เป็นเวลาเกือบ 60 ปีแล้วที่ยานอวกาศลำแรกถูกส่งไปยังดาวอังคาร และเป็นแรงบันดาลใจที่จะไตร่ตรองถึงความคืบหน้าที่เกิดขึ้นตั้งแต่นั้นมา หากทุกอย่างเป็นไปตามแผน การลงจอดของยานสำรวจ Mars 2020 Perseverance จะเป็นจุดเริ่มต้นของภารกิจพื้นผิวที่เก้าของ NASA บนดาวเคราะห์แดง
การลงจอดของ Mars 2020 Perseveranceรถแลนด์โรเวอร์ (“เพอร์ซี่”) ในวันพฤหัสบดีที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564 เป็นจุดเริ่มต้นของภารกิจพื้นผิวที่เก้าของ NASA บนดาวเคราะห์แดง เพอร์ซีลงจอดที่ปล่องภูเขาไฟเจเซโรบนดาวอังคาร ที่ซึ่งเธอจะออกเดินทางสำรวจภูมิประเทศใหม่ ๆ ที่ไม่คุ้นเคยเพื่อค้นหาสัญญาณแห่งชีวิตโบราณ เกือบ 60 ปีผ่านไปแล้วตั้งแต่ยานอวกาศลำแรกถูกส่งไปยังดาวอังคาร และมันเป็นแรงบันดาลใจ (ถึงแม้จะไม่น่าเชื่อในบางครั้ง) ที่จะไตร่ตรองถึงความคืบหน้าที่เกิดขึ้นตั้งแต่นั้นมา อย่างแรก เราส่งยานอวกาศไปบินผ่าน แล้วก็โคจร จากนั้นขึ้นบก และสุดท้ายก็ออกสำรวจ เมื่อเราคุ้นเคยกับดาวอังคารมากขึ้นเรื่อยๆ และเมื่อความสามารถทางเทคโนโลยีของเราดีขึ้น วิธีการและเป้าหมายในการสำรวจของเราก็พัฒนาขึ้นตามลำดับ และในแต่ละภารกิจใหม่ มนุษย์ได้ขยายขอบเขตออกไปอีกเล็กน้อย—หรือในกรณีของเพอร์ซี่ มากกว่านั้นอีกมาก
หนึ่งในวัตถุประสงค์หลักของ ภารกิจ Perseveranceคือการทำหน้าที่เป็นขาแรกในแคมเปญ Mars Sample Return (MSR) ที่กำลังวางแผนร่วมกันโดย NASA และ European Space Agency บทบาทของรถแลนด์โรเวอร์ในการแข่งขันวิ่งผลัดระหว่างดาวเคราะห์นี้คือการรวบรวมตัวอย่างหินที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์ และวางตัวอย่างเหล่านี้ในตำแหน่งที่กำหนดบนพื้นผิว ในที่สุด รถแลนด์โรเวอร์อีกคันจะถูกส่งไปยังปล่องภูเขาไฟ Jezero เพื่อเก็บตัวอย่างที่ Percy เก็บไว้ รถแลนด์โรเวอร์ที่ดึงออกมานี้จะถ่ายโอนตัวอย่างเหล่านี้ไปยังยานขึ้นสู่ดาวอังคาร (MAV) ที่จะเปิดตัวสู่วงโคจรและนัดพบกับยานอวกาศกลับโลก การส่งครั้งสุดท้ายระหว่างยานอวกาศ และกลุ่มตัวอย่างจะเดินทางกลับสู่โลก เจ๋งมากใช่มั้ย?
แต่ขอมีความชัดเจน MSR นั้นซับซ้อน—ทั้งในด้านเทคโนโลยีและด้านลอจิสติกส์ การรวบรวมตัวอย่างเพียงอย่างเดียวอาศัยระบบหุ่นยนต์ที่สลับซับซ้อนและมีหลายแง่มุมอย่างเหลือเชื่อ: อันดับแรก แขนโรเวอร์จะใช้ในการเจาะหินและรวบรวมวัสดุที่เจาะในหลอดตัวอย่างขนาดเล็ก จากนั้นตัวอย่างจะถูกส่งไปยังร่างของรถแลนด์โรเวอร์เพื่อทำการตรวจสอบหลายครั้ง ในที่สุด หลอดตัวอย่างก็มาถึงสถานีปิดผนึก ซึ่งจะถูกปิดผนึกอย่างผนึกแน่นสำหรับการเดินทางกลับบ้าน ทุกขั้นตอนของกระบวนการนี้ต้องใช้ความแม่นยำอย่างมาก และเพอร์ซี่อาจทำงานนี้มากกว่าสามสิบครั้งในระหว่างภารกิจของเธอ แน่นอน เพอร์ซี่ไม่ได้ปกครองตนเองโดยสมบูรณ์ ดังนั้นมนุษย์อย่างเราจะมีปัญหาในการตัดสินใจว่าจะขับรถที่ไหน ต้องเจาะหินอะไร (และไม่เจาะ) และสถานที่เก็บตัวอย่างเพื่อให้รถแลนด์โรเวอร์ดึงเข้าถึงได้ การตัดสินใจเหล่านี้จะจุดประกายให้เกิดการอภิปรายที่ดีในหมู่ทีม ไม่ต้องสงสัยเลย แต่ฉันคาดหวังไม่น้อยไปกว่าแรงโน้มถ่วงของงานในมือ รถแลนด์โรเวอร์สามารถเก็บตัวอย่างได้จำนวนจำกัด และวิธีที่ทีมเลือกที่จะจัดการกับตัวอย่างเหล่านั้นจะมีผลกระทบไม่เพียงต่อความสำเร็จของภารกิจนี้เท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความสำเร็จของแคมเปญ MSR โดยรวมด้วย สิ่งนี้ทำให้ Perseverance แตกต่างจากภารกิจของ Mars รุ่นก่อนๆ และเพิ่มเงินเดิมพันมากยิ่งขึ้น และวิธีที่ทีมเลือกจัดการกับตัวอย่างเหล่านั้นจะมีผลกระทบไม่เพียงต่อความสำเร็จของภารกิจนี้เท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความสำเร็จของแคมเปญ MSR โดยรวมด้วย สิ่งนี้ทำให้ Perseverance แตกต่างจากภารกิจของ Mars รุ่นก่อนๆ และเพิ่มเงินเดิมพันมากยิ่งขึ้น และวิธีที่ทีมเลือกจัดการกับตัวอย่างเหล่านั้นจะมีผลกระทบไม่เพียงต่อความสำเร็จของภารกิจนี้เท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อความสำเร็จของแคมเปญ MSR โดยรวมด้วย สิ่งนี้ทำให้ Perseverance แตกต่างจากภารกิจของ Mars รุ่นก่อนๆ และเพิ่มเงินเดิมพันมากยิ่งขึ้น
แม้ว่าความเพียรดำเนินการส่วนของเธอในแคมเปญ MSR อย่างไร้ที่ติ จะมีงานอีกมากที่ต้องใช้เพื่อนำตัวอย่างกลับมายังโลก จะต้องใช้เวลาและเงินเป็นจำนวนมาก หลายภารกิจ และเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่ไม่เคยใช้บนดาวอังคารมาก่อน แต่ผลตอบแทนที่เป็นไปได้นั้นยิ่งใหญ่ ด้วยการทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาตัวอย่างเหล่านี้กลับมาบนโลกได้ ซึ่งพวกเขาสามารถเข้าถึงชุดเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่หลากหลายมากขึ้น MSR เปิดโอกาสให้เราสร้างความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการทำความเข้าใจธรณีวิทยาของดาวอังคารและศักยภาพในการอยู่อาศัยได้ และยังช่วยอีกด้วย เราวางแผนสำหรับภารกิจของมนุษย์ในอนาคตไปยังดาวเคราะห์แดง ตัวอย่างหินที่นำกลับมายังโลกจากภารกิจของ Apollo ยังคงได้รับการศึกษาในอีกหลายทศวรรษต่อมา และตัวอย่างของดาวอังคารก็ไม่ต่างกัน ด้วย MSR เพอร์ซีจะยังคงให้วิทยาศาสตร์ต่อไปอีกนานหลังจากที่ภารกิจพื้นผิวของเธอเสร็จสิ้น ในแง่นี้ Mars 2020 เป็นมากกว่าแค่ภารกิจ แต่เป็นจุดเริ่มต้นของความพยายามครั้งใหม่อันทะเยอทะยานในการสำรวจดาวเคราะห์และเป็นโครงการที่มีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงวิธีที่เราศึกษาดาวอังคารในอีกหลายปีข้างหน้า
เพอร์ซี่ไม่ได้เดินทางคนเดียว รถแลนด์โรเวอร์กำลังนำเฮลิคอปเตอร์ขนาดเล็กIngenuityมาด้วย ซึ่งจะทำการทดสอบเที่ยวบินหลังจากลงจอดได้ไม่นาน ซึ่งเป็นเที่ยวบินที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องแรกที่เคยทำบนดาวเคราะห์ดวงอื่น แต่การบินเฮลิคอปเตอร์ในบรรยากาศดาวอังคารบางๆ ไม่ใช่เรื่องง่าย ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศของดาวอังคารต่ำกว่าโลกประมาณร้อยเท่า ทำให้เฮลิคอปเตอร์ยกขึ้นได้ยากขึ้น ความเฉลียวฉลาดได้ผ่านการทดสอบมากมายเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการบินบนดาวอังคาร รวมทั้งในอุโมงค์ลมที่มีบรรยากาศเหมือนดาวอังคาร ถึงกระนั้น เราไม่สามารถจำลองสภาพดาวอังคารบนโลกได้อย่างเต็มที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเราไม่สามารถหนีจากสนามโน้มถ่วงภาคพื้นดินของเราเองได้ และในขณะที่แรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าบนดาวอังคารในทางทฤษฎีควรทำให้เฮลิคอปเตอร์สามารถยกขึ้นจากพื้นผิวได้ง่ายขึ้น แต่ธรรมชาติไม่เคยทำงานอย่างที่เราคาดหวัง ดังนั้น ทุกสายตาจะจับจ้องไปที่Ingenuityในระหว่างการทดลองนอกโลกที่น่าตื่นเต้นนี้
อย่างแรก คือ ความเฉลียวฉลาดคือสิ่งที่เรียกว่า “การสาธิตเทคโนโลยี” เที่ยวบินเฮลิคอปเตอร์เป็นโครงการทางเทคนิคที่แยกจากความเพียร หากเฮลิคอปเตอร์ไม่ทำงานตามที่คาดไว้ จะไม่มีผลกระทบต่อความสำเร็จโดยรวมของภารกิจ Mars 2020 แต่ถ้าเที่ยวบินประสบความสำเร็จ พวกเขาสามารถแนะนำวิธีใหม่ในการสำรวจดาวเคราะห์แดงได้ อันที่จริง รถแลนด์โรเวอร์บนดาวอังคารลำแรกSojournerเป็นการสาธิตเทคโนโลยีในภารกิจ Mars Pathfinder และความสำเร็จของมันนำไปสู่ยานพาหนะเร่ร่อนรุ่นใหม่บนดาวอังคาร Sojournerตามมาด้วย Mars Exploration Rovers Spirit and Opportunityจากนั้นCuriosityและตอนนี้ความเพียร . ดังนั้น หากIngenuityประสบความสำเร็จคล้ายกับSojournerก็คงไม่คิดไกลนักที่จะคิดว่าเฮลิคอปเตอร์จำนวนมากขึ้นอาจเดินทางไปยังดาวอังคารในอนาคต
มีประโยชน์ที่เป็นไปได้มากมายจากยานอวกาศทางอากาศ เฮลิคอปเตอร์ไม่เพียงแต่สามารถครอบคลุมพื้นดินได้มากกว่ารถแลนด์โรเวอร์เท่านั้น แต่ยังให้มุมมองที่แตกต่างของพื้นผิวดาวอังคารอีกด้วย ความฉลาดมีกล้องสองตัวติดอยู่ ภาพที่ถ่ายระหว่างเที่ยวบินทดสอบจะช่วยให้วิศวกรศึกษาพลศาสตร์ของการบินและอาจใช้เพื่อช่วยในการตัดสินใจว่า Percy ควรขับรถไปที่ใด เฮลิคอปเตอร์สามารถจับภาพพื้นผิวจากด้านบนได้ แต่มีความละเอียดสูงกว่าที่สามารถทำได้จากกล้องในวงโคจร จุดชมวิวนี้มีประโยชน์อย่างเหลือเชื่อในการกำหนดขอบเขตสถานที่ที่น่าสนใจที่จะสำรวจบนดาวอังคาร และวัตถุอื่นๆ ทั่วทั้งระบบสุริยะของเรา (อันที่จริง ภารกิจของแมลงปอกำลังอยู่ในระหว่างดำเนินการ ซึ่งจะส่งโรเตอร์คราฟต์ของหุ่นยนต์ไปยังไททันดวงจันทร์ของดาวเสาร์ในภายหลัง ทศวรรษ!).
