مشکلات گرد و غبار و تخلیه نیروی فرودگر مریخی اینسایت

گرد و غبار بر روی صفحات خورشیدی اینسایت جمع شده است که به طور قابل توجهی منبع تغذیه فضاپیما را کاهش می‌‌دهد. (اعتبار تصویر: NASA / JPL-Caltech)

محقق اصلی در جریان به روزرسانی اخیر هشدار داد:‌گرد و غبار مریخی جمع شده بر روی صفحات اینسایت ناسا می‌تواند ماموریت سیاره سرخ را مجبور کند که ظرف 10 ماه آینده کار خود را پایان دهد.

برای صرفه جویی در مصرف برق و حفظ موارد ضروری اینسایت در محیط سرد مریخ، مدیران ماموریت قبلاً چندین ابزار را در فرودگر خاموش کرده‌اند. ناسا همچنین روش جدیدی را برای هدایت باد برای دفع شن و ماسه امتحان کرده است، اما با موفقیت محدودی روبرو شده است.

“تجمع گرد و غبار در آرایه‌های خورشیدی قابل توجه بوده است. به گزارش اسپیس نیوز، بروس بانردت، محقق اصلی مأموریت اینسایت در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا (JPL) در جنوب کالیفرنیا، گفت که تقریباً 80 درصد از آرایه‌ها پنهان شده‌اند.

بانردت تأثیر کاهش سطح قدرت را در جلسه 21 ژوئن گروه تجزیه و تحلیل برنامه اکتشاف مریخ ناسا نشان داد. وی گفت وقتی اینسایت در نوامبر 2018 در نزدیکی خط استوا مریخ فرود آمد، این ربات تقریباً 5000 وات ساعت نیرو تولید می‌کرد. امروز این سطح کمتر از 700 وات ساعت است.

کاهش سطح انرژی جای تعجب ندارد. اینسایت در مرحله طولانی مأموریت خود برای درک داستان منشا داخلی مریخ و بطور گسترده، سیاره های سنگی مانند زمین است. تیمی که پتانسیل اینسایت را برای تمدید مأموریت خود در سال گذشته بررسی می‌کند، هشدار داد که حاشیه قدرت آن برای ادامه کار پس از ژوئیه 2021 به اقدامات جدیدی احتیاج دارد، در غیر این صورت، به احتمال زیاد به سطح پایین می‌رسد [مأموریت گسترده] در آن زمان هیئت گفت: “که سطح نیرو در دسامبر 2022 پایان می‌یابد، و ماموریت را به خطر می‌اندازد.”

گاهی اوقات یک باد اتفاقی از یک گردباد گرد و غباری می‌تواند خاک و گرد و غبار جمع شده را از روی اینسایت پاک کند، همانطور که در مأموریتهای مریخ‌نوردهای اسپریت و آپورچونیتی ناسا رخ داد. مقامات JPL در بیانیه‌ای در تاریخ 3 ژوئن گفتند: “در مورد اینسایت، حسگرهای هواشناسی بسیاری از گردبادهای در حال عبور را شناسایی کرده است، اما هیچ یک از آنها گرد و غبار را پاک نکرده است.”

بنابراین مدیران اینسایت برنامه‌های پشتیبان را اجرا می‌کنند. مقامات JPL گفتند که آنها بیش از یک سال تلاش کردند تا گرد و غبار را از طریق روشهایی مانند پالس زدن موتورهای استقرار آرایه خورشیدی در فرودگر پاک کنند اما با موفقیت کمی روبرو شدند. سپس، از 22 می، مهندسان با استفاده از بازوی رباتیک اینسایت برای ریختن شن و ماسه در نزدیکی صفحات، روش جدیدی را برای زدودن گرد و غبار انجام دادند.

مقامات JPL گفتند، اگر اینسایت جریان شن‌ریزی را درست انجام دهد، انتظار می‌رود که برخی از دانه‌ها باعث شوند که گرد و غبار سطح صفحه خورشیدی از بین برود. دانه‌هایی که می‌توانند از پانل‌ها جدا شوند، می‌توانند با استفاده از بادهای مریخی غالب، برخی از ذرات کوچکتر گرد و غبار را منتقل کنند.

بانردت در 21 ژوئن در مورد تلاشهای مختلف گفت: اولین تلاش در 22 می میزان تولید انرژی را 25 تا 30 وات ساعت افزایش داد. اما تلاشهای دوم و سوم فقط یک افزایش متوسط ​​را نشان داد، اگرچه وی گفت که سه بار تمیز کاری “کمی فضا ایجاد کرد که قبلاً نداشتیم”.

اکنون مدیران سعی می‌کنند که، در صورت وجود، هر یک از ابزارهای علمی می‌توانند در هنگام اوج خورشیدی روشن بمانند – مریخ در دورترین حالت در طول مدار بیضوی خود از خورشید می‌گیرد، سیاره در 12 ژوئیه به اوج خواهد رسید. سنسورهای داده‌های هوا و میدان مغناطیسی اکنون حداکثر بصورت پراکنده استفاده می‌شود. ابزار اصلی اینسایت، مجموعه لرزه‌سنج آن، تاکنون عملیاتی شده است، اگرچه بانردت هشدار داد که با کاهش نور موجود، ممکن است لازم باشد خاموش شود.

بانردت گفت: “ممکن است یک یا دو بار مجبور شویم لرزه‌سنج را خاموش کنیم ، اما ما سعی می‌کنیم تا ببینیم آیا می‌توانیم مستقیماً کار کنیم.” وی هشدار داد، حتی پس از اوج، به دلیل گرد و غبار بیشتر در صفحات و جو، همراه با تغییر در هندسه مدار، انتظار می‌رود سطح انرژی تا آوریل 2022 دوباره کاهش یابد.

بانردت افزود: “مگر اینکه ما در تولید آرایه خورشیدی خود افزایش قابل‌ملاحظه‌ای داشته باشیم، احتمالاً سال آینده مأموریت خود را به اتمام می‌رسانیم”، زیرا این مأموریت برای ادامه کار به زیر “انرژی زنده ماندن” مورد نیاز خود می‌رسد.

مقامات JPL گفتند ، اگر به نظر می‌رسد تکیه بر صفحات خورشیدی در چنین محیط غبارآلود خطرناک است، اما انجام این کار باعث کاهش مقدار جرم در هنگام پرتاب، کاهش هزینه و عوارض این ماموریت می‌شود. افزودن برس یا فنهای ضد گرد و غبار می‌تواند خرابی یا مشکلاتی را به یک ماموریت طولانی‌مدت اضافه کند.

رباتهای بزرگتر ناسا در مریخ مانند مریخ‌نوردهای پشتکار یا استقامت  و کنجکاوی از انرژی هسته‌ای استفاده می‌کنند و باعث انعطاف‌پذیری بیشتر آنها در کار در محیط‌های سخت می‌شود – اما همچنین به مرور زمان به سطح فرسودگی پلوتونیوم 238 وابسته‌تر می‌شوند. مقامات ناسا گفته‌اند که استقامت که تازه در ماه فوریه به زمین نشست، باید 14 سال قدرت کافی داشته باشد. کنجکاوی، تقریباً نه سال پس از فرود در مریخ در آگوست 2012، همچنان به کار خود ادامه می‌دهد.

مقامات JPL گفتند، برخی از مردم پیشنهاد کرده‌اند که از بالگرد جدید استفاده کنند تا در نزدیکی اینسایت پرواز کند و گرد و غبار را از بین ببرد. دانشمندان گفتند با توجه به فاصله زیاد بین دو فضاپیما – حدود 2145 مایل (3452 کیلومتر) – این عملیات نه تنها خطرناک بلکه غیرممکن است.

چالش اصلی بعدی ماموریت اینسایت پس از اوج حدود 7 اکتبر خواهد بود، زمانی که زمین و مریخ در دو طرف خورشید قرار دارند. این دوره “مقارنه یا همنشینی خورشیدی” هر دو سال یک بار اتفاق می افتد و می‌تواند سیگنالها را بین سیارات قطع کند، بنابراین ناسا برای پیشگیری و احتیاط، ارتباطات فعال با مأموریتهای مریخ خود را برای چند هفته متوقف می‌کند.

منبع:

Dust problems draining power from NASA’s InSight Mars lander

By Elizabeth Howell about 3 hours ago

https://www.space.com/nasa-mars-insight-lander-dust-problems