دانشمندان به‌دنبال راه‌هایی مقرون‌به‌صرفه برای تسهیل دسترسی به مریخ هستند تا به این صورت راه را برای اکتشافات انسانی آینده در سیاره سرخ هموار کنند. محققان معتقدند توسط بالگردهای بهینه یا سطح‌نشین‌ها و مدارگردهای ارزان می‌توان روش‌های جدیدی برای جمع‌آوری داده از دنیاهای دوردست و دسترسی به مریخ ابداع کرد.
بتانی ایلمان (Bethany Ehlmann)، دانشمند موسسه فناوری کالیفرنیا (California Institute of Technology) آمریکا که سرپرستی پروژه فضاپیماهای کم‌هزینه را برعهده دارد، می‌گوید: «مریخ مانند زمین شرایط متنوعی دارد و شرایط محیطی متفاوتی در هر نقطه آن حاکم است، به‌همین‌دلیل به پژوهش‌های گسترده‌ای نیاز است. برای دستیابی به مریخ باید پژوهش‌ها را گسترش داد و به‌کمک فناوری و الگوهای برنامه‌ریزی و همکاری‌های جدید هزینه ماموریت‌های فضایی را پایین آورد.»
رویکردهای جدید در دسترسی به مریخ
به‌گفته رابرت لیلیز (Robert Lillis)، از مسئولان دانشگاه کالیفرنیا (University of California) آمریکا، برنامه SIMPLEx (سرواژه Small Innovative Missions for Planetary Exploration) ناسا تلاشی برای کاهش هزینه‌های برنامه دیسکاوری (Discovery) است. برنامه دیسکاوری ناسا نام مجموعه‌ای از برنامه‌های کم‌هزینه بوده که تمرکز اصلی آن بر ماموریت‌های علمی و فضایی ایالات متحده آمریکا در راستای کاوش منظومه شمسی است. برنامه SIMPLEX همچنین به‌منظور شناسایی سیارک‌های دوتایی، شناسایی آب در سطح کره ماه و ماموریت سیاره مریخ مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
SIMPLEx مانند مسیریابی برای بررسی تبادل بین ریسک و هزینه عمل می‌کند. برای مثال ماموریت EscaPADE (سرواژه Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) یکی از زیرشاخه‌های SIMPLEx بوده و هزینه کلی این ماموریت مریخی که در سال ۲۰۲۶ به مدار سیاره سرخ خواهد رسید، کمتر از ۸۰ میلیون دلار است. در این ماموریت دو کیک استیج فوتون (Photon) شرکت آمریکایی راکت لب (Rocket Lab) در سال ۲۰۲۴ به فضا پرتاب می‌شوند و یازده ماه بعد به سیاره سرخ می‌رسند. این کیک استیج‌ها فضاپیماهایی را با خود حمل کرده و آ‌ن‌ها را به مدار سیاره سرخ می‌رسانند.
لیلیز ادامه می‌دهد: «با اعمال رویکردهای نیو اسپیس (New Space) در توسعه فضاپیما می‌توان منظومه‌هایی از ماهواره‌های کوچک را برای بررسی و نظارت بر جو مریخ با پوشش و دقتی بی‌سابقه ساخت. همچنین امکان دیدن تمام بخش‌های سیاره از سطح تا جو فوقانی را در طول یک روز فراهم می‌کند.» نیو اسپیس اشاره عصر جدید فضایی دارد که طی سال‌های اخیر با گسترش فعالیت‌های تجاری این حوزه و توسعه پروژه‌های مدرن آغاز شده است.
نشانه‌گذاری برای دسترسی به مریخ
طرح SHIELD (سرواژه Small High Impact Energy Landing Device) یکی از فناوری‌های جدید برای فرود ارزان و ایمن روی سطح مریخ است که در آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا (JPL) در دست بررسی است. به‌گفته لوییس گیرش (Louis Giersch)، پژوهشگر اصلی طرح، این ماموریت شامل یک ضربه‌گیر (وسیله‌ای برای جذب تکانه‌های ناشی از برخورد با سطح) و یک سطح‌نشین است.
وی بیان می‌کند: «SHEILD به دانشمندان امکان بررسی سطح مریخ را در کنار ماموریت‌های بزرگتر می‌دهد. ما همچنان در حال ارزیابی ابزارهای علمی این ماموریت هستیم، اما حسگرهای آب‌وهوایی، دوربین‌ها و طیف‌سنج‌ها را طراحی کرده‌ایم.» هدف شیلد کاهش هزینه‌های سطح‌نشین‌های مریخی با پیاده‌سازی مجموعه‌ای از ماموریت‌ها برای دسترسی به سیاره سرخ است. برای مثال فناوری این کاوشگر به ناسا اجازه می‌دهد ربات‌های متعددی را در بازه‌های زمانی کوتاه روی سیاره فرود بیاورد.
تغییر الگو در دسترسی به مریخ
ناتان باربا (Nathan Barba)، مهندس سامانه‌های SHIELD از ناسا، می‌گوید: «فرصت دسترسی منظم و کم‌هزینه به مریخ در این ماموریت به‌وجود آمده است.» زمینه چنین ماموریت‌هایی با دو ماهواره مکعبی مارکو-آ ( MarCO-A) و مارکو-بی (MarCO-B) پروژه MarCO (سرواژه Mars Cube One) ناسا آغاز شد و این ماهواره‌ها در نوامبر۲۰۱۸ پرواز موفقی را برفراز مریخ داشتند. هزینه ساخت و پیاده‌سازی هر دو ماهواره برای ناسا به ۱۸.۵ میلیون دلار رسید.
باربا اضافه کرد: «SHIELD را می‌توان به‌صورت سطح‌نشینی واحد یا چند سطح‌نشین در یک پرتاب ارسال کرد. سطح‌نشین کم‌هزینه‌ای مثل SHIELD برای اولین‌بار امکان اندازه‌گیری یا اکتشافات مسیریابی برای دسترسی به اطلاعات دقیق را فراهم می‌کند که برای ماموریت‌های پرهزینه و بزرگتر ضروری هستند. افزایش دسترسی به فضا فرصت‌های بیشتری برای اکتشافات علمی روی مریخ فراهم می‌کند. اگر گروه جدیدی از ماموریت‌های بین‌سیاره‌ای کم‌هزینه توسعه یابند، می‌توان این پژوهش‌ها را بیش‌ازاین گسترش داد و فرصت را برای بسیاری از مهندسان و دانشمندان جدید و تازه‌کار فراهم کرد.»
ایده‌های اکتشافی در دسترسی به مریخ
ایده‌های اکتشافی متعددی از پروازهای متعدد بالگرد نبوغ (Ingenuity) مریخ‌نورد استقامت (Perseverance) ناسا گرفته شد و نبوغ توانست مهارت و فناوری خود را اثبات کند. شانا ویترو-میسر (Shannah Withrow-Maser)، سرپرت سامانه‌های حمل‌ونقل بالگرد نبوغ ناسا، درباره این موضوع می‌گوید: «پروازهای نبوغ فراتر از حد تصور بودند. هر پرواز نکات بیشتری به دانشمندان آموخت و در‌هایی را به‌سوی ماموریت‌های آینده باز کرد.»
یکی از ایده‌های پیشنهادی بالگرد پیشرفته مریخی است؛ یک دستگاه هگزاکوپتر (Hexacopter) که بتواند نسبت به نبوغ محموله‌های بیشتری حمل و مسافت‌های طولانی‌تری طی کند. به‌گفته ویترو-میسر، رویکرد هلیکوپتر علمی مریخ می‌تواند از داده‌های نبوغ استفاده کند که پس از هر پرواز دانلود و ارزیابی می‌شوند.
طبق اعلام ویترو-میسر تعریف بالگردهای آینده مریخی پروژه‌ای کاملا متفاوت است. هگزاکوپتر در آینده می‌تواند وارد جو مریخ شود و در سطح آن فرود بیاید. همچنین بررسی بسیاری از مشخصات و ساختارهای مریخ مثل پوشش‌های یخی قطبی و صخره‌های عمودی و آتشفشان‌ها برای مریخ‌نوردها دشوار است، اما هگزاکوپتر به‌راحتی این ماموریت را انجام می‌دهد. این دستگاه می‌تواند از نماهای عمودی جو نقشه‌برداری کند و وارد لوله‌های گدازه نیز شود. بااین‌اوصاف باید شاهد کاوش‌های مریخی متفاوتی در آینده باشیم.