گشتی در سیاره سرخ همراه با کاوشگر مریخ
سفر به مریخ
کیوریاسیتی (Curiosity) یا کنجکاوی پیچیده‌‍ترین کاوشگری است که سازمان فضایی آمریکا، ناسا، به سیاره سرخ فرستاده است.
این خودروی شش-چرخه که ۲.۹ متر طول و ارتفاعی به اندازه قد یک انسان معمولی دارد، می تواند بر روی سطح سیاره حرکت کند و از موانعی تا ارتفاع ۷۵ سانتیمتر بالا رود.
کیوریاسیتی (Curiosity) یا کنجکاوی پیچیده‌‍ترین کاوشگری است که سازمان فضایی آمریکا، ناسا، به سیاره سرخ فرستاده است.
این خودروی شش-چرخه که ۲.۹ متر طول و ارتفاعی به اندازه قد یک انسان معمولی دارد، می تواند بر روی سطح سیاره حرکت کند و از موانعی تا ارتفاع ۷۵ سانتیمتر بالا رود.
این وسیله که مجهز به انواع تجهیزات علمی است، می‌تواند از خاک نمونه برداری کند و سنگ‌ها را سوراخ کند. یک بازوی روباتیک، نمونه‌ها را برای آنالیز ترکیب شیمیایی به آزمایشگاه درون وسیله منتقل می‌کند.
ماموریت کیوریاسیتی یافتن پاسخ این پرسش است: آیا محل فرود آن هرگز (و یا حتی هنوز) دارای شرایط طبیعی لازم برای بوجود آمدن شکل‌های ساده از حیات بوده است؟
دهانه غول‌پیکر
کیوریاسیتی که نام دیگرش آزمایشگاه علمی مریخ (MSL) است، در ماه نوامبر ۲۰۱۱ به فضا پرتاب شد.
مقصد آن یک فرورفتگی استوایی به قطر ۱۵۴ کیلومتر بود که میلیاردها سال پیش، در اثر برخورد یک شهاب‌سنگ بوجود آمده است.
دهانه گیل (Gale) پس از بررسی دقیق ۶۰ مکان انتخاب شد. فرایند این انتخاب پنج سال طول کشید و حدود ۱۵۰ محقق در آن شرکت داشتند.
در گیل نشانه‌های زیادی از وجود آب در گذشته دیده می‌شود. در آنجا نمونه‌های متعددی از خاک رس و دیگر مواد معدنی مربوط به آب وجود دارد که کیوریاسیتی می‌تواند مطالعه کند.
آبی در کار بود؟
امروز سطح مریخ خشک و بی آب و علف است. انتظار می‌رود دما در دهانه گیل تا منفی ۹۰ درجه سانتیگراد پایین رود. با این حال داده‌های به دست آمده از ماموریت‌های قبلی نشان می‌دهد که مریخ زمانی دارای دریاچه‌های وسیع و رودهای خروشان بوده است.
دانشمندان ناسا معتقدند که می‌توانند شواهد بسیاری از وجود این آب را در رسوبات سنگی کوه شارپ، قله‌ای که از میانه دهانه گیل سر برافراشته، پیدا کنند.
از آنجا که کیوریاسیتی می‌تواند تنها چند ده متر در روز جابجا شود، چند ماه طول خواهد کشید تا به کوه شارپ رسیده و به بررسی رسوباتی بپردازد که انتظار می‌رود دوره‌ای سحرآمیز از تاریخ مریخ را در خود ثبت کرده باشند.
لحظه تماس
کیوریاسیتی با ۹۰۰ کیلوگرم وزن، سنگین‌ترین کاوشگری است که تا به حال به سطح مریخ فرستاده شده است.
مهندسان ناسا باید سیستم جدیدی اختراع می‌کردند تا بتوانند این روبات را صحیح و سالم روی سطح سیاره فرود آورند.
کیوریاسیتی ابتدا در یک پوسته محافظتی وارد جو مریخ شد. سپس برای آهسته‌تر کردن فرودش، چتر نجات خود را باز کرد.
در آخر کیوریاسیتی از پوسته محافظتی خود جدا شد و به وسیله یک جرثقیل هوایی، تا روی سطح سیاره پایین آورده شد. اینچنین بود که در تاریخ ششم اوت ۲۰۱۲، کاوشگر به آرامی روی سطح مریخ فرود آمد.
جستجو آغاز می‌شود
بعد از انجام معاینات اولیه روی کیوریاسیتی، کاوشگر اولین گشت خود برای یافتن چیزی جالب برای مشاهده، آغاز کرد.
این خودرو مجهز به دو جفت دوربین ناوبری (NavCams) است که با اسکن کردن سطوح پیش رو به مهندسان ناسا در زمین کمک می‌کند تا کاوشگر را در جهت درست هدایت کنند. با کمک دوربین‌های اجتناب از خطر که در پایین خودرو نصب شده‌اند، کاوشگر می‌تواند بدون برخورد با موانع خطرناک به راه خود ادامه دهد.
دوربین‌های روی دیرک (MastCams) دوربین‌های علمی هستند. آن‌ها می‌توانند از سطح مریخ، تصاویر رنگی سه بعدی و یا حتی تصاویر ویدیویی تهیه کنند. یکی از دوربین‌ها دارای لنز واید و دیگری دارای لنز تله‌فوتو است.
پرتو لیزر
دوربین شیمیایی کیوریاسیتی (ChemCam) می‌تواند یک پرتو لیزر را از فاصله ۷ متری بر سطحی با قطر کم‌تر از یک میلیمتر روی یک سنگ بتاباند.
این پرتو باعث تولید پلاسما (گازی بسیار داغ) می‌شود. دوربین شیمیایی این شعله را با یک تلسکوپ مشاهده می‌کند و با آنالیز نور تولید شده، عناصر شیمیایی موجود در سنگ را تشخیص می‌دهد.
دوربین شیمیایی کیوریاسیتی (ChemCam) می‌تواند یک پرتو لیزر را از فاصله ۷ متری بر سطحی با قطر کم‌تر از یک میلیمتر روی یک سنگ بتاباند.
این پرتو باعث تولید پلاسما (گازی بسیار داغ) می‌شود. دوربین شیمیایی این شعله را با یک تلسکوپ مشاهده می‌کند و با آنالیز نور تولید شده، عناصر شیمیایی موجود در سنگ را تشخیص می‌دهد.
دوربین شیمیایی یک ابزار نقشه برداری نیز است؛ کارکرد آن در آغاز فرایند انتخاب سنگ‌های جالب برای مطالعه بیشتر است.
سنگ جالب؟
کیوریاسیتی در انتهای بازویش یک "دست" دارد که برجک نامیده می‌شود.
برجک دارای یک مته، یک برس برای کنار زدن خاک، یک دوربین برای دید از نزدیک و یک ابزار علمی برای به دست آوردن جزئیات بیشتر در مورد ترکیب شیمیایی سنگ‌ها است.
دوربین آن، به نام MAHLI، معادل ذره‌بین زمین‌شناسان میدانی است و اطلاعات دقیقی در مورد شکل کریستال‌ها و لایه‌های معدنی سنگ‌ها به دست می‌دهد.
طیف‌سنج اشعه ایکس ذرات آلفا (APXS) عناصر شیمیایی موجود در یک سنگ را نمایان می‌کند و به تصمیم‌گیری در مورد نیاز به سوراخ کردن سنگ و نمونه‌برداری برای مطالعه بیشتر، کمک می‌کند.
مته
کیوریاسیتی از سیستم مته خود برای جمع‌آوری نمونه‌ها برای بررسی عمقی در آزمایشگاه‌های درون کاوشگر استفاده می‌کند.
این مته می‌تواند از سنگ‌ها تا عمق پنج سانتیمتر نمونه‌برداری کند.
مته به سنگ فرو رفته و نمونه را به گردی با درشتی مناسب تبدیل می‌کند. این گرد از طریق مته به بالا فرستاده می‌شود تا به بخش پردازش نمونه‌ها منتقل شود.
اگر مته در سنگ گیر کند، دستگاه می‌تواند مته را آزاد کرده و آن را با یک مته جدید جایگزین کند.
آزمایشگاه داخلی
کیوریاسیتی دو آزمایشگاه داخلی بزرگ را با خود حمل می‌کند.
دستگاه "آنالیز نمونه‌ها در مریخ" (SAM) یک ابزار سه‌کاره است: یک طیف‌سنج جرمی، یک کروماتوگراف گازی، و یک طیف‌سنج لیزری قابل تنظیم.
یک وظیفه اصلی SAM تلاش برای شناسایی ترکیبات کربن‌دار (آلی) است که می‌توانند باعث ایجاد حیات شوند و همچنین اندازه‌گیری میزان هیدروژن، اکسیژن و نیتروژن، عناصر مرتبط با زیست‌شناسی.
دستگاه "شیمی و کانی‌شناسی" (CheMin)، گزارش دقیقی از کانی های موجود در یک سنگ ارائه می‌کند، و نحوه شکل‌گیری آن را نمایان می‌کند.
ماموریت ادامه‌دار
بودجه کیوریاسیتی طوری تنظیم شده است که بتواند حداقل دو سال بر روی سطح مریخ کار کند.
انتظار می‌رود که کاوشگر در این بازه زمانی ده‌ها نمونه خاکبرداری شده از سطح یا سنگ‌های دهانه گیل را آنالیز کند.
تا پایان ماموریت اولیه، کاوشگر احتمالاً از مقدار کمی از دامنه کوه شارپ صعود خواهد کرد.
با این حال این روبات دارای یک باتری پلوتونیومی است که به آن اجازه می‌دهد تا بیش از ده سال به حرکت ادامه دهد؛ که برای بازدید از همه کفِ دهانه و حتی صعود به قله کوه شارپ زمانی کافی است.
