فناوری‌های به کار گرفته شده در مریخ نورد «پشتکار» معرفی شد
پنجشنبه گذشته در ساعت 21:55 به وقت اروپای مرکزی معادل 25 دقیقه پس از نیمه‌شب ایران کاوشگر «پشتکار» هفت ماه پس از پرتاب خود با موفقیت روی سطح کره مریخ فرود آمد تا نخستین گام عملی برای بررسی امکان زندگی انسان در این سیاره برداشته شود و این کاوشگر هوشمند دقایقی پس از رسیدن به کره مریخ اولین عکس از محیط اطراف خود را به زمین ارسال کرد.
محل فرود کاوشگر «پشتکار» روی سطح مریخ دشوارترین موقعیتی بود که تاکنون برای فرود روی این سیاره انتخاب شد و این فرود به قدری دشوار و پیچیده بود که سازمان فضایی ناسا از آن به عنوان «هفت دقیقه وحشت» یاد کرد.
«پشتکار» در این بازه زمانی باید سرعت خود را از 20 هزار کیلومتر در ساعت به صفر می‌رساند تا بتواند روی سطح مریخ بنشیند. این روزها کاوشگر مریخ در حال انجام تمام بررسی‌های علمی است تا مشخص شود که آیا هرگز حیات روی مریخ وجود داشته است یا خیر؛ برای رسیدن به این هدف، کاوشگر «پشتکار» به فناوری‌های نوآورانه پیچیده و منحصر به‌فردی تجهیز شده است که برای اطمینان از پرتاب موفقیت‌آمیز، زنده ماندن در آب، فعالیت در هوای سخت مریخ و تلاش برای جست‌وجوی علائم حیات در مریخ مورد استفاده قرار می‌گیرند. سازمان فضایی ناسا هم‌اکنون با گذشت حدود یک هفته پنج فناوری اصلی که باعث شد «پشتکار» این مأموریت را با موفقیت به انجام برساند، معرفی کرده است.
این بالگرد کوچک
باید توجه داشته باشید که «پشتکار» بدون کمک دوستانش نمی‌توانست به مریخ برسد. نشریه IEEE Spectrum در گزارش جدید خود توضیح داد: «زیر واگن برقی این مریخ نورد یک دستگاه هلیکوپتر خودران کوچک به نام Ingenuity تعبیه شده است، اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، این نخستین دستگاه پرنده است که بر فراز سیاره دیگری به پرواز درمی‌آید و در آسمان غیر از کره زمین حرکت می‌کند».
پرواز پهپاد بدون سرنشین در مریخ به دلیل شرایط آب و هوایی سخت و هوای کم یک چالش بسیار بزرگ است،حتی وزش باد ساده هم می‌تواند برای هلیکوپتر کوچک مشکل‌ساز باشد، زیرا فشار جو مریخ یک صدم فشار جوی زمین است.
در ادامه گزارش نشریه IEEE گفته شد: «کاوشگر «پشتکار» به اندازه یک دستگاه اتومبیل ساخته شده است که وزن آن 1025 کیلوگرم محاسبه میشود و هلیکوپتر بدون سرنشین مخصوص آن تنها 1.8 کیلوگرم وزن دارد و اندازه آن معادل یک جعبه دستمال کاغذی است. بال‌های دوگانه آن از جنس فیبر کربنی روی هم قرار می‌گیرند و در جهت مخالف 2400 دور در دقیقه می‌چرخند که میانگین سرعت آنها پنج برابر بیشتر از سرعت هلیکوپترهای زمینی است. اگر سرعت آنها کندتر باشد، وسیله نقلیه خودران نمی‌تواند از سطح مریخ بلند شود؛ هرچه این بال‌های کوچک سریع‌تر بچرخند و لبه‌های بیرونی «روتور»ها به سرعت مافوق صوت نزدیک‌تر شوند، امواج شوک ایجاد می‌کند و در نهایت پایداری این بالگرد خودران را باعث می‌شوند».
مأموریت کاملاً خودران
در این مأموریت پیچیده نه تنها بالگرد هوشمند Ingenuity به صورت خودران و بدون کنترل انسان عمل می‌کند، بلکه کاوشگر «پشتکار» نیز نمونه پیشرفته تمام فناوری‌های هوشمندی را که ما هم‌اکنون در اتومبیل‌های خودران در اختیار داریم شامل میشود.
به گفته ناسا، مهندسان برای «پشتکار» بیش از تمام مریخ نوردها سیستم های هوشمندانه خودران را در نظر گرفته‌اند تا این کاوشگر بتواند طیف گسترده‌تری از عملیات روزانه را پوشش دهد و بدون اینکه منتظر دستور مهندسان زمینی بماند، به صورت خودکار وارد عمل شود.
این کاوشگر بسیار سریع‌تر از تمام دستگاه‌هایی کار می‌کند که تا امروز به فضا پرتاب شده‌اند و فناوری منحصر به‌فردی که در این زمینه به کار گرفته شده است امکان می‌دهد تا کاوش در ماه، مریخ و سایر اجرام آسمانی برای سایر فضاپیماها در آینده کارآمدتر باشد.
«پشتکار» به گونه‌ای طراحی شده است که پیچیده‌ترین مأموریت‌ها را هم می‌تواند به تنهایی انجام دهد، زیرا بدنه آن حسگرها و الگوریتم‌های یادگیری ماشینی را در خود جا داده است که تمامی آنها در نهایت به دو رایانه متصل می‌شوند و اینها دو قطب اصلی تصمیم‌گیری برای مریخ نورد جدید هستند. این دو رایانه به قدری هوشمند عمل می‌کنند که امکان عبور کاوشگر از سخت‌ترین مناطق سطح مریخ را هم فراهم می‌آورند.
لیزرها به دنبال حیات
«پشتکار» در اصل به عنوان یک متخصص زمین شناس عمل می‌کند. این کاوشگر به‌منظور جست‌وجوی حیات در مقیاس میکروبی یک دستگاه طیف سنج تجزیه لیزری از راه دور با نام SuperCam و با دقت 1064 نانومتر را مورد استفاده قرار می‌دهد و از آن برای بررسی سنگ و خاک استفاده می‌کند.
ناسا در مورد این فناوری هوشمند می‌گوید: «سیستم SuperCam به گونه‌ای طراحی شده است که می‌تواند برای مطالعه اهداف سنگی کوچکتر از نقطه‌ای که با مداد روی کاغذ سفید ترسیم می‌کنید از فاصله دورتر از 7 متری اشعه لیزر را شلیک کند».این فناوری لیزری بسیار مفید است، زیرا به راحتی از گرد و غبار عبور می‌کند و SuperCam از این طریق می‌تواند دید واضح‌تری از اهداف داشته باشد و در نتیجه داده‌های دقیق‌تری را به دست آورد.
بازوی هوشمند کند و کاو
روش دیگر «پشتکار» برای جمع‌آوری نمونه‌ها و داده‌ها از طریق بازوی روباتیکی انجام میشود که 213 سانتی‌متر طول دارد. این ابزار هوشمند دقیقاً مشابه بازوی انسانی با اتصالات متحرک ساخته شده است و به «پشتکار» امکان می‌دهد با استفاده از ابزارهای ویژه به استخراج هسته از سنگ‌ها بپردازد، تصاویر میکروسکوپی تهیه کند و ترکیبات اولیه و همچنین ترکیبات معدنی سنگ‌ها و خاک مریخ را مورد تحلیل قرار دهد.
این بازوی روباتیک که از آن با نام «برج متحرک» هم یاد میشود چندین دوربین هوشمند و پیشرفته را در خود جا داده است و حتی یک حسگر ویژه برای محافظت از روبات در تماس‌های نادرست با سطح مریخ برای کاهش آسیب دیدگی به آن هم در نظر گرفته شده است.
پخش مستقیم تصاویر
در حالی که مقابل گیرنده تلویزیون در منزل خود نشسته‌اید، «پشتکار» مریخ را مقابل چشمان شما نمایان می‌کند. این فضاپیما و دست روباتیکی که به آن متصل شده است در مجموع 23 دستگاه دوربین دیجیتالی هوشمند را شامل می‌شوند که بیشترین تعداد دوربین در تمام مأموریت‌های بین سیاره‌ای تاریخ است.
دوربین‌های «پشتکار» به محض فرود این فضاپیما روی سطح مریخ اولین تصاویر را برای زمین مخابره کردند تا همگان بتوانند سطح این سیاره را مشاهده کنند و دانشمندان مطالعات خود را بهتر و دقیق‌تر پیش ببرند. دوربین‌های هوشمند نصب شده روی این کاوشگر به مهندسان و محققان کمک می‌کنند تا منظره یک جهان ناشناخته را درک کنند. سازمان فضایی ناسا هم‌اکنون تمام تصاویر خام و پردازش نشده را که توسط «پشتکار» به زمین مخابره شده است روی وب‌سایت ویژه مخصوص این مأموریت فضایی منتشر کرده است که عموم مردم می‌توانند آنها را مشاهده کنند.البته باید توجه داشته باشید اینها فناوری‌های اصلی به کار گرفته شده در «پشتکار» است و در کنار آن تعداد زیادی فناوری‌های دیگر هم وجود دارد که پرتاب، پرواز، فرود و انجام مأموریت را برای این مریخ نورد جوان ممکن می‌کند؛ باید دید «پشتکار» چگونه می‌تواند احتمال زندگی انسان در سیاره دیگر را بررسی کند تا شاید در آینده پا را از سطح کره زمین فراتر ببریم.