به گزارش گروه اجتماعی خبرگزاری برنا؛ بین اعضای منظومه شمسی اگر رقابتی بر سر این‌که اکتشافات فضایی به کدام یک اختصاص یابد وجود داشت، سیاره زهره که کمتر واکاوی شده یا تیتان، قمر هیجانانگیز زحل توجه زیادی را به خود جلب می‌کردند. اما مریخ نیازی به اتلاف وقت برای شرکت در این رقابت ندارد؛ از تلاش برای یافتن حیات فرازمینی گرفته تا بحث‌های مربوط به کوچ به سیاره‌های دیگر، مریخ همواره هدف طرح‌های بلندمدت و مشترک برای تمام بشریت بوده و هست.
در چنین شرایطی جای تعجب ندارد که با نزدیک شدن به زمان کاهش فاصله مداری مریخ و زمین تا اوایل پاییز، تابستان امسال سه ماموریت فضایی راهی سیاره سرخ شوند تا با گردآوردن داده‌های تازه نشان دهند سیاره سرخ مثل قالی کرمان است و هرچه بیشتر پا‌می‌خورد برای مطالعات فضایی جذاب‌تر میشود. جالب است بدانید به زودی نخستین سفر با اولین فضاپیمای بینسیارهای امارات متحده عربی که مدارگرد هوپ (Hope orbiter) نام دارد، با پرتابگری ژاپنی قرار است زمین را به مقصد سیاره سرخ ترک کند.
پایگاهی برای گردشگری فضایی
شهر دبی و سایر شهر‌های امارات متحده عربی از زمان پیدایش و رشد در دهه ۹۰ میلادی تا کنون جزو ده مقصد برتر گردشگری در دنیا بشمار می‌روند. بکارگیری نوآوری‌های روز افزون و حفظ فاصله با سایر رقبا در منطقه خاورمیانه دبی را به مقصد اصلی گردشگری تبدیل نموده است. حال که بحث پرواز‌های تجاری فضایی و دسترسی آن برای گردشگران پردرآمد روند محقق شدن را پیش گرفته، دبی نیز خواهان ورود به عرصه گردشگری فضایی از طریق همکاری با شرکت ویرجین گالاکتیک است.
سرمایه گذاری امارت در این شرکت سابقه قدیمی دارد. نخستین بار در سال ۲۰۰۹ بود که هلدینگ سرمایه گذاری Abar در نمایشگاه EAA Airventure که همه ساله در شهر آشکاش از ایالت ویسکانسین برگزار میشود، سرمایه گذاری بالغ بر ۲۸۰ میلیون دلار در ازای دریافت ۳۲ درصد سهام ویرجین گالاکتیک را مطرح نمود. ۱۰۰ میلیون دلار دیگر نیز برای طرح پرتاب ماهواره‌های کوچک اختصاص یافت. شرکت فوق بعدتر توسط هلدینگ مبادله، بازوی سرمایه گذاری دولتی امارات خریداری شد و در طی قرارداد جدید بین شرکت مبادله و شرکت ویرجین گالاکتیک قرار است تا امکان سنجی تبدیل فرودگاه العین به یک پایگاه فضایی و همچنین محلی به عنوان تامین کننده پروژه گردشگری فضایی مورد مطالعه قرار گیرد.
دولت امارات قصد دارد برنامه گردشگری فضایی ریچارد برانسون با استفاده از SpaceShip۲ از پایگاه فضانوردی امارات نیز محقق شود. سایر موارد این قرارداد شامل حوزه‌های آموزش و انتقال علم و فناوری نیز خواهد بود. در خلال برگزاری نمایشگاه دبی نیز در غرفه شرکت ویرجین گالاکتیک که جزو زیر مجموعه هلدینگ مبادله حضور یافته بود از نوعی لباس فضایی رونمایی شد که اولین آن به دست شیخ دبی امضا شد.
این لباس فضایی برای سرنشین‌های آتی سفر‌های فضایی که قرار است با SpaceShip۲ به فضا سفر کنند طراحی شده است. تاکنون اطلاعات زیادی از آن بدست نیامده، اما بنا به گفته طراح آن این لباس قرار است میزان دما و رطوبت بدن سرنشین‌ها در حد مطلوب و قابل تحمل کنترل نماید. کنترل دما از طریق استفاده از الیاف ضد حریق Nomax اجرایی میشود. این لباس ۵/۲ کیلوگرمی برای هر سرنشین بصورت اختصاصی طراحی و دوخته میشود و میتوان آن را با خود به یادگار برد. تست‌های مختلف این لباس توسط شریک طراحی آن بند معروف Under Armour دنبال میشود.
همزمان با فعالیت‌های طراحی و ساخت ماهواره‌های سنجش از دور شرکت YAHSAT نیز در سال ۲۰۰۶ تاسیس شد و اکنون در زمره ۱۰ شرکت برتر ماهواره‌ای فعالیت می‌کند. اولین ماهواره مخابراتی این شرکت در سال ۲۰۱۱ با موفقیت در مدار قرار گرفت و به دنبال آن دو ماهواره دیگر نیز پرتاب شدند. آخرین ماهواره بنام Al Yah در ژانویه سال ۲۰۱۹ میلادی پرتاب شد که برای نزدیک به ۹۵ درصد ساکنان برزیل خدمات ماهواره‌ای با پهنای باند K فراهم می‌کند. ادغام YahSat با شرکت خدمات ارتباط سیار ثریا نیز باعث شد تا ناوگان ماهواره‌ای آن به ۵ ماهواره افزایش پیدا کند. سر انجام در سال ۲۰۱۴ آژانس ملی فضایی امارات تحت عنوان UAESA تاسیس شد تا طرح‌ها و برنامه‌های استراتژیک این شیخ نشین حوزه خلیج فارس در عرصه فضایی را تدوین، تبیین و اجرا کند. یکی از اهداف این سازمان معرفی امارات به عنوان یک کشور پیشتاز در عرصه علوم و اکتشافات فضایی عنوان شده است.
حدود دو هفته دیگر هم چینی‌ها و بعد هم آمریکایی‌ها قرار است فضاپیما‌هایی را پرتاب و راهی سیاره سرخ کنند. ماموریت چهارمی که قرار بود به ناوگان مریخ بپیوندد، مریخ‌نورد روزالیند فرانکلین (Rosalind Franklin) اروپا بود که به علت همهگیری کروناویروس پرتابش تا سال ۱۴۰۱/ ۲۰۲۲ به تعویق افتاد. ایالات متحده، اروپایی‌ها و چینی‌ها سابقه روشنی در اکتشافات فضایی دارند. اما هدف شیخ‌نشین دبی از پرتاب مدارگرد به سوی مریخ چیست؟
کاوشگر هوپ (Hope) به معنی «امید» یا همان ماموریت مریخی امارات که خود اماراتی‌ها آن را «مسبار الاَمل» می‌خوانند، اولین کاوشگری در سال جاری خواهد بود که با رسیدن به مدار سیاره مریخ در اواخر سال / اوایل سال ۲۰۲۱ تصویر کاملی از جو این سیاره و لایه‌های آن ارائه خواهد کرد تا سیاره‌شناسان با داده‌های بیشتری به سوال کلیدی نحوه فرار‌اکسیژن و هیدروژن اتمسفر مریخ به فضا در طول یک سال مریخی (معادل ۶۸۷ روز زمینی) پاسخ دهند.
بررسی پویایی (دینامیک) جو مریخ و برهم کنش آن با فضای بیرونی و باد‌های خورشیدی، ارتباط بین آبوهوای امروز و گذشته مریخ، مطالعه فرآیند فرار جو مریخ به فضا در طول میلیارد‌ها سال با دنبال کردن رفتار و فرار هیدروژن و اکسیژن، چگونگی اتصال لایه‌های بالایی و پایینی جو مریخ و ارائه تصویری جامع از تغییر جو مریخ در طول روز و سال مریخی از ماموریتهای علمی این کاوشگر است. از ترکیب این داده‌ها با رصد لایه‌های بیرونی جو، مکانیسم انتقال انرژی و قطرات به سمت بالا و پس از آن فرار قطرات جو از گرانش مریخ آشکار خواهد شد.
گروه مشاوران برنامه اکتشاف مریخ، جمعی از دانشمندان متخصص درباره مریخ از سراسر دنیا هستند و درباره اهداف اصلی و تحقیقات لازم برای افزایش دانش بشر از مریخ هم‌فکری میکنند. آن‌ها در ابتدا چهار هدف اصلی را برای این ماموریت تشریح کردند:
آیا مریخ از حیات پشتیبانی کرده یا می‌کند؟
هر یک از این چهار هدف کلی به اهداف کوچک‌تری شکسته میشود که آن‌ها نیز هر یک شامل چند زیرمجموعه است. ماموریت مریخی امارات با مطالعه لایه‌های بالایی و پایینی جو به طور خاص بر هدف دوم تمرکز کرده است.
تصاویر سطح مریخ نشانگر شواهدی از گرمتر و مرطوبتر بودن این سیاره در گذشته است. تغییرات آب و هوایی و از دست دادن جو آن را به سیارهای خشک و غبارآلود تبدیل کرده است.
مدارگرد هوپ برای اولین بار تغییرات آب و هوایی مریخ را در طول روز، در تمام سیاره و در تمام فصول سال رصد خواهد کرد. بررسی ارتباط بین تغییرات آب و هوا در لایه‌های زیرین جو و فرار اکسیژن و هیدروژن از لایه‌های بالایی جو شاید پاسخ این معما باشد که چرا جو ضخیم مریخ که روزگاری میتوانست آب مایع را روی سطح خود حفظ کند به جو سرد، نازک و خشکی که امروز میبینیم تبدیل شده است.
اگر پرتاب امروز این کاوشگر با موفقیت انجام شود و هوپ در ادامه بتواند به مدار سیاره سرخ برسد، قرار است در مدار ۲۰ هزار تا ۴۳ هزار کیلومتر از مرکز مریخ قرار بگیرد و هر ۵۵ ساعت، یک دور کامل دور سیاره سرخ بچرخد.
پرتابگر و مراکز کنترل هوپ
قرار است امروز این کاوشگر از مرکز فضایی تانیگاشیما ژاپن سوار بر راکت H۲A۲۰۲ از خانواده موشکهای صنایع سنگین میتسوبیشی H-IIA پرتاب شود. آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن نیز بر ایمنی پرواز، ایمنی برد و تاسیسات مقر پرتاب نظارت می‌کند. پرتابگر شامل مرحله اول، مرحله دوم، محفظه حامل مدارگرد و یک جفت راکتهای تقویت‌کننده سوخت جامد (SRB-As) است. پیشرانه پرتاب نیز از هیدروژن و اکسیژن مایع استفاده می‌کند.
بخش زمینی ماموریت هوپ، ترکیبی از شبکه زمینی و ایستگاههای زمینی آن، سیستم ناوبری، مرکز عملیات، طراحی ماموریت، مرکز داده‌های علمی و گروه ابزار و امکانات است. شبکه ارتباطی ایستگاه زمینی برعهده شبکه فضای دوردست ناسا (DSN) قرار گرفته است و وظیفه برنامهریزی ارتباطات ایستگاههای زمینی، مخابره دستورات به فضاپیما، گرفتن داده‌های مسافتسنجی از فضاپیما و ضبط داده‌های رادیومتری را انجام میدهد.
سیستم ناوبری این ماموریت نیز در مرکز هوافضای KinetX واقع در آریزونای آمریکا قرار دارد و وظیفه تهیه جدول موقعیت ماهواره در فواصل زمانی مشخص، مشخص کردن مسیر مداری، اجرای مانور‌ها و جلوگیری از برخورد را عهدهدار شده است.
مرکز عملیات ماموریت و مرکز داده‌های علمی هم در مرکز فضایی محمدبن راشد قرار دارند. مرکز داده‌های علمی اطلاعات مخابره‌شده را دریافت و آن‌ها را ذخیره می‌کند. داده‌های به‌دست‌آمده در اختیار تیم علمی این ماموریت و پس از آن به صورت زمانبندی شده در اختیار جوامع علمی قرار خواهد گرفت.
در مسیر سیاره سرخ
سفر ماموریت مریخی امارات امروز سه‌شنبه ۲۴ تیر ۹۹ در ساعت ۲۰ و ۵۰ دقیقه به وقت جهانی از جزیره تانیگاشیما ژاپن آغاز و با عبور از اقیانوس آرام راهی مریخ خواهد شد. سپس در چند ماه آینده مسیر رسیدن به مریخ با اجرای مانور‌های اصلاح مسیر، تصحیح میشود. در این مدت نیز برای اطمینان از عملکرد درست، تمام ابزار‌ها روشن میشود.
هوپ با نزدیک شدن به مریخ پس از هفت ماه و پیمودن ۴۹۳ میلیون کیلومتر سرعتش را کم می‌کند تا بتواند تحت‌تاثیر گرانش مریخ تغییر مسیر داده و شروع به گردش در مدار کند. اما اگر سرعتش مناسب نباشد و در دام گرانش مریخ نیفتد، سفرش را به اعماق فضا ادامه میدهد. تقریبا نیمی از سوخت فضاپیما در این مرحله برای کاهش سرعت مصرف میشود و در مدت ۳۰ دقیقه سرعتش از ۱۲۶ هزار کیلومتر بر ساعت به ۱۴ هزار کیلومتر بر ساعت کاهش مییابد.
از آنجا که سیگنالها از مریخ ۱۳ تا ۲۰ دقیقه طول می‌کشد تا به زمین برسد، تیم زمینی هیچ دخالتی نمیتواند داشته باشد و عملیات خودکار پیش میرود. زمانی که مدارگرد در مدار خود قرار بگیرد پشت مریخ خواهد بود و تا زمانی که بیرون نیاید، نمیتوانیم از موفقیت پروژه مطمئن شویم. در صورتی که همه چیز طبق برنامه جلو رود مدارگرد با زمین به مدت شش تا هشت ساعت و دوبار در هفته ارتباط برقرار خواهد کرد و انتظار میرود یک ترابایت داده جدید ارسال کند.
هدف ادعایی امارات از طراحی این کاوشگر
فراتر از اهداف علمی این ماموریت، امارات متحده عربی می‌گوید با انجام این ماموریت فضایی قصد دارد از اقتصاد نفت‌محور به سمت اقصاد متمرکز بر علوم و مهندسی حرکت کند و این پروژه بلندپروازانه انگیزهای باشد تا هم جوانان عرب به رشته هوافضا علاقهمند شوند و هم تنور احساس غرور فرهنگی مردمش را دوباره روشن کند. رسیدن به مریخ هدف اصلی این ماموریت نیست، بلکه هدف بزرگ‌تر تسریع فرآیند توسعه این کشور در بخش آموزشی و بخش دانشگاهی است. آن‌ها مدعی هستند به‌دنبال ساخت این پروژه بوده‌اند و نه خریدن آن؛ اما در مسیر ساخت همیشه هم نباید از صفر شروع کرد. از این رو بوده که با تعدادی از مراکز تحقیقاتی پیشرو جهان در این زمینه همکاری کرده‌اند.
۳ ابزار علمی کاوشگر هوپ
سه ابزار علمی برای مطالعه جنبههای مختلف جو مریخ طراحی شدهاند:
طیف‌سنج فروسرخ مریخی امارات (EMIRS):
یک طیف‌سنج فروسرخ حرارتی تداخلی است که با مشخص کردن شرایط زیرین لایه جو و فرآیندی که باعث گردش سیاره میشود، تعادل انرژی در آب و هوای فعلی مریخ را به‌دست می‌آورد. درک تعادل انرژی در شناسایی منابع و چاههای انرژی و چگونگی اندرکنش جو زیرین با نیروی گرانشی خورشید در طول روز و فصلها کمک خواهد کرد. ابزار EMIRS با آینهای دوار که امکان اسکن مریخ را فراهم آورده به وضعیت حرارتی جو زیرین، توزیع جغرافیایی گرد و غبار، بخار آب و یخ نگاه خواهد کرد. این طیف‌سنج با همکاری دانشگاه ایالتی آریزونا در آمریکا ساخته شده است.
تصویرگر اکتشافی امارات (EXI):
دوربینی است چندمنظوره با وضوح بالا برای اندازهگیری غبار و ازن سیاره که ضمن گرفتن تصاویر ۱۲ مگاپیکسلی، کالیبراسیون رادیومتری مورد نیاز برای آنالیز‌های علمی را هم حفظ می‌کند. این ابزار با همکاری آزمایشگاه جو و فیزیک فضا دانشگاه کلرادوی آمریکا و مرکز فضایی محمدبن راشد ساخته شده است. در این دوربین از لنز دابل گوس (Double Gauss) استفاده شده تا عکسهایی با وضوح بالا و اعوجاج کم به‌دست آید. نسبت کانونی کم، امکان گرفتن تصاویر ثابت با مدت زمان نوردهی کوتاه را ممکن می‌کند. در وضوح کامل سنسور میتواند ۱۸۰ فریم در ثانیه ثبت و در صورت دلخواه امکان تهیه فیلم ۴K را فراهم کند، به‌علاوه استفاده از فیلتر‌های مجزا در هر رنگ، تصاویر با وضوح بالاتری نسبت به استفاده از فیلتر رنگی آرایه بایر(RGB Bayer array) به ما میدهد.
طیف سنج فرابنفش مریخی امارات (EMUS):
طیف‌سنجی در ناحیه فرابنفش دور (FUV) است که این ابزار نیز با همکاری آزمایشگاه جو و فیزیک فضا دانشگاه کلرادوی آمریکا و مرکز فضایی محمدبن راشد ساخته شده است. این ابزار میتواند طول موج فرابنفش گسیل‌شده از هیدروژن، اکسیژن و منوکسید کربن را رصد و میزان اکسیژن و هیدروژن را به دست آورد.