ناسا در حال تکمیل تلاش های خود برای استقرار “خال” در Mars InSight است



این ضرب المثل قدیمی که “فضا دشوار است” گفته می شود ، معمولاً هرگاه سفینه فضایی به دلیل خطای محاسبه ، سوunction عملکرد یا برخورد مرگبار با اوضاع خشن جهان خارج از بین برود. اما شروری که در حال حاضر خاری در چشم ناسا است ، چیزی بیش از برخی از خاک مریخ به ظاهر بی ضرر نیست.

هنگامی که مأموریت InSight آژانس فضایی در نوامبر 2018 به مریخ فرود آمد ، ابزارهایی را برای ایجاد تصویری دقیق از فضای داخلی این سیاره برای اولین بار حمل می کرد. یکی از کاوشگرهای این ربات ژئوفیزیک ، بسته جریان گرما و خصوصیات فیزیکی یا HP بود3. این ابزار برای اندازه گیری میزان گرمای داخلی مریخ طراحی شده است ، شاخص کلیدی “زندگی” زمین شناسی چه مقدار است و چه مقدار باقی مانده است. اما اچ پی3 او هرگز موفق نشد در خاک به اندازه کافی عمیق فرو رود تا قرائت صحیح را بدست آورد. پس از دو سال تلاش نجیب اما بیهوده برای مجبور کردن آن ، هفته گذشته ناسا رسما حوله را انداخت.

تیلمن اسپون از مرکز هوافضای آلمان ، که یک محقق اصلی در HP InSight است ، گفت: “موفقیت تضمین شده نبود.”3 ابزار اما “پذیرفتن این پایان کار کمی سخت است.”

تردیدی نیست که تا زمان تکمیل ماموریت های InSight ، دانشمندان تصور بهتری از وضعیت ، اندازه و ترکیب فضای داخلی مریخ نسبت به گذشته خواهند داشت. HP3با این حال ، این شکست به معنای تار شدن تصویر کلی بیش از انتظارات است. و در حالی که تمرکز ناسا از ژئوفیزیک بین سیاره ای به بازگشت نمونه های سنگ بکر از سطح تغییر می کند ، س questionsالاتی در مورد نحوه کار جهان های زمین ممکن است برای یک نسل بی پاسخ بماند.

HP3این توده 40 سانتی متری که با مهر و علاقه “خال” نامیده می شد ، برای شروع عملیات علمی خود مجبور شد فقط سه متر در زمین حفر کند. زمین شناسان شک داشتند که خاک مریخ کمی شبیه ماسه پایه باشد. اما برای اطمینان ، آنها خال را روی انواع پیچیده تری از خاک نیز آزمایش کردند. اسپون می گوید: “در واقع ، ما کاملاً خوش بین بودیم که این کار در مریخ کارساز خواهد بود.” در عوض ، وقتی دانشمندان برای اولین بار اقدام به حفاری کردند و شکست خوردند ، تنها چیزی که می توانستند بپرسند این بود: چرا این چیز لعنتی نفوذ نمی کند؟ “او اضافه کرد. حتی پس از همکاری بازوی رباتیک هواپیمای فرود برای تنظیم مجدد زمین و فشار دادن خال به سمت پایین ، تیم خجالت کشید.

اینکه چیزی به سادگی خاک می تواند چنین مشکلی باشد ممکن است عجیب به نظر برسد ، اما همیشه برای ژئوفیزیکدان های سیاره ای آزار دهنده است. کاوشگرهای حرارتی مشابه در اوایل دهه 1970 روی ماه قرار داشتند. لورن جوزویاک ، زمین شناس سیاره ای در آزمایشگاه فیزیک کاربردی گفت: “در طول مأموریت های آپولو ، هنگامی که با فضانوردان صحبت می کردید ، محل کاوشگرهای حرارتی که باید حفاری می شدند تنها سخت ترین چیزی بود که آنها شناسایی کرده اند.” دانشگاه جان هاپکینز.

سپس خاک قمری آموزش را قفل کرد. در مورد خال ، معلوم شد که خاک مریخ به طرز عجیبی چسبناک است و از اصطکاک کافی برای حفر دستگاه جلوگیری می کند. مشاور سابق جوزویاک یک بار به او گفت که وقتی شما یک مأموریت را برنامه ریزی می کنید ، گزینه های A ، B ، C و D را دارید که فکر می کنید ممکن است اتفاق بیفتد. او می گوید: “و این سیاره همیشه E خواهد بود: هیچ یک از موارد بالا”.

پل بیرن ، دانشمند سیاره ای در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی که وابسته به مأموریت InSight نیست ، گفت: “مریخ با این خاک ما را منحنی انداخته است.” بنابراین ، “ما هنوز درمورد مقدار گرما از فضای داخلی عمیق مریخ به سطح زمین تاریک هستیم.”

این یک جهل ناامیدکننده از زندگی است. روشی که گرما از دست می دهد ، می تواند سطح آن را عمیقاً شکل دهد و از بیرون انداختن گدازه ، آتشفشان اتمسفر گرفته تا برآمدگی های زمین ساختی که کوه های مرتفع را بلند می کند و استخرهای عمیق تراش می دهد ، کنترل می کند. هرچه یک سیاره گرمای داخلی خود را از دست بدهد – که ناشی از تشکیل اولیه آتشین آن است ، و همچنین انرژی گرمایی ناشی از پوسیدگی رادیواکتیو – فعالیت زمین شناسی سیاره زودتر متوقف می شود. هیچ داده ای از HP وجود ندارد3، دشوار است که بگوییم فضای داخلی مریخ گرم است یا سرد یا در چه مدت 4.5 میلیارد سال گذشته با چه سرعتی سرد شده است.

لرزه سنج دمای InSight و سایر ابزارها طبق برنامه کار می کنند و باید حداقل دو سال دیگر به جمع آوری داده ها ادامه دهند. این بدان معنی است که دانشمندان سیاره ای در مورد گرم یا نبودن طبیعت مریخ کاملاً بی پروا نخواهند بود. به عنوان مثال ، دانشمندان در تلاشند تا از اندازه گیری های پروکسی از یک لرزه سنج برای تخمین شار گرما در بالاترین لایه های زمین شناسی کره زمین استفاده کنند. اما اسپون می گوید که این روش نتایج بسیار کمتری نسبت به قرائت یک سطل آشغال کاملاً دفن شده ارائه می دهد.

Sue Smrekar ، یک ژئوفیزیک سیاره در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا و معاون اصلی تحقیقات در InSight ، می گوید: “اندازه گیری دقیق شار حرارتی برای مکانی که فرد از ضخامت محلی پوسته آگاه است – مانند منطقه فرود InSight – یک محدودیت بسیار ارزشمند است.” . بدون این داده ها ، دشوار است که بگوییم مریخ چه مقدار ماده رادیواکتیو دارد و آیا غلبه این عناصر تولید کننده گرما در پوسته است یا در گوشته اصلی.

این دانش به دانشمندان کمک می کند تا چندین معمای اصلی را در مورد منطقه ای که InSight به آن خانه می گوید حل کنند. Elysium Planitia ، جایی که فرود آن لمس شد ، دارای جوانترین ذخایر آتشفشانی در مریخ است. Cerberus Fossae ، یک سری شکاف عمیق است که در حدود 1600 کیلومتری شرق InSight واقع شده است ، اکنون Marsquakes را تولید می کند. بعضی از آنها تکتونیکی هستند ، اما برخی دیگر ممکن است از ماگما در اعماق زیر حرکت کنند.

دانشمندان می خواهند بدانند که آیا مریخ ، که هنوز به فوران نرسیده است ، توانایی تولید مواد شیمیایی مدرن آتشفشانی را دارد یا خیر. اگر ماگما هنوز در زیر سربروس Fossae وجود داشته باشد (یا حتی اعماق منطقه عاری از ماگما هستند اما هنوز به اندازه کافی برشته شده اند) ، آبهای زیرزمینی در آنجا ممکن است نرم باشند – البته به شرطی که به زندگی میکروبی موجود در این منطقه کمک کند. زمین. با این حال ، اگر وجود آتشفشانی امروز یک سوال آشکار باشد ، همه اینها عالی است. Smrekar می گوید: “تقریباً نزدیک شدن جریان حرارت در محل فرود InSight ، واقعاً یک نقطه شروع مهم است.”

درک ما از لایه های پیاز مانند مریخ نیز محدودتر خواهد بود. جوزویاک می گوید ، همه ابزارهای InSight پنجره های متشابهی را در لایه زیرین ارائه می دهند ، اما آنها “برای کار با یکدیگر طراحی شده اند”. امواج لرزه ای اطلاعات مربوط به مکان ها ، ساختارها و ترکیبات پوسته ، گوشته و هسته را فراهم می کنند. شار حرارتی سیاره تحت تأثیر متغیرهای مشابه است ، بنابراین می توان از آن برای بازجویی از داده های لرزه سنج و بالعکس استفاده کرد. از بین رفتن خال به این معنی که دانشمندان اکنون فاقد روش مستقلی برای تعیین خصوصیات جهان زیرین مریخ هستند.

چندین نقره تمام شده وجود دارد. ماموریت های آینده که برای چنین شاهکارهای پیشگامانه ای تلاش می کنند مطمئناً منطقی تر خواهند بود. و اسمرکار می گوید کد جدیدی نوشته شده است که به بازوی رباتیک اجازه می دهد تا به خال در سوراخ خود برخورد کند. مهارت شانه اخیراً به دست آمده به طور غیر منتظره ای مورد استفاده قرار می گیرد: کمی خاک بر روی اتصالی که دنده فرود و لرزه سنج را به هم متصل می کند می ریزد. این عایق موقت باید مقداری از انبساط حرارتی و انقباض اتصال را در طول چرخه شبانه روز مریخ کاهش دهد ، فعالیتی که سر و صدای ناخواسته ایجاد می کند.

متأسفانه تلاش بی چون و چرای کاوشگر گرما تردید ناپذیر است. هنوز بلند پروازانه بودن و امتحان چیز جدیدی مانند اندازه گیری دمای داخلی سیاره دیگر ، هدف اکتشافات فضایی است. اسمکرکار می گوید: “گاهی اوقات شما شکست می خورید.” اما “اگر فقط کارهایی انجام می دادیم که می دانستیم می توانیم به آنها برسیم ، خسته کننده خواهد بود”.


منبع: khabar-dirooz.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*