از وایکینگ تا اینجنیوتی؛ نیمقرن پیش ناسا برای نخستینبار روی مریخ فرود آمد
در ۲۰ ژوئیه ۱۹۷۶ (۲۹ تیر ۱۳۵۵)، مریخنشین وایکینگ ۱ در بخش غربی دشت «کریسه پلانیتیا» یا «دشت طلایی»، پهنهای دایرهایشکل و وسیع در عرض ۲۲٫۵ درجه شمالی استوای مریخ، روی سطح این سیاره فرود آمد.
آن رویداد تاریخی، نخستین فرود موفق ناسا روی مریخ بود. وایکینگ ۱ به همراه همتای خود، یعنی وایکینگ ۲، نخستین مأموریت کاملاً موفق تاریخ بر سطح سیاره سرخ را رقم زدند. البته پیش از آنها، کاوشگر مارس ۳ از اتحاد جماهیر شوروی در دوم دسامبر ۱۹۷۱ روی مریخ فرود آمده بود؛ اما کمتر از دو دقیقه بعد از کار افتاد. مأموریت وایکینگها، میراثی غنی و در عین حال پرسشبرانگیز از خود بر جای گذاشت.
وایکینگ ۱ و وایکینگ ۲ که دومی در سوم سپتامبر ۱۹۷۶ در منطقهای دیگر از مریخ فرود آمد، با هدف جستوجوی نشانههای حیات به سطح این سیاره اعزام شدند. هر مریخنشین همچنین یک مدارگرد داشت که مریخ را از مدار مطالعه میکرد.
مریخنشینها برای کشف نشانههای حیات، سه آزمایش متفاوت اجرا کردند که دو مورد از آنها نتیجه منفی داشت. اما آزمایش سوم که «رهاسازی نشاندار» (LR) نام داشت، داستان متفاوتی را روایت کرد. در این آزمایش، پس از افزودن مواد مغذی به نمونه خاک، جریان پیوستهای از گاز دیاکسید کربن از خاک آزاد شد؛ پدیدهای که میتوانست نشانهای از سوختوساز میکروبها باشد.
برخی دانشمندان نتایج آزمایش LR را نشانهای محتمل از کشف حیات دانستند؛ اما بیشتر پژوهشگران با این برداشت موافق نبودند. مخالفان این نتایج را حاصل واکنشهای غیرزیستی تلقی کردند و تأکید داشتند که در مجموع، دادههای مأموریتهای وایکینگ تصویری از سیارهای مرده ارائه میکنند.
همین اختلاف نظر یکی از مهمترین میراثهای برنامه وایکینگ را شکل داد. این مأموریتها نشان دادند که جستوجوی حیات فرازمینی کاری بسیار پیچیده است و دانشمندان پیش از تلاش دوباره برای یافتن حیات در مریخ، باید شناخت بسیار بیشتری از این سیاره به دست آورند.
ناسا پس از وایکینگها تا دو دهه هیچ فضاپیمای سطحنشینی را روانه مریخ نکرد
ناسا تا دو دهه بعد هیچ فضاپیمای سطحنشینی را راهی مریخ نکرد؛ وقفهای که تا حدی به دلیل نتایج مبهم و هزینه بالای مأموریتهای وایکینگ و همچنین انتقال بخش چشمگیری از بودجه به برنامه تازهتأسیس شاتل فضایی، بهوجود آمد.
وقفه در کاوش سیاره سرخ در چهارم ژوئیه ۱۹۹۷ (۱۳ تیر ۱۳۷۶) با فرود پثفایندر (رهیاب مریخ) در دشت کریسه پلانیتیا، در فاصله حدود ۸۵۰ کیلومتری از محل فرود وایکینگ ۱، پایان یافت. اهداف اصلی مأموریت پثفایندر، نمایش رویکرد جدید «سریعتر، بهتر و ارزانتر» برای اکتشاف مریخ، آزمایش سامانه نوین فرود مبتنی بر کیسههای هوا و همچنین استقرار یک ربات متحرک روی سطح سیاره سرخ بود.
پثفایندر به تمام اهدافش دست یافت و با استقرار مریخنوردی کوچک به نام سوجورنر، واپسین هدف را نیز محقق کرد. این ربات چرخدار کوچک با سنگریزههایی گرد مواجه شد که شواهدی محکم از قرارگرفتن سنگهای مریخ در معرض جریان آب در گذشته به شمار میرفتند.
کشف سوجورنر نقش مهمی در شکلگیری راهبرد جدید ناسا برای اکتشاف مریخ داشت؛ راهبردی که بر اصل «رد آب را دنبال کن» استوار بود تا پس از یافتن شواهد از آب، جستوجوی آگاهانهتری برای حیات فرازمینی انجام شود. از آنجایی که حیات شناختهشده برای ما به آب وابسته است، ناسا مریخنوردهایی طراحی کرد که به دنبال نشانههای آب مایع در گذشته و محیطهایی با قابلیت میزبانی از حیات باشند.
پس از سوجورنر، اسپیریت و آپورچونیتی بهعنوان مریخنوردهای نسل بعدی با اندازهای در حد خودروی گلف در سال ۲۰۰۴ روی مریخ فرود آمدند. پس از آنها، کیوراسیتی (کنجکاوی) در اوت ۲۰۱۲ به این جمع ناوگان مریخنوردان ناسا پیوست. سپس نوبت به پرسویرنس (استقامت) رسید که در فوریه ۲۰۲۱ در دهانه «یزرو» بر سطح مریخ فرود آمد.
تمام این کاوشگرهای چرخدار، شواهدی از محیطهای آبی گذشته مریخ پیدا کردند. کیوراسیتی و پرسویرنس که به تجهیزات علمی پیشرفتهتر و گستردهتر مجهز بودند، حتی پا را فراتر گذاشتند و مولکولهای آلی پیچیدهای را کشف کردند که ممکن است توسط گونهای از حیات، مشابه آنچه روی زمین میشناسیم، تولید شده باشند.
- کاوشگران سرخ؛ مریخنوردها چگونه در ۲۵ سال گذشته تکامل یافتند؟26 مرداد 01مطالعه '15
- داستان کاوشگر؛ چگونه نخستین هلی کوپتر فضایی ساخته شد؟05 مرداد 99مطالعه '8
کیوراسیتی و پرسویرنس همچنان مشغول فعالیتاند و به کاوش روی سیاره سرخ ادامه میدهند؛ اما بقیه خیلی وقت است که به پایان عمرشان رسیدهاند. پثفایندر و سوجورنر فقط حدود سه ماه فعال بودند، اسپیریت در سال ۲۰۱۰ رسماً از دسترفته اعلام و آپورچونیتی نیز در سال ۲۰۱۸ قربانی طوفان عظیم گردوغبار مریخی شد.
پرسویرنس تاکنون مجموعه متنوعی از نمونههای مریخ را جمعآوری کرده است؛ نمونههایی که ناسا قصد دارد آنها را برای بررسیهای دقیق به زمین بازگرداند. همانطور که تجربه وایکینگها نشان داد، شاید تنها چنین بررسیهای موشکافانهای بتواند وجود حیات در مریخ را اگر واقعاً وجود داشته باشد، به طور قطعی تأیید کند. البته بازگرداندن این نمونهها هنوز قطعی نیست؛ زیرا طرح اولیه ناسا بسیار پرهزینه تشخیص داده شد و این سازمان اکنون در حال بررسی راهبرد جدید برای انتقال نمونهها به زمین است.
اما شاید شگفتانگیزترین جنبه از ماموریت پرسویرنس، همراهی یک رباتیک پرنده کوچک با این مریخنورد بود که آغازگر مرحلهای تازه در اکتشافات مریخ شد؛ هلیکوپتر اینجنیوتی. این هلیکوپتر مأموریتی آزمایشی بود که قصد داشت امکانپذیری پرواز مؤثر در جو بسیار رقیق مریخ را اثبات کند. (چگالی جو مریخ تنها حدود یک درصد چگالی جو زمین در سطح دریا است.)
مأموریت ۸۰ میلیون دلاری هلیکوپتر مریخی فراتر از انتظار ظاهر شد. اینجنیوتی با جرم تنها ۱٫۸ کیلوگرم قرار بود فقط پنج پرواز کوتاه انجام دهد، اما در نهایت درطول نزدیک به سه سال فعالیت، ۷۲ پرواز موفق را به ثبت رساند. نخستین پرواز آن در ۱۹ آوریل ۲۰۲۱ و آخرین پروازش در ۱۸ ژانویه ۲۰۲۴ انجام شد.
این موفقیت باعث شد ناسا اهداف بلندپروازانهتری را دنبال کند و برنامهریزی برای مأموریتهای آینده هلیکوپتری را آغاز کند؛ مأموریتهایی که بتوانند دادههای علمی ارزشمند را هنگام پرواز بر آسمان مریخ جمعآوری کنند. اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، یکی از این مأموریتها با نام اسکایفال در سال ۲۰۲۸ پرتاب خواهد شد و سه هلیکوپتر مشابه اینجنیوتی را با موشکی مجهز به سامانه پیشران هستهای به مریخ خواهد فرستاد.
موفقیت اینجنیوتی مسیر را برای طراحی هلیکوپترهای بیشتری هموار کرد که مریخ را از آسمان کاوش میکنند
مقامهای ناسا در معرفی مأموریت اسکایفال نوشتهاند: «این دیدهبانهای هوایی که به مجموعهای از ابزارهای علمی مجهز هستند، از ذخایر پنهان یخ نقشهبرداری و الگوهای آبوهوایی را بررسی خواهند کرد. این مأموریت همچنین نشان خواهد داد که چگونه وسایل پرنده میتوانند نقشههای گستردهای از سطح و زیرسطح مریخ تهیه کنند تا مکانهای ایمن و غنی از منابع برای فضانوردان آینده، شناسایی شوند.»
البته اسکایفال نیز ممکن است تنها گامی دیگر به سوی اکتشافات هوایی بسیار بلندپروازانهتر در مریخ باشد. آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) در کالیفرنیای جنوبی، که مسئولیت ساخت و هدایت اینجنیوتی را برعهده داشت، اکنون در حال بررسی طراحی هلیکوپترهای بزرگتر و توانمندتر برای مریخ است؛ هواگردهایی که بتوانند طیف گستردهتری از مأموریتها را در سیاره سرخ انجام دهند.
تمام این دستاوردها بخشی از میراث وایکینگ ۱ هستند. آن فرود تاریخی روی مریخ در نیمقرن پیش، مرزهای اکتشافات فضایی را به سطحی بالاتر ارتقا داد و تا آسمانهای دنیایی دیگر گستراند.
