Meet Endurance، ماه نورد پیشگام ناسا که برای زنده ماندن در شب سرد قمری طراحی شده است
این یک دستگاه رباتیک ماه روی استروئیدها است.
این ماموریت با عنوان ماموریت بازگشت نمونه استقامتی، قطعاتی را از مکان‌های کلیدی ماه جمع‌آوری می‌کند تا بعداً توسط فضانوردان آینده در برنامه آرتمیس ناسا بازیابی شود. علاوه بر این، وسایل کلکسیونی با ارزشی که از این مکان‌های دور گرفته شده‌اند توسط فضانوردان به زمین بازگردانده می‌شوند.
ناسا شروع به تهیه طرحی برای عبور مریخ نورد استقامت از حوضه غول پیکر قطب جنوب-آیتکن (SPA)، سرزمین عجایب ماه با شگفتی های زمین شناسی امیدوارکننده کرده است. استقامت یک اقدام بی سابقه خواهد بود.
اولویت بالا
آکادمی های ملی معتبر علوم، مهندسی و پزشکی در گزارش خود بر ایجاد تاب آوری تاکید کردند.ریشه ها، جهان ها و زندگی – یک استراتژی دهه ای برای علوم سیاره ای و اختربیولوژی 2023-2032.“
به عنوان یک ماموریت راهبردی میان برد، بالاترین اولویت در برنامه کشف و اکتشاف ماه ناسا (LDEP) داده شد.
دو نوع Endurance برای یک دهه بحث ارائه شد: Endurance-R (R برای “رباتیک”) نمونه‌ها را به یک وسیله نقلیه برگشتی رباتیک (ERV) تحویل می‌دهد.
Endurance-A (A برای “فضانورد”) ذخیره نمونه ها را به فضانوردان آرتمیس در نزدیکی قطب جنوبی ماه تحویل می دهد. خدمه نمونه ها را تجزیه و تحلیل و دسته بندی می کنند و تعدادی از آنها را برای تجزیه و تحلیل در آزمایشگاه های زمینی به زمین باز می گرداند.
در طول سفر طولانی آن، به ده‌ها مکان کلیدی می‌رسید و سپس توسط ابزارهای مریخ‌نورد با نمونه‌های انتخابی قمری جمع‌آوری‌شده، مطالعه می‌شود.
هل دادن پاکت
مطالعات فنی در آزمایشگاه رانش جت (JPL) برای ارزیابی قابلیت‌های تحرک برای یک ماموریت بازگشت نمونه SPA انجام می‌شود.
از منظر روباتیک، چنین تلاشی چقدر چالش برانگیز است و چگونه می توان اطلاعات را از ماموریت های مریخ نورد گذشته و فعلی جمع آوری کرد؟
جیمز کین یک دانشمند JPL است و قهرمان علم برای مطالعه مفهومی ماموریت Endurance بود.
کین به Space.com گفت: استقامت ماموریتی است که از مرزها فراتر می رود.
کین گفت که مریخ نورد Perseverance ناسا در حال حاضر پیشرفته ترین مریخ نورد در حال کار است. استقامت تقریباً 100 برابر دورتر می راند، بسیار سریعتر می راند و تقریباً 200 برابر جرم نمونه ها را نسبت به Perseverance جمع آوری می کند. استقامت همچنین اولین سیاره‌نوردی خواهد بود که در شب سفر می‌کند. این ماموریتی با دامنه‌ای است که ما قبلاً هرگز آن را انجام نداده‌ایم.»
سرمایه گذاری در استقلال
در حالی که اینها جهش های بزرگی در رباتیک هستند، این قابلیت ها واقعاً توسط مریخ نوردها و سرمایه گذاری در خودمختاری در اینجا روی زمین فعال شده است.
کین گفت: برای مثال، استقامت در حال انجام رانندگی خودکار در مریخ است. “این استقلال به Perseverance اجازه می دهد تا به علم بیشتری دست یابد و به سایت های نمونه جالب تری برسد.
کین گفت، استقامت در یک کلیپ حدود ده برابر سریعتر از Perseverance حرکت می کند، با در نظر گرفتن حداکثر سرعتی که مریخ نورد باید به طور مستقل رانندگی کند. او اضافه کرد که این دستگاه باید به طور مستقل کار کند و در چرخه کامل روز و شب قمری در محدوده وسیع تری از شرایط نوری و دمای شدید حرکت کند.
نمونه های مختلف
به عنوان یک هدف اولیه، فهرست کارهای Endurance جمع‌آوری نمونه‌های متنوع از نظر زمین‌شناسی از سایت‌های حوضه وسیع قطب جنوب-آیتکن است.
کین گفت: «چالش اصلی این است که SPA بزرگ است. این بزرگترین حوضه برخورد روی ماه است که بیش از 1200 مایل (2000 کیلومتر) قطر دارد. مکان های نمونه برداری کلیدی اغلب صدها کیلومتر از هم فاصله دارند.
کین خاطرنشان کرد: «آن را با دهانه‌هایی که در مریخ دور زدیم مقایسه کنید. SPA 12 برابر بزرگتر از دهانه گیل، خانه مریخ نورد کنجکاوی ناسا، و 44 برابر بزرگتر از دهانه Jezero، محل استقامت است.
کین ادامه داد: «پیمودن این مسافت شدید در مدت زمان معقول – در حالی که در سمت دور ماه با داده‌های سطحی محدود و خارج از ارتباطات مستقیم با زمین است – واقعاً نیاز به رانندگی مستقل بین مکان‌های آزمایشی دارد.
استدلال و تصمیم گیری
هنگامی که Endurance به مکان‌های نمونه رسید، محققان انتظار دارند در حالت‌های سنتی‌تر «زمین در حلقه» عمل کنند تا دانشمندان روی زمین بتوانند آن مکان‌ها را بررسی کرده و نمونه‌هایی را جمع‌آوری کنند.
تیم‌های عملیاتی اینجا روی زمین نیز در برنامه‌ریزی استراتژیک و تنظیم مسیر استقامت با سرعت بسیار پایین‌تری مشارکت خواهند داشت. علاوه بر این، کنترل‌کننده‌های روی زمین نیز تله‌متری مریخ‌نورد را برای ردیابی عملکرد و تخریب اجزای ربات نظارت خواهند کرد – و بر این اساس برنامه را تنظیم می‌کنند.
کین گفت، صرف نظر از این، مریخ نورد از میزان بیشتری از خودمختاری برای ارزیابی موقعیتی، استدلال و تصمیم گیری برخوردار خواهد بود. او گفت که این شامل انجام وظیفه برای مدت طولانی در شرایط دشوار روشنایی و گرما در مقایسه با ماموریت های قبلی است.
اپراتورهای استقامت همچنین در ارزیابی و برخورد با خطاها در طول این سفر طولانی در سراسر حوضه وسیع قطب جنوب-آیتکن (SPA) شرکت خواهند کرد.
کین در پایان می‌گوید: «نتیجه همه اینها سطح بی‌سابقه‌ای از بهره‌وری در سطح سیاره است.
اهداف علمی اولویت بندی شده
در همین حال، در حالی که چالش‌های فنی و رویه‌ای که Endeavor با آن مواجه خواهد شد، مشخص می‌شود، اداره مأموریت علمی ناسا، تیم تعریف علمی Aitken Pole-Basin (SDT) (SPARX) را راه‌اندازی کرد.
وظیفه SDT ارائه تحلیلی از اهداف و الزامات علمی اولویت دار و رویکردهای مختلف پیاده سازی برای ماموریت اختصاص داده شده به SPA و نمونه های بازگشتی SPA است.
مقر ناسا برای Space.com گفت: «تحلیل‌های SDT توسط ناسا برای اطلاع‌رسانی درباره اهداف علمی اولویت‌دار و اجرای یک مأموریت کوتاه‌مدت برای بازگرداندن و بررسی نمونه‌های SPA» از طریق مسیرهای استقرار انسانی و/یا روباتیک استفاده خواهد شد. .
انتظار می رود این SDT در سه ماهه اول سال 2025 آغاز شود. و 12-18 ماه طول می کشد.
جستجو برای: “moon moola”
شکی نیست که سفر طولانی از طریق SPA کار دشواری است. اما همین امر در مورد یافتن “قاطر ماه” برای تکمیل کار نیز صدق می کند.
کلایو نیل، کاوشگر ارشد ماه در دانشگاه نوتردام در ایندیانا، گفت: مفهوم مریخ نورد Endurance نیاز به مریخ نوردی دارد که قبلاً برای محیط خشن ماه طراحی نشده بود.
نیل به Space.com گفت که Endurance به عنوان یک ماموریت هدفمند از طریق برنامه کشف و اکتشاف ماه (LDEP) در نظر گرفته شده است.
این برنامه همچنین در حال حاضر ابتکار ابتکار خدمات باربری ماه تجاری (CLPS) ناسا، ماه نورد Trailblazer که به زودی پرتاب خواهد شد، مدارگرد شناسایی ماه (LRO) که قبلاً عملیاتی شده بود، همراه با ماه‌نورد آرتمیس که اکنون از بین رفته است، Volatiles را تامین می‌کند. نیل توصیه کرد که مریخ نورد اکتشافی قطبی یا VIPER را بررسی کنید.
بودجه، مسائل برنامه
نیل گفت: «پیچیدگی مریخ نورد مورد نیاز برای یک مأموریت موفقیت‌آمیز، جمع‌آوری نمونه‌های SPA، بیشتر، اگر نگوییم تمام بودجه LDEP را برای آینده قابل پیش‌بینی نیاز دارد.» او گفت: «در حالی که بازده علم بسیار زیاد است، هزینه آن نیز بسیار زیاد است، که بیشتر از هزینه صرف شده در VIPER خواهد بود.
نتیجه گیری از نیل: “من نمی بینم که آن را به گونه ای اجرا می کنم که موفقیت را از طریق LDEP تضمین کند. این به بودجه ماموریت خود نیاز دارد، در غیر این صورت می توانیم با برنامه CLPS خداحافظی کنیم.
نیل اشاره کرد که از قضا، گرانی های VIPER، که سایر ماموریت های CLPS را به خطر می اندازد، به عنوان دلیل لغو این مأموریت مریخ نورد خاص ذکر شده است.
نیل در پایان گفت: «من می بینم که تاریخ در اینجا تکرار می شود.
برای اطلاعات دقیق در مورد مریخ نورد، به سند ناسا با عنوان Endurance: Lunar South Pole-Aitken Traverse and Sample Return Rover مراجعه کنید.
