مریخ نوردها می‌گوید آنها امروز فراتر از 2 ابزار علمی ساده هستند و بسیاری از کودکان و نوجوانان با آنها رابطه عاطفی برقرار کرده‌اند و هر بار که صحبت خاموشی آنها است با نگرانی موضوع را دنبال می‌کنند. آنها علاوه بر کشفیات علمی به ابزاری برای پایدار ساختن علاقه مردم به فضا و اکتشافات فضایی تبدیل شده‌اند که ارزشش به تنهایی بیش از ارزش علمی آنهاست.

به هر حال روح و فرصت دیر یا زود ماموریت خود را به پایان خواهند رساند آنها فراتر از انتظار کار کرده‌اند و نشان داده‌اند که برنامه‌ریزی دقیق می‌تواند در دشوارترین نقاط موفقیت‌های بی‌نظیری به همراه آورد. به پاس خدماتی که این دو به علم کرده‌اند نام دو سیارک را به نام آنها نامگذاری کرده‌اند.  داستان مریخ با ماموریت‌های بعدی پی گرفته خواهد شد تا در نهایت ما به پاسخ سوال‌هایی قدیمی نزدیکتر شویم. آیا مریخ در گذشته یا حال میزبان نوعی حیات  حداقل از نوعی میکروبی  بوده یا هست؟ چگونه باید سفر به مریخ را برنامه ریزی کرد و در نهایت اینکه آیا می‌توان مریخ را به سیاره‌ای مسکونی و مستعمره‌ای برای زمین تبدیل کرد؟ اینها سوالاتی است که باید منتظر پاسخ‌دادن به آنها باشیم.

آینده ماموریت‌های‌مریخ

قطب نشین ققنوس: این ایستگاه تحقیقاتی بر لبه کلاهک قطبی مریخ فرود خواهد آمد و نام خود را به واسطه جانشینی برنامه قطب نشین مریخ که شکست خورد ققنوس گرفته است.

آزمایشگاه علمی مریخ: این مریخ نورد با ابعادی بسیار بزرگتر از روح و فرصت با منبع انرژی رادیو ایزوتوپی خود بدون نیاز به پانل‌های خورشیدی به کاوش دقیق مریخ خواهد پرداخت.

طرح ماموریت‌های اسکات: این ماموریت‌ها شامل بالن‌ها و هواپیماهای کوچکی خواهند بود که به بررسی نزدیک سیاره و بررسی اتمسفر آن خواهند پرداخت.

بازگرداندن نمونه از مریخ. در دهه دوم این قرن ماموریت پیچیده‌ای آعاز خواهد شد تا ذرات خاک مریخ را به زمین بازگرداند و دانشمندان بتوانند آنها را در آزمایشگاه‌های خود بررسی دقیق کنند.

سفر انسان به مریخ: اگر همه چالش‌های موجود برطرف شود بعد از دهه سوم قرن حاضر انسان سرانجام خواهدتوانست در یکی از رویاپردازنه و گرانقیمت‌ترین پروژه‌های خود قدم بر خاک مریخ بگذارد.

 پوریا ناظمی