مهندسان را میتوان به دو گروه اصلی تقسیم کرد: گروه نخست کسانی هستند که هر چیزی را که میسازند، بهسرعت منتشر میکنند و سپس منتظر بازخورد میمانند تا مشکلات آن را یکییکی برطرف کنند. گروه دوم کسانیاند که پیش از ارائهٔ عمومی هر محصول، آن را از هر نظر و در هر شرایط ممکن آزمایش میکنند. خوشبختانه مهندسان ناسا در دستهٔ دوم قرار میگیرند؛ زیرا اصلاً قابلقبول نیست که کاوشگرهایی که با هزینه و تلاش فراوان به گوشهوکنار منظومهٔ شمسی فرستاده میشوند، به دلیل مشکلی که میتوانستیم در زمین از پیش آزمایش کنیم، دچار شکست شوند.
به همین دلیل ناسا معمولاً از بهترین نمونههای طبیعی موجود در کرهٔ زمین بهره میبرد و فناوریهای مریخی خود را در محیطهایی با بیشترین شباهت ممکن آزمایش میکند. برای مریخ، این یعنی بیابانها؛ جایی با تپههای شنی گسترده و برونزدهای سنگی ناهموار که شباهت زیادی به سطح سیارهٔ سرخ دارند. امسال نیز، مطابق گزارش رسمی ناسا، چندین فناوری مختلف مریخی در بیابانهای گوناگون ایالات متحده آزمایش شده است.
درهٔ مرگ؛ آزمایشگاهی طبیعی برای سیارات بیگانه
یکی از مشهورترین و ناخوشایندترین مناطق طبیعی در ایالات متحده و حتی جهان، پارک ملی درهٔ مرگ در کالیفرنیاست. مهندسان و دانشمندان ناسا از دههٔ ۱۹۷۰ در این منطقه آزمایشهای مختلفی انجام دادهاند؛ زمانی که آن را بهعنوان محل آزمودن فرودگر وایکینگ انتخاب کردند. این سنت بعدها ادامه یافت و حتی سامانهٔ فرود مریخنورد «استقامت» (Perseverance) نیز پیش از رفتن به مریخ، در یک بالگرد بر فراز همین منطقه آزمایش شد.
امسال نیز گروهی از مهندسان در گرمای طاقتفرسای ۴۵ درجهٔ سانتیگراد دوباره به این بیابان بازگشتند. هدف اصلی آنها بهروزرسانی نرمافزار پرواز پهپاد مریخی «نبوغ» (Ingenuity) بود؛ همان هلیکوپتری که چندی پیش و پس از بیش از ۷۰ پرواز موفق، سرانجام در پرواز هفتادودوم دچار مشکل شد.
نبوغ برای تعیین سرعت خود از دوربینی استفاده میکرد که رو به سطح مریخ قرار داشت. در ابتدا، سطح ناهموار مریخ کمک میکرد تا الگوریتم پرواز این پهپاد بتواند موقعیت و سرعت را با دقت بالا تشخیص دهد. اما پس از دهها پرواز، نبوغ به مناطقی رسید که سطح آنها بسیار صافتر و شبیه به تپههای شنی بیابانهای زمین بود. این سطح یکنواخت باعث شد الگوریتم دچار سردرگمی شود و از کار بیفتد.
یکی از اهداف کلیدی برای هلیکوپتر بعدی مریخ، بهبود همین الگوریتم است. آزمایش آن در تپههای شنی درهٔ مرگ – که سطحی کاملاً بیویژگی دارند – به مهندسان اجازه میدهد عملکرد الگوریتم را در شرایط واقعی و دشوار بررسی کنند، نه فقط در شبیهسازیهای رایانهای.
تپههای دمونت؛ بهشت آزمایش برای الگوریتمهای پرواز
اعتبار: جاستین دورنر
ناسا تنها به یک بیابان بسنده نکرد. گروهی از مهندسان آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) تصمیم گرفتند به بیابان موهاوی و منطقهٔ مشهور تپههای دمونت (Dumont Dunes) بروند. این منطقه گسترهای وسیع از شنهای نرم و متغیر دارد و میتواند آزمون سختتری برای الگوریتمهای پروازی فراهم کند. با قرار دادن پهپاد در محیطهایی با تنوع بیشتر، مهندسان مطمئن میشوند که فناوری آنها میتواند هم با سطوح یکنواخت و هم با زمینهای پیچیدهتر کنار بیاید.
آزمایش ربات چهارپای LASSIE-M در پارک سفیدبرفی نیومکزیکو
یکی دیگر از فناوریهای توسعهیافتهٔ ناسا که نیاز به آزمایش در شرایط مشابه مریخ داشت، ربات LASSIE-M است؛ رباتی چهارپا با چهرهای کمی شبیه «سگهای روباتیک» که این روزها در پروژههای تحقیقاتی بسیار دیده میشوند. این ربات توسط مرکز فضایی جانسون در هوستون طراحی شده و قرار است در آینده برای بررسی پیش از حرکت، همراهی با کاوشگرها یا حتی فضانوردان در سطح مریخ استفاده شود.
LASSIE-M قادر است بر سطحهای ناهموار، صخرهای و شنی حرکت کند و از طریق فشار و نیروی واردشده بر هر پا، خواص فیزیکی زمین را تشخیص دهد تا بداند سطح پیشرو چقدر پایدار یا خطرناک است. برای آزمایش این تواناییها، تیم سازنده به پارک ملی وایت سندز در نیومکزیکو رفت؛ منطقهای که با تپههای سفیدرنگ گچی و محیطهای بسیار متنوع، مکانی ایدهآل برای شبیهسازی سطح مریخ محسوب میشود.
این منطقه نهتنها به دلیل تست موشکها مشهور است، بلکه دهههاست که محققان ناسا برای آزمایش انواع رباتها و وسایل نقلیه از آن استفاده میکنند. LASSIE-M در این سفر آزمایشی توانست روی زمینهای مختلف حرکت کند و پایداری خود را در مواجهه با تغییرات ناگهانی سطح حفظ کند؛ قابلیتی ضروری برای مأموریتهای آینده.
اینبار نه بیابان؛ آزمایش یک پرندهٔ مریخی در چمنزار ویرجینیا
اعتبار عکس: ناسا
اما همهٔ آزمایشهای مریخی در بیابان انجام نمیشوند. یکی دیگر از پروژههای ناسا که به مریخ مربوط است، امسال در محیطی بسیار آرامتر و سبزتر آزمایش شد: یک مزرعهٔ باز در ایالت ویرجینیا.
پژوهشگران مرکز تحقیقاتی لانگلی در ساحل شرقی آمریکا در حال توسعهٔ پرندهٔ الکتریکی قابلاستفادهٔ مجدد مریخ (MERF) هستند. این وسیلهٔ پرنده میتواند با استفاده از بالهایش مسافتهایی بسیار بیشتر از نبوغ را طی کند و برای مأموریتهای اکتشافی پیشرفتهتر بسیار کاربردی خواهد بود. MERF همچنین دارای پرههایی برای برخاستن و فرود عمودی است، دقیقاً مانند نبوغ، و مجهز به دوربین رو به پایین برای ناوبری است.
آزمایش ویرجینیا بیشتر بر بررسی آیرودینامیک نمونهٔ نیممقیاس این پرنده متمرکز بود. هدف اصلی این بود که اطمینان حاصل شود مواد فوقسبکی که MERF از آنها ساخته شده، توان تحمل فشار برخاستن و فرود را دارد. این آزمایش در یک محیط امن و کنترلشده، بدون گرد و غبار و خطرات بیابان، بهترین دادههای اولیه را برای ادامهٔ توسعهٔ MERF فراهم کرد.
ناسا همچنان رویای مریخ را زنده نگه داشته است
خود این گزارش نشان میدهد که علیرغم چالشها و محدودیتهای بودجهای که ناسا در سالهای اخیر با آن روبهرو بوده، تحقیقات مرتبط با مریخ همچنان با قدرت ادامه دارد. دهها تیم مهندسی و علمی هنوز روی ابزارهایی کار میکنند که روزی به سطح سیارهٔ سرخ خواهند رفت و دنیای ناشناختهٔ آن را بیشتر آشکار خواهند کرد.
موانع و مشکلات در زمین همیشه وجود دارند، اما این تلاشها ثابت میکند که ارادهٔ بشر برای کشف جهانهای دیگر همچنان زنده است و ناسا همچنان پیشگام این مسیر طولانی و هیجانانگیز باقی خواهد ماند.