این همان سوالی است که یک مطالعه اخیر که در کنفرانس شصت و ششمین علوم ماه و سیارات (LPSC) ارائه شد، به آن پرداخته است. تیمی بینالمللی از محققان در مورد مزایای یک مفهوم ماموریتی به نام LunarLeaper بحث کردند که برای عبور و تجزیه و تحلیل جنبههای مختلف محیط زیرسطحی ماه طراحی خواهد شد، از جمله گودالهای ماه و لولههای آتشفشانی.
در این مقاله، Universe Today با دکتر آنا میتلهولتز، استاد دپارتمان علوم زمین و سیارات در دانشگاه ETH زوریخ و نویسنده اصلی این مطالعه، درباره انگیزههای این تحقیق، نکات مهم آن، مراحل بعدی در توسعه LunarLeaper و اهمیت کاوش محیط زیرسطحی ماه صحبت میکند. بنابراین، انگیزه اصلی این مطالعه چه بوده است؟
دکتر میتلهولتز میگوید: «انگیزه اصلی پشت LunarLeaper این بود که دسترسی چابک و چندمنظورهای به زمینهای چالشی ماه فراهم کنیم—به ویژه مناطقی که رباتهای سنتی به سختی به آنها دسترسی دارند، مانند شیبهای تند، میدانهای پر از سنگهای پرت شده، و روزنههایی که به لولههای آتشفشانی منتهی میشوند. همراه با این سوالات علمی برجسته در مورد لولههای آتشفشانی زیرسطحی، این انگیزه کافی بود!»
برای این مطالعه، محققان جنبههای مختلف مفهوم ماموریت LunarLeaper را بررسی کردند، از جمله اهداف ماموریت، تجزیه و تحلیل دقیق جمعآوری دادهها، و اینکه چگونه LunarLeaper میتواند مبنای ماموریتهای آینده کاوش ماه را فراهم کند. در مورد اهداف ماموریت، LunarLeaper به کاوش و تجزیه و تحلیل لولههای آتشفشانی ماه برای ارزیابی پتانسیلهای آنها برای کاوش رباتیک و انسانی خواهد پرداخت، بهویژه از نظر اینکه آیا میتوانند برای سکونت انسانها مناسب باشند یا خیر. علاوه بر این، LunarLeaper تاریخ آتشفشانی و زمینشناسی ماه را بررسی خواهد کرد و اینکه چگونه رگولیت ماه (گرد و غبار) در تاریخ تکاملی ماه نقش داشته است.
مهمتر از همه، محققان بررسی کردند که چگونه LunarLeaper میتواند در ماه عملیات کند، بهویژه در زمینهای زیرسطحی ناهماهنگ لولههای آتشفشانی. در حالی که سطح ماه دارای نواحی ناهماهنگ از دهانهها، سنگهای بزرگ، میدانهای آتشفشانی و کوهها است، محیط لولههای آتشفشانی حتی غیرقابل پیشبینیتر است از کانالهای فروپاشیده، سنگهای رهاشده یا لبههای تیز. این هنگامی رخ میدهد که گدازه سرد شده و در مکانهای دشوار یخ میزند و محیطی ایجاد میکند که برای انسانها یا رباتها دشوار است که در آن حرکت کنند. بنابراین، نکات مهم این مطالعه چه بودهاند؟
دکتر میتلهولتز میگوید: «یکی از نکات کلیدی این است که حرکت با پا—یا در مورد ما، پرش—در ماه نه تنها ممکن است بلکه میتواند تحولی عظیم در کاوش سیارات ایجاد کند. شبیهسازیهای ما نشان میدهند که یک ربات پرشی میتواند به طور مؤثرتری از سیستمهای چرخدار در زمینهای ناهماهنگ حرکت کند. علاوه بر این، ما معماریهای ماموریتی خاص خود را برجسته کردهایم که در آن این رویکرد میتواند بازدههای علمی منحصر به فردی به ویژه در کاوشهای زیرسطحی ایجاد کند.»
مفاهیم ماموریتی معمولاً سالها طول میکشند تا از یک ایده به واقعیت تبدیل شوند، که شامل مراحل مختلفی برای اطمینان از عملیاتی بودن و قابلیت انجام در محیط فضایی است. این مراحل شامل طراحیها، آزمایشها، طراحی مجدد، آزمایشهای بیشتر، یکپارچهسازی سیستمها برای اطمینان از اینکه هر سیستم میتواند با دیگری ارتباط برقرار کند، جلسات بیشماری درباره تأمین مالی و جدول زمانی، آزمایشهای بیشتر و در نهایت آمادگی برای پرتاب است. ناسا از سیستم سطح آمادگی فناوری (TRL) خود برای ارزیابی پیشرفت در طرحهای ماموریتی و رتبهبندی آنها استفاده میکند. بنابراین، مراحل بعدی در توسعه LunarLeaper چه خواهند بود؟
دکتر میتلهولتز میگوید: «ما به تازگی از بازبینی مفهوم ماموریت خود عبور کردهایم و حالا بیشتر بر روی افزایش سطح TRL سیستمهای کلیدی مانند حرکت و ناوبری خودکار تمرکز داریم.»
در حالی که برنامه آپولو ناسا بهطور برجسته کاوش سطحی ماه را انجام داد، کاوش رباتیک و انسانی سطح ماه با ماموریتهای انجام شده توسط ناسا و اتحاد جماهیر شوروی، بهترتیب با ماموریتهای لونا و رنجر آغاز شد. پس از آپولو ۱۷ در سال ۱۳۵۰، ناسا وارد یک دوره رکود طولانی مدت در کاوش سطح ماه شد، اما هنوز موفق به انجام کاوشهای مداری شد که به دانشمندان کمک کرد تا بینشهای عمیقی در مورد تشکیل و تکامل ماه و بهویژه تاریخ آتشفشانی و زمینشناسی آن بهدست آورند. این ماموریتهای مداری بیش از ۲۰۰ گودال ماه شناسایی کردهاند که میتوانند به لولههای آتشفشانی در ماه منتهی شوند و ماموریتهای آینده را قادر سازند تا محیط زیرسطحی ماه را کاوش کنند. اما اهمیت کاوش محیط زیرسطحی ماه چیست؟
دکتر میتلهولتزمیگوید: «از دیدگاه کاوش، لولههای آتشفشانی زیرسطحی اهمیت زیادی دارند زیرا پناهگاه طبیعی برای انسانها فراهم میکنند و آنها را در برابر شرایط سخت ماه مانند نوسانات دمایی شدید، تابش خورشیدی و برخورد میکرومتریها محافظت میکنند. این محیطها میتوانند بهعنوان پناهگاههایی برای ماموریتهای طولانی مدت عمل کنند و پایهای برای سکونت پایدار ماه فراهم کنند. از دیدگاه علمی، گودالها دسترسی مستقیم به استراتیگرافی زیرسطحی ماه فراهم میکنند که ممکن است لایههای زمینشناسی دستنخوردهای را که برای میلیاردها سال تغییر نکردهاند، آشکار کنند. مطالعه این لایهها میتواند اطلاعات حیاتی در مورد تاریخ آتشفشانی ماه، تکامل حرارتی آن و فرایندهای گستردهای که سیستم خورشیدی اولیه را شکل دادهاند، بهدست دهد.»
LunarLeaper چگونه به دانشمندان کمک خواهد کرد تا در سالهای آینده و دههها محیط زیرسطحی ماه را بهتر درک کنند؟ تنها زمان خواهد گفت، و به همین دلیل است که ما به علم ادامه میدهیم! همیشه به کاوش علمی ادامه دهید و به آسمان نگاه کنید!
