1396/10/04

مریخ؛ هدف بزرگ کاوشگر های فضایی (۱)

قرن ها نگاه بشر بعد از کره ماه به این سیاره معطوف بود هفده قرن قبل از میلاد مسیح منجمین و ستاره شناسان کلده و آشور به نوشتن کتابی پیرامون مریخ پرداختند.
مریخ؛ هدف بزرگ کاوشگر های فضایی (۱)

سیروس برزو: قرن‌ها نگاه بشر بعد از کره ماه به این سیاره معطوف بود هفده قرن قبل از میلاد مسیح منجمین و ستاره‌شناسان کلده و آشور به نوشتن کتابی پیرامون مریخ پرداختند. تحقیقات راجع به سیاره سرخ از سال ۱۶۳۶ به‌طور اساسی و جدی تا تصویربرداری سطح آن توسط "فونتانا" آغاز گشت و بعدها به‌وسیله علاقه‌مندانی چون هویگنس و کاسنی ادامه یافت. در ۱۷۷۹ "هرشل" تصویری از مریخ کشید که پستی‌وبلندی‌های آن دیده می‌شود و نخستین عکس توپوگرافی مریخ محسوب می‌شود چند سال بعد در ۱۸۴۰ "مدلر" منجم آلمانی نقشه مریخ را کامل‌تر نمود و اولین طرح مسطح این کره به‌طور نسبتاً دقیقی، البته نسبت به زمان و امکانات خود، ترسیم نمود.

مریخ؛ هدف بزرگ کاوشگر های فضایی (۱)

مریخ در قرن نوزدهم سخت مورد توجه منجمین بود افرادی  چون جان هرشل، اشمیت کایرز، نورمن، لایر و غیره به رصد آن پرداخته و تصاویر بسیار جالبی تهیه کردند که شامل جزئیاتی از مریخ بود اما مهم‌ترین کشفی که سال‌ها بر مراکز علمی سایه افکند در ۱۸۷۶ توسط شیاپارلی که ریاست رصدخانه میلان را بر عهده داشت از این موقعیت استفاده کرده و نقشه مسطح و واضح و مفصل‌تری نسبت به طرح‌های گذشته را تنظیم و حتی مناطقی از آن را نام‌گذاری نمود.
۱۱ اوت ۱۸۷۷ دو قمر مریخ توسط آزاف هال کشف گردید ازآنجاکه مریخ به نام خدای جنگ یونانیان قدیم اسم‌گذاری شده بود هال اقمار آن را "فوبوس" و "دیموس" نامید که اسامی فرزندان خدای جنگ و به معنی "ترس" و "وحشت" است. ادامه تحقیقات طی سال‌های بعد نظریات متفاوت و گاه ضدونقیضی را در دسترس عموم قرارداد. در ۱۸۹۴ موندر نظریه شیاپارلی را در مورد وجود کانال‌های مریخ رد نمود. این تئوری از سوی چرولی منجم ایتالیایی و هیل ستاره‌شناس آمریکایی در سال‌های ۱۸۹۸ و ۱۹۰۹ تأیید شد. هر دو دانشمند اظهار داشتند که در این کره هیچ کانالی وجود ندارد اما سازندگان داستان‌های علمی-تخیلی نمی‌خواستند چنین دکان پر مشتری‌ای را تعطیل کنند و سال‌ها بعد نیز به خوانندگان خود تلقین می‌کردند که در مریخ موجودات متمدنی وجود دارند که سراسر آن را برای انجام یک کشاورزی خوب و پررونق کانال‌کشی کرده‌اند!!
در ۱۹۲۵ والتر هومن طی کتاب خود نظریه‌ای بر مبنی ساخت سفاین بین السیاره ای را مطرح کرد که در آن به بررسی راهی جهت استفاده از حداقل انرژی برای رسیدن به‌کرات دیگر پرداخته بود.

مریخ؛ هدف بزرگ کاوشگر های فضایی (۱)

در ۱۹۴۱ یکی از زیباترین عکس‌های مریخ توسط دوربین به‌خوبی رصدخانه "پیک دومیدی" برداشته شد. این تصویر سال‌ها زینت‌بخش کتب علمی و ستاره‌شناسی بود.
اما نخستین قدم برای پژوهش در مریخ توسط کاوشگرها را روس‌ها در ۱۰ اکتبر ۱۹۶۰ با پرتاب مارسنیک-۱ برداشتند.
اما پرتاب این ناو به دلیل مشکل فنی ایجادشده در موشک بالابرنده و عدم موفقیت آن دررسیدن به مدار زمین، به‌طور رسمی از سوی شوروی اعلام نگردید. مارسنیک-۱ توسط دفتر طراحی سفینه‌های بین السیاره ای لاووچکین ساخته‌شده بود. این ناو نخستین کاوشگر بین السیاره ای شوروی به‌حساب می‌آید. بر اساس پیش‌بینی، مارسنیک-۱ باید از کنار مریخ عبور می‌کرد و تصاویری را از آن به زمین می‌فرستاد. این سفینه ۶۵۰ کیلوگرمی به ۲ سری باتری خورشیدی مجهز بود که می‌توانستند در جریان سفر نیروی موردنیاز دستگاه‌های علمی آن را تأمین کنند.
مارسنیک-۱ به دلیل مشکل پمپ‌های موتور طبقه سوم موشک بالابرنده قبل از رسیدن به مدار زمین سقوط کرد و نابود شد
مارسنیک-۲ که به فاصله چند روز از مارسنیک-۱ در ۱۴ اکتبر ۱۹۶۰ به‌سوی مریخ پرتاب شد دقیقاً کپی آن بود و باهدف مشابهی باید به‌طرف این سیاره می‌رفت. موشک بالابرنده توانست مارسنیک را تا ارتفاع ۱۲۰ کیلومتری زمین برساند اما به دلیل مشکل فنی طبقه سوم موشک، کاوشگر نتوانست در مسیر مطلوب قرار گیرد و سقوط کرد.
حدود دو سال بعد و طی مقارنه بعدی زمین و مریخ، روس‌ها در ۲۴ اکتبر ۱۹۶۲ اقدام به پرتاب اسپوتنیک-۲۲ کردند. این سفینه در جریان قرار گرفتن در مدار مطلوب برای حرکت به‌سوی مریخ به دلیل انفجار طبقه نهایی موشک صدها تکه شد و به‌این‌ترتیب سومین اقدام روس‌ها برای فرستادن کاوشگری به‌سوی مریخ در مدار زمین ناکام ماند. قطعات ماهواره تا چند روز بعد از انفجار موشک به جو زمین برخورد می‌کرد.
برای اسپوتنیک-۲۲ مأموریتی مشابه ناوهای قبلی یعنی عبور از کنار مریخ و عکس‌برداری از آن همچنین برخی تحقیقات علمی دیگر پیش‌بینی شده بود.

مریخ؛ هدف بزرگ کاوشگر های فضایی (۱)

مارس-۱

این سفینه ۸۹۳ کیلوگرمی که سکوی پرتاب پایگاه بایکونور را در ۱۰ اکتبر ۱۹۶۰ ترک گفت مأموریت داشت ضمن عبور از کنار مریخ و عکس‌برداری از سطح آن به ارسال اطلاعاتی در مورد اشعه کیهانی، غبارهای فضایی، همچنین میدان مغناطیسی این سیاره بپردازد.
مارس-۱ بعد از جدا شدن از طبقه نهایی موشک بالابرنده، باتری‌های خورشیدی خود را باز کرد و به فرستادن اطلاعات اقدام نمود. متأسفانه نخستین اطلاعات خبرهای خوشی نبودند و نشان دادند که فشار گاز در سیستم جهت‌یابی سفینه در حد موردنظر نیست. در جریان فعالیت‌های روزهای بعد مارس-۱ توانست اطلاعات زیادی به زمین ارسال کند اما پس از چند اختران در سیستم ارسال خبر، سرانجام در ۲۱ مارس ۱۹۶۳، درحالی‌که در فاصله ۱۰۶۰۰۰۰۰۰ کیلومتری زمین بود، ارتباطش برای همیشه قطع شد. بر اساس محاسبات دانشمندان ناسا، این سفینه در ۱۹ ژوئن ۱۹۶۳ از فاصله ۱۹۳۰۰۰ کیلومتری مریخ عبور کرده و در مداری به گرد خورشید به گردش درآمده است.
مارس-۱ نمونه‌ای بود از سری کاوشگرهایی که روس‌ها برای تحقیق بر روی مریخ و زهره طراحی کرده بودند. این سفینه استوانه‌ای شکل ۳/۳ متر ارتفاع و ۱ متر قطر داشت. قطر مارس-۱ با احتساب باتری‌های خورشیدی و رادیاتور گرمایی آن به حدود ۴ متر می‌رسید. بدنه سفینه که ۷/۲ متر ارتفاع داشت شامل سامانه هدایت و پیش‌بری، ادوات و تجهیزات علمی و یک آنتن مخابراتی چتری می‌شد. باتری‌های خورشیدی این سفینه ۶/۲ مترمربع مساحت داشت و باتری نیکل کادمیوم مارس-۱ را شارژ می‌کرد.
اسپوتنیک-۲۴ کاوشگر دیگری بود که شوروی برای پژوهش در مریخ به‌طرف این سیاره فرستاد.
این ناو باهدف فرود به سطح مریخ در ۴ نوامبر ۱۹۶۲ سکوی پرتاب شماره ۱ مرکز فضایی بایکونور را ترک کرد ۸۹۰ کیلوگرم وزن داشت. اسپوتنیک-۲۴ در زمان روشن شدن موتور طبقه نهایی موشک برای هدایت سفینه به‌طرف مریخ یعنی ۲۹۲ ثانیه پس از پرتاب، منفجر و نابود گردید. قبل از آن سفینه و این طبقه از موشک که جمعاً حدود ۵/۶ تن وزن داشتند در مداری با اوج و حضیض ۵۹۰-۱۹۷ قرارگرفته بودند.
در اواسط دهه ۶۰، ناسا و آزمایشگاه پیشران جت تصمیم گرفتند که نخستین فضاپیمای بدون سرنشین خود را به مقصد مریخ آماده و به سمت سیاره سرخ اعزام نمایند. مارینر-۳ اولین تلاش آن‌ها برای نیل به این هدف بود. با توجه به بهترین فرصت به‌دست‌آمده برای پرتاب کاوشگر مریخی، آمریکایی‌ها هم برای این دریچه پرتابی برنامه‌ریزی کردند و مارینر-۳ در ۵ نوامبر ۱۹۶۴ به‌وسیله یک موشک اطلس- آجنا سکوی شماره ۱۳ مرکز پرتاب‌های فضایی کاناورال در ایالت فلوریدای آمریکا را به مقصد مریخ ترک گفت.
این سفینه یکی از ۱۰ کاوشگر ناسا بود که در چارچوب یک طرح ۵۵۰٬۰۰۰٬۰۰۰ دلاری برای تحقیق پیرامون مریخ طراحی و ساخته شد.
مارینر-۳ که به باتری‌های شیمیایی و خورشیدی مجهز بود برای ارسال اطلاعات و عکس از سیاره مریخ برنامه‌ریزی‌شده بود. برای انجام مأموریت مارینر -۳ باید طی ۸ ماه مسافتی در حدود ۵۲۵٬۰۰۰٬۰۰۰ کیلومتر را می‌پیمود.
در مارینر-۳ شش حسگر کار گذاشته‌شده بود که توسط آن‌ها بادهای خورشیدی، کمربند وان آلن، غبارهای بین السیاره ای موردمطالعه قرار می‌گرفت. نیروی موردنیاز برای کار کلیه دستگاه‌های علمی توسط باتری خورشید تشکیل‌شده از ۲۸۲۸۸ سلول تأمین می‌شد.
طراحان در ساخت دماغه مخروطی موشک حامل مارینر-۳ از سازه جدیدی استفاده کرده بودند که از لانه‌زنبوری آلومینیومی به همراه لایه‌های فایبرگلاس ساخته‌شده بود. این پوشش جدید به‌صورت جداگانه در شرایط حاد گرمایی و محیط خلاء امتحان شده بود. تمامی آزمایش‌ها با موفقیت انجام شد. اما هیچ‌گاه مهندسان به فکر انجام ۱ آزمایش توأم برای گرمای بالا و خلاء زیاد نیفتاده بودند و همین موضوع شکست یک مأموریت چند میلیون دلاری را رقم زد. در زمان پرتاب، هنگامی‌که گرما و خلاء به شکل توام ایجاد شد، گاز موجود در سلول‌های سازه لانه‌زنبوری به‌قدری منبسط شد که پوشش فایبرگلاس را شکست و باعث انفجار کوچکی در دماغه موشک حامل گردید. به دنبال آن، پیچ‌های انفجاری که برای جدا کردن دونیمه پوشش دماغه مورداستفاده قرار می‌گرفتند آتش‌گرفته و یا منفجر شدند. به دنبال این بدشانسی، پوشش از کاوشگر جدا نشد و به همین خاطر صفحات خورشیدی و آنتن بهره بالای مارینر-۳ نیز نتوانستند بازشوند. به‌این‌ترتیب باتری‌های فضاپیما خیلی زود خالی‌شده و در نبود آنتن بهره بالا، کاوشگر قادر به ارسال هیچ‌گونه اطلاعاتی نبود و مارینر-۳ در همان قدم اول شکست خورد. این سفینه از فاصله ۱۳۸۴۰ کیلومتری مریخ عبور کرد و ۲۱ تصویر از این سیاره را به زمین فرستاد.

مریخ؛ هدف بزرگ کاوشگر های فضایی (۱)

مارینر-۴ که در ۲۸ نوامبر ۱۹۶۴ سکوی شماره ۱۲ مرکز پرتاب‌های فضایی کاناورال را موشکی از نوع اطلس دی ترک کرد ۲۶۰ کیلوگرم وزن داشت. این کاوشگر در حقیقت نسخه پشتیبان (نمونه دومی که معمولاً برای شرایط اضطراری ساخته می‌شود) مأموریت شکست‌خورده مارینر-۳ بود. بدین‌سان دانشمندان توانستند در تنها پنجره باز برای سفر به مریخ که تا یک ماه بعد از پرتاب مارینر-۳ بود، دوباره شانس خود را امتحان کنند. اگر آن‌ها این پنجره پرتاب را از دست می‌دادند می‌بایستی زمان نسبتاً طولانی را در انتظار موقعیت پرتاب مناسب بعدی به انتظار می‌نشستند. آن‌ها این شانس بزرگ را از دست نداده و مارینر-۴ را به سمت مریخ پرتاب کردند.
چهار سری باتری خورشیدی در اندازه ۹۰-۱۷۴ سانتیمتر نیروی موردنیاز دستگاه‌های علمی مارینر-۴ را تأمین می‌کرد یک باتری قابل شارژ مجدد باقدرت ۱۲۰۰ وات-ساعت برای مانورها، همچنین نیروی ذخیره در آن قرار داشت. سیستم پیش‌بری ناو از طریق ۴ لوله خروجی که قدرتی معادل ۲۲۲ نیوتن داشت حرکت ناو را در زمان‌های لازم تأمین می‌کرد. اطلاعات به‌دست‌آمده از طریق امواج کوتاه به‌طور مستقیم به زمین ارسال می‌شد درعین‌حال بر روی یک سامانه ویژه ضبط می‌شد باقدرت حافظه ۲۴/۵۰۰۰۰۰۰ بایت ضبط می‌شد که بعداً ارسال شود. مارینر-۴ به‌گونه‌ای برنامه‌ریزی‌شده بود که به‌محض رسیدن به سیاره سرخ با دوربین دیجیتال ابتدایی خود شروع به عکاسی از آن کند و تصاویر دیجیتالی حاصله را در نوارهای مغناطیسی مخصوصی ضبط کند تا در فرصت مناسبی پس از گذر از کنار مریخ، آن‌ها را برای ارسال به زمین دوباره پخش نماید. درواقع مریخ تنها برای ۵ دقیقه در دید مارینر-۴ قرار داشت که بخش بزرگی از این زمان کوتاه را در پشت مریخ نسبت به زمین می‌گذراند. ازاین‌رو فرصت کافی برای عکاسی و ارسال هم‌زمان آن‌ها به زمین وجود نداشت.  این کاوشگر پس از ۲۲۸ روز در ۱۴ ژوئیه ۱۹۶۵ به محدوده مریخ رسید و نخستین عکس‌های از فاصله نزدیک را به زمین فرستاد. کل هزینه انجام‌شده برای سفر مارینر-۴ حدود ۸۳٬۰۰۰٬۰۰۰ دلار بود. ارتباط با مارینر-۴ تا ۲۱ دسامبر ادامه داشت و این سفینه ۲/5 میلیون بایت اطلاعات به زمین فرستاد.
ادامه دارد...

کاوش‌های فضایی |

نظر شما
اخبار مرتبط

کاوشگر فضایی ماوِن دنباله مغناطیسی متفاوتی را در مریخ کشف کرد

1396/08/02
کاوشگر فضایی «MAVEN» ناسا در 27 آذرماه سال 1392 به فضا فرستاده شد و در 31 شهریورماه سال 1393 به مریخ رسید و در ارتفاع 150 کیلومتری از این سیاره، چرخش مداری خود به‌منظور تحقیقات در خصوص جو...

کاوش در سیارات رشته دانشگاهی می شود

1396/09/17
قرار است در دانشکده‌ای در آمریکا رشته کاوش در فضا، کاوش در سیارات و استفاده از منابع فضایی تدریس شود.

ماموریت نهایی کاوشگر داون

1396/09/26
ماموریت کاوشگر داون ناسا در کمربند سیارکی بعد از بررسی نهایی سیارک سرس، اواخر سال آینده میلادی پایان خواهد یافت.

پربازدیدکننده ترین خبر

فن‌آوری خواب سرمایشی راهی متفاوت برای کاهش هزینه سفرهای فضایی

پیش از اینکه انسان به سیاره دیگری مهاجرت کند – اتفاثی که دیر یا زود رخ خواهد داد- باید به یک سوال مهم پاسخ داده شود: فضانوردان ماه‌ها و حتی سال‌هایی که در سفر هستند را چگونه سپری می‌کنند؟