แผนการในอนาคตของนาซ่าสำหรับการสำรวจดาวอังคาร

เครดิตรูปภาพ: NASA / JPL
ตั้งแต่พวกเขามาถึงดาวอังคารหุ่นยนต์สองคนของเราได้ส่งภาพและข้อมูลที่เหลือเชื่อจากหนึ่งในเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของเราในระบบสุริยะ วัตถุประสงค์หลักทางวิทยาศาสตร์ของ Mars Exploration Rovers (MERs) คือการกำหนดระดับการกระทำที่ผ่านมาของน้ำของเหลวบนดาวอังคารที่มีอิทธิพลต่อสภาพแวดล้อมของดาวเคราะห์แดงเมื่อเวลาผ่านไป

ในขณะที่ไม่มีหลักฐานโดยตรงของน้ำของเหลวบนพื้นผิวของดาวอังคารวันนี้บันทึกกิจกรรมของน้ำที่ผ่านมาบนดาวอังคารสามารถพบได้ในหินแร่ธาตุและธรณีสัณฐานธรณีวิทยาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในคุณลักษณะเฉพาะการวินิจฉัยบางอย่างที่เราเชื่อว่าเกิดขึ้นใน การปรากฏตัวของน้ำ นั่นคือเหตุผลที่ MERs ทั้งสองติดตั้งเครื่องมือพิเศษเพื่อช่วยให้พวกเขาศึกษากลุ่มหินและดินที่หลากหลายซึ่งอาจมีร่องรอยการทำกิจกรรมทางน้ำที่ผ่านมาบนดาวอังคารและพิจารณาว่าดาวเคราะห์นั้นมีศักยภาพที่จะมีชีวิตในอดีตอันห่างไกลหรือไม่ หรือมีโอกาสน้อยกว่ามากในวันนี้

ข้อมูลที่นาซ่ารวบรวมได้ในระยะเวลาอันสั้นที่วิญญาณและโอกาสอยู่บนพื้นผิวของดาวอังคารได้เปิดเผยอย่างไม่น่าเชื่อ เรามีภาพที่แสดงหินและโครงสร้างพื้นผิวโดยละเอียดอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน เราเห็นด้านหนึ่งของดาวอังคารที่แตกต่างอย่างมากจากสิ่งที่เราพบในภารกิจที่ผ่านมาเพราะเรากำหนดเป้าหมายยานสำรวจพิเศษเหล่านี้เพื่อสำรวจสถานที่ที่เรารู้ว่าน่าสนใจ

แม้ว่าเราจะพอใจกับข้อมูลและรูปภาพที่เราได้รับมาอย่างไม่น่าเชื่อและหวังว่าจะมีอีกมากมาย แต่เราต้องไม่ลืมว่าการเดินทางไปสำรวจดาวอังคารเป็นความพยายามที่ท้าทายอย่างยิ่ง อย่างที่ฉันเคยพูดหลายครั้งมาก่อน - ทั้งที่นี่บน Capitol Hill และในสื่อ - ดาวอังคารเป็นจุดหมายปลายทางที่น่าตื่นเต้นและน่าสนใจอย่างมากของระบบสุริยะ แต่มันก็เป็นเป้าหมายที่ยากอย่างเหลือเชื่อเนื่องจากประวัติศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วบ่อยครั้ง

การลงจอดและการเปิดตัวของโรเวอร์ทั้งสองนั้นเป็นภาพที่สมบูรณ์แบบซึ่งเป็นงานวิศวกรรมที่น่ากลัวในตัวของมันเองและสิ่งหนึ่งที่ทำให้ฉันภูมิใจในทีมดาวอังคารที่เก่งกาจและมีความสามารถของนาซ่า อย่างไรก็ตามเพื่อไม่ให้เรามีความมั่นใจมากเกินไปเกี่ยวกับชัยชนะบนดาวอังคารเราได้รับการเตือนถึงความท้าทายที่สำคัญที่ปฏิบัติการบนดาวเคราะห์สีแดงสร้างขึ้นเมื่อ Spirit rover นำเสนอทีม Mars ด้วยความท้าทายทางเทคนิคที่ร้ายแรง

วิญญาณสัมผัสลงในพื้นที่ของดาวอังคารที่รู้จักกันในชื่อว่า Gusev Crater เมื่อวันที่ 4 มกราคม 2547 หลังจากผ่านไปสิบแปดวันของการดำเนินการเกือบไร้ที่ติและหลังจากส่งคืนข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญรวมถึงภาพที่โดดเด่นของเนินเขาห่างไกล - และก้อนหิน Spirit rover พัฒนาปัญหาการสื่อสารที่ชัดเจนซึ่งเริ่มทำให้ทีมทั่วทั้งดาวอังคารยุ่งเหยิง ในวันต่อมาวิญญาณส่งสัญญาณไม่ต่อเนื่องมาให้เราและเราได้ส่งยานอวกาศจำนวนมากเพื่อพยายามวินิจฉัยลักษณะที่แท้จริงของปัญหา

เราสามารถระบุได้ว่าปัญหาเกี่ยวข้องกับซอฟต์แวร์และทีมงานของ JPL ได้พัฒนาขั้นตอนและโปรโตคอลที่จำเป็นเพื่อให้วิญญาณกลับมาทำธุรกิจ หากปัญหาการสื่อสารของ Spirit เป็นปัญหาด้านฮาร์ดแวร์เราจะต้องเจอกับปัญหาที่น่ากลัวมากขึ้นด้วยเหตุผลที่ชัดเจน ตอนนี้วิญญาณกำลังดำเนินการตามที่ตั้งใจไว้และดำเนินการสำรวจสภาพแวดล้อมของดาวอังคารต่อไป

การมีการส่งข้อมูลจริงจากการสืบเชื้อสายของ Spirit ไปยังพื้นผิวดาวอังคารยังให้ประโยชน์อย่างมากสำหรับทีมที่วางแผนการลงจอดยานสำรวจดาวอังคารครั้งที่สองโอกาส ข้อมูลการสืบเชื้อสายที่เกิดขึ้นจริงจากยานอวกาศลำแรกถูกนำมาใช้เพื่อยืนยันแบบจำลองของเราเกี่ยวกับพฤติกรรมของบรรยากาศและสภาพอากาศบนดาวอังคาร - แบบจำลองที่เราขึ้นอยู่กับการวางแผนการสืบเชื้อสายของโอกาส ข้อมูลจาก Spirit ระบุว่าในขณะที่การสืบเชื้อสายอยู่ภายในขอบเขตที่คาดการณ์ไว้ของแบบจำลองวิศวกรรมของเรามันใกล้เคียงกับขอบของระยะขอบที่คาดการณ์ไว้

ด้วยความรู้ใหม่นี้องค์การนาซ่าเลือกที่จะเปิดร่มชูชีพของโอกาสก่อนหน้านี้เพื่อให้การสืบเชื้อสายที่ช้าลงและการมาถึงที่อ่อนโยนยิ่งขึ้นบนดาวเคราะห์แดง เมื่อวันที่ 25 มกราคม 2004 โอกาสเด้งไปที่ฝั่งตรงข้ามของดาวอังคาร - ในพื้นที่ที่เรียกว่า Meridiani Planum - จากที่คู่ของมันได้ลงจอด

ตำแหน่งเชื่อมโยงไปถึงใหม่คือ "ห่างไกลจากโลก" จาก Gusev Crater ในระยะทางที่ไกลกว่า ภาพเริ่มต้นส่งในวันนั้นทำให้ทีมวิทยาศาสตร์หลงไหลเผยให้เห็นพื้นที่ของดินมืดและพื้นหินที่เป็นไปได้ - คุณลักษณะที่เราค้นหามานาน แต่ไม่เคยเห็นมาก่อนบนพื้นผิวของดาวเคราะห์ใด ๆ - สลับกับแผ่นดินดาวอังคารแดงที่คุ้นเคยมากขึ้น ภูมิภาคนี้ของดาวอังคารนักธรณีวิทยาดาวเคราะห์สนใจเพราะพวกเขาเชื่อว่ามันอาจมีแร่ออกไซด์จำนวนมากซึ่งเป็นแร่ที่เมื่อพบบนโลกมักจะก่อตัวขึ้นในที่ที่มีน้ำของเหลวคงอยู่ ตอนนี้เรารู้ว่าความสงสัยของพวกเขาถูกต้องแล้ว

ในวันที่ 2 มีนาคม 2547 องค์การนาซ่าประกาศว่ารถแลนด์โรเวอร์โอกาสพบหลักฐานที่ชัดเจนว่าพื้นที่ที่เรียกว่า Meridiani Planum นั้นเปียกชื้นครั้งหนึ่ง หลักฐานที่พบในหินโผล่ขึ้นมาทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปที่สำคัญนี้ เบาะแสจากองค์ประกอบของหินเช่นการปรากฏตัวของซัลเฟตและเกลือและคุณสมบัติทางกายภาพของหิน (เช่นซอกที่ครั้งหนึ่งเคยเติบโตผลึก) ช่วยทำให้เป็นกรณีของประวัติศาสตร์น้ำ พื้นที่นี้มีความน่าสนใจทางวิทยาศาสตร์และเราตั้งใจที่จะศึกษาในรายละเอียดเพิ่มเติมหวังว่าจะเปิดเผยความลับเพิ่มเติมของดาวเคราะห์สีแดง

ภารกิจสู่ดาวอังคารจะมีการเปิดตัวทุก ๆ สองปี (26 เดือน) เมื่อการจัดแนววงโคจรของโลกและดาวอังคารอนุญาตให้ใช้เชื้อเพลิงขั้นต่ำในการเดินทางไกล ในโอกาสเปิดตัวแต่ละครั้งนาซ่าวางแผนที่จะส่งยานอวกาศหุ่นยนต์ไปยังดาวอังคารเพื่อค้นหาหลักฐานของน้ำศึกษาหินและดินของโลกและพยายามตอบคำถามว่า“ ชีวิตเกิดขึ้นบนดาวอังคารหรือไม่” โครงการสำรวจดาวอังคารจะโจมตีคำถามนี้โดยพยายามทำความเข้าใจอย่างเป็นระบบสถานะปัจจุบันและวิวัฒนาการของบรรยากาศพื้นผิวและการตกแต่งภายในของดาวอังคารศักยภาพของชีวิตบนดาวอังคารในอดีตหรือปัจจุบันและพัฒนาความรู้และ เทคโนโลยีที่จำเป็นสำหรับการสำรวจในอนาคตของมนุษย์

โครงการดาวอังคารของนาซา
โปรแกรมนี้เป็นผลมาจากกระบวนการวางแผนอย่างเข้มข้นที่เกี่ยวข้องกับวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในวงกว้าง โปรแกรมรวมบทเรียนที่ได้เรียนรู้จากภารกิจก่อนหน้านี้และต่อยอดรวมถึงการตอบสนองต่อการค้นพบทางวิทยาศาสตร์จากภารกิจในอดีตและต่อเนื่อง นอกจาก MERs แล้วภารกิจที่ประกอบด้วยวิธีการสำรวจดาวอังคารอย่างเป็นระบบนี้คือ:

1. Mars Global Surveyor (MGS) - เปิดตัวในปี 1996 ภารกิจนี้ยังคงส่งคืนข้อมูลจำนวนมหาศาลเกี่ยวกับคุณสมบัติและองค์ประกอบพื้นผิวบรรยากาศดาวอังคารสภาพอากาศและแม่เหล็ก นักวิทยาศาสตร์กำลังใช้ข้อมูลที่รวบรวมจากภารกิจนี้เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับโลกโดยเปรียบเทียบกับดาวอังคารและสร้างชุดข้อมูลที่ครอบคลุมเพื่อช่วยในการวางแผนภารกิจในอนาคต MGS ยังทำหน้าที่ถ่ายทอดการสื่อสารโทรคมนาคมสำหรับภารกิจของ MER เช่นเดียวกับอุปกรณ์สำหรับถ่ายภาพยานอวกาศที่ลงจอดบนพื้นผิวเช่นโรเวอร์

2. Mars Odyssey - เปิดตัวในปี 2001 ยานอวกาศ Odyssey กำลังทำแผนที่แร่วิทยาและสัณฐานวิทยาของพื้นผิวดาวอังคารในขณะที่บรรลุการทำแผนที่โลกขององค์ประกอบองค์ประกอบของพื้นผิวและความอุดมสมบูรณ์ของไฮโดรเจนในชั้นดินตื้น แผนที่ไฮโดรเจนของมันแสดงให้เห็นน้ำแข็งจำนวนมากที่อยู่ใกล้ผิวน้ำในบริเวณขั้วโลกของดาวเคราะห์ มันยังทำหน้าที่เป็นรีเลย์โทรคมนาคมสำหรับภารกิจของ MER

3. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) - กำหนดเปิดตัวในปี 2548 MRO จะมุ่งเน้นไปที่การวิเคราะห์พื้นผิวในระดับใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อนในความพยายามที่จะทำตามคำแนะนำของน้ำที่ตรวจพบในภาพจากยานอวกาศ MGS และ Odyssey การสังเกตพื้นผิวและการวัดจากวงโคจร ตัวอย่างเช่น MRO จะวัดภูมิทัศน์ดาวอังคารหลายพันแห่งที่ความละเอียด 20 ถึง 30 เซนติเมตร (8-12 นิ้ว) เพื่อให้สามารถสังเกตขนาดของลูกบอลชายหาดขณะที่ทำแผนที่แร่ของพวกเขา สิ่งนี้จะช่วยให้นาซ่ากำหนดเป้าหมายห้องปฏิบัติการในอนาคตไปยังเว็บไซต์ที่ดีที่สุดเพื่อค้นหาหลักฐานของชีวิต

4. ฟินิกซ์ - มีกำหนดจะเปิดตัวในปี 2550 ภารกิจนี้จะดำเนินการตรวจสอบน้ำแข็งที่อยู่กับพื้นผิวบนพื้นดินดาวอังคารเช่นเดียวกับการค้นหาโมเลกุลอินทรีย์และการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศที่ทันสมัย มันมีเป้าหมายที่จะ "ติดตามน้ำ" และวัดโมเลกุลของตัวบ่งชี้ที่ไซต์ละติจูดสูงซึ่ง Mars Odyssey ค้นพบหลักฐานของความเข้มข้นของน้ำแข็งขนาดใหญ่ในดินบนดาวอังคาร ฟีนิกซ์ได้รับเลือกให้เป็นภารกิจแรกของการแข่งขัน Mars Scout

5. ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ Mars (MSL) - กำหนดการเปิดตัวในปี 2009 รถแลนด์โรเวอร์รุ่นต่อไปนี้แสดงถึงการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในการวัดพื้นผิวและปูทางสำหรับการส่งคืนตัวอย่างในอนาคตและภารกิจทางชีววิทยา มีการวางแผนแหล่งพลังงานระยะยาวเพื่อให้ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์สามารถทำการทดลองได้นานถึงสองปี เครื่องมือสำหรับห้องปฏิบัติการพื้นผิวนี้อาจแสดงหลักฐานโดยตรงของวัสดุอินทรีย์หากมีอยู่และจะสามารถค้นหาได้ถึงหลายฟุตใต้พื้นผิว MSL ยังจะสาธิตเทคโนโลยีสำหรับการลงจอดที่แม่นยำและการหลีกเลี่ยงอันตรายเพื่อเข้าถึงสิ่งที่อาจเป็นไปได้ แต่ไซต์ทางวิทยาศาสตร์ที่เข้าถึงได้ยาก ตำแหน่งลงจอดจะขึ้นอยู่กับการสำรวจของยานสำรวจดาวอังคาร ในทศวรรษต่อมาระหว่าง 2011-2018, NASA วางแผนเพิ่มเติมวงโคจรวิทยาศาสตร์โรเวอร์และแลนเดอร์และภารกิจแรกในการคืนตัวอย่างอังคารที่มีแนวโน้มมากที่สุดบนโลก

กลยุทธ์ปัจจุบันเรียกร้องให้ภารกิจส่งคืนตัวอย่างแรกที่จะเปิดตัวภายในปี 2014 ตัวเลือกที่จะเพิ่มอัตราของภารกิจที่เปิดตัวและ / หรือเร่งกำหนดเวลาการสำรวจอย่างมีนัยสำคัญนั้นอยู่ระหว่างการศึกษา การพัฒนาเทคโนโลยีสำหรับความสามารถขั้นสูงเช่นเครื่องมือวิทยาศาสตร์พื้นผิวที่มีขนาดเล็กและการเจาะลึกไปหลายร้อยฟุตจะถูกดำเนินการในช่วงเวลานี้

NASA ได้พัฒนาแคมเปญเพื่อสำรวจดาวอังคารซึ่งจะเปลี่ยนแปลงและปรับตัวตามกาลเวลาเพื่อตอบสนองต่อสิ่งที่ค้นพบและเรียนรู้ในแต่ละภารกิจ แผนดังกล่าวมีจุดมุ่งหมายที่จะเป็นโปรแกรมระยะยาวที่แข็งแกร่งยืดหยุ่นได้ซึ่งจะมอบโอกาสในการประสบความสำเร็จสูงสุด เรากำลังย้ายจากยุคแรกของการทำแผนที่โลกและการสำรวจพื้นผิวที่ จำกัด ไปสู่วิธีการที่เข้มข้นและตอบสนองต่อการค้นพบ เราจะสร้างสถานะที่ยั่งยืนในวงโคจรรอบดาวอังคารและบนพื้นผิวด้วยการสำรวจระยะยาวของสถานที่ที่น่าสนใจและน่าสนใจทางวิทยาศาสตร์มากที่สุดในโลก

เราวางแผนที่จะ“ ติดตามน้ำ” เพื่อในอนาคตที่ไม่ไกลเกินไปเราอาจรู้คำตอบของคำถามที่ไกลโพ้นที่สุดเกี่ยวกับดาวเคราะห์สีแดงที่มนุษย์เราได้ถามมาหลายชั่วอายุคน: ชีวิตเกิดขึ้นที่นั่นหรือไม่ และชีวิตมีอยู่ที่นั่นตอนนี้หรือไม่?

อะไรต่อไป
เมื่อวันที่ 14 มกราคม 2546 ประธานาธิบดีบุชประกาศวิสัยทัศน์ใหม่ของเขาสำหรับโครงการอวกาศของนาซ่าและประเทศชาติและเมื่อเดือนที่แล้วงบประมาณของประธานาธิบดีปี 2548 ได้รับการปล่อยตัว ทั้งสองเหตุการณ์สนับสนุนและเสริมสร้างวิสัยทัศน์ของนาซ่าสำหรับการสำรวจดาวอังคารในอีกสิบปีข้างหน้า วิธีการที่ครอบคลุมหุ่นยนต์ของนาซ่าในการสำรวจดาวอังคารและการเรียนรู้ความซับซ้อนของสภาพแวดล้อมนั้นไม่เพียง แต่จะบรรลุเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่ระบุไว้ในประจักษ์พยานเท่านั้น แต่ยังจะทำหน้าที่เป็นรากฐานที่มั่นคงสำหรับวิสัยทัศน์ของประธานาธิบดีในที่สุด .

แหล่งต้นฉบับ: นิตยสาร Astroiology