این روزها در مریخ چه می گذرد؟ احتمالا وضع مریخ چندان فرقی با چند میلیون سال گذشته خود ندارد و وضع به همان منوال سابق است اما به لطف روباتی دو نیم و میلیارد دلاری در چند روز گذشته مریخ غوغایی بر روی زمین ایجاد کرده است.

داستان  از روز چهارشنبه آغاز شد. جان گراتزینگر، مدیر ارشد تحقیقات علمی  مریخ نورد آزمایشگاه علمی مریخ یا کنجکاوی (Curiosity) در گفتگویی با رادیو NPR به یافته هیجان انگیز آزمایش ابزار تحلیل نمونه های بر مریخ (SAM) اشاره کرد.

گراتزینگر، در این گفتگو از یافته مهم و تاریخی خبر داد که به کشفی تاریخی بدل خواهد شد.

گراتزینگر اما اعلام کرد تا زمانی که بررسی های مجدد برروی این یافته تمام نشود، اعضا گروه علمی اعلام نخواهند کرد این خبر چیست. همین اعلام کوتاه کافی بود تا مشتاقان دنیای علم و ستاره شناسی تاب و قرار از دست بدهند. وقتی پای مریخ در میان باشد، وقتی صحبت از پیشرفته ترین مریخ نورد ناسا بر این سیاره سرخ باشد، وقتی هدف اصلی مریخ نورد پیدا کردن سرنخ هایی از فعالیت های شیمایی و در نهایت ردپای حیات بوده باشد و وقتی کسی چون رایتزینگر خبر از کشفی تاریخ یبدهد و دیگر مقامات ناسا هم وجود اصل خبر را تایید کنند و همه آنها هم تصمیم بگیرند حداقل تا یک هفته دیگر چیزی در یان باره نگویند، شما همه مواد لازم برای انداختن جرقه به خرمن اشتیاق علاقمندان علم را در اختیار دارید.

بسیاری از علاقمندان در استقبال از این خبر حدس های مختلفی را مطرح کرده اند و عمده آنها هم به پیدا شدن نشانه هایی از انرژی شیمیایی و یا به صورت افراطی تری به پیدا شدن نشانه هایی از حیات در مریخ اشاره می کند. اما واقعیت این است که تنها اطلاعاتی که فعلا وجود دارد این است که اولا تیم علمی مساله مهمی را در آزمایش های مربوط به ابزار SAM به دست آورده است. این امر باعث هیجان زدگی بالای تیم علمی است و بالقوه می تواند کشفی مهم باشد و فعلا هم کسی قصد ندارد تا اطمینان و بازبینی دوباره آن خبر را اعلام کند.

برای اعلام این خبر، اگر اتفاق خاصی نیفتد و ناسا تصمیم نگیرد که به طور خاص و ویژه آن را اعلام کند، باید منتظر نشست سالانه انجمن ژئوفیزیک آمریکا – AGU که در تاریخ 3 تا 7 دسامبر در سانفرانسیسکو برگزار خواهد شد صبر کرد.

البته این نشست برای علاقمندان یافته های مریخ نورد کنجکاوی از قبل هم مهم به شمار می رفت و انتظار می رود بسیاری از مقاله و یافته های مربوط به کاوش های سه ماهه نخست فعالیت های این مریخ نورد در این نشست ارایه شود.

اعلام اینگونه پیش خبر، البته شاید کاربرد جنبی هم داشته باشد و آن هم جلب توجه عمومی و مشتاق نگاه داشتن مردم و اجازه دادن به پر و بال گرفتن شایعه ها و حدس و گمان ها باشد تا بازتاب خبر اصلی را تشدید کند. به هر حال ناسا در بخش روباتیک خود نیز با کاهش بودجه مواجه است و یافته ای مهم و تاثیر گذار از سوی مریخ نورد کنجکاوی می تواند توجه عمومی را به این حوزه برگرداند و باعث ادامه حمایت های مالی از آن شود.

در شرایطی که باید حداقل یک هفته ای را منتظر ماند تا از چند و چون این خبر مطمئن شویم شاید بهترین کار مرور ابزاری است که در این کشف احتمالا مهم نقش اساسی را داشته است.

ابزار تحلیل نمونه ها بر روی مریخ یا Sample Analysis on Mars) –  SAM) در واقع نیمی از محموله علمی مریخ نورد را به خود اختصاص داده است.  هدف اصلی SAM جستجوی ترکیبات دربردارنده کربن است که می تواند درک ما از مساله حیات و انرژی شیمیایی در این سیاره را بهبود بخشد. این آزمایشگاه از سه ابزار جزیی تر تشکیل شده است که شامل یک طیف نگار جرمی (QMS)، یک کروماتوگراف (جداکننده) گازی (GC) و یک طیف نگار قابل تنظیم لیزری (TLS) است.

نمایشی از مجموعه آزمایشگاه SAM و اجزای تشکیل دهنده آن 

طیف نگار جرمی، عناصر و ترکیبات مختلف را بر اساس جرم آنها جداسازی و طبقه بندی می کند، کروماتوگراف گازی نمونه های خاکی و ذرات سطح مریخ را که با کمک بازوی روباتیک جمع آوری شده و به درون مخزن ویژه این آزمایشگاه روی عرشه مریخ نورد منتقل شده است را حرارت داده و تبخیر می کند و سپس ترکیبات مختلف گاز تبخیر شده را جداسازی و برای بررسی بیشتر طبقه بندی می کند. طیف نگار لیزری نیز وظیفه اندازه گیری فراوانی ایزوتوپ های کربن، هیدروژن و اکسیژن در گازهای جو مریخ را دارد که می تواند به تشخیص بخار آب، متان و دی اکسید کربن کمک کند. این اندازه گیری ها دقتی در حد 10 در یک هزار دارد.

از آنجایی که این ترکیبات برای شکل گیری یا وجود حیات حداقل به شکلی که ما می شناسیم ضروری به شمار می روند، این ابزار می تواند نقش کلیدی در درک ما از اینکه آیا مریخ در گذشته و یا اکنون قابلیت میزبانی از حیات را داشته باشد بازی کند.

این توانایی البته به این معنی نیست که هر خبری که مربوط به این ابزار باشد مستقیم و حتما به حیات مربوط است. داده های این ابزار دانش ما از ترکیبات مواد شیمیایی سطح مریخ و تحول و تکامل آن در گذشته و اکنون افزایش می دهد.

طرح کلی فرآیند نمونه برداری و تحلیل نمونه ها در واحد آزمایشگاه SAM

غیر از این ابزارهای اصلی تحلیل شیمیایی SAM از سه ابزار مکانیکی حمایتی نیز کمک می گیرد. یک سیستم بررسی نمونه های یا SMS و یک آزمایشگاه جدا کننده و اجرایی شیمیایی به نام CSPL. این آزمایشگاه از ظروف آزمایش، مونیتورهای دما و حرارت، پمپ های مکانیکی و شیمیایی و سایر ملزومات مورد نیاز برای انجام آزمایش ها تشکیل شده است. SMS نیز شامل یک چرخه متشکل از 74 کاسه کوچک برای قرار دادن نمونه ها است. نمونه های جمع آوری شده توسط بازوی روباتیک درون این کاسه ها ریخته و برای آزمایش ها آماده می شوند. 59 تای این ظروف از جنس کوارتز هستند که در واقع نقش ظرف کوره های کوچکی را ایفا می کنند که می توان آنها را تا دمای بسیار بالا حرارت داد. 9 ظرف سر بسته دیگر محتوی شناسه گرهای شیمایی هستند که برای آزمایش هایی در دمای پایین تر طراحی شده اند. آنها در آزمایش هایی برای جستجوی نشانه های حیات به کار گرفته خواهند شد و بقیه ظرف نیز برای کالیبره کردن دستگاه استفاده می شود.

تا هفته آینده که نتایج بررسی های این ابزار اعلام شود حدس ها و گمان های متعددی منتشر خواهد شد. برخی از آنها ممکن است به حقیقت نزدیک تر از بقیه باشد هرچند که باید برای دیدن آنچه دانشمندان مسوول در پروژه مریخ نورد را به هیجان آورده است منتظر ماند اما یافته این ابزار هرچه باشد و هرچه ما در آینده درباره مرزهای ناشناخته و کشف نشده فضا به دست بیاوریم، همه مرهون تلاش های پایه ای و علمی و مهندسان و دانشمندان سیاره ما است. ما از روی زمین روبات های خود را به قصد فتح جهان های نو عازم قلمرو های ناشناخته کرده ایم و خرد انسان قهرمان واقعی چنین عرصه ای است. اگرچه دست آوردهای بزرگ علمی محدود به یک مرز جغرافیایی نیست اما واقعیت این است  که چنین دست آوردی بدون سرمایه گذاری طولانی، بدون برنامه ریزی، بدون  ترویج علم، بدون توجه به ریاضیات و علوم در مدارس و دبستان ها، بدون سرمایه گذاری در دانشگاه ها بدون جذب سرمایه ها و مغزهای متفکر جهان، بدون رسانه های قدرتمند و بدون شور و شوق عمومی، بدون آموزش و بسیاری چیزهای دیگر غیر ممکن است. پس موفقیت های علمی پیشاپیش گوارای دانشمندان و همه پدید آورندگان آن باد.

اگر خبرهای جهان را می بینیم و از مسیری که انسان در آن به پیش می رود نا امید می شویم، نگاهی به آسمان بیاندازیم و به زنان و مردانی فکر کنیم که نمایندگان واقعی گونه ما هستند و مرزهای خرد را توسعه می دهند. این بهانه خوبی برای زیستن در این سیاره است.