آپورچونيتي از دست رفت؛ وداع با كاركشته‌ترين كاوشگر منظومه شمسي
مريخ‌نورد آپورچونيتي پس از بالا رفتن از دهانه‌ي يك گودال مريخي به چشم‌انداز بي‌سابقه‌اي از اين سياره رسيد. يك گودال شهاب‌سنگي وسيع از سنگ‌هاي آتشفشاني و اكسيد آهن كه تا فاصله‌ي ۲۴۰۰ كيلومتر توسعه يافته است و با كوهستان‌هاي ناهموار زير يك آسمان نارنجي و تاريك احاطه شده است.
آپورچونيتي چند ماه پس از فرود به علائمي از آب مايع لابه‌لاي سنگ‌هاي مريخ دست يافت. براساس اين شواهد، در گذشته‌اي دور شرايط حيات روي مريخ فراهم بوده است. اشلي استروپ، مهندس هدايت فضاپيما به گودال ايندور در اوت ۲۰۱۱ اين چشم‌انداز را اين‌گونه توصيف مي‌كند:
اين چشم‌انداز، شگفت‌انگيزترين و چشم‌گيرترين چشم‌اندازي است كه تاكنون ديده‌ام.
اگرچه او صدها ميليون كيلومتر دورتر، در بخش كنترل مأموريت نشسته بود اما در آن لحظه احساس فضانوردي را داشت كه روي مريخ قدم مي‌زند. مأموريت آپورچونيتي به او و همكاران او اجازه داد دنياي جديدي را تجربه كنند. اين مأموريت تاريخي كه به علائمي از حيات كهن و آب روي سياره‌ي مريخ دست يافت، درك همه از اين سياره راتغيير داد و به نقل از ناسا در روز چهارشنبه، مأموريت آن پس از ۱۵ سال به پايان رسيد.
دليل اعلام پايان مأموريت، نقص سيستم بر اثر اتلاف توان در يك طوفان گردوغبار مريخي بوده است كه اين مريخ‌نورد را تابستان گذشته زير گردوغبار فرو برد. به‌گفته‌ي جان كالاس، مدير پروژه‌ي مأموريت:
خداحافظي با اين پروژه بسيار ناراحت‌كننده است؛ ولي اين پروژه ۱۵ سال ماجراجويي خارق‌العاده و به‌يادماندني را از خود به‌جاي گذاشت.
مأموريت آپورچونيتي تنها براي ۹۰ روز طراحي شده بود اما تقريبا به اندازه‌ي ۵۰۰۰ روز مريخي دوام آورد (يك روز مريخي تنها ۳۹ دقيقه بيشتر از يك روز زميني است). آپورچونيتي در اين مأموريت مسافت بيش از ۴۵ كيلومتر را طي كرد (دو ركورد براي ناسا). طبق پيش‌بيني كالاس:
مدت زيادي طول خواهد كشيد تا مأموريت‌هاي ديگر از انديشه متخصصين زمان و طي فاصله روي يك سياره‌ي ديگر، به چنين ركوردي برسند
معجزه‌اي فراتر از انتظار
تا قبل از سال ۲۰۰۰، يعني زماني‌كه ناسا برنامه‌ي بلندپروازانه‌ي خود براي مأموريت MER (آپورچونيتي) اعلام كرد، تنها سه فضاپيما موفق به انجام عمليات روي سياره‌ي سرخ شده بودند.
از ميان اين فضاپيماها، مريخ‌نورد كوچك سوجورنر (كه يكي از مأموريت‌هاي جانبي Pathfinder) نتوانست بيش از ۱۰۰ متر را روي اين سياره طي كند و كمتر از سه ماه دوام آورد.
تصاوير بازگشتي اين كاوشگرها شفاف و واضح نبودند. اگرچه آن زمان هم دانشمندان نسبت به يافتن حيات روي مريخ شك داشتند اما براساس مطالعه‌هاي اوليه، هيچ آب مايعي روي سطح مريخ كشف نشده بود، جو آن رقيق و نور و روشنايي روز هم اندك بود.
در اين مرحله، تقريبا دوسوم مأموريت‌هاي مريخ به شيوه‌اي خجالت‌آور و پرهزينه شكست خوردند. تنها در سال ۱۹۹۹، نبود يك خط كد كامپيوتر و اختلال در يك مدارپيما و دو مريخ‌نورد، ۲۰۰ ميليون دلار خسارت بر ناسا تحميل كرد.
اد ويلر يكي از پژوهشگرهاي ناسا اين خطاها و شكست‌ها را دعوت به بيداري مي‌خواند. ناسا به مدت سال‌ها، به‌دنبال يك استراتژي اكتشافي بهتر، سريع‌تر و ارزان‌تر، بودجه‌ي كمي را به مأموريت‌هاي متعدد فضايي اختصاص داده بود. اما حالا منتقدين با زيرسوال بردن برنامه‌هاي مريخ اين سؤال را مطرح مي‌كنند كه چه عاملي اين سياره‌ي متروك را ارزشمند و شايسته‌ي توجه مي‌سازد؟ ناسا به اندازه‌ي ۸۰۰ ميليون دلار براي رسيدن به پاسخ هزينه كرده است.
مريخ‌نورد آپورچونيتي ركورد طولاني‌ترين مأموريت و بيشترين مسافت طي شده را شكست
پس از شكست‌هاي پي‌درپي ناسا، استيو اسكويرس، دانشمند دانشگاه كرنل يك تماس غيرمنتظره از سوي ناسا دريافت كرد. او قبلا طرحي را براي ارسال يك كاوشگر روباتيك به مريخ پيشنهاد كرده بود. ناسا هم با اين تماس به‌دنبال اجرايي كردن اين برنامه تا سال ۲۰۰۳ بود. اسكويرس مي‌گويد:
از زماني‌كه ناسا اين طرح را پذيرفت تا زمان پرتاب در فلوريدا تنها ۳۴ ماه وقت داشتيم. همه به من مي‌گويند، دوام آوردن يك مريخ‌نورد تا اين مدت مانند يك معجزه است.
طرح جديد شامل قرار دادن واسطه‌هايي روي دو مريخ‌نورد به نام اسپيريت و آپورچونيتي بود، اين واسطه‌ها توسط اسكويرس و همكاران او ساخته شده بودند. عمليات ساخت اين ربات‌ها بسيار پيچيده شد.
در طول پياده‌سازي، ابعاد ربات‌ها تغيير كرد، تست چتر نجات با اشكال روبه‌رو شد و پرتاب‌ها به‌دليل هواي بد و خطاي باتري به تأخير افتادند. اسكوريس به خوبي به ياد دارد كه در بعدازظهر تابستاني ۲۰۰۳ و پس از پرتاب دشوار اين فضاپيما، براي آزاد كردن ذهن خود در ساحل نزديك به Cape Cavaveral قدم مي‌زد.
مريخ از زمين مانند يك نقطه‌ي سرخ كوچك به انديشه متخصصين مي‌رسيد. اسكويرس مي‌گويد حتي تصور رسيدن مريخ‌نوردها به آن نقطه هم شگفت‌انگيز و سخت بود زيرا اين سياره تا آن زمان، مقصدي دست‌نيافتني و غيرممكن بود.
رسيدن به مقصد
آپورچونيتي در تاريخ ۷ ژوئيه ۲۰۰۳، با يك موشك Delta II، در فاصله‌ي سه هفته پس از همزاد خود، اسپريت، به فضا پرتاب شد. اين سفر بي‌حادثه بود و درست هفت ماه بد در تاريخ ۲۵ ژانويه‌ي ۲۰۰۴، آپورچونيتي آماده‌ي فرود بر منطقه‌ي Meridiani Planum بود كه يك سرزمين پر از حفره و گودال در نيم‌كره‌جنوبي مريخ است. اسكويرس مي‌گويد:
هنگام فرود در اتاق كنترل نشسته بودم جايي كه فكر مي‌كنم برخلاف اسمش، هيچ كنترلي نداشتم.
مدت‌زمان لازم براي رسيدن سيگنال‌هاي نور به زمين پس از طي مسافت صدها ميليون كيلومتر، يازده دقيقه است به همين دليل واحد كنترل زمين يازده دقيقه ديرتر از فرود آپورچونيتي روي سطح مريخ مطلع شد.
هدايت مريخ‌نورد MER(آپورچونيتي) وحشتناك و دشوار بود. اين فضاپيما شش دقيقه پس از ورود به جو رقيق كربن‌دي اكسيدي مريخ، بايد سرعت خود را از ۱۹ هزار كيلومتر بر ساعت به صفر مي‌رسانيد. قبل از برخورد به سطح مريخ، باز شدن كيسه‌هاي هواي اطراف فضاپيما، فرود امن و موفق آن را روي سطح سياره‌ي سرخ تضمين كردند.
در يك لحظه اتصال راديويي فضاپيما قطع شد؛ و پس از يك وقفه، سيگنال‌ها مجددا روي صفحه‌ي نمايش راب منينگ، مدير فرود فضاپيما ظاهر شدند. او درحالي‌كه راحت به صندلي خود تكيه داده بود گفت:
همگي توجه كنيد، حالا ما روي مريخ هستيم!
ابيگل فرامن، دانشمند سياره‌اي در آن زمان شانزده سال داشت و به‌عنوان بخشي از يك برنامه‌ي اجتماعي سياره‌اي براي دانش‌آموزان دبيرستان به ناسا رفته بود. او جزييات آن شب را به خوبي به خاطر دارد:
تصاوير دريافتي از آپورچونيتي به قدري واضح و شفاف بودند كه گويي احساس مي‌كرد خود به مريخ رفته و آن را لمس كرده است. با رسيدن به يافته‌هاي بيشتر، فرياد شادي بين اعضاي تيم بالا گرفت. لايه‌هاي سنگ بستر مريخ، سرنخ‌هايي در مورد تاريخچه‌ي زمين‌شناسي مريخ از ميلياردها سال پيش را نمايش مي‌دادند. فرامن مي‌گويد:
من آن زمان متوجه شدم كه مي‌خواهم عضوي از اين افرادي باشم كه بالا و پايين مي‌پرند و خوشحالي مي‌كنند. دوست داشتم معناي آن تصاوير را درك كنم.
فرامن پس از اين مشاهده به كالج فيزيك و زمين‌شناسي رفت و سپس مدرك دكتراي خود در علوم سياره‌اي را دريافت كرد. او از سال ۲۰۱۶ به‌عنوان دانشمند جانشين مأموريت آپورچونيتي مشغول به كار شده است.
اكتشافات ۱۵ ساله
آپورچونيتي دو ماه پس از رسيدن به سياره‌ي سرخ، به اولين دستاورد بزرگ خود رسيد. برآمدگي لايه‌داري كه اين مريخ‌نورد روي آن فرود آمده بود، شواهدي از جريان آب در سنگ‌ها را در خود داشت: كريستال‌ها، تركيب‌هاي سولفوري، اجرام بيضي‌شكل كوچك كه دانشمندان به بلوبري تشبيه كردند و الگوهاي سنگي كه مانند رسوب‌هاي ناشي از جريان آب بودند. به‌گفته‌ي ويلر، اين شواهد، جهشي بزرگ براي يافتن حيات در مريخ بودند.
به‌دنبال اين كشف، آپورچونيتي موفق به يافتن هماتيت يك نوع ماده‌ي معدني آهني (كه با آب در ارتباط است) و يك رگه سنگ گچ شد كه بر اثر حركت آب (شامل مواد معدني) در سنگ به وجود آمده بود. اسكويرس (پژوهشگر اصلي واسطه‌هاي اسپريت و آپورچونيتي از آغاز اين مأموريت) مي‌گويد:
آپورچونيتي درك دانشمندان از مريخ را تغيير داد. مريخ تا امروز يك دنياي سرد و متروك بود اما براساس اكتشافات اسپريت و آپورچونيتي، اين سياره در گذشته‌هاي دور يك دنياي كاملا متفاوت بوده است. اين سياره ظاهري شبيه زمين اوليه (آغاز حيات) داشته است؛ بنابراين بايد به‌صورت جدي‌تر آن را موردمطالعه قرار داد؛ و اين سؤال مطرح مي‌شود كه آيا شرايط آب‌وهوايي گرم و مرطوب، روي اين سياره وجود داشته است؟ هنوز نتوانستيم به اين سؤال پاسخ دهيم اما حداقل توانستيم چارچوب‌هاي آن را مشخص كنيم.
اين اكتشافات به چارچوب‌بندي مأموريت‌هاي بعدي مريخ از جمله مريخ‌نورد كرياسيتي (كه در سال ۲۰۱۲ روي سطح اين سياره فرود آمد و هنوز در حال مطالعه اين سياره‌ي سرخ است) و مأموريت ۲۰۲۰ (كه به نمونه‌برداري از سنگ‌ها و بازگشت آن‌ها به زمين خواهد پرداخت) كمك خواهد كرد.
يك طوفان عظيم و بي‌سابقه در مريخ، دليل خاموشي ابدي آپورچونيتي بود
به‌گفته‌ي لوري گليز، مدير عملياتي علوم سياره‌اي ناسا، دستاوردهاي علمي آپورچونيتي بدون پيشرفت‌هاي علم مهندسي غيرممكن بود. اين مريخ‌نورد، انعطاف‌پذير، سرسخت و بسيار محكم بود و محرك‌هاي آن هرگز براي رسيدن به مقصد دچار نقص نشدند. گليز مي‌گويد:
قابليت بالا رفتن از برآمدگي‌ها و مطالعه آن، جستجوي دقيق با لنز و اندازه‌گيري‌هاي شيميايي باعث مي‌شوند احساس كنيد همان‌جا حضور داريد. اين مريخ‌نورد كاملا درك ما از اكتشافات سياره‌اي را تغيير داده است.
مأموريت MER (آپورچونيتي)، ميراث گسترده‌اي را از خود به‌جا گذاشته است. مريخ‌نوردهاي جسور، با ويژگي‌هاي انساني و قابل‌ستايش و ظاهري مانند كاراكتر Wall E، سفيرهاي اثبات‌شده‌ي برنامه‌ي مريخ هستند.
در كلاس‌هاي درس دبيرستان، پيشرفت و روند اين مريخ‌نوردها موردمطالعه قرار مي‌گرفت و عكس و هم انديشي ها مختلف فضانوردها هم در يك حساب توييتري به اشتراك گذاشته مي‌شد. با خاموشي آپورچونيتي در تابستان گذشته، بيش از ۱۰ هزار هوادار مشغول به ساخت كارت‌پستال‌هاي ديجيتالي براي اين فضاپيما شدند و براي آن آرزوي سلامت كردند. براي مثال روي يكي از آن‌ها نوشته بود:
بيدار شو رفيق كوچك، دل‌تنگت هستيم.
استروپ، دانشمند JPL به شوخي مي‌گويد اسپريت و آپورچونيتي برادران رقيب بودند. اسپريت در ابتدا روي مريخ فرود آمد و به خاطر تماس با ناهمواري‌هاي خشن دچار خرابي‌هاي متعدد شد و سرانجام ارتباط آن با زمين در سال ۲۰۱۰ قطع شد. استروپ مي‌گويد:
آپورچونيتي در سال ۲۰۰۵ از يك توده‌ي شني و در سال ۲۰۰۷ از يك طوفان سرتاسري غبار نجات پيدا كرد و طولاني‌ترين پيمايش يك مريخ‌نورد را براي خود ثبت كرد (سفري سه‌ساله از موقعيت فرود خود در دهانه‌ي آتشفشاني ويكتوريا تا دهانه‌ي آتشفشاني ايندور در فاصله‌ي بيست كيلومتري). به‌گفته‌ي استروپ ديدن مريخ از چشمان آپورچونيتي يك افتخار است.
به عقيده‌ي او اسپريت و آپورچونيتي، اولين مريخ‌نوردهايي هستند كه ركورد پيمايش مسير و دوام در يك دنياي ديگر را شكسته‌اند. او در ادامه مي‌گويد:
من به‌عنوان مهندس عملياتي و سيستم مأموريت‌هاي مريخ ناسا كه مسئوليت هدايت ربات‌ها در فضاي ناهموار و خشن اين سياره را برعهده داشتم، مريخ را هم مانند زمين وطن خود مي‌دانم.
او از يك اپليكيشن تلفن همراه براي اطلاع از روز ۲۴ ساعت و ۳۹ دقيقه‌اي مريخ استفاده مي‌كند و وقتي به خواب مي‌رود، چشم‌انداز‌هاي ناهموار و آسمان‌هاي پرغبار در روياهاي او پديدار مي‌شوند.
رهاسازي
در تاريخ مي ۲۰۱۸، دانشمندان JPL (آزمايشگاه پيش‌رانش جت) يك گزارش آب‌وهوايي نگران‌كننده از ماهواره‌هاي مريخي ناسا دريافت كردند: يك طوفان بزرگ گردوغبار در فاصله‌ي چند صد كيلومتري آپورچونيتي در جريان بود كه مانع از رسيدن نور خورشيد به صفحات خورشيدي اين مريخ‌نورد شده بود.
اين فضاپيما قبلا از يك طوفان مشابه جان سالم به در برده بود؛ اما با داشتن بيش از ۱۴ سال سن، ديگر قادر به تحمل شرايط سخت نبود. يك خطا در حافظه‌ي آپورچونيتي منجر به از بين رفتن كل حافظه‌ي طولاني‌مدت آن شد. علاوه‌بر اين چرخ‌ها و بازوي روباتيك هم دچار اشكال شده بود. اگر آپورچونيتي دچار يك اتلاف توان ديگر مي‌شد، بازيابي آن به‌راحتي امكان‌پذير نبود.
در ماه ژوئن، طوفان غبار كل سياره را گرفت؛ اين طوفان يكي از خشن‌ترين پديده‌هايي بود كه ناسا به خود ديده بود. انتظار مي‌رفت آپورچونيتي به‌دليل نقص توان فقط تا پايان طوفان خاموش شود. تلاش براي برقراري تماس با اين فضاپيما بي‌پاسخ ماند.
در ماه سپتامبر و پس از پايان گرفتن طوفان، ناسا با ارسال چندباره‌ي دستورها در روز، يك استراتژي جديد براي بيدار كردن اين مريخ‌نورد پياده‌سازي كرد.
دانشمندان به‌غير از چند سيگنال غلط از فضاپيماهاي ديگر (مدارپيماي اكتشافي ناسا هم فركانس مشابهي را ارسال مي‌كرد) هيچ پيام ديگري را دريافت نكردند. بااين‌حال تيم آپورچونيتي اميد خود را از دست نداد. آن‌ها احتمال دادند در صورت نشست غبار روي صفحه‌هاي خورشيدي، اين صفحات پس از پايان فصل طوفان (نوامبر تا ژانويه) تميز خواهند شد. استروپ مي‌گويد
سخت‌ترين بخش مأموريت، تشخيص اشتباه بود. پانزدهمين سالگرد تولد آپورچونيتي در ۲۴ ژانويه در حالي گذشت كه هيچ سيگنالي از آن دريافت نمي‌شد.
پس از ارسال بيش از ۸۳۵ دستور بازيابي به فضاپيما (از جمله آخرين برنامه كه به‌صورت كامل ساعت آپورچونيتي را ريبوت كرد) اميد به بازيابي آن رفته‌رفته كاهش يافت. كالاس مي‌گويد با گذشت هر روز، احتمال دريافت پاسخ كم و كمتر مي‌شود. پاسخ آخرين سيگنال JPL (سه‌شنبه‌شب ارسال شد)، چيزي به‌جز سكوت نبود. توماس زوربوخن يكي از مديران ناسا مي‌گويد:
حالا ديگر به پايان راه رسيديم. تمام ايده‌هاي خود براي بيدار كردن مريخ‌نورد را به كار گرفتيم و حالا بايد پايان و تكميل اين مأموريت را اعلام كنيم.
زوربوخن مي‌گويد جلسه‌ي دانشمندان و مهندسان در هفته‌‌اي كه گذشت، مانند يك مراسم ترحيم بود. دانشمندان نه‌تنها براي مرگ مريخ‌نورد خود بلكه براي پايان همكاري ۱۵ ساله‌ي خود گريه مي‌كردند. اسكويرس كه از به پايان رسيدن اين مأموريت مطمئن بود، گفت:
بديهي است كه اين مأموريت هم پاياني داشته باشد و البته يكي از شديدترين طوفان‌ها باعث خاموش شدن آپورچونيتي شد؛ بنابراين مي‌توانيم سر خود را بالا بگيريم.
حالا مأموريت مريخ‌نوردهاي كرياسيتي، اينسايت و شش مدارپيما روي مريخ ادامه دارد. مأموريت مريخ‌نورد بعدي ناسا، جستجوي علائمي از زندگي كهن خواهد بود كه در سال ۲۰۲۰ اجرا خواهد شد. آخرين موقعيت مكاني آپورچونيتي، دهانه‌ي ايندور بود. زوربوخن مي‌گويد، آپورچونيتي مانند يك كشتي به‌گل‌نشسته يا يك يادبود و به‌عنوان نمادي از ردپاي انسان و نشانه‌اي براي آيندگان در اين نقطه باقي خواهد ماند.
هم انديشي ها