امارات متحده عربی چطور در اولین تلاش خود یک فضاپیما به مریخ فرستاد؟

۱۹ ژوییه ۲۰۲۰، چند ماه پس از شروع همه‌گیری بیماری کووید ۱۹ که جهان را فلج کرده بود، یک فضا‌پیما از مرکز فضایی تانگاشیما، جزیره‌ای در جنوب ژاپن به فضا پرتاب شد.

این فضاپیمای کوچک کمی بیشتر از دو متر عرض داشت و وزنش تقریبا با وزن یک ماشین فورد فوکوس برابر بود. با این حال تعداد زیادی دوربین و طیف‌سنج در آن جا داده شده بود تا ماموریت قریب‌الوقوع خود در فاصله ۴۹۳ میلیون کیلومتری از زمین را انجام دهد. روی بدنه طلایی این فضاپیما یک آنتن رادیویی سیاه‌رنگ قرار داشت تا داده‌ها را از اعماق وسیع و سرد فضا به زمین ارسال کند.

این فضاپیما که «امید» نام داشت، نه آمریکایی بود، نه روسی و نه متعلق به اتحادیه اروپا. این اولین فضاپیمایی بود که آژانس فضایی امارات متحده عربی به خارج از مدار زمین می‌فرستاد. در صورت نتیجه دادن این پروژه، امید به اولین فضاپیمای متعلق به یک کشور عربی تبدیل می‌شد که به مریخ رسیده و امارات متحده عربی هم به جمع ۴ کشوری می‌پیوست که پیش از آن فضاپیمایشان با موفقیت در مدار مریخ قرار گرفته بود.

در حالی که امارات برای جشن پنجاهمین سالگرد تاسیس خود آماده می‌شد، آژانس هوایی این کشور با پرتاب این فضاپیما به سوی مریخ - آن هم در اولین تلاش خود - دست به قماری بزرگ زد. ماموریت امید جمع‌آوری اطلاعات از وضعیت آب و هوایی مریخ بود که تا پیش از آن هرگز روی آن مطالعه نشده بود.

ماموریت فضاپیمای امید در حالی آغاز شد که شش سال پیش از آن آژانس فضایی امارات متحده عربی حتی وجود هم نداشت.

فوریه ۲۰۲۲ به آژانس فضایی امارات متحده عربی رفتم. یک سال از زمانی که امید با موفقیت در مدار مریخ قرار گرفته بود، می‌گذشت.

برای اماراتی‌ها که آژانس فضایی‌شان تجربه چندانی نداشت، حتی رسیدن به مریخ هم دستاوردی بزرگ محسوب می‌شد. این کشور حالا پس از آمریکا، روسیه، چین و هند، پنجمین کشوری است که فضاپیما در مدار مریخ دارد، همین‌طور دومین آژانس فضایی پس از هند، که در اولین تلاش موفق به انجام چنین کاری شده است.

پیش از تاسیس آژانس فضایی امارات، این کشور ۷ ماهواره به فضا فرستاده بود که همه‌گی ساخت کمپانی‌های خارجی از جمله ایرباس اروپا، بوئینگ آمریکا و ست‌رک (Satrec) کره‌جنوبی بودند. آن‌ها در نهایت در ۲۰۱۸ اولین ماهواره خود را طراحی کردند: ماهواره دیده‌بانی زمین خلیفه‌ست که به دست گروهی از مهندسان اماراتی و با بهره‌گیری از امکانات شرکت ست‌رک در کره جنوبی ساخته شد.

خلیفه‌ست سال ۲۰۱۸ سوار بر موشک پروتون از پایگاه فضایی بایکونور قزاقستان به فضا پرتاب شد.

تصاویر با کیفیت بالای این ماهواره از فاصله ۶۱۳ کیلومتری زمین، در حوزه‌های مختلف از جمله برنامه‌ریزی شهری و امداد رسانی کاربرد داشت. اما خلیفه‌ست اهداف دیگری را هم دنبال می‌کرد که از جمله آن راه‌اندازی صنعت هوافضا در امارات بود.

سال ۲۰۲۰، عمران شرف ۳۸ ساله، مدیر پروژه مریخ امارات گفت: «امارات وقت صبر کردن نداشت و باید خیلی سریع روند ایجاد این ظرفیت‌ها را آغاز می‌کرد. پس برای این کار مریخ را در نظر گرفت.»

فضاپیمای امارات باید تا تا پیش از جشن ۵۰ سالگی تاسیس این کشور در اکتبر ۲۰۲۱ در مدار مریخ قرار می‌گرفت.

پروژه مریخ امارات تنها به دنبال برافراشتن پرچم این کشور در عرصه جهانی نبود. بلکه هدف اصلی این ماموریت ارائه کامل‌ترین تصویر ممکن از چرخه‌های آب و هوایی در سیاره مریخ بود که تاکنون مورد بررسی قرار نگرفته‌اند.

فضاپیمای امید برای انجام این ماموریت مجهز به سه ابزار مختلف بود.

یک دستگاه تصویربرداری با وضوح بالا برای سنجش میزان آب، یخ، گرد و غبار و ذرات معلق در جو مریخ، یک طیف‌سنج مادون قرمز برای بررسی میزان تابش از سطح این سیاره و جو آن از طریق اندازه‌گیری دمای سطح و میزان گرد و غبار موجود در جو.

همین‌طور طیف‌سنج مادون بنفش برای سنجش کل جو مریخ و مطالعه سطح هیدروژن و اکسیژن در آن.

ساره امیری، وزیر آموزش عمومی و فناوری آینده و رئیس آژانس فضایی امارات که قبلا مدیر علمی ماموریت مریخ هم بوده، گفت: «ما از چالش‌ها و خطری که پیش روی خود داشتیم آگاه بودیم و بر اساس اطلاعات قبلی می‌دانستیم شانس موفقیت‌مان ۵۰ درصد است. اما این را هم می‌دانستیم که این ماموریت چه موقعیت‌هایی برایمان ایجاد خواهد کرد. این برنامه‌ای بسیار مهم برای بخش هوافضا و به طور کل علم و فناوری کشور بود … ما به یک تیم نیاز داشتیم که انگیزه درونی لازم برای موفقیت این ماموریت را داشته باشد و بداند هدف نه فقط رسیدن به مریخ برای انجام تحقیقات علمی شگفت‌انگیز بلکه ایجاد تغییر در فرهنگ کشور و باز کردن روزنه‌ای از امید است.»

تیم دست‌اندر کار این پروژه با وجود داشتن انگیزه، مهارت و اراده کافی، با مانعی بزرگ روبرو شد. فضاپیمای امید قرار بود در ۲۰۲۰ به سمت مریخ پرتاب شود، اما درست در همین سال، سر و کله ویروس کرونا پیدا شد و دنیا را فرا گرفت.

حریم هوایی پر رفت و آمد دبی و شلوغی آب‌های خلیج فارس، پرتاب فضاپیما از امارات را غیرممکن کرده بود؛ بنابراین پرتاب باید از ژاپن انجام می‌شد. اما همه‌گیری ویروس کرونا پروژه را در آخرین لحظات با مشکل روبرو کرد.

امارات با دولت ژاپن وارد مذاکره شد و از آن‌ها خواست حرم هوایی خود را تا زمانی که فضاپیمای امید از امارات خارج شود، باز نگه دارد.

در نهایت فضاپیمای امید توسط یک هواپیمای ترابری آنتونوف متعلق به دوران شوروی سابق به توکیو منتقل و از آنجا هم با استفاده از یک شناور به مکان پایگاه فضایی تانگاشیما در جزیره به همین نام در جنوب ژاپن برده شد.

در بحبوحه همه‌گیری و با وجود تمامی محدودیت‌های مرتبط با کرونا و کار از خانه، فضاپیمای امید در ژوئیه ۲۰۲۰ سفر ۷ ماهه خود به مریخ را آغاز کرد و شمارش معکوس دست‌اندرکاران پروژه برای قرار گرفتن امید در مدار این سیاره آغاز شد.

در فوریه ۲۰۲۱، فضاپیمای امید در حال نزدیک شدن به مریخ بود.

دولت امارات متحده عربی، مراسمی ویژه ترتیب داد تا مردم با رعایت فاصله اجتماعی در محوطه بیرونی برج خلیفه جمع شوند و لحظات پایانی سفر فضاپیمای امید را رو روی صفحه نمایشی بزرگ دنبال کنند.

ساعت حدود ۱۹:۳۰ به وقت محلی (ساعت ۱۵:۳۰ به وقت گرینویچ)، فضاپیما که با سرعت ۱۲۰ هزار کیلومتر در ساعت به سمت مریخ در حرکت بود، مانور ۲۷ دقیقه‌ای ورود به مدار مریخ و کاهش سرعت خود را آغاز کرد. اگر این مانور شکست می‌خورد، امید به اعماق فضا پرتاب می‌شد.

یکی از اعضای تیم مطبوعاتی این پروژه به من گفت که مانور در فاصله بیش از ۲۳۰۰ کیلومتری از مکان در نظر گرفته شده (یعنی نزدیکترین فاصله مدار از مرکز جاذبه مریخ) آغاز شد.

در آن لحظات، فضاپیما قادر بود تنها برای چند دقیقه با زمین ارتباط برقرار کند و پس از آن که به سوی دیگر مریخ می‌رفت، به مدت ۱۵ دقیقه تمامی ارتباطش با زمین قطع می‌شد.

در حالی که جمعیت در دوبی انتظار خبر موفقیت ماموریت امید را می‌کشید، تأییدیه حدود ۱۱ دقیقه بعد در زمین دریافت شد و این تاخیر به دلیل زمانی بود که سیگنال‌های رادیویی برای طی مسافت ۱۹۰ میلیون کیلومتری میان مریخ و زمین نیاز داشتند. پروژه با موفقیت انجام شده بود و فضاپیمای امید در مدار مریخ قرارداشت.

خبر این موفقیت در سراسر جهان منتشر شد. امیری در مورد تجربه آن روز می‌گوید: «به نظر من غرورآمیز‌ترین لحظه، زمانی بود که اولین تصویر پردازش‌نشده از مریخ را دیدم. با توجه به مشکلات مربوط به دوربین فضاپیما، این تصویر فراتر از انتظاراتم بود. شگفت‌آور بود. می‌توانم ساعت‌ها در موردش حرف بزنم. یادم می‌آید به سمت یک نفر دویدم و گفتم: ببین چقدر زیباست. تصویر کمی سبز به نظر می‌آمد. او گفت: این دیگر چیست. من گفتم: نه تو متوجه نیستی و درکی از تصاویر پردازش‌نشده مثل این نداری.»

جرم مریخ کمی بیشتر از یک دهم جرم زمین است و فاصله‌اش از خورشید ۵۰ درصد بیشتر از زمین است. با این حال، جو هر دو سیاره شباهت‌های اساسی با هم دارند. مریخ هم مثل زمین کلاهک‌های یخی قطبی دارد و تغییرات فصلی آب و هوایی را تجربه می‌کند.

برخی پدیده‌های آب وهوایی در مریخ از جمله طوفان‌های شدید گرد و غبار با ابزار‌های ما در زمین قابل رویت هستند. وجود یخ متشکل از هیدروژن و اکسیژن در جو نازک مریخ، نشان می‌دهد این سیاره زمانی شرایط مناسب برای حیات میکروبی را دارا بوده. این در واقع وجود زندگی بر روی مریخ را تایید نمی‌کند، اما نشانه‌ای کافی برای اثبات احتمال آن است.

ماموریت فضاپیمای امید احتمالا جزئیات بیشتری در مورد شباهت‌ها و تفاوت‌های میان آب و هوای زمین و مریخ را آشکار خواهد کرد.

کسب اطلاعات بیشتر در مورد آب و هوای مریخ، می‌تواند به مطالعه هر چه دقیق‌تر الگو‌های آب و هوایی بلند مدت در زمین کمک کند، از جمله این که تغییرات اقلیمی در بلند مدت به چه شکلی خواهند بود.

هسا مطروشی، مدیر علمی ماموریت مریخ امارات می‌گوید: «مریخ میلیارد‌ها سال پیش تحولی بزرگ را پشت سر گذاشته است. درک فرایند‌هایی که مریخ را از آنچه در گذشته بوده به مریخ کنونی تبدیل کرده، اهمیت زیادی دارد. چون ما می‌خواهیم بدانیم چه اتفاقی برای سیاره‌مان افتاده و شباهت‌هایی بین سیاره ما و مریخ وجود دارد. منظورم این نیست که آن‌ها دقیقا مثل هم هستند، به عنوان مثل زمین میدان مغناطیسی عظیمی دارد که از آن در برابر خورشید محافظت می‌کند، اما مریخ آن را ندارد و از حفاظتی که ما داریم برخوردار نیست؛ بنابراین چنین اطلاعاتی می‌تواند در فهم دلیل وقوع چنین تغییرات شدیدی کمک کند.»

ماموریت اولیه فضاپیمای امید قرار بوده یک سال مریخی که معادل با دو سال خورشیدی است طول بکشد. اما تیم علمی مطروشی از همین الان به فراتر از آن فکر می‌کند: «بنابر مشاهداتی که سال گذشته داشتیم، سطح فعالیت خورشید بالا نبود و ما در اوج چرخه خورشیدی قرار نداشتیم.»

شرایطی که در صورت تمدید ماموریت امید، ممکن است تغییر کند. او می‌گوید: «در حال حاضر فعالیت خورشید روندی صعودی را تجربه می‌کند و سوال اینجاست که این مساله چه تاثیر بر جو مریخ خواهد داشت؟»

ماموریت فضاپیمای امید فقط به بررسی آب‌و‌هوای مریخ محدود نمی‌شود. اوت ۲۰۲۲، این فضاپیما اولین تصاویر دقیق از شفق قطبی تکه‌ای در جو بالای مریخ را به زمین فرستاد که در محل برخورد جو سیاره و باد‌های خورشیدی شکل گرفته بود. تا پیش از آن دانشمندان تصور می‌کردند شفق قطبی مریخ شکلی نسبتا یکدست دارد.

مطروشی در رابطه با اکتشافات آینده این پروژه می‌گوید: «هیچ سالی در مریخ مثل سال‌های قبل از آن نخواهد بود.»

به عنوان مثال، سال گذشته از نظر طوفان‌های گرد و غبار سال آرامی بود و با وجود برخی طوفان‌های منطقه‌ای، طوفان‌های سراسری واقعی مشاهده نشد. مطروشی می‌گوید: «روزی را تصور می‌کنم که قادر خواهیم بود طوفان‌هایی این چنینی که کل سیاره را در برمی‌گیرند، بررسی کنیم. این واقعا هیجان انگیز است. مسائل علمی زیادی وجود دارند که هنوز باید گره‌شان باز شود.»

منبع: بی بی سی