پرواز در مریخ چگونه است؟

به گزارش ایسنا و به نقل از اشپیگل، پیش از پرداختن به این مصاحبه قصد داریم به طور مختصر درباره "هاوارد گریپ" خلبان ارشد این پروژه بگوییم.

هاوارد گریپ در آزمایشگاه پیشرانش جت در پسادینا، کالیفرنیا که به عنوان مرکز کنترل کاوشگرهای ناسا فعالیت می‌کند، مشغول به کار است. گریپ خلبان ارشد بالگرد مریخی نبوغ که تاکنون هفت پرواز موفقیت آمیز در سیاره سرخ داشته، است. وی از دانشگاه علم و فناوری نروژ در تروندهایم فارغ التحصیل شده است و اکنون نیز هم در آنجا و هم در دانشگاه ایالتی واشنگتن تدریس می‌کند. او قبلا در موسسه تحقیقاتی "SINTEF" نروژ در تروندهایم کار می‌کرد. او در آنجا در بخشی از یک پروژه مشارکتی با شرکت خودروساز آلمانی "دایملر" کار می‌کرد.

در ادامه پرسش‌های سایت اشپیگل و پاسخ‌های هاوارد گریپ را می‌خوانید:

اشپیگل: سازمان بین‌المللی هوانوردی غیرنظامی اخیرا یک کد فرودگاهی جدیدی به نام "JZRO" را به لیست خود اضافه کرده است. از نظر شما این کد به چه معناست؟

گریپ: این کد مخفف اولین پروازگاه فرازمینی در دهانه جزرو در مریخ است. این برای من معنی خاصی دارد، نه تنها به این دلیل که ما نبوغ را در آنجا به پرواز درآوردیم بلکه به این دلیل که من چندین هفته شب و روز وقتم را صرف انتخاب آن مکان خاص کردم. یکی از نقش‌های من درست پس از فرود مریخ نورد "استقامت" در مریخ، هدایت کار برای یافتن آن پروازگاه بود. من زمان زیادی را صرف مطالعه و اندازه‌گیری سنگ‌ها و سنگریزه‌ها کردم تا بتوانم مکان عالی برای انجام این کار را شناسایی کنم. بنابراین بله آن مکان واقعا در قلب من جایگاه ویژه‌ای دارد.

چه چیزی آنجا را به یک مکان خاص تبدیل کرده است؟

گریپ: ما می‌خواستیم مکانی را پیدا کنیم که نسبتا نزدیک محل فرود استقامت باشد. ما همیشه امیدوار بودیم که بتوانیم مکانی که خیلی دور نباشد را پیدا کنیم، بنابراین بلافاصله آنجا را شناسایی و جستجوی آن منطقه را آغاز کردیم. این واقعیت که ما توانستیم جایی در نزدیکی فرود مریخ نورد پیدا کنیم در نوع خود یک مزیت بزرگ بود. این مکان از هر لحاظ بسیار خوب بود. علاوه بر آنکه زمین آن قسمت صاف بود و از این لحاظ مشکلی برای پرواز بالگرد نداشت بافت خوبی هم داشت که این موضوع سبب می‌شد دوربین‌های ناوبری بتوانند آنجا را خوب بررسی کنند و این همان چیزی است که نبوغ به آن نیاز دارد تا بتواند نحوه و مکان پرواز را تعیین کند.

19 آوریل برای اولین بار یک وسیله ساخت بشر در آسمان یک سیاره دیگر به پرواز درآمد و شما خلبان اصلی آن بودید. در آن لحظه چه حسی داشتید؟

گریپ: این برایم همانند یک تسکین دهنده فوق العاده بود. من هفت یا هشت سال از زمانم را بر روی این پروژه گذاشتم و همیشه این نگرانی‌ها را داشتم که اگر در این مورد یا آن مورد اشتباه کرده باشم چه خواهد شد؟ اگر هنگام بلند شدن بالگرد از سطح زمین نیروی باد به آن غلبه کند و یا اینکه بخواهد خیلی زودتر فرود بیاید چه اتفاقی می‌افتد؟ لیستی از صدها نگرانی کوچک مختلف از این قبیل وجود دارد که در آن زمان که بالگرد پرواز کرد، در یک لحظه همه آن‌ها از بین رفتند. بالگرد نبوغ وظیفه خود را به خوبی انجام داده است. این شاید قوی‌ترین احساسی بود که تجربه کردم چرا که همه آن نگرانی‌ها ناگهان از پنجره به بیرون رفتند.

پرواز در مریخ چگونه است؟

گریپ: در دست داشتن امور از دوردست و صدها میلیون کیلومتر دورتر واقعا حس خوبی دارد. این کاری جادویی است و در این کار باید همه موارد در نظر گرفته شود. شما دستوراتی را بر روی بالگرد بارگذاری می‌کنید و در حالیکه این دستوراتی که وارد کردید دستورات پرواز بوده است سپس سعی می‌کنید به رختخواب بروید. سپس بعد ساعاتی دوباره بیدار می‌شوید و داده‌هایی را از آن دریافت می‌کنید.

ارسال دستورات فرمان به مریخ در یک جهت واحد حدود هشت دقیقه طول می‌کشد. این بدان معناست که بالگرد اساسا باید خودش پرواز کند. بنابراین آیا خلبان ارشد بودن یک عنوان افتخاری نیست؟

گریپ: کار اصلی من از زمان شروع پروژه، هدایت بر روند توسعه آن الگوریتم‌هایی بوده که بالگرد هنگام پرواز آنها را اجرا می‌کند. خلبانی کردن بالگرد نقطه اوج آن کار است، زیرا بالگرد به شخصی نیاز دارد که آن الگوریتم‌ها را فرماندهی و کنترل کند. بالگرد تصمیم نمی‌گیرد که چه موقع و در چه مکانی پرواز کند و آیا شرایط هوایی مناسب است یا خیر. بالگرد نمی‌تواند تعیین کند که تا چه حد از سطح سیاره ارتفاع بگیرد و در پرواز چه سرعتی داشته باشد. نکته دیگر اینکه نمی‌تواند تعیین کند زمینی که در آن پرواز می‌کند مناسب است یا خیر. بنابراین تمام این برنامه ریزی‌ها از زمین انجام می‌شود.

تا چه اندازه می‌توانید بر رفتار بالگرد در مریخ تأثیر بگذارید؟

گریپ: ما راه‌های زیادی برای تأثیرگذاری بر بالگرد داریم. صدها یا هزاران پارامتر وجود دارد که می‌تواند آن کار را انجام دهد. پیش از پرتاب برای تنظیم اکثر این موارد زمان قابل توجهی را در زمین صرف کرده‌ایم. بنابراین ما سعی می‌کنیم تنها مواردی را که در پروازها لازم است تغییر دهیم. ما نقطه مسیرهایی که مکان پرواز بالگرد را کنترل می‌کنند، بررسی می‌کنیم. ما تعیین می‌کنیم که کجا در طول مسیر عکس ثبت کند. ما همچنین باید میزان مصرف انرژی مورد نیاز را تخمین بزنیم و پس از فرود باید بررسی کنیم که آیا همه سیستم‌ها سالم و آماده پرواز بعدی هستند یا خیر.

پروازهای بعد از پرواز اول پیچیده‌تر شده‌اند. نبوغ به ارتفاعات بالاتری رفته است، با سرعت بیشتری سفر کرده و با هر بار برخاست مسافت بیشتری را طی کرده است. چالش برانگیزترین پروازها تاکنون کدام بوده است؟

گریپ: پرواز ششم کاملا چالش برانگیز بود. ما یک ارتفاع بالا و سرعت زمینی و یک مسیر پیچیده را انتخاب کردیم و سپس ناهنجاری رخ داد.

بالگرد آنطور که باید رفتار نمی‌کرد درست است؟

گریپ: دقیقا. مدتی در حین پرواز به شدت به عقب و جلو می‌رفت. دلیل آن ناهنجاری زمان‌بندی بود و این برای یک وسیله نقلیه سریع مانند نبوغ یک مشکل است. بالگرد باید مانورهای خود را با سرعت بسیار زیادی تنظیم کند زیرا طبیعتا ناپایدار و کوچک است و پویایی سریعی دارد. اگر زمان‌بندی نادرست باشد، مشکلی رخ می‌دهد.

این مشکل به دلیل وجود اشکالی در یکی از تصاویر ثبت شده توسط دوربین مسئول ناوبری به وجود آمد؟

گریپ: دوربین ناوبری به نبوغ کمک می‌کند تا از موقعیت مکانی درکی به دست آورد. اما یک تصویر ثبت شده از این دوربین از دست رفت. این نباید به خودی خود مشکل ساز می‌شد. اما تمام تصاویری که پس از آن به دست آمده دارای مهر زمانی اشتباه نیز هستند. ما می‌توانیم مشکل از دست رفتن یک تصویر را تحمل کنیم اما وقتی جریانی از تصاویر با مهر زمانی اشتباه را دریافت می‌کنیم کار رصد و مقایسه برای الگوریتم‌ها کمی پیچیده می‌شود.

شما حتی پس از آن مورد موفق شدید تا آن را ایمن روی مریخ فرود آورید و نبوغ به هدفی که برای آن ساخته شده بود، رسید تا نشان دهد که پرواز حتی در جو نازک مریخ امکان‌پذیر است. بنابراین در آینده چند پرواز مجاز دیگر خواهد داشت؟

گریپ: هنوز نمی‌دانیم. ما در ابتدا برای حداکثر پنج پرواز برنامه‌ریزی می‌کردیم که حال از آن تعداد عبور کردیم. یک تاریخ پایان در نظر داریم و آن شاید در ماه اوت باشد. اما تا آن زمان تلاش خواهیم کرد تا جایی که ممکن است پروازهای بیشتری انجام دهد.

تاکنون چه چیزی از پروازهای نبوغ آموخته‌اید که ممکن است به انجام ماموریت‌های آینده کمک کند؟

گریپ: ما می‌خواستیم به خودمان و دیگران ثابت کنیم که واقعا می‌توانید پرواز کنید و یک بالگرد را در مریخ اداره کنید. اکنون با چشمان خود می‌بینید که بالگرد واقعا در حال پرواز است و کارش را خوب انجام می‌دهد. این عملکرد او امکان انجام ماموریت‌های آینده را افزایش می‌دهد. ما می‌توانیم اطمینان داشته باشیم که رویکرد ما موثر است و این بدان معناست که می‌توانیم در آینده بالگردهای تواناتر را طراحی کرده و به مدل‌ها و فرایندهای خود ایمان بیشتری داشته باشیم.

در ماموریت‌های آینده مریخ از بالگردها می‌توان برای چه موضوعی استفاده کرد؟

گریپ: چند نکته در این باره وجود دارد. یک اینکه بالگردها می‌توانند به عنوان پلتفرم‌های ایده آل عملیات شناسایی عمل کنند. هنگامی که انسان به مریخ می‌رود، آنها می‌توانند سیاره را برای مریخ نوردان یا حتی فضانوردان آینده جستجو کنند. ما همچنین در فکر امکان ساخت بالگردهای بزرگتر و تواناتر هستیم که بتوانند ابزارهای علمی را به مکان‌هایی مانند صخره‌های شیب دار که با سطح نوردان نمی‌توان به آنها دسترسی پیدا کرد، برسانند. حتی ایده‌هایی برای استفاده از بالگرد برای کشف غارهای مریخ وجود دارد.

اکنون به نظر می‌رسد نبوغ در وضعیت خوبی قرار دارد. آیا هدف نهایی شما این است که از این بالگرد آنقدر استفاده کنید یا آنقدر به آن فشار آورید که در نهایت سقوط کند؟

گریپ: ما قطعا آن را عمدا نابود نمی‌کنیم. اما ممکن است زمانی پیش بیاید که ما آن را تا حدی استفاده کرده باشیم که پس از آن فرود ایمنی نداشته باشد. نبوغ وظیفه خود را برای اثبات دلیل هدف ارسالش به آنجا، انجام داده است. بنابراین مهم نیست که چه اتفاقی می‌افتد. من از نحوه تحقق ماموریت بسیار خوشحالم.

انتهای پیام