فرمول سفر به مریخ

فرادید؛ برای پرتاب فضاپیما از زمین به مریخ، زمان خاصی در نظر گرفته می‌شود که به پنجره پرتاب معروف است. از آنجایی که مریخ و زمین با سرعت‌های متفاوتی به دور خورشید می‌چرخند، این پنجره پرتاب تقریبا هر 26 ماه یکبار اتفاق می‌افتد.

به گزارش فرادید؛ این زمان، طوری محاسبه و انتخاب می‌شود که صرف زمان و سوخت حداقل باشد؛ یعنی مریخ و زمین در حداقل فاصله باشند. حداقل مسافتی که کپسول باید تا رسیدن به مریخ طی کند، لزوما به اندازه حداقل فاصله زمین و مریخ نیست. از زمان پرتاب موشک تا رسیدن به مقصد، زمین و مریخ هر دو مسافت قابل توجهی را می‌پیمایند و موقعیت زمین و مریخ باید در زمان رسیدن مریخ نورد محاسبه شود؛ نه در زمان پرتاب موشک.

از سوی دیگر، طی کردن یک مسیر خطی مستقیم بین زمین و مریخ، نیازمند صرف انرژی و سوخت بسیار زیادی است. پس به صرفه‌تر است که کپسول یک مسیر منحنی (بخشی از یک مدار واسط) را طی کند تا مریخ برسد. طول این مسیر بیش از 400 میلیون کیلومتر است و حدودا 7 ماه طول می‌کشد.

بشر از زمانی که به ماه رسید، هدف بعدی خود را مریخ تعیین کرد. اگرچه انسان هنوز روی این سیاره سرخ فرود نیامده، اما ناسا بعد از مسافرتی 300 میلیون مایلی (485 میلیون کیلومتری) توانسته است جدیدترین کاوشگر رباتیک خود با نام «استقامت» را با موفقیت روی مریخ فرود آورد.

این ربات که نهمین فضاپیمای نشسته بر سطح مریخ است، نقطه عطفی در شروع ماموریتی جدید برای جست‌وجو درباره نشانه‌های زندگی در گذشته این سیاره به شمار می‌رود.

برای هدایت کپسول حامل مریخ نورد Perseverance شش مانور تصحیح مسیر برنامه ریزی شده است. اتاق کنترل زمین، با این مانور‌ها از مسیر دقیق فضاپیما و محل فرود را در دهانه Jezero اطمینان حاصل می‌کند. ضمن اینکه در طول مسیر، ابزارها، جهت آنتن و پنل‌های خورشیدی بررسی می‌شود تا در راستای درستی قرار گرفته باشند.

اما مهمترین و حساس‌ترین بخش فرایند فرود، هفت دقیقه پایانی است که هیچ کنترلی روی فضاپیما نیست و کپسول تمام مراحل ورود به جو، کاهش سرعت و فرود روی سطح را خودکار انجام میدهد. فرایند فرود پرسویرنس شبیه مریخ نورد کیوریاسیتی است.

در مرحله کاهش سرعت، یک جرثقیل رباتیک شبیه یک جت پک از درون کپسول رها می‌شود و به کمک هشت موتور، سرعت را تا حد تعلیق در آسمان کاهش می‌دهند. سیستم جرثقیل مانند، مریخ نورد را با چند کابل مهار به سطح می‌رساند و سپس خود دور می‌شود و در جایی دیگر فرود می‌آید.

اگر همه چیز موفقیت آمیز باشد، نخستین سیگنال پرسوبیرنس پس از حدود 10 دقیقه پس از فرود به زمین می‌رسد و ماجراجویی این مریخ‌نورد دو میلیارد دلاری ناسا، تازه آغاز می‌شود.

علی‌رغم تلاش ادامه‌دار ناسا، فرستادن انسان به مریخ تا همین اواخر کاری غیرممکن به نظر می‌رسید؛ اما به گفته این آژانس فضایی، اکنون می‌توانیم طی دو دهه آینده، انسان را در مریخ فرود آوریم.

رسیدن به این سیاره به نوبه خود دستاوردی بی‌سابقه است، چرا که مریخ، بسته به مدار چرخش آن به دور خورشید، حدود 55 تا 400 میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد. به گفته ناسا، فاصله زمین تا مریخ به طور میانگین 225 میلیون کیلومتر است.

بنا بر وب‌سایت مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا، اگر بخواهیم با سرعت فعلی فضاپیما‌ها به مریخ برسیم، این سفر حدود 9 ماه طول خواهد کشید. فضاپیما‌های بدون سرنشین اعزامی به مریخ هم چیزی بین 128 تا 333 روز طول کشید تا به این سیاره سرخ برسند.

به گفته کرگ پتن، استاد فیزیک دانشگاه کالیفرنیا در شهر سن دیه‌گو، سفر به مریخ می‌تواند با مصرف سوخت بیشتر کوتاه‌تر شود، ولی چنین کاری اقدامی عاقلانه نیست.

در حال حاضر ناسا مشغول پیگیری طرحی پنج مرحله‌ای برای بردن فضانوردان به مریخ است، ولی محمتل‌ترین گزینه، احتمالا سفری است که رفت و برگشت از آن حداقل سه سال طول خواهد کشید.

سلامت فضانوردانی که به مریخ می‌روند به چند دلیل، یکی از چالش‌های اصلی برای دانشمندان و محققان است. به گفته دوریت دانویل، دبیر موسسه تحقیقات تطبیقی برای سلامت در فضا، اولین دلیل، طول مدت این سفر است.

از آنجا که فضانوردان برای سه سال در سفر خواهند بود، باید بتوان هر مشکل بهداشتی را که پیش می‌آید، در خارج از زمین رفع کرد. همین باعث می‌شود حتی کوچک‌ترین بیماری‌ها مایه نگرانی شود. دانویل گفت: «برای مثال داشتن یک سنگ کلیه ساده در فضا می‌تواند زندگی فرد را به مخاطره اندازد. علاوه بر دغدغه‌های معمول که برای چنین ماموریتی وجود دارد، ما با محیط شدیدا متخاصم فضا و فضای شدید داخل خود سفینه مواجه هستیم. بنابراین، با موقعیت‌هایی روبه‌رو خواهیم شد که فضانوردان باید بتوانند نیاز‌های بهداشتی و پزشکی خود را رفع کنند.»

محققان همچنین باید تاثیرات روانی چنین سفری را در نظر بگیرند، چرا که فضانوردان برای مدتی طولانی در فضا‌هایی کوچک کنار یکدیگر باقی خواهند ماند.

وقتی هم به این سیاره برسند، هنوز در لباس‌های فضانوردی خود محدود خواهند ماند چرا که نوسان دمای مریخ بسیار شدید است و در یک روز می‌تواند 170 درجه تغییر کند.

علاوه بر دمایی که معمولا به طور میانگین زیر صفر درجه است، هوای این سیاره هم عمدتا از دی‌اکسیدکربن تشکیل شده است.