پس از خروج از جهان ، آب را جزء با ارزش ترین منابع خود حساب کنید: آن را بنوشید ، در آن بشویید ، از آن برای تأمین نیروی فضاپیمای خود استفاده کنید. این مولکول متواضع برای اکتشافات فضایی و استعمار خارج از سیاره بسیار مهم است ، به همین دلیل است که پیش از تلاش بین المللی برای ایجاد حضور دائمی انسان در ماه (معروف به برنامه آرتمیس) ، دانشمندان ناسا قصد دارند اولین مریخ نورد ماهانه خودگردان جهان را برای جستجو در آنجا فرود آورند.
ارزش ذخایر دی هیدروژن-مونوکسید به وزن آنها در طلا است. ما می دانیم که تقریباً سی سال است که یخ آب روی سطح ماه وجود دارد به طور معمول صدها میلیون گالن در میان سنگ های سنگی مدفون شده است – به لطف تلاش های پیشگامانه ماموریت های Lunar Prospector ، LCROSS و SOFIA. همچنان با بیا تو اینجا همراه باشید .
دن اندروز ، مدیر پروژه VIPER می گوید:
“هر ماموریت ، صرف نظر از نوع آن ، چه در حال تردد باشد یا نباشد ، بر دوش آنچه قبلاً توسط مأموریت های دیگر آموخته بود ، خواهد بود.” “در غیر این صورت شما فقط یادگیری خوب را کنار می گذارید.” با این حال ، ما لزوما درک درستی از نحوه توزیع این مولکولهای یخ زده یا نحوه استخراج آنها از خاک ماه نداریم – و این همان جایی است که ماموریت آینده Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) در آنجا شکل می گیرد.
مشخصات دستگاه
این دستگاه به اندازه چرخ دستی گلف در اواخر سال 2023 به قطب جنوبی ماه تحویل داده می شود و ماموریت 100 روزه برنامه ریزی شده خود را برای جستجوی منطقه در چهار منطقه “ثبات یخ” انجام می دهد-مناطق سطحی که در آن ممکن است یخ را فقط در مناطق کم عمق قرار دهیم. یخ با 50 سانتیمتر سنگ سنگ ، مناطق عمیق که در آن یخ تا 100 سانتیمتر دفن شده است و مناطق خشک که در آن یخ زیر 100 سانتیمتر وجود ندارد ، پوشانده شده است. اندروز اشاره می کند که “این مناطق در همه جا در قطب شمال و جنوب وجود دارد.
هزاران نفر از آنها وجود دارد. ” همانطور که VIPER در حال چرخش است ، از سیستم طیف سنج نوترونی (NSS) خود برای جستجوی آب در عمق حداکثر سه فوت (0.9 متر) با جستجوی اتلاف انرژی در پرتوهای کیهانی (بیشتر در شکل نوترون) که هنگام برخورد با مولکولهای هیدروژن رخ می دهد. و در جایی که هیدروژن وجود دارد ، می تواند آب باشد.
هنگامی که NSS غلظت مناسبی پیدا کرد ، VIPER TRIDENT متری خود (The Regolith and Ice Drill for Exploring Terrains) را برای حفاری و برداشتن نمونه های خاک برای بررسی توسط سیستم طیف سنج فرارهای مادون قرمز نزدیک مادون قرمز (NIRVSS تلفظ می شود) مستقر می کند. و حتی قبل از اینکه مریخ نورد چرخ خود را بر روی وسیله نقلیه تحویل مدار خود قرار دهد ، طیف سنج جرمی مشاهده کننده عملیات قمری (MSolo) نمونه ای از گازهایی است که هنگام فرود در جستجوی اتمهای هیدروژن سرگردان ، پرتاب می شود.
مأموریت LCROSS
هنگامی که مأموریت LCROSS کاوشگری را به سطح ماه کوبید ، خروجی یخ را با استفاده از تغییرات نه ابزار تجاری موجود اندازه گیری و تجزیه و تحلیل کرد که می تواند در “همه چیز از ابزار دقیق ماشین NASCAR گرفته تا تولید” ردیابی شود. ماموریت VIPER نیز در حال انجام چنین رویکردی است. در حالی که مستقیماً بخشی از مأموریت خود نیست ، واحدهای دیگری از ابزارهایی که در VIPER فرود می آیند نیز در 2021 و 2022 به عنوان بخشی از برنامه خدمات تجاری ناسا به ماه تحویل داده می شوند تا در آزمایش های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.
این یک نوع حرکت تکان دهنده برای سازها خواهد بود و به تیم VIPER اجازه می دهد ببینند که دنده ای که آنها ارسال می کنند در شرایط واقعی چگونه عمل می کند. اندروز گفت: “اگر سازها به زیبایی کار می کنند ، عالی است.” “اگر ابزارها رفتار خاصی دارند که غیر منتظره است ، می توانیم آن را برنامه ریزی کنیم. و اگر آنها کاملاً شکست بخورند .
اولین وسیله نقلیه مستقل
اگرچه این اولین وسیله نقلیه چرخ دار نیست که بر روی ماه می چرخد ، اما اولین وسیله نقلیه مستقل خواهد بود که این کار را با ماموریتی بسیار مهمتر از حمل و نقل فضانوردان در اطراف انجام می دهد. اما ماه یک معشوقه خشن و بی بخشش است که مجموعه ای کاملاً منحصر به فرد از چالش ها را ارائه می دهد که مریخ نوردهای بزرگتر در حال حاضر بر فراز مریخ در حال خزیدن نیستند. اندروز گفت: به یک دلیل ، مریخ دارای اتمسفر (هرچند نازک) است ، اما ماه هیچ فضایی ندارد ، “این بدان معناست که واقعاً بسیار گرم و بسیار سرد می شود.” “هیچ فضای تعدیل کننده ای وجود ندارد ، بنابراین می تواند به یک نقطه طراحی قوی برای مریخ نورد تبدیل شود.”
شرایط نور خورشید
علاوه بر این ، در قطب جنوب جایی که VIPER در حال پرسه زدن است ، خورشید به ندرت بیش از 10 درجه از افق بالاتر می رود ، که باعث ایجاد “سایه های باورنکردنی طولانی” می شود. “و از آنجا که جو وجود ندارد ، شرایط نور به گونه ای است که بسیار بسیار روشن به نظر می رسد و در کنار آن می توان به طرز باورنکردنی تاریک و سیاه بود” ، که می تواند برای سیستم های ناوبری بصری خرابی ایجاد کند.
و پس از آن نظم سنگ وجود دارد-خاک ماهیت تیز ، شارژ الکترواستاتیک و تهاجمی موذیانه. این اجسام بر اثر صدمات ناشی از ریزشهریت ایجاد شده اند و بر روی تپه ها و تپه ها ، دهانه ها و دره های روی سطح ماه قرار گرفته اند. Regolith می تواند به اندازه کافی بالا و عمیق باشد تا امثال یک VIPER را دفن کند. بنابراین برای اطمینان از اینکه موشک مریخ نورد همچنان متحرک است ، تیم اندرو به او شنا آموخت.
چرخ های VIPER
در شرایط معمولی ، چرخ های VIPER به طور متعارف در انتهای سیستم تعلیق راکر بوژی با سرعتی نزدیک به سرعت نیم مایل در ساعت (یعنی 20 سانتی متر در ثانیه) می چرخند. اندروز توضیح داد: از آنجا که مریخ نورد به طور انحصاری از طریق انرژی خورشیدی با باتری 450 واتی تغذیه می شود و نه یک هسته رادیواکتیو مفید ، “ما باید بتوانیم در هر زمان ، مستقل از نحوه اشاره [VIPER] حرکت کنیم.” “این بدان معناست که ما باید بتوانیم خرچنگ راه برویم. بنابراین ، هر یک از چهار چرخ ما توانایی هدایت مستقل را دارد. ” و هنگامی که مریخ نورد خود را در رگولیت می بیند ، می تواند این چرخ ها را به طرف دیگر بچرخاند و به عنوان قاشق عمل کند تا خود را به جلو بکشد. علاوه بر این ، سیستم تعلیق به مریخ نورد اجازه می دهد تا هر چرخ را به طور مستقل مانند یک پا بلند کند.
وی گفت :
“ما می دانیم که در دهانه ها وارد و خارج می شویم – و در واقع ما می خواهیم ، زیرا برخی از مناطقی که آب یافت می شود در دهانه های بسیار تاریک و سایه دائمی قرار خواهند گرفت – و به این دلیل که هیچ روبات یا انسانی آنجا بودیم ، ما دقیقاً نمی دانیم که وضعیت چگونه خواهد بود. “اندروز گفت. “بنابراین ما نیاز به افزایش قابلیت های مریخ نورد برای رسیدگی به بسیاری از موارد ناشناخته داشتیم.” VIPER رانندگی کور نخواهد کرد ، توجه داشته باشید.
نقشه راه ماه
ناسا در حال حاضر مشغول تهیه نقشه راه ماه است تا بتواند مریخ نورد را در سفر راهنمایی کند. نقشه های سه بعدی در مقیاس متر با استفاده از ابزار نرم افزاری منبع باز ناسا به نام Stereo Pipeline در کنار ابر رایانه Pleiades برای جمع آوری تصاویر ماهواره ای گرفته شده توسط مدارگرد شناسایی ماه با استفاده از تکنیکی موسوم به فوتکلینومتری ایجاد شده است. با استفاده از آنها ، VIPER به احتمال زیاد در دهانه ها سقوط نمی کند یا از بالای سر چرخ ها سعی می کند از شیب بسیار تند بالا برود.
زمان تاخیر
برخلاف عموزاده های خود در مریخ ، VIPER به دلیل زمان تاخیر بسیار زیاد سیگنال خود-6-10 ثانیه در مقایسه با 15-20 دقیقه مورد نیاز برای مکالمه با مریخ-مجبور نیست به همان اندازه به اتوماسیون وابسته باشد. این هنوز برای به دست آوردن کنترل VIPER به طور مستقیم از زمین تأخیر زیادی دارد ، اما به Mission Control این امکان را می دهد تا مجموعه ای از نقاط راه یابی افزایشی 15 فوت طول را ترسیم کند. اندروز گفت:
“هنگامی که ما محل فرود را انتخاب می کنیم … که در ماه اکتبر خواهد بود.” “ما قصد داریم طرح بهینه تراورس را برای مریخ نورد انتخاب کنیم تا بتوانیم تا آنجا که می توانیم از آن استفاده کنیم.” پس از اتمام مأموریت VIPER ، محققان ناسا باید دید وسیع تر و دقیق تری از محل ذخایر آب در منطقه داشته باشند. اما پس از انجام وظایف VIPER چه اتفاقی برای خود خواهد افتاد؟ در حالی که تصمیم گیری در مورد آن موضوع هنوز توسط تیم VIPER مورد بحث است ، اندروز به دو نتیجه احتمالی اشاره می کند.
همچنین گفت :
گزینه دیگر این است که آن را در بلندترین و بهترین تپه سنگ سنگی که می توانیم پیدا کنیم ، پارک کنیم و امیدواریم پس از غرق شدن منطقه در 6 تا 9 ماه تاریکی کامل ، مریخ نورد زنده شود. اندروز اذعان داشت: “ناسا باید تصمیم بگیرد که آیا ارزش حفظ تیم را در این مدت دارد یا خیر” ، بنابراین وقتی قطب جنوب به خورشید باز می گردد ، سعی کند به نوعی وایپر را زنده کند … آیا برای ناسا ارزشش را دارد ، آیا ارزش انجام این کار را دارد؟ اینها معاملاتی است که آژانس باید انجام دهد. “
نظرات کاربران