نگاهی به تاریخچه‌ اکتشافات در مریخ؛ مقصد مطلوب بشر

ما همواره توجه‌ خاصی به همسایه نزدیک خود داشته‌ایم. از آنجایی که مریخ با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است، انسان‌ها احتمالا از هزاران سال قبل همسایه نزدیک خود را دیده‌اند. مردمان مختلفی از مایاها و چینی‌ها تا بومیان استرالیا و یونانی‌ها، مشاهدات متفاوتی از مریخ در آسمان شب داشته‌اند و اسناد مختلفی از مشاهدات آن‌ها در دست است.

شاید آن‌ها نمی‌دانستند که مریخ چیست و فقط نورِ روشنی را در آسمان شب می‌دیدند که رفتاری مشابه با سایر نورهای روشنِ آسمان نداشت. اما ما حالا، توانسته‌ایم از وجب به وجب مریخ نقشه‌برداری کنیم، چندین کاوشگر را به مدار سیاره فرستاده‌ایم و مریخ‌نوردهایی داریم که همین حالا مشغول کاوش سطح سیاره هستند.

اما قبل از اینکه به تاریخچه اکتشافات در مریخ بپردازیم، بهتر است، به یکی از مهم‌ترین سوالات در خصوص مریخ پاسخ دهیم: چرا مریخ اینقدر فکر ما را مشغول کرده است؟ اساسا چرا می‌خواهیم روزی به مریخ سفر کنیم؟ و حتی تمدنی از انسان‌های مریخی را در آنجا برپا کنیم؟

چرا می‌خواهیم به مریخ برویم؟

مریخ دومین سیاره نزدیک به ما است و از بسیاری جهات شبیه‌ترین سیاره به زمین است. احتمالا از زمانی که اجداد ما، در هزاران سال قبل به مریخ فکر می‌کردند، رویای بازدید از سیاره سرخ را نیز در ذهن خود می‌پروراندند. و حالا به نظر می‌رسد که ما از هر زمان دیگری به تحقق رویای سفر به مریخ نزدیک‌تر شده‌ایم. احتمالا تا چند دهه آینده انسان‌هایی به مریخ سفر کنند. ایلان ماسک اخیرا گفته است که انسان‌ها تا سال ۲۰۲۸ یک پایگاه دائمی را در مریخ خواهند ساخت. به جز ماسک و شرکتش اسپیس ایکس، سازمان‌های فضایی مانند ناسا، آژانس فضایی روسیه و کشورهایی مانند هند، چین و ژاپن نیز به دنبال سفر به مریخ هستند.

از زمان رمان «جنگ دنیاها» نوشته اچ. جی. ولز در سال ۱۸۹۷، نویسندگان علمی تخیلی این ایده را مطرح کردند که مریخ، محل زندگی موجودات هوشمندی مانند ما است، بخشی به دلیل رنگ چشمگیر این سیاره و بخش دیگر به دلیل نزدیکی به زمین و همچنین وجود کلاهک‌های یخی و بستر رودخانه‌ها و دریاچه‌های باستانی در مریخ است.

اولین کاوشگرهایی که به مریخ رفتند، نشان دادند که آنجا سیاره‌ای خشک و متروک است. اما اکتشافات اخیر نشان داده‌اند که در قطب‌های سیاره سرخ آب یخ وجود دارد و همچنین فراوانی عناصری نیتروژن، اکسیژن و کربن که برای وجود حیات ضروری هستند نیز در مریخ به اثبات رسیده است. ما همچنین شواهدی از دریاچه‌های باستانی و جریان آب روی سطح مریخ را پیدا کرده‌ایم و این نشان می‌دهد که این سیاره ممکن است در گذشته‌ای دور، سیاره‌ای پر آب و احتمالا خانه‌ی موجودات فرازمینی (نه مانند ما بلکه احتمالا موجودات میکروسکوپی) بوده باشد.

لحظه تاریخی دست دادن آلکسی لیونوف و تام استافورد، فضانوردان شوروی و ایالات متحده در خلال پروژه آزمایشی آپولو–سایوز

مورد دیگر اینکه تنها، سیاره‌ای که ما انسان‌ها به عنوان خانه‌ خود می‌شناسیم، زمین است. اما تاریخ نشان داده است که بقا به عنوان یک گونه در نقطه‌ی آبی بسیار کوچکی در فضای خلاء بسیار دشوار است و هیچ تضمینی برای باقی ما وجود ندارد. دایناسورها یک مثال کلاسیک هستند. آن‌ها به مدت ۱۶۵ میلیون سال در زمین زندگی کردند (رکوردی که سخت است انسان‌ها بتوانند حداقل روی زمین به آن دست پیدا کنند)، اما تنها اثری که از آنها باقی مانده، بقایای فسیلی است. برخورد یک سیارک عظیم همه این موجودات غول‌آسا را برای همیشه از صفحه روزگار محو کرد.

استقرار انسان در بیش از یک سیاره، بقای ما به عنوان یک گونه را حداقل برای هزاران سال اگر نه میلیون‌ها سال، تضمین می‌کند. ایده‌ای که ایلان ماسک از آن به عنوان «تبدیل انسان به گونه‌ای چند سیاره‌ای» یاد کرده و شرکت خود اسپیس ایکس را نیز دقیقا برای دست یافتن به همین هدف تاسیس کرده است. مریخ یک هدف ایدئال است، زیرا طول روزهای آن در حدود طول روزهای سیاره‌ی ماست و احتمالا آب یخ در سطح آن جریان دارد. طول یک روز نجومی در مریخ ۲۴ ساعت و ۳۷ دقیقه و ۲۲ ثانیه است. در زمین طول روز نجومی، ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۴٫۱ ثانیه است. علاوه بر این، بهترین گزینه در دسترس است: زهره و عطارد خیلی داغ هستند و ماه جوی ندارد که ساکنان خود را از برخورد سیارک‌ها محفظ نگه دارد.

نیل دگراس تایسون، اخترفیزیکدان و مروج علم، عقیده داردکه باید انسان را به جای ربات‌ها به مریخ بفرستیم، زیرا انسان‌ها تا ۱۰ هزار برابر نسبت به بهترین کاوشگرها می‌تواند به اکتشاف بپردازند. موضوع دیگر اینکه سفر به مریخ تلاشی است که نیاز به همکاری تمام کشورهای جهان دارد و به نوعی همکاری با هم دیگر می‌تواند موانع سیاسی و اقتصادی کشورها را از بین ببرد و نوعی همدلی در بین مردم جهان ایجاد کند. فراموش نکنید که در پروژه آزمایشی آپولو–سایوز که در دهه ۱۹۷۰ با همکاری انجام شد و فضانوران اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده در فضا به هم ملحق شدند، تا چه حد توانست از تنش‌های بین دو ابرقدرت دنیا بکاهد.

سپیده‌دم اکتشافات فضایی

در نیمه دوم قرن بیستم، موشک‌هایی ساخته شدند که به اندازه‌ای قدرتمند بودند تا بتوانند بر نیروی جاذبه غلبه کنند و به سرعت‌های مداری بالایی دست پیدا کنند. همین پیشرفت‌ها باعث شد تا راه برای اکتشافات فضایی و تحقق رویای سفر به مریخ هموار شود. آلمان نازی در دهه‌های ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، با پیشرفت توان هوافضایی خود متوجه شد که می‌تواند از موشک‌های دور بُرد یا بالستیک به عنوان سلاح استفاده کند. آلمانی‌ها در اواخر جنگ جهانی دوم، با موشک‌های قاره‌پیمای خود موسوم به وی-۲، لندن را بمباران کردند. این موشک‌های بالستیک اولین نمونه‌هایی از موشک‌ها بودند که از جو زمین خارج می‌شدند و پس از ورود مجدد به جو بدون نیاز به سوخت بر سر هدف خود فرود می‌آمدند.

یوری گاگارین در ۱۲ آوریل ۱۹۶۱ با فضاپیمای وستوک-۱ از جو زمین خارج شد و نخستین فضانورد تاریخ لقب گرفت

پس از جنگ جهانی دوم و شکست آلمان، این سلاح‌ها به دست اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده افتادند تا زمینه را برای توسعه و ساخت موشک‌های مورد استفاده در صنعت فضایی هموار کنند. شوروی در اکتبر ۱۹۵۷، اولین ماهواره مصنوعی اسپوتنیک-۱ را به فضا فرستاد. چهار سال بعد در ۱۲آوریل سال ۱۹۶۱، یوری گاگارین، به اولین انسانی بدل شد که با وستوک-۱ به خارج از جو زمین پرواز می‌کند. گاگارین در پروازی که ۱۰۸ دقیقه به طول انجامید، تا ارتفاع ۳۲۷ کیلومتری صعود کرد و یک‌بار به دور زمین چرخید. تا آغازگر عصر اکتشاف‌های فضایی باشد.

اولین تلاش‌ها برای رسیدن به مریخ

طی چند دهه‌ی اخیر، ۱۳ فضاپیما در مدار مریخ قرار گرفتند و ۹ کاوشگر هم توانسته‌اند روی سطح سیاره فرود بیایند. این کاوشگرها هزاران عکس از مریخ گرفته‌اند و سنگ، خاک و جو رقیق مریخ را بررسی کردند. اما از بین ده‌ها فضاپیمایی که به مریخ فرستاده شدند، تنها از هر سه ماموریت یک ماموریت به موفقیت رسیده است. این آمار به خوبی نشان می‌دهد که فرستادن کاوشگر به مریخ تا چه حد دشوار است. اولین ماموریت‌های مریخ، ماموریت‌های«گذر نزدیک (Flyby)» نام داشتند که در آن مدارگردهایی به نزدیکی سیاره سرخ می‌رفتند تا بتوانند تصاویری از این سیاره به زمین مخابره کنند.

از زمان اولین گذرهای نزدیک موفق در سال ۱۹۶۵، چهار کشور و سازمان فضایی توانسته‌اند با موفقیت به مریخ برسند: ناسا، اتحاد جماهیر شوروی، آژانس فضایی اروپا و سازمان تحقیقات فضایی هند. در حالی که کشورهای دیگری مانند چین و ژاپن نیز سعی کرده‌اند که ماموریت‌هایی را به سیاره سرخ بفرستند، اما تا به‌حال موفق نشده‌اند.

دهه ۱۹۶۰ تا اوایل دهه ۱۹۷۰: گذرهای نزدیک و مخابره اولین تصاویر از مریخ

اولین تلاش برای رسیدن به مریخ در نزدیکی سپیده‌دم اکتشافات فضایی صورت گرفت. اتحاد جماهیر شوروی در اکتبر ۱۹۶۰، فضاپیمای مارسنیک-۱ را برای یک گذر نزدیک به مریخ فرستاد که به مدار زمین هم نرسید. شوروی در تلاش‌های بعدی خود در سال ۱۹۶۰، مارسنیک-۲ را به فضا فرستاد که بازهم با شکست مواجه شد. آنها در تلاش بعدی خود در سال ۱۹۶۲، کاوشگر اسپوتنیک-۲۲ را به فضا فرستادند که این بار تنها توانست به مدار زمین برسد.

اتحاد جماهیر شوروی بار دیگر در همان سال، اسپوتنیک-۲۳ را به فضا فرستاد که پس از پیمودن ۱۰۶ میلیون کیلومتر ارتباط رادیویی خود با زمین را از دست داد. شوروی‌ در تلاش بعدی خود، اسپوتنیک-۲۴ را در سال ۱۹۶۲به فضا فرستاد که بازهم ناموفق بود و این کاوشگر هم تنها توانست به مدار زمین برسد. ناسا هم با مارینر-۳ تلاش کرد که به مریخ برسد، با نقص فنی، پانل‌های خورشیدی کاوشگر هیچ‌گاه باز نشدند. بالاخره پس از تلاش‌های ناموفق، اولین موفقیت نیز از راه رسید. ماینر-۴ روز ۱۴ ژوئیه ۱۹۶۵ تبدیل به اولین فضاپیمایی شد که به مریخ می‌رسد و عکس‌های دیدنی از مریخ به زمین مخابره کرد. شوروی ۴ روز پس از پرتاب مارینر، زوند-۲ را به مریخ فرستاد، هرچند این فضاپیما به مریخ رسید، اما با نقص ارتباط رادیویی، نتوانست هیچ اطلاعاتی را به زمین مخابره کند.

ناسا همچنین در سال ۱۹۶۹، کاوشگرهای مارینر-۶ و ۷ را به مریخ فرستاد که صدها عکس را به زمین مخابره کردند. اما تصادفا تمامی این کاوشگرها از نواحی از مریخ تصویربرداری کردند که دهانه‌های برخوردی زیادی داشتند. همین موضوع، این تصور غلط را در بین دانشمندان ایجاد کرد که مریخ مانند ماه است. چندین تلاش دیگر نیز در بین سال‌های ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۱ انجام شد که بیشتر آنها ناموفق بودند. شوروی کاوشگر مریخ ۱۹۶۹ ای را در مارس ۱۹۶۹ به مریخ فرستاد که بازهم نتوانست به مریخ برسد و تنها توانست به مدار زمین برسد. در تلاش‌های بعدی شوروی و ایالات متحده، کاوشگرهای مریخ ۱۹۶۹ بی، مارینر-۸ و کوزموس ۴۱۹ به مریخ فرستاده شدند که هیچ‌کدام نتوانستند به موفقیت برسند.

محل استقرار مریخ‌نوردهای ناسا در مریخ

سرانجام اتحاد جماهیر شوروی پس از تلاش‌های نافرجام زیاد، در سال ۱۹۷۱ موفق شد به سیاره سرخ برسد. کاوشگر مریخ-۲ این کشور ۱۹ مه سال ۱۹۷۱ به فضا فرستاده شد و در نوامبر همان سال وارد موقعیت مداری خود شد و به دور مریخ گردش کرد. با این حال، مریخ‌نورد همراه این مدارگرد نتوانست سالم به سطح مریخ برسد. این مریخ‌نورد تنها توانست چند ثانیه‌ای پس از فرود در مریخ کار کند و پس از آن ارتباط رادیویی خود با زمین را از دست داد. اما مدارگرد توانست با موفقیت اطلاعاتی را به زمین مخابره کند.

تصور ما از مریخ با ورود کاوشگر مارینر-۹ در سال ۱۹۷۱ به مریخ کاملا تغییر کرد. این کاوشگر پس از قرار گرفتن در مدار مریخ، نشان داد که طوفان‌های شن عظیمی وجود دارند که تقریبا کل سیاره سرخ را در بر می‌گیرند. مورد دیگر اینکه، مارینر-۹ تصاویری به زمین مخابره کرد که برجستگی‌هایی را روی سطح مریخ نشان می‌داد که دانشمندان توضیحی برای آن داشتند. اما پس از اینکه آوارهای طوفان به سطح مریخ رسیدند، دانشمندان کشف کردند که این برجستگی‌ها در واقع آتشفشان‌های خاموش مریخ هستند. مارینر همچنین متوجه شکافت بزرگی روی مریخ شد که بعدها «دره‌وار مارینر» نام‌گذاری شد. مارینر-۹ حدود یک سال را در مدار مریخ سپری کرد و در مجموع ۷٫۳۲۹ عکس را به زمین مخابر کرد.

دهه ۱۹۷۰ تا ۱۹۸۰: فرود روی مریخ و تلاش برای رسیدن به قمر فوبوس

واضح بود که مریخ، سیاره‌ای کاملا متفاوت نسبت از زمین است که همین باعث شد، چندین ماموریت دیگر نیز به مریخ فرستاده شوند. اتحاد جماهیر شوروی به سری ماموریت‌های مریخ خود ادامه داد، اما عملا تنها موفق شد که در سال ۱۹۷۴یک مدارگرد و مریخ‌نورد را به مریخ برساند که این کاوشگرها هم تنها برای مدت‌کوتاهی اطلاعاتی را به زمین مخابره کردند.

ناسا در سال ۱۹۷۵، دو جفت مدارگرد و مریخ‌نورد را به مریخ فرستاد. ماموریت‌های وایکینگ-۱ و ۲، هر دو با موفقیت در سال ۱۹۷۶ به مریخ رسیدند و هرکدام توانستند که یک مریخ‌نورد را روی سطح مریخ فرود بیاورند و در همین حال، مدارگردهای هر دو ماموریت به خوبی در مدار مریخ قرار گرفتند. سری ماموریت‌های وایکینگ، اولین ماموریت‌های اکتشافی بودند که مدت‌شان تمدید شد و تا سال‌ها به مخابره اطلاعات پرداختند.

مریخ‌نورد سوجورنر در حال بررسی صخره یوگی در مریخ که به دلیل شباهتش به یوگی، شخصیت کارتون «یوگی و دوستان» به این نام خوانده می‌شود

ماموریت وایکینگ-۱، روز ۲۰ اوت سال ۱۹۷۶ به فضا پرتاب شد. مدارگرد این ماموریت از ژوئن ۱۹۷۶ تا ۱۹۸۰ فعال بود و مریخ‌نورد آن هم از ژوئیه ۱۹۷۶ تا ۱۹۸۲ فعال بود. ماموریت وایکینگ-۲ روز ۹ سپتامبر ۱۹۷۵ به فضا پرتاب شد. مدارگرد این ماموریت از سال ۱۹۷۶ تا ۱۹۸۷ فعال بود و مریخ‌نورد ماموریت هم از سال ۱۹۷۶ تا ۱۹۸۰ فعال بود. در مجموع مدارگردها و مریخ‌نوردهای برنامه وایکینگ، بیش از ۵۰ هزار عکس را به زمین مخابره کردند. اتحاد جماهیر شوروی در دهه ۱۹۸۰، تلاش‌هایی را برای رسیدن به یکی از قمرهای مریخ، فوبوس آغاز کرد که هر دو ماموریت شکست خوردند.

دهه ‍۱۹۹۰: ماموریت‌های بهتر، سریع‌تر و ارزان‌تر

تلاش بعدی ناسا برای رسیدن به سیاره سرخ در دهه ۱۹۹۰ آغاز شد. این آژانس فضایی در تاریخ ۲۵ سپتامبر ۱۹۹۲،کاوشگر مارس آبزرور را به مریخ فرستاد. این کاوشگر تنها ۳ روز قبل از ورود به مدار مریخ، ارتباط خود با زمین را از دست داد. در حالی که ناسا هرگز دلیل از دست دادن ارتباط با کاوشگر را پیدا نکرد، اما به احتمال زیاد، سوراخ شدن تانکر مخزن سوخت، دلیل اصلی از دست دادن ارتباط با زمین بوده است.

از دست دادن این کاوشگر با توجه به هزینه بالای آن برای ناسا خیلی دردناک بود. تخمین زده می‌شود که در مجموع ۸۱۳ میلیون دلار صرف این ماموریت شده بود. این یکی از دلایلی بود که ناسا دست به انجام ماموریت‌های بهتر، سریع‌تر و ارزان‌تری موسوم به برنامه FBC زد تا با بهره بردن از پیشرفت‌های الکترونیکی کامپیوتری و تکنیک‌های مدیریت جدید، هزینه اکتشاف‌های فضایی را کاهش دهد.

در همین حال، نقشه‌بردار سراسر مریخ، روز ۷ نوامبر ۱۹۹۶ زمین را ترک کرد و ۱۲ سپتامبر سال بعد به مدار مریخ رسید. مدت این ماموریت تا قبل از قطع ارتباط با زمین در سال ۲۰۰۶ چندین بار تمدید شد. نقشه‌بردار سراسر مریخ موفق شد که نقشه‌ای سرتاسری از مریخ تهیه کند و نشانه‌های باستانی از حضور آب، مانند وجود آبکندها و عناصری مانند هماتیت (سنگ معدنی که حضور آب تشکیل می‌شود) را در سیاره سرخ کشف کند. این کشف‌ها باعث شد که ناسا تصمیم بگیرد، مریخ‌نوردهای دیگری را نیز به مریخ بفرستد.

نقشه‌بردار سراسر مریخ همچنین تصاویری از مریخ ثبت کرد که توجه عموم مردم را به خود جلب کرد، احتمالا عکس‌هایی که به «چهره مریخ» معروف‌اند را دیده‌اید. مدارگرد وایکینگ-۱ برای نخستین در سال ۱۹۷۶ از این ویژگی‌ها تصویربرداری کرد و نقشه‌بردار سراسر مریخ نیز دوباره از ناحیه سیدویا تصویربرداری کرد تا به توهم پاریدولیای مردم پایان دهد. شباهت اشیا به چهره‌های انسانی یا ویژگی‌های آشنا از طریق پدیده‌ی روان‌شناختی موسوم به پاریدولیا قابل توضیح است.

تپه‌های ناحیه‌ی سیدونیا در مریخ که به‌ سبب شباهتش به چهره انسان توجه بسیاری از مردم را به خود جلب کرد

در همین حال روسیه به تلاش‌های خود برای اکتشاف مریخ ادامه داد. این کشور در سال ۱۹۹۶، ماموریت مریخ ۹۶ را به سیاره سرخ فرستاد. اما مدارگرد و دو مریخ‌نورد این ماموریت، مدتی پس از پرتاب دچار نقص فنی شدند، دوباره وارد زمین شده و در آب‌های اقیانوس آرام در نزدیکی کشورهای شیلی و بولیوی متلاشی شدند.

اولین ماموریت برنامه FBC، یک موفقیت بزرگ بود. کاوشگر مارس پتفایندر و مریخ‌نورد سوجورنر در ژوئیه سال ۱۹۹۷ وارد مریخ شدند. مارس پتفایندر اولین فرودگری بود که از مجموعه‌ای از کیسه‌های هوا و بالشتک‌ها برای فرود استفاده می‌کرد. در عین حال، سوجورنر، اولین مریخ‌نوردی بود که مصافتی را در مریخ پیمود، این کاوشگر تنها ۱۰۰ متر را در مریخ طی کرد. در ابتدا انتظار می‌رفت که پتفایندر ۱ ماه و سوجورنر ۱ هفته کار کنند، اما هر دو فراتر از زمان تعیین‌ شده تا چند ماه به مخابره اطلاعات به زمین ادامه دادند.

در همین زمان، ژاپن با ماموریت نوزومی وارد عرصه اکتشاف مریخ شد. اما این مدارگرد که در سال ۱۹۹۸ به فضا پرتاب شد. در دسامبر سال ۲۰۰۳ با نقص فنی، از رسیدن به مدار مریخ بازماند. دو ماموریت دیگر برنامه FBC هرگز به سیاره سرخ انجام نرسیدند. مدارگرد مارس کلایمت که ۱۱ دسامبر ۱۹۹۸ به فضا پرتاب شد، پس از ورود به مدار مریخ، ارتباط خود با زمین را از دست داد. مریخ‌نورد مارس پولار لند و دو فضاپیمای دیپ اسپیس-۲ نیز که در تاریخ ۳ ژانویه ۱۹۹۹ به مریخ فرستاده شدند، نیز موفق به برقراری ارتباط با زمین نشدند. احتمالا دیپ اسپیس-۲ پس از نقص فنی، اشتباها به تصور فرود، پیش از موعد مقرر، موتورهای خود را خاموش کرده که همین منجر به آسیب دیدن تجهیزات مریخ‌نورد شده است. ناسا پس از این شکست و شکست‌های دیگر، به برنامه FBC ادامه نداد.

دهه ۲۰۰۰ تا به امروز: دوران پرشکوه مریخ‌نوردها و مدارگردها

کشف شواهدی از آب در مریخ، رنسانسی در اکتشاف مریخ بود. مدارگرد مارس ادیسی که ۷ مارس سال ۲۰۰۱ زمین را به مقصد مریخ ترک کرد. ۲۴ دسامبر همان سال به مریخ رسید. مارس ادیسی هنوز هم به جمع‌آوری اطلاعات از مریخ ادامه می‌دهد. این فضاپیما تا به حال بیش از ۳۵۰ هزار عکس از مریخ ثبت کرده و در سال ۲۰۱۰، رکورد طولانی‌ترین کاوشگر در مریخ را شکست. آژانس فضایی اروپا در سال ۲۰۰۳ ماموریت مارس اکسپرس را شروع کرد که شامل یک مدارگرد به نام مارس اکسپرس و مریخ‌نوردی به نام بیگل-۲ بود. مدارگرد این ماموریت توانست در نوامبر ۲۰۰۵ ماموریت اصلی خود را تکمیل کند. ماموریت مارس اکسپرس تا مدت نامعلومی تمدید شده است. اما مریخ‌نورد بیگل-۲ که انتظار می‌رفت، ۲۵ دسامبر ۲۰۰۳ روی سطح مریخ فرود بیاد. هیچگاه نتوانست پیامی را به مرکز کنترل ماموریت مخابره کند.

سرنوشت بیگل-۲ هنوز حل نشده باقی مانده، تیم ماموریت مارس اکسپرس بر این باورند که بیگل -۲ به درستی روی سطح سیاره سرخ فرود آمده، اما احتمالا پس از آن، مشکلی برای تماس با زمین پیدا کرده است. شاید یکی از پانل‌های خورشیدی خود را در جهت اشتباهی باز کرده که همین مانع کارکرد صحیح آنتن کاوشگر شده باشد.

ناسا مریخ‌نوردهای اسپیریت و آپورچونیتی را در سال ۲۰۰۴ به مریخ فرستاد. هدف هر دو مریخ‌نورد این بود که شواهدی از وجود آب در سیاره مریخ جمع‌آوری کنند. ماموریت اصلی اسپیریت و آپورچونیتی برای ۳ ماه برنامه‌ریزی شده بود، اما هر دو تا سال‌ها به کاوش مریخ ادامه دادند. مریخ‌نورد اسپیریت در سال ۲۰۱۰ در یک طوفان شن گیر کرد و از کار افتاد. آپورچونیتی هم بعد از ۱۵ سال اکتشاف مریخ، از چند ماه گذشته ارتباط خود با مرکز کنترل ناسا را از دست داده و هنوز سرنوشتش مشخص نیست. آپورچونیتی قبل از اینکه از کار بیفتاد، بیش از ۴۱ کیلومتر را در سطح مریخ پیموده بود.

مدارگرد شناسایی مریخ ناسا، ۱۲ اوت سال ۲۰۰۵ به فضا پرتاب شد و ۱۲ مارس سال بعد به مدار مریخ رسید. این مدارگرد تاکنون توانسته بیش از ۲۵ هزار عکس و ۳٫۵۰۰ مشاهده راداری را به زمین مخابره کند. مدارگرد شناسایی مریخ، اطلاعاتی بیش از تمامی ماموریت‌های مریخ، به زمین مخابره کرده است. ناسا در ۴ اوت سال ۲۰۰۷، کاوشگر ثابت مارس فینیکس را به مریخ فرستاد. مارس فینیکس ۲۵ مه سال ۲۰۰۸ وارد مریخ شد و وجود آب یخ در زیر سطح مریخ را کشف کرد. اما پانل‌های خورشیدی کاوشگر در طول زمستان سخت مریخ آسیب دیدند. و سرانجام ارتباط این کاوشگر ۴۷۵ میلیون دلاری در نوامبر ۲۰۰۸ به طور کمال با ناسا قطع شد. ناسا در مه ۲۰۱۰، رسما اعلام کرد که مارس فینیکس از کار افتاده است.

روسیه تلاس دیگری را برای رسیدن به قمر فوبوس با ماموریت فوبوس گرانت انجام داد. ماموریت فوبوس گرانت در سال ۲۰۱۱ از پایگاه فضایی بایکونور در قزاقستان به فضا فرستاده شد، اما نتوانست فراتر از مدار زمین برود و ژانویه سال ۲۰۱۲ در آب‌های اقیانوس آرام در غرب شیلی سقوط کرد. فوبوس گرانت همچنین نخستین تلاش چین برای فرستادن یک مدارگرد کوچک به نام ینگهو-۱ به همراه این ماموریت به مریخ بود. همچنین انجمن سیاره‌ای، ابزارهای علمی را برای بررسی نحوه تاثیر سفر طولانی در فضا روی میکروارگانیسم‌ها با این ماموریت فرستاده بود که این ابزارها هم از بین رفتند.

در سال ۲۰۱۲، یک کاوشگر قوی‌تر به نام کریوسیتی در دهانه گیل فرود آمد تا به دنبال نشانه‌هایی از محیط‌های قابل سکونت در گذشته مریخ بگردد. مریخ‌نورد کریوسیتی تاکنون به یافته‌های مهمی در مریخ دست یافته، از جمله نواحی که احتمالا در گذشته‌ای دور مملو از آب بودند. کاوشگر ناسا، علاوه بر این موفق به شناسایی متان و همچنین ترکیبات عالی (پیش‌نیازهای شکل‌گیری حیات) روی سطح سیاره شده است.

کاوشگر ماون (ماموریت تکامل مواد فرار و جو مریخ) که نوامبر ۲۰۱۳ زمین را ترک کرد، ۲۱ سپتامبر ۲۰۱۴ به مریخ رسید تا به بررسی تغییرات جو مریخ بپردازد. هند آخرین کشوری است که توانسته با موفقیت به مریخ برسد. مدارگرد مریخ هند (MOM) یا مانگالیان-۱ در سال ۲۰۱۴ با موفقیت به مدار مریخ رسید. مدارگرد مریخ هند، فاصله‌ی کافی را با سیاره حفظ کرد تا بتواند تصاویری از قرص کامل مریخ بگیرد.

از سوی دیگر، آژانس فضایی اروپا قصد دارد دو ماموریت را در اواخر این دهه به مریخ بفرستد. در برنامه اگزومارس که آژانس فضایی اروپا با همکاری سازمان فضایی فدرال روسیه (روس‌کاسموس) در حال انجام آن است، مدارگرد ردیاب گاز و سطح نشین شیاپارلی در سال ۲۰۱۶ به مریخ فرستاده شدند. اما سطح‌نشین شیاپارلی نتوانسته به سلامت روی سطح مریخ فرود بیاید. بر اساس بررسی انجام شده، اطلاعات اشتباه کامپیوتر روی بُرد شیاپارلی موجب سقوط این کاوشگر شده است.

تصویر رنگی از افق مریخ که در تاریخ ۲۴ ژوئیه ۱۹۷۶ ثبت شده است

نتایج تحقیقات آژانس فضایی اروپا نشان می‌دهد، چرخش بیش از حد ماژول فرود موجب سقوط این سطح‌نشین روی سطح سیاره سرخ شده است. شیاپارلی ۳ دقیقه پس از ورود به جو مریخ چرخش زیاد و غیرمنتظره‌ای داشت که موجب خرابی ماژول فرود شد. اما مدارگرد ردیاب گاز به خوبی در مدار مریخ قرار گرفت و توانست آوریل ۲۰۱۸ اولین تصاویر خود را به زمین مخابره کرد. ناسا ۵ مه امسال، سطح‌نشین اینسایت مریخ را برای تهیه نقشه درونی مریخ به فضا پرتاب کرد. این ماموریت قرار است که ۲۶ نوامبر ۲۰۱۸ روی سطح مریخ فرود بیاید و به جمع‌آوری اطلاعات بپردازد.

ماموریت‌های آینده مریخ

طی چند سال آینده، جاده مریخ، شلوغ خواهد شد. احتمالا چندین ماموریت در تابستان ۲۰۲۰ به مریخ فرستاده ‌شوند. تاکنون، انجام ۷ ماموریت تا سال ۲۰۲۴ تایید شده است و همچنین دست‌کم چندین ماموریت دیگر تا دهه ۲۰۴۰ به مریخ فرستاده می‌شوند.

کاوشگر امید در سال ۲۰۲۰: این کاوشگر که توسط آژانس فضایی امارات متحده عربی در حال توسعه است، احتمالا تا ژوئیه ۲۰۲۱ اولین آزمایش‌های خود را پشت سر خواهد گذاشت. امارات متحده عربی با کاوشگر امید، به نهمین کشوری تبدیل می‌شود که موفق به فرستادن کاوشگر به مریخ می‌شود. زمان‌بندی ماموریت امید با پنجاهمین سالگرد تاسیس این کشور همزمان خواهد بود. همچنین با انجام این ماموریت، امارات متحده عربی، به اولین کشور اسلامی تبدیل خواهد شد که موفق به ارسال کاوشگری به مریخ می‌شود. آژانس فضایی امارات متحده عربی، هدف کاوشگر امید را بررسی جو مریخ و دلیل از بین رفتن آن اعلام کرده است.

کاوشگر مریخ۲۰۲۰: این ماموریت آینده ناسا با هدف بررسی اختر زیست‌شناسانه، شرایط محیطی مریخ باستانی را خواهد سنجید. کاوشگر مریخ ۲۰۲۰، نمونه‌های سنگی، مواد معدنی و مواد دیگر مریخ را جمع‌آوری می‌کند و به وسیله‌ی ماموریت‌های آینده به زمین برمی‌گرداند. برنامه‌ریزی شده که این مریخ‌نورد در ژوئیه ۲۰۲۰ به مریخ فرستاده شود.

مریخ‌نورد اگزومارس ۲۰۲۰: بخشی از ماموریت اگزومارس است که با همکاری آژانس فضایی اروپا و سازمان فضایی فدرال روسیه (روس‌کاسموس) انجام می‌شود. هدف مریخ‌نورد اگزومارس، جستجوی شواهدی از حیات در گذشته و همچنین حالای مریخ در طی یک ماموریت ۶ ماهه است. این ماموریت قرار بود که در سال ۲۰۱۸ راه‌اندازی شود، اما به دلیل تاخیر در ساخت مریخ‌نورد، تا ژوئیه ۲۰۲۰ به تعویق افتاده است.

ماموریت مرکز ملی علوم فضایی چین: این ماموریت بین سیاره‌ای چین در تابستان ۲۰۲۰ به فضا فرستاده می‌شود. این ماموریت شامل یک مدارگرد، یک فرودگر و یک مریخ‌نورد است و می‌خواهد تکنولوژی‌های لازم برای بازگشت نمونه‌های مریخ را آزمایش کند و قرار است که در دهه ۲۰۳۰ به فضا فرستاده شود.

میکرو ماهواره تراهرتز مریخ در سال ۲۰۲۰: این ماموریت مشترک با همکاری موسسه ملی تکنولوژي اطلاعات و ارتباطات ژاپن (NICT) و آزمایشگاه سیستم‌های فضایی هوشمند در دانشگاه توکیو انجام می‌شود. سنسورهای میکرو ماهواره تراهرتز به سطح مریخ فرستاده می‌شوند تا نسبت ایزوتوپ‌های اکسیژن را اندازه‌گیری کنند و به درک بهتر واکنش‌های شیمیایی در جو مریخ کمک می‌کنند.

ماموریت مانگالیان-۲: ماموریتی است که توسط سازمان تحقیقات فضایی هند انجام می‌گیرد و قرار است که شامل یک مدارگرد، فرودگر و یک مریخ‌نورد باشد. مانگالیان-۲ بین سال‌های ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۲ آغاز می‌شود.

ماموریت اکتشافات اقمار مریخ (MMX): ژاپن قصد دارد، در سال ۲۰۲۴، یک فضاپیما را به بزرگ‌ترین قمر مریخ، فوبوس بفرستد. این کاوشگر رباتیک قرار است که برای اولین بار نمونه‌هایی از فوبوس را به زمین برگرداند. ماموریت اکتشاف اقمار مریخ همچنین به بررسی ماهیت قمر کوچک‌تر مریخ، دیموس خواهد پرداخت و با انجام گذرهای نزدیک آب و هوای مریخ را نیز بررسی می‌کند. فضاپیمای اکتشافات اقمار مریخ قرار است که تا سال ۲۰۲۹، نمونه‌هایی که جمع‌آوری کرده را به زمین برگرداند.

ماموریت‌های سرنشین‌دار مریخ: تحقق رویای دیرینه انسان

همان‌طور که در بخش‌های قبل گفتیم، فرستادن کاوشگرهای رباتیک به مریخ بسیار دشوار است و لازم به گفتن نیست که فرستادن انسان به مریخ بسیار بسیار سخت‌تر است. دورترین مکانی که تا به‌حال توانسته‌ایم به آنجا فضانورد بفرستیم، ماه است که تنها ۳۸۶ هزار کیلومتر با زمین فاصله دارد. اما مریخ ۵۴ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد و سفر به آنجا در بهترین حالت، یعنی زمانی که زمین و مریخ در مدارهای بیضوی خود به دور خورشید با هم تراز شوند، بین ۶ تا ۸ ماه طول می‌کشد.

چالش دیگر این است که ما هنوز موشک‌های آنچنان قدرتمندی نداریم که بتوانیم تمامی آذوقه و تجهیزات لازم برای فضانوردان در سفری که رفت و برگشت آن شاید چند سال طول بکشد را به فضا بفرستیم. موضوع دیگر اینکه هنوز تکنولوژی آنچنان قدرتمندی نداریم که بتواند، چنین فضاپیماهای سنگینی را سالم روی مریخ فرود بیاوریم. فراموش نکنید که سنگین‌ترین کاوشگرهایی که روی مریخ فرود آمدند، تنها چند صد کیلوگرم وزن داشته‌اند. به عنوان مثال، مریخ‌نورد کریوسیتی که پیشرفته‌ترین کاوشگر حاضر در مریخ محسوب می‌شود، تنها ۸۹۹ کیلوگرم وزن دارد.

حل همه‌ی این چالش‌ها برای مهندسان امکان‌پذیر است، اما هزینه آن بسیار زیاد است. تخمین زده می‌شود که احتمالا برای توسعه چنین فضاپیمایی، نیاز به ۵۰۰ میلیارد دلار است. ناسا در حال توسعه موشکی است که روی کاغذ توان بردن انسان به مریخ را دارد، اما بودجه‌ی کافی به این پروژه تعلق نگرفته است. بودجه ناسا برای اکتشاف مریخ در سال‌های اخیر مرتب کم و کم‌تر شده است. بودجه این آژانس فضایی در سال ۲۰۱۳ از ۵۸۷ میلیون دلار به ۳۶۱ میلیون دلار رسید. پس از آن از این بودجه هم کاسته شد و در سال ۲۰۱۴ این بودجه به شدت تقلیل پیدا کرد و به ۲۲۸ میلیون دلار رسید و در سال ۲۰۱۵ هم به ۱۸۹ میلیون دلار رسید. بودجه ناسا پس از اندکی افزایش در سال ۲۰۱۶، در سال ۲۰۱۷ دوباره به ۵۰۳ میلیون دلار افزایش پیدا کرد. علاوه بر این، مسائل دیگری هم در میان است که با پول حل نمی‌شوند.

چالش‌های روانی سفر به مریخ

اسکات کِلی فضانورد سابق ناسا که در خلال پژوهش دوقلوهای ناسا، ۳۴۰ روز را در ایستگاه فضایی بین‌المللی سپری کرد، تجربه حضور طولانی‌مدت در فضا را این‌طور توصیف می‌کند:

زمانی که برای نزدیک به ۱ سال در فضا بودم، حس می‌کردم که تمام زندگی‌ام را آنجا بودم.

برنامه فضایی که اسکات کلی و برادرش، مارک در آن حضور داشتند، قدم مهمی برای ماموریت‌های آینده در مریخ و اعماق فضا بود. چرا که به ناسا کمک می‌کند، تاثیر سفرهای فضایی طولانی‌مدت روی بدن انسان را بهتر درک کند. اما اقامت طولانی‌مدت در فضا، چه چالش‌های روانی دارد؟ فضانوردان چطور باید آماده ماموریت در مریخ شوند؟

یک ماموریت به سیاره سرخ ۲ تا ۳ سال طول می‌کشد. به این معنی که فضانوردان ۲ تا ۳  سال باید در حالت بی‌وزنی و دور از خانه باشند. فضانوردان در این مدت نمی‌توانند از هوای تازه تنفس کنند یا تلفن را بردارند با خانواده و عزیزانشان تماس بگیرند. در همین حال، فضانوردان در محیط پرخطری زندگی می‌کنند که هر اتفاق ناخوشایندی ممکن است به قیمت جان آن‌ها تمام شود. چنین وضعیت استرس‌زایی به احتمال زیاد پیامدهای روانیهم دارد. افراد در شرایط بی‌وزنی گاهی در تنفس مشکل پیدا می‌کنند. گاهی اوقات به نوعی عصبانی می‌شوند.

این یکی از دلایل اصلی بود که اسکات کِلی ۱ سال را در ایستگاه فضایی سپری کرد تا دانشمندان بفهمند که بدن او برای تطبیق با شرایط فضا چطور تغییر می‌کند. در زمان اقامت کِلی در فضا، بیش از ۴۰۰ آزمایش علمی مختلف از آزمایش‌های علوم زیستی تا آزمایش‌های مرتبط به فیزیولوي بدن روی او انجام شد. دانشمندان قبلا در مورد برخی از مشکلات فیزیکی مرتبط به اقامت در فضا می‌دانستند. فضانوردانی که زمانی را در فضا سپری می‌کنند، بخشی از حجم استخوان خود را از دست می‌دهند. به دلیل بی‌وزنی عضلات آنها کوچک‌تر می‌شود. همین مورد می‌تواند فضانوردان را ضعیف‌تر و ناهماهنگ‌تر کند. همین‌طور فضانوردان مواد مغذی کمتر از مقداری که باید می‌خورند. اما هنوز مسائل زیادی در مورد تاثیرات ماموریت‌های طولانی‌مدت فضایی روی ذهن انسان وجود دارد که در مورد آن کم‌تر می‌دانیم.

می‌دانیم که فضانوردان گاهی دچار حالت‌های افسردگی می‌شوند. گزارش شده که فضانورد ناسا، جان بلاها در زمان اقامت در ایستگاه فضایی میر روسیه در دهه ۱۹۹۰، از افسردگی رنج می‌برد و هر شب آلبوم‌های خانوادگی خودش را تماشا می‌کرد. مورد دیگر اینکه فضانوردان در فضا مشکل خواب دارند. خوابیدن در حال شناور بودن مشکل است. علاوه بر این به دلیل به هم ریختن ساعت زیستی بدن، خواب فضانوردان بهم می‌ریزد، این تاثیر مانند این است که فرد همیشه احساس پرواز زدگی کند.

بیشتر اوقات فضانوردان کم‌تر از ۶ ساعت در روز می‌خوابند. کم‌خوابی می‌تواند مشکلات رفتاری را به همراه داشته باشد. همچنین می‌دانیم که تنش می‌تواند بیشتر بشود و به خدمه و (تیم) کنترل ماموریت در زمین هم برسد. ماه‌ها اقامت در فضای نسبتا کوچکی با افرادی یک‌نواخت، تجربه‌ای چالش‌بر‌انگیز است. خصوصا اینکه این افراد در اکثر مواقع، پس‌زمینه‌های اجتماعی فرهنگی متفاوتی دارند و به زبان‌های مختلفی صحبت می‌کنند. ناسا دستورالعملی برای مقابله با اختلالات روانی در فضا دارد. آژانس فضایی پیش‌بینی کرده که ممکن است فضانوردی دچار هیستری،پارانویا و اضطراب شدید شود و حتی بخواهد دست به خودکشی بزند. در چنین وضعیتی، فضانوردان دیگر باید مچ دست و پای فرد را با نوار چسب و بدن او را با طناب ببندند و به شخص داروهای آرام‌بخش تزریق کنند.

البته چنین روشی هیچ وقت مورد استفاده قرار نگرفته است. ناسا اعلام کرده، چنین وضعیت اضطراری هیچ‌وقت در سفرهای فضایی گزارش نشده است  اما یک مورد از اضطراب و تنش شدید در فضا در طول ماموریت ایستگاه ‌فضایی اسکای‌لب در سال ۱۹۷۳ اتفاق افتاده است. فضانوردان از شدت استرس، ارتباط رادیویی با زمین رو قطع کردند. آن‌ها تمام روز پاسخی به ناسا ندادند. مورد دیگر، روانانوکو، فضانورد روسیه در طول ماموریت سالیوت-۶،دچار دندان درد شدیدی شد. اما در ایستگاه فضایی نمی‌شد، جلوی دندان درد او را گرفت. تنها کمکی که پزشکان حاضر در مرکز کنترل ماموریت توانستند به او بکنند، این بود که دهانش را با آب گرم بشوید و سعی کند گرم نگهش دارد. همین باعث ایجاد تنش‌ها و استرس زیادی برای این فضانورد شد.

یکی از فعالیت‌های مورد علاقه  فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی، خیره شدن از پنجره به زمین است

اما همه اینها را از فضانوردان حاضر در ایستگاه‌ها و آزمایشگاه‌های فضایی اطراف زمین می‌دانیم، ولی چالش‌های روانی که فضانوردان در یک طول ماموریت طولانی به مریخ با آن مواجه می‌شوند، خیلی بیشتر است. در ایستگاه فضایی بین‌المللی روحیه خدمه با هدیه‌های سوپرایزی مانند میوه‌ها و سبزیجات تازه یا با تماس تلفنی از ستاره‌های محبوب سینما یا چهره‌های ورزشی مورد علاقه فضانوردان حفظ می‌شود. همین‌طور آن‌ها می‌توانند به راحتی از طریق ایمیل، تلفن و اسکایپ با عزیزانشان روی زمین در ارتباط باشند. آن‌ها به صورت منظم با یک روانشناس صحبت می‌کنند. اما در ماموریت مریخ، فضانوردان بیش از همیشه از زمین دور می‌شوند. ارتباطات با زمین با تاخیر ۲۰ تا ۴۰ دقیقه‌ای انجام می‌شود. خدمه نمی‌توانند برای وضعیت‌های اضطراری به مرکز کنترل ماموریت متکی باشند.

مورد دیگر اینکه، یک سفر طولانی باعث می‌شود حوصله فضانوردان سر برود. فضانوردانی که در ایستگاه فضایی هستند، آزمایش‌ها علمی، وظایفی مانند تمیز کردن و نگهداری تجهیزات را انجام می‌دهند. اما سفر به مریخ خیلی طولانی‌تر از ۶ ماه اقامت در ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهد بود. در حال حاضر، پروژه‌های تحقیقاتی مشغولشبیه‌سازی ماموریت مریخ هستند تا بفهمند انسان چگونه به استرس و محبوس بودن در یک فضای محدود واکنش نشان می‌دهد. در برنامه‌ای که در سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۱ با بودجه آژانس فضایی اروپا انجام گرفت، ۶ نفر ۵۲۰ روز را در فضاپیمایی سپری کردند که سفر به مریخ را شبیه‌سازی می‌کرد. گزارش شده که برخی از اعضای برنامه دچار افسردگی شدند.

اما در این برنامه شبیه‌سازی شده، حتی بی‌وزنی و خطرهای واقعی سفرهای فضایی دخیل نبودند. یکی از فعالیت‌های مورد علاقه  فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی، خیره شدن از پنجره به زمین است. اما در ماموریت مریخ، سیاره ما به مانند یک تیله‌ی کوچک دیده می‌شود. هنوز هیچ‌کس نمی‌داند، فضانوردان به این وضعیت چه عکس‌العملی نشان می‌دهند. تا به‌حال هیچ انسانی به ماموریت فضایی نرفته که هیچ تماس تصویری و صوتی با زمین نداشته باشد.

از مریخ، زمین مانند یک نقطه کوچکِ آبی مایل به سبز در آسمان دیده می‌شود. به این طریق تصور زمین در ذهن فرد عوض می‌شود. در چنین حالتی همه ذهنیاتی که برای فرد مهم است، خیلی دور و کوچک به نظر می‌رسد که می‌تواند اثر روانی شدیدی روی فضانوردان داشته باشد. با این حال، جذابیت مریخ به حدی است که حتی وقتی شرکت مارس وان اعلام کرد که می‌خواهد چهار نفر را در سال ۲۰۲۴ به سفر بدون بازگشت به مریخ بفرستد، بیش از ۲۰۰ هزار نفر ثبت نام کردند. بعدا ۱۰۰ نفر از بین آنها انتخاب شدند که دو هم‌وطن ایرانی هم در بین ۱۰۰ نفر نامزد نهایی سفر به ماه انتخاب شدند. بدین ترتیب، اگر بتوانیم تکنولوژی را برای سفر به مریخ توسعه دهیم، به نظر می‌رسد که آدم‌های شجاع زیادی هستند که خطرات سفر به مریخ را به جان می‌خرند و داوطلب سفر بدون ‌بازگشت به مریخ می‌شوند.

اما ناسا بارها شک و تردید خود نسبت به مارس وان و سایر پروژه‌های مریخ در بخش خصوصی را ابراز کرده است. این آژانس فضایی، طرح‌های خود را برای ارسال چندین مریخ‌نورد در چند دهه آینده اعلام کرده است. ناسا همچنین هدف نهایی خود را ارسال ماموریت سرنشین‌دار در دهه ۲۰۳۰ اعلام کرده که احتمالا با همکاری دیگری سازمان‌های فضایی دنیا انجام خواهد شد.