قدم بزرگ ناسا به سوی مریخ: آماده‌سازی برای اولین سفر انسانی به سیاره سرخ

ناسا برنامه دارد تا حدود سال ۲۰۳۵، انسان‌ها را برای یک سفر علمی به مریخ بفرستد. این سفر حدود شش تا هفت ماه برای هر مسیر رفت یا برگشت طول می‌کشد و در هر مسیر، مسافتی تا ۴۰۲ میلیون کیلومتر (۲۵۰ میلیون مایل) را پوشش می‌دهد. مسافران این سفر فضایی احتمالا می توانند تا ۵۰۰ روز را روی سطح مریخ سپری کرده و سپس به زمین بازگردند.

برنامه “آرتمیس” ناسا قصد دارد به عنوان یک تمرین و آماده‌سازی برای ماموریت مریخ در دهه ۲۰۳۰، انسان‌ را تا پایان این دهه به ماه بازگرداند. ناسا دلایل متعددی برای دنبال کردن چنین ماموریت بلندپروازانه‌ای دارد که مهم‌ترین آن‌ها کاوش و کشف علمی است.

زمین‌شناسی مریخ

مریخ از منظر زمین‌شناسی و جوی سیاره‌ای جذاب است. این سیاره حدود ۴.۶ میلیارد سال پیش همراه با سایر اجرام منظومه شمسی شکل گرفته است. حدود ۳.۸ میلیارد سال پیش، یعنی هم‌زمان با شکل‌گیری حیات روی زمین، ظاهر ابتدایی مریخ بسیار شبیه به زمین بود. این سیاره آب مایع فراوانی روی سطح خود داشت که به شکل اقیانوس‌ها، دریاچه‌ها و رودخانه‌ها بوده و همچنین جو متراکم‌تری داشت.

در حالی که امروزه سطح مریخ کاملاً از آب مایع خالی است، دانشمندان شواهدی از وجود دریاچه‌ها، رودخانه‌ها و حتی خطوط ساحلی یک اقیانوس قدیمی بر سطح آن مشاهده کرده‌اند. قطب‌های شمال و جنوب این سیاره با آب منجمد پوشیده شده‌ که یک لایه نازک از دی‌اکسید کربن منجمد نیز آن را پوشانده است. در تابستان‌های قطب جنوبی، لایه دی‌اکسید کربن ناپدید می‌شود و آب یخ‌زده نمایان می‌شود.

امروزه جو مریخ بسیار نازک است و حدود ۹۵ درصد آن از دی‌اکسید کربن تشکیل شده است. این جو پر از گرد و غبار، سطحی است که به جو مریخ، رنگ قرمز خاصی می‌بخشد.

دانشمندان از طریق ارسال ربات‌های کاوشگر، اطلاعات زیادی درباره سطح این سیاره به دست آورده‌اند، اما هنوز ویژگی‌های زمین‌شناسی بسیاری وجود دارد که باید از نزدیک بررسی شوند. این ویژگی‌ها می‌توانند به محققان کمک کنند تا بیشتر در مورد شکل‌گیری منظومه شمسی آگاهی پیدا کنند.

نیم‌کره شمالی و جنوبی مریخ به‌طور چشمگیری با هم تفاوت دارند. حدود یک‌سوم سطح مریخ، عمدتاً در نیم‌کره شمالی، ۳.۲ تا ۶.۴ کیلومتر (۲ تا ۴ مایل)، ارتفاع پایین‌تری نسبت به سایر مناطق داشته و به عنوان “زمین‌های پست شمالی” شناخته می‌شود. این منطقه دارای چند دهانه بزرگ اما نسبتاً هموار است. دو سوم جنوبی سیاره، که به “ارتفاعات جنوبی” معروف است، پر از دهانه‌های بسیار قدیمی است.

مریخ همچنین بزرگ‌ترین آتشفشان‌های مشاهده شده در منظومه شمسی را دارد. سطح آن پر از دهانه‌های عمیق ناشی از برخورد سیارک‌ها و شهاب‌سنگ‌ها است که در اوایل تاریخ شکل گیری مریخ رخ داده‌اند. ارسال فضانوردان برای مطالعه این ویژگی‌ها می‌تواند به پژوهشگران کمک کند تا دریابند رویدادهای مهم در تاریخ اولیه مریخ چگونه و چه زمانی رخ داده‌اند.

پرسیدن سوالات درست

ناسا گروهی به نام «گروه تجزیه و تحلیل علمی کاوش انسان در مریخ» تشکیل داده تا ماموریت آینده را برنامه‌ریزی کنند. دانشمند ناسا، جیمز بی. گاروین، ریاست این گروه را بر عهده دارد تا از طریق این پروژه سوالات علمی کلیدی درباره مریخ را توسعه داده و ارزیابی کنند. هدف اصلی این است که بفهمند کدام سوالات تحقیقی نیاز به ماموریت انسانی داشته و نمی‌توانند از طریق ماموریت‌های رباتیک ارزان‌تر پاسخ داده شوند.

این گروه توصیه‌هایی برای چندین سوال علمی مهم برای تحقیقات انسانی در مریخ ارائه داده‌اند.

یکی از سوالات این است که آیا در حال حاضر حیاتی روی این سیاره وجود دارد یا نه. به یاد داشته باشید که حیات روی زمین حدود ۳.۸ میلیارد سال پیش شکل گرفت، زمانی که زمین و مریخ سیاراتی مشابه بودند که هر دو آب مایع فراوان داشتند و مریخ دارای جوی متراکم‌تر بود.

سوال دیگر این است که چه تغییرات محیطی باعث شد مریخ آب مایع گسترده و فراوان خود و همچنین بخش‌هایی از جو خود را از دست بدهد.

این سوالات، همراه با دیگر توصیه‌های گروه، به برنامه ناسا برای ارسال انسان به مریخ اضافه شده است.

انسان چگونه به مریخ خواهد رفت؟

برای ارسال انسان به مریخ و بازگرداندن ایمن آن‌ها به زمین، ناسا یک سامانه پرتاب بسیار قدرتمند به نام Space Launch System و یک فضاپیمای جدید برای حمل انسان به نام Orion توسعه داده است.

برای آماده‌سازی و آموزش فضانوردان جهت زندگی و کاوش در مریخ، ناسا برنامه‌ای به نام آرتمیس را راه‌اندازی کرده تا انسان‌ها را دوباره به ماه بازگرداند. در اساطیر یونان، آرتمیس خواهر دوقلوی آپولو بود. فضانوردان آرتمیس ماه‌ها روی ماه زندگی و کار خواهند کرد تا برای زندگی و کار در مریخ آماده شوند.

سامانه پرتاب و فضاپیمای اوریون با موفقیت در ۱۶ نوامبر ۲۰۲۲ در قالب ماموریت آرتمیس I به فضا پرتاب شد. این اولین پرواز بدون خدمه برنامه آرتمیس به ماه بود و اوریون به مدت شش روز به دور ماه چرخید و به فاصله‌ای نزدیک به ۸۰ مایل (۱۲۹ کیلومتر) از سطح ماه رسید.

آرتمیس I پس از سفری به طول ۲.۲ میلیون کیلومتر (۱.۴ میلیون مایل) در ۱۱ دسامبر ۲۰۲۲ به زمین بازگشت.

آرتمیس III، اولین مأموریت برای بازگرداندن انسان به سطح ماه، برای سال ۲۰۲۶ برنامه‌ریزی شده است. فضانوردان آرتمیس در قطب جنوب ماه فرود خواهند آمد، جایی که دانشمندان معتقدند ممکن است مقادیر زیادی آب زیرسطحی به صورت یخ وجود داشته باشد که فضانوردان می‌توانند آن را استخراج، ذوب و تصفیه کرده و بنوشند. فضانوردان آرتمیس اقامتگاه‌هایی روی سطح ماه ایجاد کرده و چندین ماه به کاوش در سطح ماه خواهند پرداخت.

از آنجایی که ماه تنها ۳۸۶,۰۰۰ کیلومتر (۲۴۰,۰۰۰ مایل) با زمین فاصله دارد، به عنوان یک محل تمرین برای کاوش انسان‌ها در مریخ عمل خواهد کرد. اگرچه با مأموریت مریخ هنوز سال‌های زیادی فاصله داریم، اما برنامه آرتمیس به ناسا کمک خواهد کرد تا توانمندی‌های لازم برای کاوش در سیاره سرخ را توسعه دهد.

منبع:fastcompany