پرواز بر فراز دره مارینر: هلیکوپترها جایگزین مریخ‌نوردها می‌شوند

این پرسشی است که یک مطالعه‌ی جدید ارائه‌شده در «پنجاه‌وششمین کنفرانس علوم قمری و سیاره‌ای» در پی پاسخ دادن به آن است؛ مطالعه‌ای که در آن، گروهی از پژوهشگران بررسی کرده‌اند که چگونه می‌توان از هلیکوپترها برای کاوش دره‌ی مارینر استفاده کرد. این تحقیق می‌تواند بینش‌های تازه‌ای درباره‌ی گذشته‌ی آشوب‌زده‌ی مریخ ارائه دهد. همچنین یافته‌های آن می‌توانند به دانشمندان و مهندسان در توسعه‌ی روش‌های نوین برای مطالعه‌ی تاریخ مریخ و بررسی احتمال وجود حیات در گذشته‌ی این سیاره کمک کند.

برای انجام این مطالعه، پژوهشگران از تاریخ ۶ مرداد تا ۱۳ مرداد ۱۴۰۳، تحقیقی میدانی با استفاده از پرنده‌های بدون سرنشین (UAV) در چشمه‌ی آب گرم «الوُرد» در بیابان الوُرد در ایالت اورگن آمریکا انجام دادند. هدف این تحقیق میدانی، ارزیابی اثربخشی استفاده از UAVها برای گردآوری داده‌های علمی درباره‌ی رطوبت خاک، رخنمون‌های زمین‌شناسی، و توپوگرافی بود. در نهایت، پژوهشگران موفق به جمع‌آوری داده‌های طیفی و رادیومتری مایکروویو برای تغییرات رطوبت خاک در طول روز شدند، داده‌های طیفی از رخنمون‌هایی که وجود فنوکریست‌های پلاژیوکلاز (بلورهایی حاصل از فعالیت آتشفشانی) را نشان دادند، و همچنین مدل‌های دیجیتال ارتفاعی از «تپه‌های میکی» که حدود ۶۰۰ متر ارتفاع دارند تولید کردند.

این مطالعه در پایان می‌گوید:
«دو مرحله‌ی میدانی دیگر برای تابستان‌های ۱۴۰۴ و ۱۴۰۵ برنامه‌ریزی شده است. در سال دوم، تمرکز بر گردآوری داده‌های بیشتر درباره‌ی تغییرات زمانی ستون بخار AHS، ویژگی‌های طیفی بازالت‌های غنی از پلاژیوکلاز، و آزمایش ناوبری خودکار بر فراز تپه‌های میکی خواهد بود. در سال سوم، گردآوری داده‌های علمی تکمیلی و آزمایش راهبردهای عملیات علمی هدف اصلی خواهد بود.»

همان‌گونه که اشاره شد، دره‌ی مارینر بزرگ‌ترین دره در منظومه شمسی است که بیش از ۴۰۰۰ کیلومتر طول، ۲۰۰ کیلومتر عرض و ۷ کیلومتر عمق دارد. برای مقایسه، طول این دره تقریباً معادل فاصله‌ی سرتاسری ایالات متحده آمریکاست و عمق آن بیش از نیمی از ژرف‌ترین اقیانوس‌های زمین است. با توجه به اندازه‌ی مریخ، این دره تقریباً یک‌چهارم محیط سیاره را در بر می‌گیرد.

فرایندهای دقیق شکل‌گیری و تحول دره‌ی مارینر دهه‌هاست که محل بحث دانشمندان است و هنوز هم به‌طور کامل حل‌وفصل نشده‌اند. در حالی که فرضیات اولیه نقش آب مایع را در شکل‌دهی این دره مطرح می‌کردند، فرضیات جدیدتر بر گسترش پوسته تأکید دارند و آن را با «گسل شرق آفریقا» مقایسه می‌کنند. صدها میلیون یا حتی میلیاردها سال پیش، فعالیت شدید آتشفشانی برآمدگی تارسس را شکل داد که بزرگ‌ترین آتشفشان‌های مریخ – و حتی منظومه شمسی مانند الیمپوس مانس – را در خود جای داده است. گفته می‌شود وزن عظیم این ناحیه باعث ایجاد ترک بزرگی در پوسته شده که منجر به شکل‌گیری دره‌ی مارینر شده است.

به دلیل نمایان بودن لایه‌های زمین‌شناسی و آتشفشانی در جهت‌های مختلف در سراسر این دره، فرصتی منحصربه‌فرد برای گردآوری داده‌های علمی فراهم آمده است. این داده‌ها می‌توانند به درک بهتر تاریخچه‌ی زمین‌شناسی و آتشفشانی مریخ کمک کنند. این مطالعه‌ی اخیر نشان می‌دهد که استفاده از هلیکوپترها یا پرنده‌های بدون سرنشین می‌تواند راهکاری مناسب برای انجام این پژوهش‌ها باشد؛ چرا که استفاده از مریخ‌نوردهای سنتی در چنین شرایطی، به گفته‌ی پژوهش، “غیرممکن” است.

این تحقیق پس از موفقیت ناسا در فرود و آزمایش بالگرد «اینجنویتی» انجام شده است؛ نخستین فضاپیمایی که پروازی موتوری را در جهانی دیگر انجام داد. این بالگرد که در زیر مریخ‌نورد «پرسه‌ویرنس» به مریخ رسید، توانست از انتظارها فراتر رود و رکوردهای چشم‌گیری در مدت و مسافت پرواز به‌جا بگذارد؛ از جمله ۷۲ پرواز، ۱۲۹ دقیقه زمان پرواز، حدود ۱۷ کیلومتر مسافت طی‌شده، ۲۴ متر ارتفاع پرواز و حداکثر سرعت زمینی ۱۰ متر بر ثانیه (۲۲.۴ مایل بر ساعت).

هلیکوپترها در سال‌ها و دهه‌های آینده چگونه به کاوش دره مارینر کمک خواهند کرد؟ تنها زمان پاسخ خواهد داد. و این همان دلیلی است که به علم ادامه می‌دهیم!