دانشمندان به دنبال راه کم هزینه‌تری برای دسترسی به مریخ هستند

دسترسی به مریخ فرآیندی گرانقیمت و هزینه‌بر است. آیا با استفاده از تجهیزات ارزان‌قیمت مثل مریخ‌نوردها و مدارگردها و یا فرودهای ارزان‌قیمت بر روی مریخ هم می‌توان نتایج چشمگیری به دست آورد؟

در دنیایی که سران ناسا و آژانس فضایی اروپا و همچنین محققان چینی در حال طراحی ماموریت‌های بسیار گران‌قیمت و پیچیده برای اکتشاف در مریخ هستند، بسیاری از پژوهشگران به دنبال یافتن راه‌های ارزان‌تر و کم‌هزینه‌تر برای اکتشاف در سیاره سرخ هستند.

محققان می‌گویند که با استفاده از تجهیزات ارزان‌قیمت‌تر در دنیای امروز باید به دنبال روش‌های جدید و نوین برای جمع‌آوری اطلاعات از منظومه شمسی باشیم. اکتشاف سیاره‌های دوردست دیگر نباید یک رویا باشد.

بتانی احلمان، دانشمند علوم سیارات از موسسه فناوری کالیفرنیا در پاسادنا می‌گوید که با استفاده از تجهیزات جدید می‌توانیم در دور بعدی تحقیقات در میزان مصرف زیادی از تجهیزات و هزینه‌های اضافه صرفه‌جویی کنیم.

سیاره سرخ مانند زمین از تنوع محیطی بالایی برخوردار است.

مجلات علمی نقل کرده‌اند که عکس‌های مختلفی از مناطق مختلف مریخ در دسترس است. این تنوع بر روی مریخ خوشحال‌کننده است. آن‌ها همچنین اشاره کردند که تصاویر بسیار جالبی از اماکن مختلف مریخ به وسیله فضاپیماها به زمین رسیده است. کلاهک‌های قطبی و دره والس مارینریس شگفت‌آور هستند. با این حال هنوز هم فرصت برای اکتشافات بیشتری  بر روی مریخ وجود دارد.

احلمان باور دارد که سیاره‌ای به پیچیدگی مریخ نیاز به تحقیقات و وسعت بالایی از تحقیقات را دارد. این موضوع یعنی باید راه‌های جدید را برای اکتشافات نو در مکان‌های مختلف مریخ پیدا کنیم. با کاهش قیمت چنین ماموریت‌هایی می‌توانیم ایده‌ها و روش‌های بهتری را پیدا کنیم. برای مثال فرض کنید که نیمی از دوازده کاوشگر مریخ به وسیله دانشگاه‌های سراسری اداره بشوند. اینگونه هم دانشجویان برای پیشرفت در علم انگیزه می‌گیرند و هم پروژه‌های تحقیقاتی می‌تواند سمت و سویی نو بگیرد.

با اینکه سال‌ها از اکتشاف و کسب اطلاعات درباره مریخ می‌گذرد اما هنوز سوالات بی پاسخ زیادی وجود دارد که انسان یا هوش مصنوعی باید به آن‌ها پاسخ بدهد.

رابرت لیلیس مدیر علوم سیارات و اختربیولوژیست از آزمایشگاه علوم فضایی در دانشگاه کالیفرنیا با منطقی خواندن این موضوع اشاره کرد که با توجه به هزینه‌های بالای تجهیزات در دنیای امروز این یک ایده بسیار منطقی است.

ناسا هم به دنبال کاهش هزینه‌های اکتشاف خود است که بتواند تعداد اکتشافات را افزایش بدهد و هزینه آن‌ها از سمت دیگر کاهش پیدا کنند. برای مثال ماموریت دیسکاوری ناسا یک تلاش بلندپروازانه برای آزمایش ماموریت‌های کم هزینه است، هزینه شروع این عملیات که هزینه فعلی آن به شمار می‌رود چیزی حدود ۵۰۰ میلیون دلار است.

ماموریت‌های جدید تلفیقی از ریسک و هزینه‌های خرد هستند. ماموریت‌های جدید ناسا که در سال ۲۰۲۶ قرار است که به مدار سیاره سرخ برسند به زیر ۸۰ میلیون دلار خواهد رسید. تک تک هزینه‌های صرفه‌جویی شده در چنین ماموریتی می‌تواند کمک زیادی برای دنیای علم باشد.

ماموریت (EscapePlasma Acceleration and Dynamics Explorers (EscaPADE می‌تواند نقطه امیدبخشی برای دنیای علم باشد. این ماموریت هزینه کمی را در بر دارد و قرار است که اکتشافات مهمی را در سیاره سرخ انجام بدهد.

رابرت لیلیس معتقد است که استفاده از فضاپیماهای کوچک و متعدد می‌تواند دید بهتری را به ناظران زمینی بدهند. با استفاده از این فضاپیماها با هزینه کم‌تر می‌تونیم شاهد پوشش بی‌سابقه‌ای باشیم.

اما او افزود که چنین تجهیزاتی نیاز به آگاهی بالایی از موقعیت دارد. برای مثال ما باید شرایط فرود را شبیه‌سازی کنیم و تمام عناصر آن را در نظر بگیریم تا فرود ایمن‌تری داشته باشیم. برای این امر ما باید اطلاعات مناسبی از فشار هوا و عناصر دیگر در دسترس داشته باشیم.

اما چرا آگاهی از اطلاعات اقلیمی برای ما مناسب است؟ در هنگام فرود ممکن است مشکلات زیادی رخ بدهد مثل طوفان‌های گرد و غبار و چنین طوفان‌هایی میدان دید ما را کاهش خواهند داد و کیفیت تحقیقات را پایین خواهند آورد.

تحقیقات ارزان قیمت

فناوری جدید برای برای فرودهای ارزان بر روی مریخ کمک گرفتن از تجهیزاتی به نام SHIELD است که آزمایشگاه پیشرانش جت در کالیفرنیا وظیفه مطالعه و ارائه اطلاعات تکمیلی درباره این فناوری را بر عهده دارد.

لویس گرش محقق اصلی فناوری SHIELD عنوان کرده است که نقش این تجهیزات در عملیات‌ها و ماموریت‌ها به عنوان یک نیروی کمکی برای فرود آسان‌تر خواهد بود.

این افزونه شاید نتواند به عنوان یک نیروی اصلی برای فرود فضاپیماهایی مثل استقامت به کار برود اما در تحقیقات آینده ناسا می‌تواند فرصت‌های بهتری را برای مطالعات بیشتر به دانشمندان ارائه کند. البته دانشمندان هنوز هم در حال بررسی و تحقیقات بر روی کارکرد و کاربرد چنین ابزاری هستند تا بتوانند موارد مصرف کامل‌تری را از چنین تجهیزاتی در ماموریت‌های مهم ارائه بدهند.

به صورت کلی هدف فناوری SHILED این است که هزینه تحقیقات بر روی سیاره سرخ را کاهش بدهد. این امر می‌تواند کسب اطلاعات بیشتر را با هزینه کم‌تر در تحقیقات فضایی میسر کند. این فناوری این اجازه را به ناسا خواهد داد که بتواند ربات‌های بیشتری را به نقاط دیگر فضا بفرستند و در مدت زمان کوتاه و با هزینه به نسبت کم‌تری سیاره‌های دورتر را به نقطه‌ای معین برای فرود تبدیل کند.

گیرش ادامه داد که تجهیزات SHIELD محدودیت بیشتری را بر روی محموله‌های قابل ارسال علمی اعمال می‌کند. زیرا این تجهیزات به خوبی هنوز نمی‌توانند نقش حمل و نقل بی عیب و نقص را به خوبی ایفا کنند بنابراین از نظر دانشمندان محموله‌ها باید تا حد زیادی مستحکم‌تر و مقاوم‌تر باشند تا بتوان برای حمل ان‌ها از تجهیزات جدید استفاده کرد. اما نکته مثبت این موضوع این است که سود پیش بینی شده از انجام چنین ماموریت‌هایی بسیار بالا است و باعث کاهش هزینه‌های ماموریت خواهد شد. به این ترتیب دسترسی مکرر به سطح مریخ میسر می‌شوند.

تغیر فرآیندها و روندها

نیتن باربا مهندس سیستم تجهیزات SHIELD از آزمایشگاه پیشرانش جت از هزینه‌های بالای تحقیقات برای رسیدن به مریخ شکایت می‌کند.

درست است که پروازهای موفق به مریخ وجود داشته‌اند اما باید این نکته را هم در نظر داشت که هزینه نهایی تمام شده میزان زیادی است. این هزینه به خودی خود می‌تواند روند تغییرات را کند بکند و نتوان در زمان کوتاهی به نتیجه دلخواه دست پیدا کرد.

SHIELD می تواند به صورت یک لندر یا تعداد زیادی در یک پرتاب واحد تحویل داده شود. باربا گفت: یک لندر ارزان قیمت مانند SHIELD می تواند اندازه گیری های اولیه یا اکتشاف راه یاب مانند اطلاعات صحت زمین را که برای مأموریت های بزرگتر و گران تر ضروری است ، فعال کند.

باربا چنین ادامه داد که افزایش دسترسی به فضا هیجان انگیز است، زیرا دستیابی به این مهم به معنای به وجود آمدن فرصت‌های بیشتر برای اکتشافات و کسب اطلاعات در مریخ است. اگر سری‌ها و الگوهای جدیدی از مأموریت‌های بین سیاره‌ای با هزینه کمتر به سرانجام برسد، مجموعه‌ای از تحقیقات متنوع‌تر را تقویت خواهد کرد و فرصتی نو را برای بسیاری از دانشمندان و مهندسان جدید در آغاز کار فراهم می‌کند.

باربا باور دارد که  ماموریت‌های کوچکتر و کم هزینه‌تر فضاپیمایی می‌توانند علم ما را از منظومه شمسی و دهان به اندازه چند دهه جلوتر ببرند و ما سرعت ما را در مسیر پیشرفت بیشتر کنند. با پارامترها و اندازه‌گیری‌های و جدید، تغییر رویکرد دانشمندان و استفاده از تجهیزات ارزان‌قیمت‌تر به منظور کاهش هزینه نهایی می‌توان به آینده علم در این مورد امیدوار بود. با کاهش هزینه‌های مسیر پیشرفت بسیار هموارتر خواهد بود.

قابلیت آموزش‌پذیری علم

با پروازهای متعدد فضاپیماهای مختلف ناسا به سمت مریخ صفحه جدیدی از علم برای دانشمندان و محققان رقم خورده است.

شانا بافرو ماسر، سرپرست سیستم‌های اتوماتیک پرنده علمی مریخ در مرکز تحقیقات ایمز ناسا از دره سیلیکون باور دارد که پروازهای مبتکرانه فراتر از آن چیزی است که محققان و افراد دیگر تا به امروز می‌توانستند چنین چیزی را تصور کنند.  شانا بافرو ماسر افزود که هر پرواز اطلاعات بیشتری را به دانشمندان می‌آموزد و هر کدام از آن‌ها بیشتر و بیشتر به علم و بصیرت ما از جهان می‌افزاید و درهای مفاهیم را به روی ماموریت‌های آینده باز می‌کند.

ایده‌های بسیار زیادی درباره تجهیزات مریخی وجود دارد که باید صحت آن‌ها بررسی شود اما یکی از مهم‌ترین و پر سر و صداترین آن‌ها مربوط به یکی از تجهیزات پرنده برای رسیدن به مریخ است. این دستگاه یک دستگاه هگزاکوپتر است که می‌تواند بارهای بزرگتری را حمل کند و مسافت‌های بیشتری را نسبت هر تجهیزات پرنده دیکری طی کند. تمم این اطلاعات در نهایت باید با توجه به آزمون و خطاهایی که در طول ماموریت صورت می‌گیرد سنجیده شوند و صحت آن‌ها مورد بررسی قرار بگیرد تا توانایی آن‌ها با توجه به محاسبات و عمکرد آن‌ها در واقعیت سنجیده بشود.

Withrowاین فرآیند رشد علم بسیار نفس‌گیر است به طوری که با هر حرکت هر یک از تجهیزات تیم پشتیبان دارای اضطرابی وصف نشدنی هستند تا بتوانند نتیجه مدت‌ها کار و تلاش خود را ببینند. در هر صورت کار بر روی چنین مطالعاتی که زمینی نیستند و با هر اشتباه می‌توان تبعات بزرگ و سختی را به همراه داشت بسیار دشوار و استرس‌زا است.

اکتشاف هوایی

دانشمندان تکنولوژی‌های جدید را برای دنیای علم امیدوارکننده می‌خوانند. آن‌ها می‌گویند که می‌توانند با روتور کرافت کارهای بسیار جالبی انجام بدهند و اکتشافات جالب‌تری را از سر بگیرند. در واقع با استفاده از تجهیزات جدید دانشمندان میدان بازتری برای به دنبال اکتشافات مورد علاقه خود رفتن را دارند. با این کار آن‌ها می‌توانند حیطه علمی خود را مشخص نموده و در همان مسیر به صورت استوار و ثابت قدم حرکت کنند.

بسیاری از تجهیزات مورد استفاده در ماموریت‌های آینده تا به امروز مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند و به طور کلی قابلیت آن‌ها برای فرود و کسب اطلاعات سنجیده شده است. این موضوع بسیار دلگرد کننده است زیرا نشان می‌دهد که شیب علم تا حد زیادی تند است.  با استفاده از چنین تجهیزاتی می‌توان به بسیاری از اسرار و رازهای مریخ دست پیدا کنیم و بسیاری از ویژگی‌های مورفولوژی و اقلیمی آن‌ها را دریابیم و گدشته این سیاره سرخ را بازسازی کنیم.

این اکتشافات برای سوالات مختلفی است اما یکی از مهم‌ترین آن‌ها این موضوع است که آیا بر روی سیاره سرخ آب به شکل مایع وجود دارد یا نه. پاسخ این سوال می‌تواند آینده را تغییر بدهد. این تنها ذره‌ای از تمام ویزگی‌های یکی از تجهیزات جدید بود. با استفاده از چنین تجهیزاتی با هزینه پایین می‌توان به اطلاعات مهمی دست پیدا کرد و روند پیشبرد علم را سرعت بخشید.

جامعه تازه در حال یادگیری مسیر شروع برای رسیدن به توسعه و کمال است. این راه ممکن است بسیار سخت باشد اما با شروع اکتشافات در مرزهای بالاتر از سیاره زمین می‌توانیم پایه‌های علم را در منظومه شمسی محکم کنیم. چنین موقعیت‌های در واقع مثل یک سکوی پرتاب برای علم عمل می‌کنند. این قبیل موضوعات باعث می‌شوند که علم رشد سریعی داشته باشد و بتواند سوالات بی پاسخ زیادی را جواب بدهد یا پاسخ کامل‌تری را به سوالات پرسیده شده بدهد. محققان و دانشمندان فکر می‌کنند که‌ پژوهشگران در موقعیت خوبی از نظر علمی هستند و تقریبا می‌توانند از هر فرصتی که در پیش رو دارند به درستی و آگاهانه استفاده کنند تا به خواسته‌های خود برسند.