مريخنوردهاي دوقلو هنوز زندهاند و با سماجت به زمينيهايي كه بيش از يك سال است ميليونها كيلومتر دورتر از آنها، با نگاهي ناباورانه و آكنده از تحسين فعاليت آنها را دنبال ميكنند لبخند ميزنند.
به رغم پيشبيني اوليه دانشمندان كه اين مريخنوردها را تنها براي ماموريتي 90 روزه طراحي كرده و تصور ميكردند با آغاز فصل سرما در سياره سرخ خيلي زود تجهيزات پيشرفته آنها از كار ميافتد، دوقلوها نه تنها سرماي سخت مريخ را تاب آوردند كه حتي به نظر ميرسد توانمندتر از گذشته به كاوشهاي خود در سياره سرخ ادامه ميدهند.
مريخنورد «اسپيريت» (روح) چند روز پيش با انجام نخستين كوه پيمايي در مريخ، نماي بينظيري را از فراز اين سياره به تصوير كشيد.
در همين حال همزاد ديگر اسپيريت به نام «آپورچونيتي»(فرصت) به اكتشاف ناحيه «مريدياني پلانوم» در سوي ديگر سياره سرخ ادامه مي دهد.
به گزارش خبرنگار «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، كاوشگرهاي مريخنورد «روح» (SPIRIT) و «فرصت» (OPPORTUNITY) كه به ترتيب در 14 دي و 5 بهمن ماه سال 82 بر خاك اين سياره سرخ فرود آمدند، ماموريت ابتدايي سه ماهه خود را در ماههاي فروردين و ارديبهشت 83 با موفقيت به پايان رساندند اما دوام و عمر طولاني غير منتظره اين دو كاوشگر ناباورانه به دانشمندان امكان داده كه همچنان به كاوشهاي خود در سياره سرخ ادامه دهند.
مديريت برنامههاي اكتشافات مريخ ناسا را دكتر فيروز نادري، دانشمند برجسته ايراني بر عهده داشت كه چندي پيش به دليل عملكرد موفق خود به مديريت ماموريتهاي منظومه شمسي ناسا ارتقا يافت.
وي، فروردين ماه 1379 در شرايطي اين مسئوليت را پذيرفت كه دو ماموريت مهم قبلي اعزام سفينه به مريخ ناسا با شكست مواجه شده بود.
علاوه بر دكتر نادري، متخصصان و پژوهشگران ايراني ديگري نيز در بخشهاي مختلف ناسا در طراحي، ساخت، پرتاب و هدايت اين مريخنوردها نقش داشتهاند كه يكي از آنها دكتر بهزاد رئوفي است كه مسئوليت جهتيابي و كنترل اين مريخنوردها را تا زمان رسيدن به مريخ بر عهده داشته است.
وي هم اكنون در حال كار بر روي مريخنشين ديگري است كه قرار است دو سال ديگر به سوي سياره سرخ پرتاب شود.
سرويس علمي پژوهشي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا) كه پيش از اين در گفتوگو با دكتر فيروز نادري نقطه نظرات وي را درباره ماموريتهاي مريخ ناسا به ويژه ماموريت مريخنوردهاي دوقلوي ناسا جويا شده بود در گفتوگو با دكتر رئوفي از مسئوليتها و تلاشهاي وي در اين ماموريت، نحوه برنامهريزي اجراي اين ماموريت و چگونگي طراحي سيستمهاي جهتيابي و كنترل آن، دستاوردهاي ماموريت مريخنوردها، طرحهاي آتي مريخ ناسا، دستاوردهاي اين ماموريت، و... و بالاخره حضور دانشمندان ايراني در ناسا پرسيده است.
رئوفي كه در سال 1335 در اهواز به دنيا آمده در اواخر سال 1354 پس از پايان تحصيلات دبيرستان به شوق تحصيل در رشته هوافضا و فراگيري فن خلباني هواپيماهاي جنگي رهسپار آمريكا شد. اما ديري نگذشت كه علوم فضايي با جذابيتهاي خيرهكننده خود مسير زندگي اين دانشجوي جوان را تغيير داد به طوري كه پس از پايان تحصيلات خود تا مقطع فوقليسانس رشته هوافضا در سال 61 به سازمان هوافضاي آمريكا (ناسا) ملحق شد.
وي مدتي در مركز فضايي «هوستون» - يكي از پنج مركز عمده ناسا كه زمينه تخصصي آن ماموريتهاي فضايي سرنشين دار است - فعاليت كرد و پس از آن علاقه به دوردستهاي فضا او را به مركز فضايي «مريلند» كشاند.
زمينه فعاليت اين مركز همانند آزمايشگاه پيرانش جهت (JPL) ناسا عمدتا به ماموريتهاي فضايي راه دور اختصاص دارد كه امكان اعزام فضانورد در آنها وجود نداشته و عمدتا شامل پرتاب سيستمهاي رباتيك است.
رئوفي در مدت فعاليت خود در اين مركز علاوه بر همكاري در چند پروژه فضايي بر روي ماهوارههاي هواشناسي و انواع ديگر ماهوارهها كه در مدارهاي دور از زمين ميچرخند فعاليت كرد.
وي در سال 1991(1380) براي ادامه تحصيل به دانشگاه تگزاس برگشت و پس از پايان تحصيلات دكتري هوافضا تاكنون همكاري خود را با سازمان فضايي ناسا در آزمايشگاه پيشرانش جت (JPL) در كاليفرنيا ادامه داده است.
دكتر رئوفي در گفتوگو با ايسنا به حضور چشمگير دانشمندان و متخصصان ايراني در اين مركز مهم فضايي اشاره كرد و اظهار داشت: با اين كه ناسا اطلاعات مشخصي درباره مليت كاركنان خود ارائه نميدهد ولي تا جايي كه اطلاع دارم حداقل 100 نفر ايراني تنها در آزمايشگاه پيشرانش جت (JPL) ناسا فعاليت دارند. در ساير بخشهاي سازمان فضايي آمريكا نيز از سطوح بالاي مديريتي گرفته تا زمينههاي مختلف طراحي و اجراي پروژهها تعداد قابل توجهي از دانشمندان و مهندسان ايراني اشتغال دارند. مثلا در همين ماموريت مريخنوردهاي «فرصت» و «روح» علاوه بر من و دكتر نادري - كه مديريت كل ماموريتهاي مريخ ناسا را بر عهده داشت و مدتي پيش به رياست كل پروژههاي ناسا منظومه شمسي منصوب شد - حداقل سه چهار نفر ديگر از متخصصان و مهندسان ايراني همكاري داشتند.
وي خاطر نشان كرد: از جمله وظايف مهمي كه در ماموريت فرصت و روح به يكي از دانشمندان ايراني ناسا - دكتر صباحي - محول شده بود مسئوليت كل سيستم EDL (مرحله حساس فرود مريخ نوردها از زمان باز شدن چتر تا برخورد به سطح مريخ و بول گرفتن از سطح) بود كه با موفقيت كامل انجام شد.
دكتر رئوفي در ادامه با اشاره به كاوشهاي مريخنوردهاي دوقلو كه ضمن حركت در سطح سياره سرخ در برخورد باسنگهاي جالب توقف كرده و تركيب آنها را بررسي ميكنند، درباره نحوه كنترل مريخ نوردها و سطح هوشمندي آنها در تشخيص نمونههاي قابل بررسي اظهار داشت: همانطور كه ميدانيد اين رباتها داراي دوربين فيلم برداري نيستند و اصولا در زمان ساخت آنها سيستم ارتباطات اين قدر پيشرفته نبود كه بتوان حجم بالاي اطلاعات تصويري را به زمين انتقال داد بنابراين رباتها طوري طراحي شدهاند كه از لحاظ جهت يابي و حركت تا حد زيادي خودكفا باشند و بتوانند تا حدودي بدون كنترلهاي مستمر دانشمندان در مسير برنامه ريزي شده حركت كرده و از موانع عبور كنند.
هر يك از اين مريخ نوردها به حدود 10 دوربين مجهزند كه دو تا از آنها دوربينهايي هستند كه همانند چشم ربات عمل ميكنند و ميتوانند موانع پيش رو را شناسايي كرده و فاصله آنها را تخمين بزنند و سيستم رايانهيي رباتها اين توانايي را دارد كه مسير حركت ربات را طوري اصلاح كند كه چاله يا مانع مورد نظر را دور بزند يا از كنار آنها عبور كند؛ با اين حال رباتها توان تصميم گيري درباره اين كه از كدام سنگ تصوير برداري كنند يا كدام را بررسي كنند ندارند و برنامه ريزي در اين مورد توسط دانشمندان و بر اساس تصاوير 360 درجهيي كه رباتها هر چند وقت يكبار به فرمان آنها از اطراف خود تهيه ميكنند صورت ميگيرد.
اين دانشمند ايراني ناسا خاطر نشان كرد: دانشمندان و زمين شناساني كه تخصصشان مطالعه سياره مريخ است دائما تصاوير ارسالي از مريخ نوردها را بررسي ميكنند و بر اساس آنها سنگهايي را كه حدس ميزنند ميتواند اطلاعات بيشتري درباره گذشته مريخ به ما بدهد تشخيص داده و به ربات فرمان ميدهند كه به سراغ آنها رفته و تركيبشان را بررسي كند.
دكتر رئوفي درباره رهيافتهاي مريخ نوردهاي روح و فرصت درباره نشانههاي آب در گذشته سياره سرخ اظهار داشت: تا جايي كه اطلاع دارم مريخ نوردها - خصوصا فرصت - چند ماه پيش به نمونههاي جالبي از املاح هماتيتي دست يافتند كه 80 درصد منابع اين تركيب در زمين در مجاورت آب تشكيل شده است. البته با توجه به اين كه اين املاح در زمين در شرايط بدون آب هم تشكيل ميشوند پيدا كردن آن در مريخ - كه البته بر اساس اطلاعات ساير مريخ نوردها نيز وجود مقداري زيادي از آن در سياره سرخ محرز شده بود - به تنهايي دليل بر وجود آب نيست و اساسا يكي از اهداف اعزام مريخ نورد فرصت اين بود كه مشخص شود هماتيت موجود در مريخ از نوعي است كه در حضور آب تشكيل ميشود يا از نوع ديگر است كه خوشبختانه بررسيهاي اين مريخ نورد نشان داد كه اين هماتيتها در حضور آب تشكيل شده است؛ البته مقدار آب موجود در گذشته مريخ و اين كه در حد يك نهر كوچك، رودخانه، دريا يا اقيانوس بوده مشخص نيست و پي بردن به اين مساله بخشي از اهداف ماموريت بعدي اعزام ربات مريخنشيني است كه در حال حاضر مشغول كار بر روي آن هستيم.
وي تصريح كرد: در اين ماموريت قصد داريم ربات غير متحركي را به نزديكيهاي قطب شمال - بين عرض جغرافيايي 65 تا 75 درجه شمالي - مريخ اعزام كنيم. از سالها پيش دانشمندان به وجود يخ در قطبهاي مريخ پي برده بودند ولي مشخص نبود كه اين يخها مربوط به آب است يا دي اكسيد كربن كه بررسيهاي مريخ نوردها در حدود 5/1 سال قبل نشان داد كه اين يخها ناشي از آب است.
دكتر رئوفي اضافه كرد: مريخ نشين بعدي ناسا كه قرار است سال 2007 به قطب شمال سياره سرخ پرتاب شود بر خلاف مريخ نوردهاي روح و فرصت متحرك نيست ولي قادر است با استفاده از بازوي رباتيك خود سطح مريخ را تا عمق نيم متر كاوش كرده و احتمال وجود ميكروارگانيسمها و تركيبات ارگانيك و امكان حيات تك سلولي در اين سياره را در گذشته يا حال بررسي كند.
اين دانشمند ايراني در ادامه گفت و گو با ايسنا درباره سيستم ناوبري ماموريت مريخ نوردهاي روح و فرصت كه با مشاركت وي طراحي شده است، اظهار داشت: سيستم ناوبري فضاپيماها شامل دو بخش تعيين مسير حركت فضاپيما (جهت يابي) و كنترل فضاپيما در اين مسير است. از آنجا كه فضاپيماها در هنگام پرواز همانند كشتيهايي كه در دريا حركت ميكنند جاده و مسير مشخصي ندارند، تعيين دقيق مقصد، مسير حركت، موقعيت آنها در هر لحظه و بردار حركتي آنها كاملا ضروري است چون اگر هدف ماموريت استقرار يك فضاپيماي مدارگرد مثلا قرار دادن كاوشگر براي گردش به دور يك سياره باشد اگر فضاپيما به جاي رسيدن به مدار 400 كيلومتر در مدار 399 كيلومتر قرار بگيرد مشكل چنداني پيش نميآيد ولي اگر قرار باشد فضاپيما در سياره فرود آيد، تعيين مسير و كنترل آن بايد بسيار دقيق تر باشد چون اگر مثلا فضاپيمايي به جاي اين كه با سرعت 6 كيلومتر بر ثانيه به اتمسفر برخورد كند با سرعت 7 يا 5/7 كيلومتر بر ثانيه به اتمسفر برسد ممكن است در برخورد با سطح فوقاني جو اسكيپ كرده و كاملا از مسير خود منحرف شود.
رئوفي خاطرنشان كرد: براي تعيين مسير فضاپيما بايد نيروي جاذبه تمام كرات و نيروها و عوامل متعدد ديگر از جمله بادهاي خورشيدي را كه بر حركت فضاپيما موثرند محاسبه كرده و بر اساس برآيند آنها مسير حركت فضاپيما را در آينده تعيين كرد كه البته اين محاسبات هميشه با مقداري انحراف همراه است.
وي افزود: مرحله بعدي ناوبري، كنترل حركت فضا پيما و اصلاح انحرافات احتمالي است كه البته در اين مرحله نيز به دليل خطاي ابزارهاي اندازه گيري و ساير عوامل مقداري خطا وجود دارد. مثلا اگر بخواهيم براي اصلاح مسير فضاپيما شتاب موتور و سرعت حركت فضاپيما را مقداري تغيير دهيم خود موتورها مقداري خطا دارند كه مجموعه اين خطاها هر بار باعث ميشود كه مسير حركت فضاپيما هميشه مقداري از آنچه كه بايد باشد منحرف شود. بنابراين در طول حركت يك فضاپيما بسته به نوع ماموريت و ميزان دقتي كه در رسيدن به مقصد نهايي فضاپيما لازم است بايد ابتدا هر چند ماه يك بار و در اواخر ماموريت هر چند روز يك بار محاسبات مربوطه را تكرار كرده و سرعت و مسير حكرت فضاپيما را اصلاح كرد.
دكتر رئوفي در پاسخ به اين سوال ايسنا كه برنامه ريزي براي پرتاب مريخ نوردهاي دوقلوي ناسا از كي آغاز شده بود اظهار داشت: اين قبيل ماموريتها از زمان ارائه طرح تا پرتاب معمولا حدود چهار سال طول ميكشد. روند طراحي اين پروژهها به اين صورت است كه ابتدا گروههاي مختلف دانشمندان كه ميخواهند تحقيقاتي را درباره سيارات انجام دهند هر يك پروپوزال و درخواست اوليه خود را به ناسا ارائه ميدهند. سازمان فضايي آمريكا اين طرحها را به مراكز مختلف خود نظير JPL ارائه ميكند كه هر كدام بودجه و ملزومات مورد نياز براي عملياتي كردن اين طرح را برآورد كرده و اعلام ميكنند. در اين مرحله ناسا از بين درخواستهاي ارائه شده تعدادي از آنها را كه از نظر تكنولوژي و هزينه معقول تر هستند انتخاب ميكند كه معمولا اجراي اين طرحها حدود چهار سال طول ميكشد. ماموريت مريخ نوردهاي فرصت و روح از نظر زمان اجرا جزو كوتاه ترين ماموريتهاي ناسا بود كه تير ماه 79 (2000) تصويب شد و خردادماه و تير ماه سال 82 يعني در كمتر از سه سال به فضا پرتاب شدند كه از اين لحاظ ماموريت مريخ نوردهاي اخير كاملا استثنايي بود.
وي درباره نقش و مسئوليت خود در اين پروژه گفت: يكي از مسئوليتهاي من در اين طرح محاسبه سوخت مريخنوردها و طراحي مانورهايي بود كه بايد مرتبا براي اصلاح مسير آنها در طول پرواز صورت ميگرفت.
محاسبه ميزان سوخت فضاپيماها بر اساس نوع موتورها، مدار مورد نظر، ميزان دقت هدف و كنترلهاي مسير انجام ميشود و بر اساس آن حجم تانك سوخت فضاپيما و اندازه آن و در نتيجه اندازه موتور فضاپيما محاسبه ميشود.
مساله مهمي كه با توجه به احتمال وجود آب در مريخ - كه اينك به يقين تبديل شده - و حيات احتمالي در آن سياره در ماموريت مريخ نوردها مطرح بود، پيشگيري از به همراه بردن هرگونه ميكروب با فضاپيماها بود. چون اين نگراني وجود دارد كه اگر يك آميب يا هر موجود زنده تك سلولي از طريق فضاپيما به مريخ منتقل شود ممكن است بتواند در اين سياره زنده مانده و تكثير شود و در نتيجه در ماموريتهاي آينده در صورت يافتن حيات احتمالي در مريخ نتوانيم به منشا مريخي آن مطمئن باشيم.
دانشمند ايراني آزمايشگاه پيشرانش جت (JPL) ناسا با اشاره به اين كه حتي در صورت استفاده از پيشرفته ترين روشهاي موجود ضد عفوني و حرارت دادن نيز نميتوان به زدودن تمامي ميلياردها ميكروبي كه ميتوانند با سفينه منتقل شوند مطمئن بود خاطر نشان كرد: براي پيشگيري از اين مساله بايد مسير حركت فضاپيما را طوري انتخاب ميكردم كه با احتمال خيلي زياد ميكروارگانيسمهاي زميني با فضاپيما منتقل نشوند و همچنين بخش سوم موشك پس از پرتاب به مريخ برخورد نكند. براي اين كار به جاي اين كه موشك را مستقيما به سمت سياره پرتاب كنيم نقطهاي دور از مريخ را در نظر گرفته و موشك اول فضاپيما را به طرف آن پرتاب ميكنيم. در نتيجه وقتي مرحله سوم موشك پرتاب از فضاپيما جدا شد تقريبا با هم در يك مسير حركت ميكنند كه البته فضاپيما به دليل داشتن موتور قابل كنترل است ولي مرحله سوم موشك ديگر قابل كنترل نبوده و در واقع يك زباله فضايي است كه به مريخ برخورد نميكند.
وي كه مسئوليت مانورهاي تصحيح مسير فضاپيماهاي حامل مريخ نوردها را بر عهده داشته است، خاطر نشان كرد: مسالهاي كه در اينجا وجود داشت اين بود كه تعداد مانورها نبايد آن قدر زياد باشد كه مستلزم مقدار زيادي سوخت بوده و از لحاظ هزينه طرح را غير اقتصادي كند يعني بايد نقطهاي با درجه بالاي اطمينان را مشخص كرد كه هم ما را از عدم برخورد مرحله سوم موشك با مريخ مطمئن كند و هم فضاپيما در آن نقطه به حد كافي سوخت به همراه داشته باشد كه بتوان مانورهاي لازم را انجام داد و مسير فضاپيما را اصلاح كرد.
دكتر رئوفي تصريح كرد: ماموريت مريخ نوردها طوري برنامه ريزي شده بود كه هر كدام شش مانور انجام دهند ولي خوشبختانه دقت كار به حدي بالا بود كه موفق شديم يكي را با سه و ديگري را با چهار مانور به هدف برسانيم.
دانشمند ايراني ناسا در پاسخ به سوالي درباره شرايط روحي حاكم بر اين پروژه با توجه به شكست ماموريتهاي قبلي ناسا در مريخ و ناپديد شدن مريخ نشين سازمان فضايي اروپا در فاصله كوتاهي قبل از ماموريت مريخنوردهاي دوقلو اظهار داشت: نگراني و فشارهاي روحي يكي از مهمترين مشكلات جدي اين ماموريت بود.
با توجه به شكست دو ماموريت قبلي ناسا توجه نه فقط مردم آمريكا بلكه تمام دنيا به اين ماموريت بود و اين نگراني وجود داشت كه در صورت بروز هرگونه مشكل در اين ماموريت، ناسا بودجه طرحهاي مريخ را شديدا كاهش دهد چون شكست اين ماموريت ضربه بسيار سختي براي ناسا بود و ميتوانست مشكلاتي جدي در جلب حمايت مردم آمريكا از طرحهاي فضايي اين سازمان ايجاد كند.
اين مساله فشار روحي سختي را براي دست اندركاران ماموريت مريخ نوردها ايجاد كرده بود ولي خوشبختانه هيچ مشكل مهمي در اين ماموريت بروز نكرد.
رئوفي در عين حال به ايسنا گفت: تنها مشكل اساسي كه پيش آمد ناشي از سيكل 11 ساله فعاليتهاي خورشيدي بود كه با وجود اطلاع از آنها نگراني خاصي در اين مورد نداشتيم ولي در اكتبر (اواخر مهر) ناگهان يك شعله خورشيدي بسيار قوي پديد آمد كه سيستم كنترل يكي از فضاپيماهاي كاوشگر مريخ را كه در آن موقع در مدار اين سياره بود مختل كرد.
اين مساله براي ما هم مشكل ايجاد كرد چون اين نگراني بود كه در هنگام گسيل پرتوهاي شديد ميزان ذرات باردار خورشيدي كه به فضاپيما برخورد ميكنند به حدي افزايش يابد كه در كار آن اختلال جدي ايجاد كند كه براي رفع اين خطر مانور را مقداري به تعويق انداختيم و به اين ترتيب از تنها مشكل پيش بيني نشده در طول ماموريت نجات پيدا كرديم.
وي درباره ماموريتهاي بعدي مريخ ناسا به ايسنا گفت: سازمان فضايي آمريكا تقريبا هر 22 ماه يكبار كه زمين و مريخ در مناسب ترين موقعيت نسبت به يكديگر قرار ميگيرند رباتهاي مريخ نشين يا مدارگردهايي را به سوي اين سياره پرتاب ميكند. اين موقعيت زماني است كه اگر از بالا به منظومه شمسي نگاه كنيم زاويه بين خط فرضي كه زمين را به خورشيد وصل ميكند با خط فرضي كه بين مريخ و خورشيد كشيده ميشود حدود 40 درجه باشد. اين حالت مناسب ترين موقعيت براي پرتاب فضاپيما به سوي مريخ است. ناسا در اين فواصل 22 ماهه معمولا يك بار مدارگرد و يك بار لندر (كاوشگري كه در سطح مريخ فرود ميآيد) به سوي اين سياره پرتاب ميكند. امسال مدارگرد MRO به مدار مريخ اعزام شد و دو سال ديگر (شهريور 86) مريخ نشيني كه در حال طراحي آن هستيم به سوي مريخ پرتاب ميشود؛ در سال 2009 مجددا شاهد اعزام يك مدارگرد و احتمالا دو مريخنورد بزرگتر و توانمندتر از مريخنوردهاي روح و فرصت به سوي سياره سرخ خواهيم بود.
دكتر رئوفي در پايان گفتوگوي خود با ايسنا با اشاره به اينكه زماني كه براي تحصيل هوافضا به آمريكا ميرفته، اين رشته در كشور وجود نداشته و وي با هدف بازگشت به ايران و راهاندازي اين رشته در كشور به خارج رفته است، اظهار داشت: برنامه من اين بود كه بعد از كسب مدرك دكتري به ايران برگردم و اين رشته را در دانشگاه تهران راهاندازي كنم ولي شرايط براي تحقق اين آرزو مهيا نشد ولي خوشحالم كه امروز اين رشته در دانشگاههاي كشور راهاندازي شده است. در حال حاضر با اينكه 28 سال است به ايران نيامدهام همواره و در هر موقعيت خود را يك ايراني ميدانم و همواره به فرزندانم هم كه متولد آمريكا هستند ميگويم كه بيش از هرچيز ايراني هستند.
گفتوگو: علي شمس
انتهاي پيام
نظرات