آیا می توانیم ربات های مریخ را از مرگ توسط گرد و غبار نجات دهیم؟

برخی از ربات‌های مریخ از طبیعت کمک می‌گیرند تا گرد و غبار را برای مدت طولانی‌تری دفع کنند.

فرودگر مریخی اینسایت ناسا هفته گذشته در اثر گرد و غبار از بین رفت و نابود شد. برای مدت زمان یا ماههای زیادی، این ربات که برای مطالعه فعالیت‌های تکتونیکی در سیاره سرخ ساخته شده بود، با انرژی کمتر و کمتری کار می‌کرد زیرا آرایه انرژی خورشیدی 25 فوت مربعی (4.2 متر مربع) آن به تدریج در زیر پوشش غبار غلیظی ناپدید شد. . روز چهارشنبه (21 دسامبر)، ناسا اعلام کرد که برای روزها از فرودگر خبری ندارد و رسماً اعلام کرد که مأموریت نابود شده است.

مریخ نورد  اینسایت که در نوامبر 2018 در حوضه مسطح و به ظاهر غیر جالب Elysium Planitia در جنوب استوای مریخ فرود آمد، از مدت زمان مورد انتظار ماموریت خود دو سال فراتر رفت. با این حال، بسیاری پرسیدند که آیا می‌توان کاری برای نجات این ربات کاملاً سالم که در حال ارائه علم پیشگامانه در مورد حیات داخلی مریخ بود انجام داد.

هزینه در برابر سود 

 ناسا در یک تاپیک توییتری که حدود شش هفته قبل از مرگ نهایی مریخ نورد اینسایت پست شده بود، دادوستد بد و ضعیف ی را که مهندسان هنگام طراحی مأموریت برای سیاره مریخ بسیار غبارآلود با آن مواجه بودند، توضیح داد.

مردم اغلب می‌پرسند: آیا راهی برای پاک کردن (برف پاک کن، دمنده و غیره) ندارم؟ ناسا در حساب توییتر فرودگر نوشت: این یک سوال منصفانه است و پاسخ کوتاه آن این است. ساده‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین راه برای رسیدن به اهدافم، آوردن پنل‌های خورشیدی به اندازه‌ای بزرگ بود که تمام مأموریتم را تأمین کند – که آنها انجام دادند (و سپس برخی دیگر از آنها را انجام دادم !).

فصل طوفان گرد و غبار

هنگام ارسال فرودگرها به مریخ، آژانس‌های فضایی معمولاً سعی می‌کنند از فصل طوفان گرد و غبار سیاره اجتناب کنند که در دوره‌های پاییز و زمستان شمالی مریخ رخ می‌دهد. از آنجایی که یک سال در مریخ حدود دو سال زمینی طول می کشد، اکثر فرودگرها و مریخ نوردهای اخیر، از جمله اینسایت، توانستند چندین فصل طوفان گرد و غبار را پشت سر بگذارند. مریخ نورد کنجکاوی که در حال حاضر یازدهمین سال خود را در مریخ می گذراند و همچنان قوی است، فصول زیادی از طوفان گرد و غبار را دیده است. این مریخ نورد حتی مقدار متغیر گرد و غبار انباشته شده روی حسگرها و عرشه خود را اندازه گیری کرد  و نشان داد که چگونه بادهای فصلی و شیاطین گرد و غبار به مریخ نوردها کمک می کنند تا برای مدت طولانی تری ادامه دهند. همانطور که پیداست،مریخ نورد اینسایت در مورد نوع کمک طبیعی تمیز کردن مریخ بسیار بدشانس بود.

کارواش شیاطین گردو غبار وجود ندارد

شیاطین گرد و غبار در حال تمیز کردن نسل قدیمی مریخ نوردهای ناسا، Spirit و Opportunity مشهور هستند. به ویژه Opportunity توانست ماموریت خود را برای بیش از 14 سال ادامه دهد و ده‌ها بار از عمر سه ماهه طراحی شده خود ماموریتش فراتر رفت. جاروهای منظم گرد و غبار شیطان و رویدادهای پاکسازی ناشی از باد نقش مهمی در آن مأموریت رکوردشکنی داشتند. در پایان، یک طوفان گرد و غبار بزرگ در سال 2019 سرانجام بر مریخ نورد کوچک غلبه کرد و به سفر اکتشافی رکوردشکن آن پایان داد.

به گفته مایک ویلیامز، مهندس ارشد دفاع و فضای ایرباس، که در حال حاضر در حال بازنگری در مورد رویکرد دفاع از گرد و غبار برای مریخ نورد اروپایی ExoMars Rosalind Franklin است،گفت به نظر می‌رسد که مریخ نورد InSight در وضعیت بسیار نامطلوبی برای حذف گرد و غبار قرار داشته است.

پنل‌های خورشیدی کج :

ویلیامز موافق است که رویکرد ناسا در مورد پنل‌های خورشیدی بزرگ‌تر، بهترین، ایمن‌ترین و ارزان‌ترین در مورد فضاپیمای کاوشگر مریخ برای ضد گرد و غبار بودن است. با این حال، ایرباس در حال حاضر به دنبال امکان افزودن قابلیت دفاع از گرد و غبار اختصاصی است و آنها زمان زیادی برای انجام این کار دارند. این ماموریت که با همکاری روسیه ساخته شده بود، در پی حمله روسیه به اوکراین به حالت تعلیق درآمد. پرتاب برنامه ریزی شده در سپتامبر لغو شد و ایرباس اکنون مریخ نورد اگزومارس را در یک اتاق تمیز ذخیره می کند زیرا برخی از اجزای حیاتی که در ابتدا توسط روسیه ساخته شده بود باید جایگزین شوند.

ویلیامز گفت: اندازه آرایه‌ها به گونه‌ای طراحی شده که بتوان میزان کمتری از نور خورشید را مدیریت کردکه به دلیل گرد و غبار به آنها می‌رسد، بهترین و ساده ترین راه حل است. به کمترین تعداد زیرسیستم و عملکرد نیاز دارد و بنابراین کمترین ریسک را دارد. از منظر طراحی یک مأموریت، قطعاً این بهترین راه برای انجام آن است. زمانی که ماموریت اگزومارس برای اولین بار طراحی شد، مهندسان فناوری‌های زیادی برای پاکسازی گرد و غبار از جمله برس، برف پاک کن، دمنده گاز و برف پاک‌کن‌های الکترواستاتیک را برای خلاص شدن از شر گرد و غبار در نظر گرفتند. در آن زمان، آنها به این نتیجه رسیدند که مریخ نورد، که مأموریت اسمی آن در Oxia Planum ( توضیح:  اکسیا پلانوم یک دشت خاکی به وسعت 200 کیلومتر است که در سیاره مریخ در داخل چهارگوش Oxia Palus در مرز شرقی Chryse Planitia قرار دارد) فقط برای 180 روز مریخی طراحی شده بود، نیازی به خود تمیز کردن ندارد. با توجه به اینکه تاریخ عرضه جدید پیش از سال 2028 پیش بینی می شود، آنها دوباره در حال تجدید نظر در رویکرد خود هستند. با توجه به اینکه اگزومارس اکنون دوباره متولد شده است، ما به دنبال احیای بخشی از این قابلیت هستیم. همچنین کمک می‌کند تا پانل‌ها را با کارایی بیشتری به سمت خورشید هدایت کنند، که ممکن است مزایایی نیز داشته باشد.

ویلیامز اضافه کرد که مهندسان ایرباس، درست مانند ناسا، باید با این واقعیت کنار بیایند که اگزومارس، درست مانند سایر فضاپیماهای مریخ، ممکن است در نهایت تسلیم گرد و غبار شود و اگر مریخ نورد از طول عمر ماموریت طراحی شده خود فقط به میزان اندکی دوام بیاورد، ناامید نخواهند شد. اگرچه آنها امیدوارند مانند مریخ نوردهای روح و فرصت از آب و هوای مریخ کمک بگیرند. متاسفانه در مأموریت‌های فضایی همین‌طور است.

تلاش برای خود تمیز کردن مریخ‌نورد اینسایت:

اگرچه اینسایت برای پاک کردن گرد و غبار از روی خود ساخته نشده بود، ناسا آخرین راه‌حل را برای کمک به فرودگر انجام داد تا در ماه‌های پایانی عمر خود بخشی از گرد و غبار را حذف کند، زیرا مقدار برق تولید شده توسط پانل‌های آن کاهش یافت.

در ماه می، کنترل‌کننده‌های زمینی به بازوی روباتیک اینسایت دستور دادند تا کمی شن روی یکی از پانل‌های پوشیده از گرد و غبار فرودگر بپاشد. همانطور که باد دانه‌های شن و ماسه را در سراسر پانل پخش می‌کرد، آنها در واقع مقداری از گرد و غبار را در طول مسیر جمع می‌کردند و ضخامت پوشش غباری را کاهش می‌دادند که مانع از (رسیدن) آفتاب به پنل می‌شد.

براساس بیانیه ناسا این عملیات فرودگر را قادر می‌سازد تا در آن زمان حدود 30 وات ساعت انرژی در هر سول به دست آورد.

در نهایت طبیعت پیروز شد. همانطور که همیشه اینطور می‌شود و مریخ‌نورد اینسایت مطمئناً بدون مبارزه از بین نرفت.

مترجم: مرتضی نادری فرد

منبع :  https://www.space.com/saving-mars-robots-from-death-by-dust