آپورچونیتی از دست رفت؛ وداع با کارکشته‌ترین کاوشگر منظومه شمسی
مریخ‌نورد آپورچونیتی پس از بالا رفتن از دهانه‌ی یک گودال مریخی به چشم‌انداز بی‌سابقه‌ای از این سیاره رسید. یک گودال شهاب‌سنگی وسیع از سنگ‌های آتشفشانی و اکسید آهن که تا فاصله‌ی ۲۴۰۰ کیلومتر توسعه یافته است و با کوهستان‌های ناهموار زیر یک آسمان نارنجی و تاریک احاطه شده است.
آپورچونیتی چند ماه پس از فرود به علائمی از آب مایع لابه‌لای سنگ‌های مریخ دست یافت. براساس این شواهد، در گذشته‌ای دور شرایط حیات روی مریخ فراهم بوده است. اشلی استروپ، مهندس هدایت فضاپیما به گودال ایندور در اوت ۲۰۱۱ این چشم‌انداز را این‌گونه توصیف می‌کند:
این چشم‌انداز، شگفت‌انگیزترین و چشم‌گیرترین چشم‌اندازی است که تاکنون دیده‌ام.
اگرچه او صدها میلیون کیلومتر دورتر، در بخش کنترل مأموریت نشسته بود اما در آن لحظه احساس فضانوردی را داشت که روی مریخ قدم می‌زند. مأموریت آپورچونیتی به او و همکاران او اجازه داد دنیای جدیدی را تجربه کنند. این مأموریت تاریخی که به علائمی از حیات کهن و آب روی سیاره‌ی مریخ دست یافت، درک همه از این سیاره راتغییر داد و به نقل از ناسا در روز چهارشنبه، مأموریت آن پس از ۱۵ سال به پایان رسید.
دلیل اعلام پایان مأموریت، نقص سیستم بر اثر اتلاف توان در یک طوفان گردوغبار مریخی بوده است که این مریخ‌نورد را تابستان گذشته زیر گردوغبار فرو برد. به‌گفته‌ی جان کالاس، مدیر پروژه‌ی مأموریت:
خداحافظی با این پروژه بسیار ناراحت‌کننده است؛ ولی این پروژه ۱۵ سال ماجراجویی خارق‌العاده و به‌یادماندنی را از خود به‌جای گذاشت.
مأموریت آپورچونیتی تنها برای ۹۰ روز طراحی شده بود اما تقریبا به اندازه‌ی ۵۰۰۰ روز مریخی دوام آورد (یک روز مریخی تنها ۳۹ دقیقه بیشتر از یک روز زمینی است). آپورچونیتی در این مأموریت مسافت بیش از ۴۵ کیلومتر را طی کرد (دو رکورد برای ناسا). طبق پیش‌بینی کالاس:
مدت زیادی طول خواهد کشید تا مأموریت‌های دیگر از نظر زمان و طی فاصله روی یک سیاره‌ی دیگر، به چنین رکوردی برسند
معجزه‌ای فراتر از انتظار
تا قبل از سال ۲۰۰۰، یعنی زمانی‌که ناسا برنامه‌ی بلندپروازانه‌ی خود برای مأموریت MER (آپورچونیتی) اعلام کرد، تنها سه فضاپیما موفق به انجام عملیات روی سیاره‌ی سرخ شده بودند.
از میان این فضاپیماها، مریخ‌نورد کوچک سوجورنر (که یکی از مأموریت‌های جانبی Pathfinder) نتوانست بیش از ۱۰۰ متر را روی این سیاره طی کند و کمتر از سه ماه دوام آورد.
تصاویر بازگشتی این کاوشگرها شفاف و واضح نبودند. اگرچه آن زمان هم دانشمندان نسبت به یافتن حیات روی مریخ شک داشتند اما براساس بررسی‌های اولیه، هیچ آب مایعی روی سطح مریخ کشف نشده بود، جو آن رقیق و نور و روشنایی روز هم اندک بود.
در این مرحله، تقریبا دوسوم مأموریت‌های مریخ به شیوه‌ای خجالت‌آور و پرهزینه شکست خوردند. تنها در سال ۱۹۹۹، نبود یک خط کد کامپیوتر و اختلال در یک مدارپیما و دو مریخ‌نورد، ۲۰۰ میلیون دلار خسارت بر ناسا تحمیل کرد.
اد ویلر یکی از پژوهشگرهای ناسا این خطاها و شکست‌ها را دعوت به بیداری می‌خواند. ناسا به مدت سال‌ها، به‌دنبال یک استراتژی اکتشافی بهتر، سریع‌تر و ارزان‌تر، بودجه‌ی کمی را به مأموریت‌های متعدد فضایی اختصاص داده بود. اما حالا منتقدین با زیرسوال بردن برنامه‌های مریخ این سؤال را مطرح می‌کنند که چه عاملی این سیاره‌ی متروک را ارزشمند و شایسته‌ی توجه می‌سازد؟ ناسا به اندازه‌ی ۸۰۰ میلیون دلار برای رسیدن به پاسخ هزینه کرده است.
مریخ‌نورد آپورچونیتی رکورد طولانی‌ترین مأموریت و بیشترین مسافت طی شده را شکست
پس از شکست‌های پی‌درپی ناسا، استیو اسکویرس، دانشمند دانشگاه کرنل یک تماس غیرمنتظره از سوی ناسا دریافت کرد. او قبلا طرحی را برای ارسال یک کاوشگر روباتیک به مریخ پیشنهاد کرده بود. ناسا هم با این تماس به‌دنبال اجرایی کردن این برنامه تا سال ۲۰۰۳ بود. اسکویرس می‌گوید:
از زمانی‌که ناسا این طرح را پذیرفت تا زمان پرتاب در فلوریدا تنها ۳۴ ماه وقت داشتیم. همه به من می‌گویند، دوام آوردن یک مریخ‌نورد تا این مدت مانند یک معجزه است.
طرح جدید شامل قرار دادن واسطه‌هایی روی دو مریخ‌نورد به نام اسپیریت و آپورچونیتی بود، این واسطه‌ها توسط اسکویرس و همکاران او ساخته شده بودند. عملیات ساخت این ربات‌ها بسیار پیچیده شد.
در طول پیاده‌سازی، ابعاد ربات‌ها تغییر کرد، تست چتر نجات با مشکل روبه‌رو شد و پرتاب‌ها به‌دلیل هوای بد و خطای باتری به تأخیر افتادند. اسکوریس به خوبی به یاد دارد که در بعدازظهر تابستانی ۲۰۰۳ و پس از پرتاب دشوار این فضاپیما، برای آزاد کردن ذهن خود در ساحل نزدیک به Cape Cavaveral قدم می‌زد.
مریخ از زمین مانند یک نقطه‌ی سرخ کوچک به نظر می‌رسید. اسکویرس می‌گوید حتی تصور رسیدن مریخ‌نوردها به آن نقطه هم شگفت‌انگیز و سخت بود زیرا این سیاره تا آن زمان، مقصدی دست‌نیافتنی و غیرممکن بود.
رسیدن به مقصد
آپورچونیتی در تاریخ ۷ ژوئیه ۲۰۰۳، با یک موشک Delta II، در فاصله‌ی سه هفته پس از همزاد خود، اسپریت، به فضا پرتاب شد. این سفر بی‌حادثه بود و درست هفت ماه بد در تاریخ ۲۵ ژانویه‌ی ۲۰۰۴، آپورچونیتی آماده‌ی فرود بر منطقه‌ی Meridiani Planum بود که یک سرزمین پر از حفره و گودال در نیم‌کره‌جنوبی مریخ است. اسکویرس می‌گوید:
هنگام فرود در اتاق کنترل نشسته بودم جایی که فکر می‌کنم برخلاف اسمش، هیچ کنترلی نداشتم.
مدت‌زمان لازم برای رسیدن سیگنال‌های نور به زمین پس از طی مسافت صدها میلیون کیلومتر، یازده دقیقه است به همین دلیل واحد کنترل زمین یازده دقیقه دیرتر از فرود آپورچونیتی روی سطح مریخ مطلع شد.
هدایت مریخ‌نورد MER(آپورچونیتی) وحشتناک و دشوار بود. این فضاپیما شش دقیقه پس از ورود به جو رقیق کربن‌دی اکسیدی مریخ، باید سرعت خود را از ۱۹ هزار کیلومتر بر ساعت به صفر می‌رسانید. قبل از برخورد به سطح مریخ، باز شدن کیسه‌های هوای اطراف فضاپیما، فرود امن و موفق آن را روی سطح سیاره‌ی سرخ تضمین کردند.
در یک لحظه اتصال رادیویی فضاپیما قطع شد؛ و پس از یک وقفه، سیگنال‌ها مجددا روی صفحه‌ی نمایش راب منینگ، مدیر فرود فضاپیما ظاهر شدند. او درحالی‌که راحت به صندلی خود تکیه داده بود گفت:
همگی توجه کنید، حالا ما روی مریخ هستیم!
ابیگل فرامن، دانشمند سیاره‌ای در آن زمان شانزده سال داشت و به‌عنوان بخشی از یک برنامه‌ی اجتماعی سیاره‌ای برای دانش‌آموزان دبیرستان به ناسا رفته بود. او جزییات آن شب را به خوبی به خاطر دارد:
تصاویر دریافتی از آپورچونیتی به قدری واضح و شفاف بودند که گویی احساس می‌کرد خود به مریخ رفته و آن را لمس کرده است. با رسیدن به یافته‌های بیشتر، فریاد شادی بین اعضای تیم بالا گرفت. لایه‌های سنگ بستر مریخ، سرنخ‌هایی در مورد تاریخچه‌ی زمین‌شناسی مریخ از میلیاردها سال پیش را نمایش می‌دادند. فرامن می‌گوید:
من آن زمان متوجه شدم که می‌خواهم عضوی از این افرادی باشم که بالا و پایین می‌پرند و خوشحالی می‌کنند. دوست داشتم معنای آن تصاویر را درک کنم.
فرامن پس از این مشاهده به کالج فیزیک و زمین‌شناسی رفت و سپس مدرک دکترای خود در علوم سیاره‌ای را دریافت کرد. او از سال ۲۰۱۶ به‌عنوان دانشمند جانشین مأموریت آپورچونیتی مشغول به کار شده است.
اکتشافات ۱۵ ساله
آپورچونیتی دو ماه پس از رسیدن به سیاره‌ی سرخ، به اولین دستاورد بزرگ خود رسید. برآمدگی لایه‌داری که این مریخ‌نورد روی آن فرود آمده بود، شواهدی از جریان آب در سنگ‌ها را در خود داشت: کریستال‌ها، ترکیب‌های سولفوری، اجرام بیضی‌شکل کوچک که دانشمندان به بلوبری تشبیه کردند و الگوهای سنگی که مانند رسوب‌های ناشی از جریان آب بودند. به‌گفته‌ی ویلر، این شواهد، جهشی بزرگ برای یافتن حیات در مریخ بودند.
به‌دنبال این کشف، آپورچونیتی موفق به یافتن هماتیت یک نوع ماده‌ی معدنی آهنی (که با آب در ارتباط است) و یک رگه سنگ گچ شد که بر اثر حرکت آب (شامل مواد معدنی) در سنگ به وجود آمده بود. اسکویرس (پژوهشگر اصلی واسطه‌های اسپریت و آپورچونیتی از آغاز این مأموریت) می‌گوید:
آپورچونیتی درک دانشمندان از مریخ را تغییر داد. مریخ تا امروز یک دنیای سرد و متروک بود اما براساس اکتشافات اسپریت و آپورچونیتی، این سیاره در گذشته‌های دور یک دنیای کاملا متفاوت بوده است. این سیاره ظاهری شبیه زمین اولیه (آغاز حیات) داشته است؛ بنابراین باید به‌صورت جدی‌تر آن را موردبررسی قرار داد؛ و این سؤال مطرح می‌شود که آیا شرایط آب‌وهوایی گرم و مرطوب، روی این سیاره وجود داشته است؟ هنوز نتوانستیم به این سؤال پاسخ دهیم اما حداقل توانستیم چارچوب‌های آن را مشخص کنیم.
این اکتشافات به چارچوب‌بندی مأموریت‌های بعدی مریخ از جمله مریخ‌نورد کریاسیتی (که در سال ۲۰۱۲ روی سطح این سیاره فرود آمد و هنوز در حال بررسی این سیاره‌ی سرخ است) و مأموریت ۲۰۲۰ (که به نمونه‌برداری از سنگ‌ها و بازگشت آن‌ها به زمین خواهد پرداخت) کمک خواهد کرد.
یک طوفان عظیم و بی‌سابقه در مریخ، دلیل خاموشی ابدی آپورچونیتی بود
به‌گفته‌ی لوری گلیز، مدیر عملیاتی علوم سیاره‌ای ناسا، دستاوردهای علمی آپورچونیتی بدون پیشرفت‌های علم مهندسی غیرممکن بود. این مریخ‌نورد، انعطاف‌پذیر، سرسخت و بسیار محکم بود و محرک‌های آن هرگز برای رسیدن به مقصد دچار نقص نشدند. گلیز می‌گوید:
قابلیت بالا رفتن از برآمدگی‌ها و بررسی آن، جستجوی دقیق با لنز و اندازه‌گیری‌های شیمیایی باعث می‌شوند احساس کنید همان‌جا حضور دارید. این مریخ‌نورد کاملا درک ما از اکتشافات سیاره‌ای را تغییر داده است.
مأموریت MER (آپورچونیتی)، میراث گسترده‌ای را از خود به‌جا گذاشته است. مریخ‌نوردهای جسور، با ویژگی‌های انسانی و قابل‌ستایش و ظاهری مانند کاراکتر Wall E، سفیرهای اثبات‌شده‌ی برنامه‌ی مریخ هستند.
در کلاس‌های درس دبیرستان، پیشرفت و روند این مریخ‌نوردها موردبررسی قرار می‌گرفت و عکس و نظرات مختلف فضانوردها هم در یک حساب توییتری به اشتراک گذاشته می‌شد. با خاموشی آپورچونیتی در تابستان گذشته، بیش از ۱۰ هزار هوادار مشغول به ساخت کارت‌پستال‌های دیجیتالی برای این فضاپیما شدند و برای آن آرزوی سلامت کردند. برای مثال روی یکی از آن‌ها نوشته بود:
بیدار شو رفیق کوچک، دل‌تنگت هستیم.
استروپ، دانشمند JPL به شوخی می‌گوید اسپریت و آپورچونیتی برادران رقیب بودند. اسپریت در ابتدا روی مریخ فرود آمد و به خاطر تماس با ناهمواری‌های خشن دچار خرابی‌های متعدد شد و سرانجام ارتباط آن با زمین در سال ۲۰۱۰ قطع شد. استروپ می‌گوید:
آپورچونیتی در سال ۲۰۰۵ از یک توده‌ی شنی و در سال ۲۰۰۷ از یک طوفان سرتاسری غبار نجات پیدا کرد و طولانی‌ترین پیمایش یک مریخ‌نورد را برای خود ثبت کرد (سفری سه‌ساله از موقعیت فرود خود در دهانه‌ی آتشفشانی ویکتوریا تا دهانه‌ی آتشفشانی ایندور در فاصله‌ی بیست کیلومتری). به‌گفته‌ی استروپ دیدن مریخ از چشمان آپورچونیتی یک افتخار است.
به عقیده‌ی او اسپریت و آپورچونیتی، اولین مریخ‌نوردهایی هستند که رکورد پیمایش مسیر و دوام در یک دنیای دیگر را شکسته‌اند. او در ادامه می‌گوید:
من به‌عنوان مهندس عملیاتی و سیستم مأموریت‌های مریخ ناسا که مسئولیت هدایت ربات‌ها در فضای ناهموار و خشن این سیاره را برعهده داشتم، مریخ را هم مانند زمین وطن خود می‌دانم.
او از یک اپلیکیشن تلفن همراه برای اطلاع از روز ۲۴ ساعت و ۳۹ دقیقه‌ای مریخ استفاده می‌کند و وقتی به خواب می‌رود، چشم‌انداز‌های ناهموار و آسمان‌های پرغبار در رویاهای او پدیدار می‌شوند.
رهاسازی
در تاریخ می ۲۰۱۸، دانشمندان JPL (آزمایشگاه پیش‌رانش جت) یک گزارش آب‌وهوایی نگران‌کننده از ماهواره‌های مریخی ناسا دریافت کردند: یک طوفان بزرگ گردوغبار در فاصله‌ی چند صد کیلومتری آپورچونیتی در جریان بود که مانع از رسیدن نور خورشید به صفحات خورشیدی این مریخ‌نورد شده بود.
این فضاپیما قبلا از یک طوفان مشابه جان سالم به در برده بود؛ اما با داشتن بیش از ۱۴ سال سن، دیگر قادر به تحمل شرایط سخت نبود. یک خطا در حافظه‌ی آپورچونیتی منجر به از بین رفتن کل حافظه‌ی طولانی‌مدت آن شد. علاوه‌بر این چرخ‌ها و بازوی روباتیک هم دچار مشکل شده بود. اگر آپورچونیتی دچار یک اتلاف توان دیگر می‌شد، بازیابی آن به‌راحتی امکان‌پذیر نبود.
در ماه ژوئن، طوفان غبار کل سیاره را گرفت؛ این طوفان یکی از خشن‌ترین پدیده‌هایی بود که ناسا به خود دیده بود. انتظار می‌رفت آپورچونیتی به‌دلیل نقص توان فقط تا پایان طوفان خاموش شود. تلاش برای برقراری تماس با این فضاپیما بی‌پاسخ ماند.
در ماه سپتامبر و پس از پایان گرفتن طوفان، ناسا با ارسال چندباره‌ی دستورها در روز، یک استراتژی جدید برای بیدار کردن این مریخ‌نورد پیاده‌سازی کرد.
دانشمندان به‌غیر از چند سیگنال غلط از فضاپیماهای دیگر (مدارپیمای اکتشافی ناسا هم فرکانس مشابهی را ارسال می‌کرد) هیچ پیام دیگری را دریافت نکردند. بااین‌حال تیم آپورچونیتی امید خود را از دست نداد. آن‌ها احتمال دادند در صورت نشست غبار روی صفحه‌های خورشیدی، این صفحات پس از پایان فصل طوفان (نوامبر تا ژانویه) تمیز خواهند شد. استروپ می‌گوید
سخت‌ترین بخش مأموریت، تشخیص اشتباه بود. پانزدهمین سالگرد تولد آپورچونیتی در ۲۴ ژانویه در حالی گذشت که هیچ سیگنالی از آن دریافت نمی‌شد.
پس از ارسال بیش از ۸۳۵ دستور بازیابی به فضاپیما (از جمله آخرین برنامه که به‌صورت کامل ساعت آپورچونیتی را ریبوت کرد) امید به بازیابی آن رفته‌رفته کاهش یافت. کالاس می‌گوید با گذشت هر روز، احتمال دریافت پاسخ کم و کمتر می‌شود. پاسخ آخرین سیگنال JPL (سه‌شنبه‌شب ارسال شد)، چیزی به‌جز سکوت نبود. توماس زوربوخن یکی از مدیران ناسا می‌گوید:
حالا دیگر به پایان راه رسیدیم. تمام ایده‌های خود برای بیدار کردن مریخ‌نورد را به کار گرفتیم و حالا باید پایان و تکمیل این مأموریت را اعلام کنیم.
زوربوخن می‌گوید جلسه‌ی دانشمندان و مهندسان در هفته‌‌ای که گذشت، مانند یک مراسم ترحیم بود. دانشمندان نه‌تنها برای مرگ مریخ‌نورد خود بلکه برای پایان همکاری ۱۵ ساله‌ی خود گریه می‌کردند. اسکویرس که از به پایان رسیدن این مأموریت مطمئن بود، گفت:
بدیهی است که این مأموریت هم پایانی داشته باشد و البته یکی از شدیدترین طوفان‌ها باعث خاموش شدن آپورچونیتی شد؛ بنابراین می‌توانیم سر خود را بالا بگیریم.
حالا مأموریت مریخ‌نوردهای کریاسیتی، اینسایت و شش مدارپیما روی مریخ ادامه دارد. مأموریت مریخ‌نورد بعدی ناسا، جستجوی علائمی از زندگی کهن خواهد بود که در سال ۲۰۲۰ اجرا خواهد شد. آخرین موقعیت مکانی آپورچونیتی، دهانه‌ی ایندور بود. زوربوخن می‌گوید، آپورچونیتی مانند یک کشتی به‌گل‌نشسته یا یک یادبود و به‌عنوان نمادی از ردپای انسان و نشانه‌ای برای آیندگان در این نقطه باقی خواهد ماند.