یادداشت‌هایی از مریخ 160: دلیل انجام پروژه شبیه‌سازی آنالوگ مریخ چیست؟

 


انجمن مریخ، 22 ژوئن، مرحله دوم پروژه شبیه‌سازی آنالوگ مریخ را شروع کرد. در این پروژه آنالوگ، هفت نفر از خدمه ماموریت شبیه‌سازی مریخ، نحوه زندگی، کار و آزمایش‌های علمی مریخ را در جزیره‌ای دورافتاده به نام دوون آیلند تمرین می‌کنند.

دوون آیلند که در ناحیه قطبی نزدیک به شمالگان، کانادا واقع‌شده، بزرگ‌ترین جزیره خالی از سکنه  جهان و محل دهانه برخوردی هاتون است که نزدیک به 40 میلیون سال قبل مورد اصابت، سیارکی با قطر تقریبا 1.6 کیلومتر قرار گرفت و گودالی به قطر 19 کیلومتر از خود بر جای گذاشت. به‌جز دورافتادگی خود دوون آیلند، دهانه برخوردی، آب‌وهوای سرد و خشک، محیط دوون آیلند، شباهتی بی‌نظیری به مریخ دارد، به همین دلیل است که به مکان ایدئالی برای ساخت یک ایستگاه تحقیقاتی تبدیل شده است.

پاسکال لی، دانشمند علوم سیاره‌ای که در سال 1997، پروژه مارس هاتون را راه‌اندازی کرده، می‌گوید:” دوون آیلند، همه نیازهای اولیه برای یک پروژه شبیه‌سازی آنالوگ مریخ را در خود دارد. اینجا مکان شگفت‌انگیزی برای شبیه‌سازی اکتشاف مریخ است.”

هر تابستان، صدها محقق از دانشگاه‌ها، ناسا و سازمان‌های مستقلی همچون موسسه جستجوی هوش فرازمینی (SETI) برای اقامت وارد دوون آیلند می‌شوند. از دوون آیلند تا ایستگاه تحقیقاتی اتاوا، کانادا، سه روز سفر هوایی با هواپیمای چارتر است. پروژه‌های تحقیقاتی که در آیلند، صورت می‌گیرد، بسیار متنوع است؛ اما به‌طورکلی تمام پروژه‌ها به گروه مجزا تقسیم می‌شوند: علمی و اکتشافی. پل نایتلی وظیفه وقایع‌نگاری ماموریت”مریخ 160″را بر عهده دارد. در جریان این ماموریت، اعضای تیم، 60 روز را در ایستگاه تحقیقاتی قطب شمال مریخ (FMARS) در دوون آیلند سپری می‌کنند.

دوون آیلند که در ناحیه قطبی نزدیک به شمالگان، کانادا واقع‌شده، بزرگ‌ترین جزیره خالی از سکنه جهان و محل دهانه برخوردی هاتون است که نزدیک به 40 میلیون سال قبل مورد اصابت، سیارکی با قطر تقریبا 1.6 کیلومتر قرار گرفت و گودالی به قطر 19 کیلومتر از خود بر جای گذاشت. به‌جز دورافتادگی خود دوون آیلند، دهانه برخوردی، آب‌وهوای سرد و خشک، محیط دوون آیلند، شباهتی بی‌نظیری به مریخ دارد، به همین دلیل است که به مکان ایدئالی برای ساخت یک ایستگاه تحقیقاتی تبدیل شده است
دوون آیلند که در ناحیه قطبی نزدیک به شمالگان، کانادا واقع‌شده، بزرگ‌ترین جزیره خالی از سکنه جهان و محل دهانه برخوردی هاتون است که نزدیک به 40 میلیون سال قبل مورد اصابت، سیارکی با قطر تقریبا 1.6 کیلومتر قرار گرفت و گودالی به قطر 19 کیلومتر از خود بر جای گذاشت. به‌جز دورافتادگی خود دوون آیلند، دهانه برخوردی، آب‌وهوای سرد و خشک، محیط دوون آیلند، شباهتی بی‌نظیری به مریخ دارد، به همین دلیل است که به مکان ایدئالی برای ساخت یک ایستگاه تحقیقاتی تبدیل شده است

چرا ما اینجا هستیم؟ این سوالی است که همه ما در شبیه‌سازی مریخ 160 با آن مواجه شده‌ایم. این سوالی است که احتمالا پاسخ‌های متفاوتی از هر یک از ما (خدمه ماموریت مریخ 160) دریافت می‌کنید. همه ما به دلایل مختلفی انگیزه داریم، اما درنهایت همه ما می‌خواهیم که ردپای انسان را در مریخ ببینیم. بنابراین اگر هر یک از تحقیقات ما در طول دوره مریخ 160 به نحوی به پیشبرد اکتشاف مریخ کمک کند، ما موفق شده‌ایم و به‌این‌ترتیب، این ماموریت ارزش چند ماه دوری از خانه را دارد.

زمانی که در اواخر 2013 برای ماموریت شبیه‌سازی طولانی‌مدت ثبت‌نام کردم، وارد این پروژه شدم. وقتی‌که برای اولین بار، ثبت‌نام کردم، به‌تازگی از دانشگاه فارغ‌التحصیل شده بودم و می‌خواستم راهی پیدا کنم که از دانشم در زمین‌شناسی و عشقم به فضا، بدون اینکه وارد یک پروژه تحقیقاتی متمرکز شوم، بهره ببرم. و به‌زودی یک پروژه را طرح کردم که متناسب با ماموریت یک‌ساله باشد، سپس ثبت‌نام کردم. چندین نفر از ما، می‌توانیم به همین ترتیب، در مریخ 160 دخیل باشیم.

بااین‌حال، همان‌طور که بسیاری از چیزها در زندگی تغییر می‌کنند، انگیزه ما برای صرف چند ماه در انزوا هم‌تغییر کرده است. در زمان برنامه‌ریزی، مریخ 160 به‌عنوان فرصتی برای مقایسه محل‌های مختلف آنالوگ در نظر گرفته می‌شد. اگرچه تمرکز اصلی ماموریت مریخ 160، نسبت به چیزی که برای آن ثبت‌نام کرده بودیم، تغییر کرد، اما ما به همان سرعت به اهداف جدید متعهد شدیم و بر همین اساس پروژه‌های خود را اصلاح کردیم.

دوون آیلند به لحاظ زمین‌شناسی و زیست‌شناسی، شباهت زیادی به چیزی دارد که ممکن است، فضانوردان در مریخ با آن مواجه شوند. نواحی قطبی، نزدیک‌ترین معادل‌هایی در زمین هستند که می‌توانند همان دما و فرایندهای سطحی مریخ را شبیه‌سازی کنند
دوون آیلند به لحاظ زمین‌شناسی و زیست‌شناسی، شباهت زیادی به چیزی دارد که ممکن است، فضانوردان در مریخ با آن مواجه شوند. نواحی قطبی، نزدیک‌ترین معادل‌هایی در زمین هستند که می‌توانند همان دما و فرایندهای سطحی مریخ را شبیه‌سازی کنند

به‌رغم همه برنامه‌ریزی‌های پیش از ماموریت و با توجه به روحیه حاکم بر خود ماموریت، موارد بسیاری بودند که طی ماموریت با آن مواجه شدیم که با چیزی که پیش‌بینی کرده بودیم، کاملا متفاوت بودند. علاوه بر همه این‌ها، بخشی از ماموریت این است که به شکاف‌های دانش در مورد چگونگی ماموریت واقعی مریخ بپردازیم.  الکساندر منگوت و یوسکه موراکامی را به ماموریت اضافه کنید. الکساندر، فرمانده ما از فرانسه است. او مهندسی است که همیشه به دنبال بهبود، همه‌چیز است. یوسکه از ژاپن، معماری است که در چند دهه اخیر به سراسر جهان سفرکرده تا بدانند مردم چگونه در محیط‌های ناسازگار زندگی و کار می‌کنند. تجربیات آن‌ها در محیط‌های ناسازگار، شناسایی مشکلات و ساختن زیستگاهی بهتر برای پ اولین ماموریت سرنشین دار مریخ را ساده‌تر کرده است. با در نظر گرفتن چنین اهدافی، مشاهده این‌که چرا آن‌ها چنین به‌خوبی باهم همکاری می‌کنند، ساده است.

یکی از لحظات موفقیت‌آمیز ماموریت، زمانی بود که الکساندر، لباس‌های فضانوردی را دوباره طراحی کرد. این لباس‌های فضانوردی از زمان، اولین ماموریت ها در اوایل دهه 2000،  تقریبا بدون تغییر باقی مانده بودند. او به همراه یوسکه که تجهیزات اسکنر سه‌بعدی را با خود آورده بود، مدل‌های سه‌بعدی از لباس‌های فضانوردی ترسیم کردند و نسل بعدی لباس‌های فضانوردی را طراحی کردند.

پروژه‌های شبیه‌سازی‌های مریخ موجب تقویت تلاش‌های تحقیقاتی و برنامه‌ریزی برای ماموریت آینده به سیاره سرخ می‌شوند
پروژه‌های شبیه‌سازی‌های مریخ موجب تقویت تلاش‌های تحقیقاتی و برنامه‌ریزی برای ماموریت آینده به سیاره سرخ می‌شوند

لباس‌های فضایی که در بازدید از ماه در طول سری مأموریت‌های آپولو و یا راه‌پیمایی‌های فضایی در ایستگاه فضایی بین‌المللی، توسط فضانوردان پوشیده شده، در زمین حدود 300 پوند (136 کیلوگرم) وزن داشته‌اند. درحالی‌که این وزن، در شرایط گرانش صفر در مدار پایین زمین و یا بر روی ماه که گرانش تنها یک‌ششم گرانش زمین است، مسئله مهمی به‌حساب نمی‌آید. اما در مریخ باوجود گرانش سطحی ۰٫۳۸ برابر گرانش زمین، وزنی حدود 125 پوند (56 کیلوگرم) احساس می‌شود، این بار سنگینی برای فضانوردانی محسوب می‌شود که می‌خواهند، به کاوش سطح مریخ بپردازند.

اکنون چالش پیش روی محققان ساخت لباس‌های فضانوردی است که حدود نصف این لباس‌ها وزن داشته باشند. لباس‌های فضانوردی، سیستم هوا و فضای بسیار پیچیده‌ای دارند. این لباس‌ها دارای سیستم زیست‌محیطی، کامپیوتر، لایه‌های متعدد با انواع مختلف پارچه برای محافظت از چیزهای مختلف، سیستم تشخیص فشار مثانه و سیستم خنک‌کننده هستند. باوجود همه این‌ها، باید وزن لباس فضانوردی تا نصف کاهش یابد که چالش بزرگی محسوب می‌شود.

ایده یادگیری از طریق غوطه‌وری به‌روزهای ماموریت‌های تاریخی آپولو بازمی‌گردد. یعنی زمانی که فضانوردان برای سفر خود به ماه آموزش می‌دیدند. آن‌ها لباس‌های فضانوردی را می‌پوشیدند و ساعت‌ها تمرین می‌کردند. در این تمرینات، آن‌ها یاد گرفتند که چگونه ویژگی‌های مختلف جغرافیایی را شناسایی کنند و چگونه بالباس‌های سنگین خود، وظایف مختلف مهندسی را به‌خوبی انجام دهند
ایده یادگیری از طریق غوطه‌وری به‌روزهای ماموریت‌های تاریخی آپولو بازمی‌گردد. یعنی زمانی که فضانوردان برای سفر خود به ماه آموزش می‌دیدند. آن‌ها لباس‌های فضانوردی را می‌پوشیدند و ساعت‌ها تمرین می‌کردند. در این تمرینات، آن‌ها یاد گرفتند که چگونه ویژگی‌های مختلف جغرافیایی را شناسایی کنند و چگونه بالباس‌های سنگین خود، وظایف مختلف مهندسی را به‌خوبی انجام دهند

پیشرفت در تکنولوژی‌های طراحی لباس‌های فضانوردی در دهه گذشته هم امکان طراحی لباس‌های فضانوردی جدید را فراهم کرد. این منجر به طرح‌های بسیار ارگونومیک‌تری می‌شود که باعث می‌شود تا وظایفی همچون مانند جمع‌آوری نمونه‌های زمین‌شناسی یا زیست‌شناسی، ساده‌تر و کم دردسر باشد. ممکن است که بپرسید: اما این ماموریت ها می‌تواند به‌راحتی در محیط آزمایشگاهی نزدیک به خانه هم انجام شود؟

این در مورد برخی مشکلات مهندسی می‌تواند درست باشد. اما غوطه‌ور شدن در یک محیط آنالوگ هم به همان نسبت اهمیت دارد. دوون آیلند به لحاظ زمین‌شناسی و زیست‌شناسی، شباهت زیادی به چیزی دارد که ممکن است، در مریخ  با آن مواجه شویم. نواحی قطبی، نزدیک‌ترین معادل‌هایی در زمین هستند که می‌تواند همان دما و فرایندهای سطحی مریخ را شبیه‌سازی کنند. اینجا (دوون آیلند) سرزمینی است که با یخ و سرما پدید آمده است.

تحقیقات زمین‌شناسی ماموریت ما روی برخی ویژگی‌های یخ شناسی است که ممکن است، در مریخ هم رخ بدهد. اگر زیستگاهی در ناحیه‌ای که سطح یخی نزدیک به سطح مریخ دارد، ساخته شود، با توجه شود که چه میزان گرما از زیستگاه منعکس شود. اگر تابش حرارتی کنترل نشود، گرما به‌طور بالقوه می‌تواند یخ را ذوب کند و زیستگاه را تخریب کند.

لباس‌های فضایی که در بازدید از ماه در طول سری مأموریت‌های آپولو و یا راه‌پیمایی‌های فضایی در ایستگاه فضایی بین‌المللی، توسط فضانوردان پوشیده شده، در زمین حدود 300 پوند (136 کیلوگرم) وزن داشته‌اند. درحالی‌که این وزن، در شرایط گرانش صفر در مدار پایین زمین و یا بر روی ماه که گرانش تنها یک‌ششم گرانش زمین است، مسئله مهمی به‌حساب نمی‌آید. اما در مریخ باوجود گرانش سطحی ۰٫۳۸ برابر گرانش زمین، وزنی حدود 125 پوند (56 کیلوگرم) احساس می‌شود، این بار سنگینی برای فضانوردانی محسوب می‌شود که می‌خواهند، به کاوش سطح مریخ بپردازند.
لباس‌های فضایی که در بازدید از ماه در طول سری مأموریت‌های آپولو و یا راه‌پیمایی‌های فضایی در ایستگاه فضایی بین‌المللی، توسط فضانوردان پوشیده شده، در زمین حدود 300 پوند (136 کیلوگرم) وزن داشته‌اند. درحالی‌که این وزن، در شرایط گرانش صفر در مدار پایین زمین و یا بر روی ماه که گرانش تنها یک‌ششم گرانش زمین است، مسئله مهمی به‌حساب نمی‌آید. اما در مریخ باوجود گرانش سطحی ۰٫۳۸ برابر گرانش زمین، وزنی حدود 125 پوند (56 کیلوگرم) احساس می‌شود، این بار سنگینی برای فضانوردانی محسوب می‌شود که می‌خواهند، به کاوش سطح مریخ بپردازند

کار در زمین و در انزوا، منجر به تقویت شرایط روانی فضانوردان می‌شود، مواردی که فضانوردان در مریخ با آن مواجه می‌شوند. به همین علت، مطالعه دیگری هم‌اکنون در حال انجام است که تفاوت کارایی لباس‌های فضانوردی مناسب و غیر مناسب را بررسی می‌کند. این مطالعه توسط شانون روپرت، محقق ارشد مریخ 160 انجام می‌گیرد. روپرت از طریق آزمایش‌های میدانی به شناسایی نقاط قوت و ضعف لباس‌های فضانوردی کمک می‌کند. چیزی که درنهایت می‌تواند به طراحی لباس‌های فضانوردی و برنامه‌ریزی‌های آینده منجر شود.

حال به سوالی که در ابتدا مطرح شد، بازگردیم، اهمیت این شبیه‌سازی‌ها چیست؟ آیا مشکلات مهندسی که شناسایی می‌کنیم و یا متوجه آن می‌شویم، بررسی می‌شوند؟ آیا می‌توانیم با این لباس‌های فضانوردی، مشکلاتی که در مریخ با آن مواجه می‌شویم را به‌طور کامل شبیه‌سازی کنیم؟

پاسخ به این سوالات همانی است که در پاسخ به دلیل اقامت چندماهه در یک زیستگاه کوچک در قطب گفتم. مواردی در مورد ماموریت مریخ وجود دارد که تنها زمانی اتفاق می‌افتد که در یک ماموریت شبیه‌سازی شده غوطه‌ور شوید. پروژه‌های شبیه‌سازی‌های مریخ موجب تقویت تلاش‌های تحقیقاتی و برنامه‌ریزی برای ماموریت آینده به سیاره سرخ می‌شوند.

ایده یادگیری از طریق غوطه‌وری به‌روزهای ماموریت‌های تاریخی آپولو بازمی‌گردد. یعنی زمانی که فضانوردان برای سفر خود به ماه آموزش می‌دیدند. آن‌ها لباس‌های فضانوردی را می‌پوشیدند و ساعت‌ها تمرین می‌کردند. در این تمرینات، آن‌ها یاد گرفتند که چگونه ویژگی‌های مختلف جغرافیایی را شناسایی کنند و چگونه بالباس‌های سنگین خود، وظایف مختلف مهندسی را به‌خوبی انجام دهند.

این مهندسان همچنین توانستند که در طول این تمرین‌های شبیه‌سازی‌شده، لباس‌های فضانوردی را در صورت بروزی مشکلی، تعمیر و اصلاح کنند. اگر یاد بگیرید در گرانش 1.6 زمین، چگونه راه بروید، زندگی و کار در مریخ چندان دشوار نخواهد بود، چراکه قبل از چنین محیط متفاوتی را تجربه کرده‌اید.

این میراثی است که ما هم بخشی از آن هستیم. درحالی‌که تاریخ دقیق ماموریت سرنشین دار مریخ در برنامه رسمی ناسا (یا هر سازمان دیگری) قید نشده است، همه ما امیدواریم که به‌زودی چنین ماموریتی انجام شود. هنگامی‌که زمان برای شروع تمرینات فضانوردان برای نخستین سری ماموریت‌های مریخ شروع شود، ما آماده هستیم که به مریخ برویم. آنچه ما در حال حاضر از طریق شبیه‌سازی‌های مرتبط یاد می‌گیریم، در واقع زمینه‌سازی برای ماموریت‌های مریخ است. بله، سفر به مریخ، همین حالا هم شروع‌شده است.

.

منبع: space



ارسال نظر