وضعیت مریخ نوردهای روح و فرصت - ماموریت های آینده مریخMRO - MSL زمان واقعی عزیمت انسان به مریخ - تاریخ بازگشت دوباره انسان به ماه و جایگزین های دیگر پروژه پر هزینه شاتل ها و ...

زندگی و تحصیلات

دكتر فيروز نادري كه در حال حاضر به عنوان يكي از مديران ارشد سازمان فضايي ناسا، نقشي كليدي در تعيين راهبردها و نظارت بر كل طرح‌ها و ماموريت‌هاي يكي از مهمترين مراكز فضايي اين سازمان بر عهده دارد، در سالیکهزارو سیصد و بیست و پنج در شيراز متولد شده و تحصيلات ابتدايي و متوسطه‌اش را در شيراز و تهران گذرانده است.

وي در سال 1964 به آمريكا رفته و تحصيلات خود را تا مقطع دكتري مهندسي الكترونيك در دانشگاه كاليفرنياي جنوبي پي گرفت.دكتر نادري، پس از پايان تحصيل به كشور بازگشت و ضمن گذراندن خدمت سربازي، مدتي در مركز «سنجش از دور ايران» فعاليت كرد. وي از حدود 26 سال پيش همكاري خود را با ناسا آغاز كرد و در اين مدت مشاغل فني و مديريتي متعددي را در زمينه ماهواره‌هاي مخابراتي متحرك، رادارهاي سنجش از دور، رصدخانه‌هاي تحقيقاتي اختر فيزيك و اكتشاف مريخ و ساير اجرام منظومه شمسي برعهده داشت. دكتر نادري، فروردين ماه 1379 در شرايطي كه چندين ماموريت متوالي ناسا در پرتاب فضاپيما به سوي مريخ با شكست مواجه شده بود، به مديريت برنامه‌هاي اكتشافات مريخ منصوب شد و توانست طي حدود چهار سال، سه ماموريت مهم از جمله پرتاب دو كاوشگر مريخ‌نورد «روح» و «فرصت» را با موفقيت اجرا كند. اين دانشمند ايراني در پي اين موفقيت درخشان، در اسفند ماه سال گذشته به سمت معاون و مدیر ارشد برنامه ریزی مرکز JPL (آزمایشگاه پیشرانش جت) از مهمترین مراکز فضایی ناسا منصوب  شده و در سمت جديد به عنوان مسئول طراحي برنامه‌ها و راهبردهاي مركز، تجاربش در ماموريت‌هاي مريخ را در مطالعه ساير بخش‌هاي جهان از زمين تا كهكشان‌هاي دور به كار بسته است. وی همچنین مسئولیت چشم انداز راهبردی 5 تا 20 ساله طرح های JPL بر عهده دارد.

دكتر نادري در نزديك به سه دهه همكاري مستمر با ناسا، به دليل عملكرد درخشان علمي و مديريتي به دريافت عالي‌ترين نشان علمي اين سازمان  the Distinguished Service Medal  و نشان‌هاي متعدد ديگر  از جمله نشان فن‌آوري فضايي Hall of Fame، جايزه Aviation Week 2004 Aerospace، نشان افتخار Ellis Island سال 2005 - به دليل همكاري‌هاي گسترده علمي كه به غني‌تر شدن فهم جامعه منجر شده - و ... موفق شده است.

• معرفی دکتر فیروز نادری در ویکی پدیا

• معرفی دکتر فیروز نادری در JPL

متن زیر مصاحبه اختصاصی است که دکتر نادری با سایت آسمان پارس در باره موضوعات مختلف انجام داده اند

سوال : ماموریت های حال و آینده مریخ در چه وضعیتی قرار دارند؟

پس از دو شکست پی در پی در مریخ در سال های گذشته سازمان فضایی امریکا ناسا دکتر فیروز نادری را به عنوان مسول برنامه های مریخ و ماموریت های سیاره سرخ منصوب کرد. دکتر نادری برنامه های موفق دوره مدیریت خود را در موضوع مریخ با هدایت و راهبری مریخ نوردهای آپورچونیتی و اسپریت آغاز نمود. کارنامه ای درخشان از یک همکاری دسته جمعی و تلاشی چند صد نفره برای هدفی مشترک هم اکنون این دوقولوهای مریخ نورد نزدیک به 1000 روز را در مریخ گذرانده اند که رکورد بسیار خوبی برای مریخ نوردها و گروه هدایت آن محسوب میشود.  اخرین خبر ها حاکی از آن است که ماموریت مریخ نورد های ناسا برای یک سال دیگر تمدید شد )

پروژه مهم در حال انجام فعلی برای مریخ پس از روح و فرصت مدارگرد جدید مریخ که MRO   Mars Reconnaissance Orbiter   نامگذاری شده میباشد. دکتر نادری مدیریت این برنامه را نیز به عهده دارد . شاید چند روز بیشتر نیست که قرار گیری موفق فضاپیمای MRO به مدار از پیش تعیین شده و تصحیح مداری آن موفقیت دیگری را نصیب آقای دکتر فیروز نادری و همکارانش کرد. ( به خبر  MRO مدارگرد مریخ آماده برای جستجو مراجعه نمایید)  و به این ترتیب یکی دیگر از برنامه های پیچیده  پرتاب - هدایت مدارگرد های مریخ به مرحله جدید خود وارد شد. فضا پیمای MRO سال پیش راهی مریخ شده و طی ماه های گذشته به مرحله تصحیح مداری خود وارد شده و به مرور میرود تا در اولین گام  تصاویر آزمایشی خود را از سطح مریخ ارسال کند.

مدارگرد دیگری نیز سال آینده در شمال مریخ و نزدیک قلب یخی آن فرود خواهد آمد. نام این مدارگرد که کپسول آزمایشگر آن به سمت شمال مریخ شلیک خواهد شد فونیکس است فونیکس پس از برخورد با سطح مریخ قرار است تا در آزمایشگاه کوچک خود روی سطح و یخ های قطبی مریخ آزمایشهایی را به انجام برساند . اما در اواخر دهه میلادی و تا سال 2010 قرار است تا مریخ نورد بسیار پیشرفته با نام  MSL  که یک لابراتوار مجهز علمی را به همراه دارد به سطح مریخ برسد. این یکی از بزرگترین پروژه های مریخ طی این دهه است که برای کاوش سطح سیاره سرخ انجام میشود. این مریخ نورد که شبیه به مریخ نورد های قبلی است اندازه ای به مراتب بزرگتر - سنگین تر و با ادوات ازمایشگاهی و جستجوگر بیشتری راهی مریخ خواهد شد.

آزمایشگاه سنگ و کانی به همراه 8 جز آزمایشگر دیگر آزمایشگاه این مریخ نورد را تشکیل میدهند. MSL چهار برابر از لحاظ وزن و اندازه از هم نوعان فعلی خود در مریخ بزرگتر است  و مهمترین ویژه گی آن نوع سوخت آن است که از انرژی اتمی استفاده میکند. پیش بینی میشود عمر این ربات کاوشگر بسیار طولانی باشد. اینها مهمترین پروژه های صورت گرفته در مریخ طی  این دهه خواهند بود. به گفته دکتر نادری تمامی این پروژه ها به صورت سلسله و مرتبط به هم انتخاب شده و طراحی میشوند و هر کدام مکمل ماموریت قبلی و پیش نیازی برای ماموریت های بعد از آن است. مدارگردها مریخ را از بالا کاوش میکنند و نقاط احتمالی فرود مریخ نوردها را تعیین میکنند. ادیسه مارسMGS مدارگردی بود که پیش از ارسال مریخ نورد های روح و فرصت مکان های فرود این دو را بررسی و باعث انتخاب آن توسط متخصصان ناسا شده بود.

سوال : با صحبتهایی جنابعالی این طور به نظر میرسد که معمولا ناسا مدارگردها را پیش از ارسال مریخ نوردها به سوی این سیاره گسیل میکند ؟

بله همینطور هست. برای اولین بار در دهه 70 میلادی پروژه وایکینگ ها هم همراه با پرتاب مدارگرد ها به انجام رسیدند. شروع این نوع سلسله ماموریت ها با ارسال اطلاعات مدارگردهای در حال چرخش به دور مریخ و سپس فرود وایکینگ ها در مریخ انجام شده است.

سوال : ماموریت بعدی فرود در مریخ در چه سالی است و چه نتیجه ای از آن  مد نظر است؟

هدف های روح و فرصت این بود که آیا آب  به عنوان یکی از ملزومات حیات در مریخ  در گذشته این سیاره وجود داشته؟

 اما پاسخ این کاوشگر ها به ما چه بوده است ؟

 اسپریت را در دریاچه ای فرستادیم که فکر میکردیم در انجا بتواند شواهدی از وجود اب یا حیات قدیمی یافت کند اما در این مورد تیر ما به خطا رفت ! آپورچونیتی نیز در جایی که قبلا توسط ادیسه مریخ MGS نامزد فرود آپورچونیتی انتخاب شده بود و پیش بینی میشد که حاوی مواد معدنی نظیر هماتیت باشد فرستاده شد. در این مورد  آپورچونیتی توانست با کشف هماتیت که نشان دهنده وجود آب در گذشته است کمک بزرگی به ما بکند. وجود آب در گذشته کمک بزرگی خواهد کرد برای این که مطالعات بعدی خود را در این باره متمرکز کنیم. وجود آب احتمال وجود حیات در گذشته بسیار زیاد میکند.

ارسال کاوشگر در سال 2010 گام بزرگی خواهد بود. این کاوشگر پس از فرود در مریخ به دنبال مواد شیمیایی خواهد گشت که از اثرات وجود حیات باقی مانده گذشته باشد. یا بقایایی از آن باشد. از مقایسه مواد شیمیایی خاص که توسط سیستم های حیاتی زنده به وجود می آیند و مواد شیمیایی طبیعی میتوان به این نتیجه رسید که حیات از نوع خاصی در مریخ وجود داشته است. اگر ماموریت MSL با موفقیت و پیش بینی های انجام شده همراه باشد قدم بعدی ما جستجوی مستقیم حیات در مریخ در سال 2016 و ماموریت بعدی خواهد بود. اما شاید ذکر یک مساله لازم باشد  در دهه 70  فضا پیما های وایکینگ که روی سطح مریخ فرود امدند مستقیما به دنبال حیات بودند و به با حمل بسیار تجهیزات و با یقین به این که حیاتی در مریخ وجود دارد به جستجوی حیات در سطح مریخ پرداختند. که در آن زمان نتوانستند به نتیجه ای برسند و پاسخ انها برای ما مایوس کننده بود. هیچ حیات و یا حتی نشانه ای از ان در مریخ یافت نشد. اما درس بزرگی که از این ماموریت گرفتیم کار قدم به قدم و با برنامه در مریخ بود.

سوال : پروژه MSL به دنبال چه چیزی خواهد بود؟ که ما از ماموریت روح و فرصت بدست نیاوردیم؟

هدفهای اصلی دو مریخ نورد روح و فرصت کشف آب در گذشته یا حال مریخ بود که نتیجه آن پس از جستجوی بسیار مثبت بود. مریخ نورد فرصت توانست اثرات وجود اب را در میلیونها سال پیش در اطراف مکان فرود خود بیابد.

 اماMSL دنبال چه چیزی خواهد بود؟

  اگر در نظر بگیریم که آب در میلیونها و میلیاردها سال پیش در مریخ وجود داشته احتمالا حیات نیز از نوعی خاص میتوانسته وجود داشته باشدپس ما باید به دنبال اثرات باقی مانده از این حیات یا مواد شیمیایی که حاصل واکنش آن سیستم های حیاتی با مواد اطرافشان بوده باشیم. یکی از راههایی که دانشمندان به دنبال کشف حیات از بقایای مواد شیمیایی به جا مانده در مریخ هستند این است که چرخش جهت خاصی از اتمها با جهت های مختلف مثلا به  راست (D) یا چپ  (L) در مواد سطح مریخ بررسی کنند چرخش به چپ برخی اتمها نشانه حیات در گذشته است. این نوع ارایش اتمی را فقط سیستم های حیاتی در همه کیهان باعث میشوند و یافتن آنها شاید نشانه ای از حیات در گذشته باشد. پس هدف اصلی MSL بیشتر جستجو برای اینگونه نشانه های حیاتی خواهد بود.

دکتر فیروز نادری مدیر ارشد سازمان فضایی امریکا - مدیر برنلمه های منظومه شمسی و مریخ ناسا - و معاون فعلی JPL

سوال : اگر پاسخ MSL برای وجود شواهد حیات و کشف اثرات شیمیایی حیات مثبت بود ,  موفقیت این ماموریت چه اثری بر ماموریت های بعدی انسان به مریخ و یا فرود انسان در مریخ خواهد داشت ؟

مشکلترین فاز فرود در به مریخ کند کردن سرعت فضا پیما است. در حال حاظر و در ماموریت های کنونی سپر حرارتی – چتر و موتور ها میتوانندسرعت را کاهش بدهند . اما در زمانی که فضا پیمای حامل انسان بخواهد با 20 تا 25 برابر وزن و اندازه در سطح مریخ فرود آید کار کمی سخت تر خواهد شد ! ما هنوز تکنولوژی مورد نیاز برای این کار را در اختیار نداریم تابتوانیم سرعت را طوری کاهش دهیم که انسان را به سلامت در سطح مریخ بنشانیم . یکی از دلایل مهم این است که در مریخ حتی نمیتوان از خاصیت اصطکاکی جو  آن به سبب رقیق بودنش استفاده کنیم.

سوال : سوال همیشگی در باره مریخ : سفر انسان به مریخ در چه تاریخی قابل تصور هست ؟ تخمین هایی که هم اکنون وجود دارد که سالهای بین 2015 و 2020 را زمان احتمالی سفر انسان به مریخ در نظر میگیرد. با توجه به مشکلاتی که متذکر شدید چه زمانی را میتوانیم برای این سفر در نظربگیریم؟

همانطور که قبلا متذکر شدم ما سه مشکل بزرگ برای رسیدن به مریخ خواهیم داشت که پرتاب به مریخ -هدایت تا مریخ و فرود بر مریخ هستند اما یک مشکل دیگر هم هست ! و آن هزینه های سنگین این ماموریت که غیر قابل تصور خواهد بود. به طور مثال در زمان فرود اولین انسان به ماه با بودجه های کنونی نزدیک به 70 میلیارد دلار سرمایه گذاری دولت وقت ایالات متحده انجام شد تا امریکا برنده مسابقه فتح مرزهای فضا با شوروی باشد مسابقه ای که سیاسی بود. این مبلغ هنگفت قسمت زیادی از هزینه های جاری دولت ان زمان بود. اما تخمین ما برای انجام ماموریت سفر انسان به مریخ در حال حاضر رقمی بالغ بر 200 تا 400 میلیارد دلا است !  در حال حاضر چنین رقابتی وجود ندارد از زاویه دیگر اشکال اساسی بعدی شاید هزینه های تامین اجتماعی در امریکا باشد. اگر به ترکیب هرم سنی و جمعیتی امریکا نگاه کنیم  ساختاری میان سال و رو به پیری را خواهیم دید. این جمعیت به مرور و طی سالهای آینده پیر تر و آسیب پذیر تر خواهند شد که نیاز به توجه و صرف هزینه های بسیار زیادی است. معادل سن بالا است و طی سالهای اینده جمعیت پیرتر خواهند شد که هزینه های زیادی برای دولت در بر دارد. پس این هم یکی از مشکلات بزرگ ما است برای تامیک بودجه سرسام آور سفر به مریخ.

مشکل سوم سلامت انسان در فضا و مریخ خواهد بود. سفر چند روزه به ماه و اقامت در آن از نظر فیزیولوژی خطرات زیادی برای انسان نداشت و مشکلی از این نظر نداشتیم برنامه ای که حداکثر طی چند روز رفت و برگشت فضانوردان به ماه  انجام میپذیرد. ولی سفر به مریخ کاملا متفاوت است. ما با تجهیزات کنونی 7 ماه زمان لازم خواهیم داشت تا فاصله بین زمین تا مریخ را  طی کنیم 7 ماه سفر در زمانی است که مریخ نزدیکترین فاصله را به ما داشته باشد. در نظر بگیرید زمان برگشت هم باید در تاریخی باشد که دوباره مریخ نزدیکترین فاصله را به زمین داشته باشد تا همین 7 ماه زمان برای رسیدن به زمین را ........ پس از رسیدن به مریخ 19 ماه طول خواهد کشید تا دوباره شرایط ایده عال برای بازگشت به زمین فراهم شود . یعنی فضانوردان زمانی در حدود 14 ماه را در راه رفت و برگشت از مریخ هستند و 19 ماه نیز باید در مریخ به سر برند.  پس میتوان در نظر گرفت که سفر انسان به مریخ نمیتواند طی یکی دو دهه اینده صورت گیرد.

سوال : نقش شما در پروژه MRO چیست و نقش شما در برنامه مریخ نوردهای روح و فرصت چه بوده است.

دوستان و هم وطنان من به دیلل علاقه زیاد به من و دانشمندان ایرانی سعی میکنند طراح اصلی این پروژه رامن معرفی کنند ولی این کار شاید صحیح نیست.  برای مثال اگر بتوانیم پاسخ این سوالات را بدهیم شاید مفهوم این جمله را دریابیم به نظر شما طراح شاتل فضایی کیست ! یا این سوال که تلسکوپ فضایی هابل را چه کسی ساخته و طراحی کرده است !؟  پاسخ همه این ها این است که نه یک نفر بلکه کار گروهی سبب ساز ساخت انها بوده است. در مورد پروژه مریخ نوردهای اسپریت و آپورچونیتی نیز وضعیت به همن گونه بوده و یک تیم چند صد نفره سازنده آن بوده اند. درطول 5 سال گذشته 5 یا شش پروژه را به عهده داشته ام. من در طول برنامه مریخ مسول پروژه بودم و مدیر برنامه ها . همینطور برنامه ریزی پروژه های 10 ساله مریخ نیز بر عهده من میباشد. مسولیت من هماهنگی های بین مدیران پروژه ها و اجزا است . نقش اساسی و تخصص من مدیریت سیستم است که اصطلاحا System Engenrinig نامیده میشود.  در همه پروژه ها شاید تخصص های مختلفی از واحد های نرم افزاری گرفته تا سخت افزاری و ... که هماهنگی دقیقی را لازم خواهند داشت  که این کار یک مدیر برنامه است. سابقه علمی من : دکترای مهندسی برق  و همینطور در قسمت پردازش تصاویر دیجیتال نیز تخصص دارم. علاقه من بشتر مدیریت برنامه هست و طی 27 سالی که  در ناسا هستم وظیفه ام مدیریت برنامه ها بوده است . در ناسا مدیریت ها را به افرادی میسپارند که تجربه و تخصص مدیریت برنامه  و احاطه نسبی نسبت به آنچه در تمامی بخشها اتفاق میافتد داشته باشند. بخشهایی که بنده در آنها مشغول فعایت بوده ام :ماهواره ها - ماهواره های زمین شناس- تلسکوپ جیمز وب  - مریخ و ... بوده است. و از 1 سال گذشته معاون JPL جی پی ال هستم.

سوال: وضعیت فعلی MRO چگونه است ؟ بحران چند ماه پیش این پروژه به چه دلیل بود  که یکی از دلایل لغو سفر شما به ایران بیان شده بود؟

در زمانی که مدارگردی پرتاب میشود معمولا مشکلاتی زیادی پیش روی خواهد بود. در زمانی که هر مدارگرد به مریخ یا سیارات منظومه شمسی میرسد باید سیستمی وجود داشته باشد که با ترمز هایی بتواند سرعت زیاد آن را کاهش دهد و آن را در مدار مناسب و از پیش تعیین شده قرار دهد و اگر در این مرحله عملیات هدایت موفق عمل نکند فضا پیما از کنار سیاره عبور و یا حتی ممکن است با آن برخورد کند. به این منظور معمولا همراه فضا پیما های مدارگرد موتورهایی وجود دارد که در زمانی معین روشن شده و باعث کاهش سرعت آن میشود. MRO باید روی یک مدار دایره وار  که 300 کیلومتری بالای سطح مریخ قرار دارد میچرخید. ورود به این مدار سوخت زیادی لازم دارد و همین سوخت زیاد باعث میشود تا نتوان وسایل زیادی را همراه مدار گرد ارسال کرد. اماMRO از روشی خاص برای قرار گیری در مداری مناسب بهره میبرد به همین منظور مدارگرد را به جای مدار دایره ای در یک مدار بیضی بسیار بزرگ قرار خواهیم داد . این مدار بین 300 تا 30000 هزار کیلومتر پهنا دارد و باعث میشود تا 500 کیلوگرم سوختی را که لازم داریم تا مدارگرد را در مداری دایره ای قرار دهیم به همراه نبریم و به جای ان وسایل مورد نیاز برای کاوش مریخ را همراه MRO ارسال کنیم. مدارهای بیضوی مدارهای طولانی هستند که زمان زیادی طول میکشد تا از ابتداتا انتها طی شوند به همین دلیل به مرور این مدارهای کوچک و کوچک میشوند تا فضا پیما در مدار دایره ای مورد نظر ما قرار گیرد . سیر کار به این صورت است که ماهواره با روشن و خاموش کردن موتور ها و ایجاد اصطکاک مدارهای را کوچک و کوچکتر میکند و حدودا 300 مدار را تغییر میدهد تا در مداری 90 تا 110 دقیقه ای قرار گیرد.MRO هم اکنون در مدار اصلی خود قرار گرفته است و میتواند به کاوش در سطح مریخ بپردازند. ( به خبر  MRO مدارگرد مریخ آماده برای جستجو مراجعه نمایید)

ما قوی ترین تلسکوپ را برای این  مدارگرد در نظر گرفتیم که قوی ترین تفکیک را در تصاویر ارسالی مریخ خواهد دشت به اندازه ای که میتواند یک صندلی را در سطح مریخ تشخیص دهد!  طیف سنج بسیار مجهزی نیز در آن تعبیه شده است. اما یکی از هدفهای مهم این نقشه برداری ها انتخاب محل فرود  مریخ نور MSL  در زمان فرود آن در سال 2010 خواهد بود.  MSL قصد دارد به صورت مستقیم به دنبال حیات یا آثاری به جا مانده از آن در سطح مریخ بپردازد.

 اما مشکل پیش امده برای MRO چه بود ؟  سرعت زیاد MRO در زمانی که نزدیک به مریخ میشد میبایستی کم میشد و این کار نیز باید با پمپاژ سوخت به درون موتورهای آن و روشن کردن موتور ها انجام میشد. مراحل کار بسیار ساده هست ! در زمانی معین باید چند پیچ باز و بسته شود که با چند انفجار کوچک منظم این کار انجام میشود و میزان معینی سوخت به مخزن سوخت وارد شود و در انجا منفجر شده باعث تغییر مسیر و کم کردن سرعت شود. 4 هفته مانده به رسیدن به مرحله باز و بسته کردن این پیچها آزمایشی را روی ماهواره ای که شبیه به همین سیستم در ان تعبیه شده بود انجام دادیم که نتیجه ازمایش منفی بود. پیچها باز نشد و این ما را نگران میکرد که احتمالا با چنین وضعیتی در زمان رسیدن MRO به مریخ روبرو خواهیم شد. سرانجام به این نتیجه رسیدیم که ترتیب انفجارهایی که پیچ ها را باز میکند باید تغییر میکرد که حدسمان درست بود و با تغییر زمان بندی انفجار های درهفته های بعدی توانستیم مشکل بوجود امده را بر طرف کنیم. شبیه به چنین مشکلی را در ماموریت مریخ نورد اسپریت نیز داشتیم. در زمانی که اسپریت قرار بود به سطح مریخ نبشیند مقدار زیادی شن در جو مریخ  وجود داشت و این به خاطر طوفان هایی بود که در مریخ رخ داده بود . با توجه به رقیق بودن جو مریخ و جابه جایی این جو اندک احتمال میدادیم که هوا به اندازه کافی وجود نداشته باشد تا چترها بتوانند سرعت کپسول حاوی  آن را کم کنند اما در 48 ساعت پیش از رسیدن به نقطه بحرانی توانستیم با تغییراتی در برنامه باز شدن چترها مشکل را برطرف کنیم.

سوال: زمان ارسال اطلاعات از MRO در چه زمانی خواهد بود.

نقل از پارس اسکای

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 

26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40