مریخ‌نورد پشتکار با شتاب به سمت دلتای رودخانه‌ی باستانی مریخ می‌رود
مریخ‌نورد پشتکار ناسا که حالا بیش از یک سال را در سیاره‌ی سرخ سپری کرده است، برای آغاز دومین کارزار علمی با سرعت به سوی دلتای رودخانه‌ی باستانی مریخ می‌رود.
قابلیت‌های خودران مریخ‌نورد در این ماه آزمایش خواهند شد، زیرا این مریخ‌نورد با رکوردشکنی از نظر سرعت، به سوی محل نمونه‌برداری بعدی خود می‌رود. مریخ‌نورد «پشتکار» (Perseverance) ناسا تلاش می‌کند در یک ماه مسافت بیشتری را نسبت به هر مریخ‌نورد پیش از خود بپیماید و این کار را با کمک هوش مصنوعی انجام می‌دهد.
در مسیر پیش روی پشتکار، گودال‌های شن، دهانه‌ها و میدان‌هایی از سنگ‌های تیز وجود دارد که مریخ‌نورد باید به تنهایی در اطراف آن‌ها حرکت کند. این سفر ۵ کیلومتری از روز عدد پی، یعنی ۱۴ مارس ۲۰۲۲ (۲۳ اسفند) آغاز شده است و در پایان آن پشتکار به دلتای رودخانه‌ای باستانی در دهانه‌ی جزرو خواهد رسید، جایی که میلیاردها سال پیش دریاچه‌ای وجود داشته است.
این دلتا یکی از بهترین مکان‌های مریخ برای یافتن نشانه‌هایی از حیات میکروبی باستانی است. پشتکار با استفاده از یک مته در انتهای بازوی رباتیک خود و یک سیستم جمع‌آوری نمونه‌ی پیچیده در شکم خود، هسته‌های سنگی را برای بازگشت به زمین جمع‌آوری می‌کند که نخستین گام از کارزار بازگردانی نمونه از مریخ محسوب می‌شود.
«کن فارلی» (Ken Farley) از مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا گفت: «این دلتا به اندازه‌ای مهم است که ما تصمیم گرفته‌ایم فعالیت‌های علمی در طول مسیر را به حداقل برسانیم و روی حرکت به سمت آن تمرکز کنیم تا سریع‌تر به آنجا برسیم. ما در طول رانندگی پشتکار تصاویر زیادی از دلتا خواهیم گرفت. هرچه نزدیک‌تر شویم، این تصاویر تأثیرگذارتر خواهند بود.»
تیم علمی از این تصاویر استفاده می‌کنند تا سنگ‌هایی را بیابند که در نهایت با استفاده از ابزار روی بازوی پشتکار با جزئیات بیشتری مطالعه خواهند شد. آن‌ها همچنین به دنبال بهترین مسیرهایی می‌گردند که مریخ‌نورد می‌تواند برای صعود به دلتای ۴۰ متری طی کند.
ابتدا اما مریخ‌نورد باید به آنجا برسد و این کار را با تکیه بر سیستم «ناوبری خودکار» (AutoNav) انجام می‌دهد که قبلا هم رکوردهای مسافت قابل توجهی را ثبت کرده است. در حالی که همه‌ی مریخ‌نوردهای ناسا دارای توانایی‌های حرکت خودکار هستند، اما پشتکار از پیشرفته‌ترین نمونه بهره می‌برد.
«مارک میمون» (Mark Maimone) توسعه‌دهنده‌ی نرم‌افزار پرواز آزمایشگاه پیشرانش جت و برنامه‌ریزی مریخ‌نوردهای بازنشسته‌ی ناسا گفت: «فرآیندهای خودران که در مریخ‌نوردی مانند فرصت چند دقیقه طول می‌کشید، در پشتکار طی کمتر از یک ثانیه انجام می‌شود. از آنجایی که رانندگی خودران اکنون سریع‌تر است، می‌توانیم سطح بیشتری را نسبت به زمانی که برنامه‌ریزی فقط توسط انسان انجام می‌شود، پوشش دهیم.»
چگونگی برنامه‌ریزی پشتکار
پیش از اینکه مریخ نورد حرکت کند، تیمی از کارشناسانِ برنامه‌ریزی حرکتی که درمجموع ۱۴ نفر با جابه‌جایی شیفت کاری هستند، دستورات رانندگی را که کاوشگر رباتیک انجام خواهد داد، می‌نویسند. دستورات از طریق شبکه‌ی فضای دوردست ناسا به مریخ می‌رسد و پشتکار هم داده‌های حرکت خود را به زمین می‌فرستد تا برنامه‌ریزان بتوانند پیشرفت مریخ‌نورد را تأیید کنند. برای تکمیل برخی از برنامه‌ها چند روز نیاز است، مانند یک مرحله رانندگی اخیر که با طی حدود ۵۱۰ متر شامل هزاران فرمان تکی به کاوشگر بود.
برخی از مراحل حرکتی، نسبت به بقیه به نیروی انسانی بیشتری هم نیاز دارند. اتوناو برای رانندگی در سطوح صاف با خطرات بالقوه ساده، برای نمونه سنگ‌ها و شیب‌های بزرگ که شناسایی و کار کردن در اطراف آن‌ها مریخ نورد آسان است، سودمند است.
مسیری که پشتکار باید برای رسیدن به دلتا طی کند.
Credit: Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/University of Arizona
فکر کردن در راه
AutoNav بازتاب‌دهنده‌ی تکامل ابزارهای خودران است که قبلا برای مریخ‌نوردهای «روح» (Spirit)، «فرصت» (Opportunity) و «کنجکاوی» (Curiosity) ناسا ساخته شده بود. چیزی که برای اتوناو متفاوت است اما «فکر کردن در هنگام رانندگی» است که به پشتکار امکان می‌دهد ضمن حرکت در مریخ، تصاویری بگیرد و پردازش کند. سپس بر اساس آن تصاویر تصمیم به حرکت می‌گیرد. برای نمونه آیا آن تخته سنگ خیلی نزدیک است؟ آیا شکمش می‌تواند آن سنگ را رد کند؟ اگر قرار باشد چرخ‌های مریخ نورد لیز بخورند چطور؟
سخت افزار ارتقا یافته باعث شده است تا «تفکر هنگام رانندگی» ممکن شود. دوربین‌های سریع‌تر امکان می‌دهند تا پشتکار به اندازه‌ی کافی سریع عکس بگیرد تا مسیر خود را در لحظه پردازش کند. و بر خلاف نسخه‌های قبلی خود، پشتکار یک رایانه‌ی اضافی هم دارد که به‌طور کامل به پردازش تصویر اختصاص یافته است. این رایانه بر یک ریزتراشه‌ی تک منظوره و بسیار کارآمد به نام «آرایه‌ی دروازه‌ی قابل برنامه‌ریزی میدانی» متکی است که برای پردازش دید کامپیوتری عالی است.
میمون گفت: «در مریخ‌نوردهای گذشته، عملیات خودران به منزله‌ی کاهش سرعت هم بود، زیرا داده‌ها باید روی یک رایانه پردازش می‌شدند. اما اکنون این رایانه‌ی اضافی در مقایسه با آنچه در گذشته داشتیم بسیار سریع است و اختصاص آن برای رانندگی به این معنی است که دیگر نیاز نیست منابع محاسباتی را با بیش از ۱۰۰ کار دیگر به‌اشتراک بگذاریم.»
البته، در طول رانندگی خودران، انسان‌ها کاملا حذف نمی‌شوند بلکه همچنان با استفاده از تصاویر گرفته شده از فضا توسط مأموریت‌هایی مانند «مدارگرد شناسایی مریخ» (MRO) ناسا، مسیر اصلی را برنامه‌ریزی می‌کنند. سپس، موانعی مانند تپه‌های شنی بالقوه را درنظر می‌گیرند تا مریخ‌نورد در مناطق مورد نظر حرکت و از گذر درون برخی مناطق پرهیز کند.
یکی دیگر از تفاوت‌های بزرگ پشتکار هم احساس فضاست. برنامه‌ی ناوبری مستقل کنجکاوی، مریخ‌نورد را در حباب ایمنی به عرض ۵ متر نگه می‌دارد. اگر کنجکاوی دو صخره را ببیند که مثلا ۴.۵ متر از هم فاصله دارند، شکافی که می‌تواند به آسانی از آن عبور کند، همچنان متوقف می‌شود یا به جای پذیرش ریسک عبور از میان آن‌ها، در اطراف آن‌ها حرکت می‌کند.
اما حباب پشتکار بسیار کوچک‌تر است: یک جعبه‌ی مجازی بر روی هر یک از شش چرخ مریخ نورد متمرکز شده است. جدیدترین مریخ نورد مریخ درک دقیق‌تری از سطح مریخ دارد و می‌تواند به تنهایی سنگ‌ها را دور بزند.
میمون گفت: «زمانی که ما برای نخستین بار به دهانه‌ی جزرو به‌عنوان محل فرود نگاه کردیم، نگران دشت‌های متراکم سنگ‌هایی بودیم که در کف دهانه پراکنده شده بودند. اکنون می‌توانیم روی صخره‌هایی که قبلا نمی‌توانستیم به آن‌ها نزدیک شویم، بررسی کنم یا حتی روی آن‌ها حرکت کنیم.»
در حالی که مأموریت‌های مریخ نورد قبلی در مسیر خود سرعت کمتری داشتند، AutoNav به تیم علمی این امکان را می‌دهد که به مکان‌هایی که بیشترین اولویت را دارند، معطوف شوند. این یعنی مأموریت بیشتر بر هدف اصلی خود متمرکز است: یافتن نمونه‌هایی که دانشمندان در نهایت می خواهند به زمین بیاورند.
عکس کاور: نگاه مریخ‌نورد پشتکار به مسیر پیموده شده پشت سر
Credit: NASA/JPL-Caltech
منبع: SciTechDaily
سلام
۱. فاصله مریخ از خورشید خیلی بیشتر از فاصله قطب زمین از خورشید است.
۲.قطب زمین سراسر یخبندان است و آب در آنجا جریان ندارد.
۳.چگونه قابل تصور است که روزگاری آب در کره مریخ با آن همه سرما و یخبندان وجود داشته است؟!
۴. و اگر هم آب و یا یخ در مریخ وجود داشته، چگونه با آن همه سرما، آن یخها تبخیر شده و از بین رفته است؟!
با تشکر
هرچه نوشتن همش دروغ بود از اول تا آخرش