ภารกิจในอนาคตของดาวอังคาร: มนุษย์สามารถเอาชนะหุ่นยนต์ได้หรือไม่?

แนวคิดภารกิจคืนตัวอย่างดาวอังคาร

ชุมชนวิทยาศาสตร์แสวงหาภารกิจคืนตัวอย่างตักและช่วงชิงดาวอังคารมานานแล้ว (เครดิตรูปภาพ: ยานอวกาศ Wickman และการขับเคลื่อน)





เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์ได้สนับสนุนแนวคิดในการส่งหุ่นยนต์ไปรวบรวมหินบนดาวอังคารและนำพวกมันกลับมายังโลก ซึ่งเป็นโครงการที่น่าจะเป็นไปได้ก่อนที่มนุษย์จะกระทืบรองเท้าของพวกเขาเข้าไปในเนินทรายที่อยู่ห่างไกลของดาวเคราะห์สีแดง

แนวคิดในการลงจอด ตักขึ้น และลากกลับไปที่ตัวอย่างโลกของเราจากโลกที่น่าสนใจนั้นได้รับการรับรองมานานแล้วว่าเป็นจอกศักดิ์สิทธิ์ของภารกิจสารตั้งต้นโดยนักวางแผนการสำรวจดาวอังคาร

มุมมองนี้สะท้อนให้เห็นในปลายเดือนกันยายนโดยรายงานสรุปจาก Mars Program Planning Group (MPPG) ของ NASA Orlando Figueroa อดีตผู้จัดการโครงการ NASA เป็นประธานทีม Blue-ribbon ของสมาชิก MPPG ที่ได้รับมอบหมายให้ปฏิรูปโครงการสำรวจดาวอังคารของหน่วยงาน



ผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ ยังตั้งคำถามว่าหุ่นยนต์ควรทำงานที่เหมาะสมกับนักบินอวกาศมากกว่าหรือไม่ [ ภารกิจดาวอังคารที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ ]

รายงานผลการวิจัย

วัตถุประสงค์ของ MPPG คือการสำรวจทางเลือกและทางเลือกอื่นๆ ในการสร้างความร่วมมือที่มีความหมายระหว่างวิทยาศาสตร์กับการสำรวจดาวอังคารของมนุษย์ ยิ่งไปกว่านั้น การลดงบประมาณลงลึกสำหรับการสำรวจดาวอังคารที่ NASA เมื่อเร็ว ๆ นี้ จำเป็นต้องพิจารณาโครงการสำรวจหุ่นยนต์ของดาวอังคารใหม่



จากการสังเกตรายงานสรุป MPPG พบว่า การส่งคืนตัวอย่างดาวอังคาร สถาปัตยกรรมเสนอ 'จุดตัดที่มีแนวโน้ม' ของวัตถุประสงค์ระหว่างยานอวกาศของมนุษย์ เทคโนโลยีอวกาศ และค่ายสำรวจหุ่นยนต์

ในการแถลงข่าวที่นำเสนอรายงานสรุป จอห์น กรุนส์เฟลด์ ผู้ดูแลระบบร่วมของคณะกรรมการภารกิจวิทยาศาสตร์ กล่าวว่า การส่งคืนตัวอย่างแสดงถึงโอกาสที่ดีที่สุดในการค้นหาการทำงานร่วมกันทางเทคโนโลยีระหว่างโปรแกรมต่างๆ

'การส่งภารกิจไปดาวอังคารและส่งคืนตัวอย่างดูเหมือนกับการส่งลูกเรือไปดาวอังคารและส่งคืนอย่างปลอดภัย มีความคล้ายคลึงกันของความคิดอยู่ที่นั่น' เขากล่าว



ดีกว่าและถูกกว่า

แต่ความคิดริเริ่มของหุ่นยนต์ขุดและพุ่ง Mars เป็นความพยายามที่ต้องทำอย่างชัดเจนและต้องทำซึ่งนำหน้านักสำรวจของมนุษย์ที่เดินทอดน่องไปทั่วภูมิประเทศของดาวอังคารหรือไม่? และการพุ่งกลับอย่างรวดเร็วของตัวอย่างถุงหิ้วสามารถช่วยถอดรหัสคำถามสำคัญที่มีมายาวนาน: มีชีวิตบนดาวอังคารหรือไม่?

อีกทางเลือกหนึ่งคือเลี่ยงตัวแทนหุ่นยนต์และให้นักบินอวกาศนำ 'สินค้าจากดาวอังคาร' กลับมาเอง นอกจากนี้ ใครบอกว่าตัวอย่างต้องถูกส่งกลับคืนสู่พื้นโลกเลย?

'ฉันไม่เห็นด้วยกับลำดับความสำคัญสูงในการส่งคืนตัวอย่าง' นักโหราศาสตร์ Dirk Schulze-Makuch จาก Washington State University ใน Pullman กล่าว

Schulze-Makuch กล่าวว่า 'ความสามารถในแหล่งกำเนิดของเรา (ในจุดเกิดเหตุ) นั้นดีกว่าในปัจจุบันมาก เมื่อเทียบกับยุคลงจอดของไวกิ้ง (ทศวรรษ 1970)' 'เราสามารถจัดการกับภารกิจในสถานที่ว่าชีวิตของจุลินทรีย์มีอยู่บนดาวอังคารหรือไม่'

ตัวอย่างภารกิจกลับ Schulze-Makuch กล่าวว่า 'และสิ่งเดียวที่จะเป็นประโยชน์ในความคิดของฉันคือการได้รับมาตราส่วนอายุที่แน่นอนผ่านการนัดหมายกัมมันตภาพรังสีของหินดาวอังคาร' Schulze-Makuch กล่าว 'แต่จากโหราศาสตร์ มุมมอง [an] ภารกิจในสถานที่จะดีกว่าและถูกกว่า'

เป้าหมายใหม่ของ NASA ระบุว่าจากนี้ไปในภารกิจหุ่นยนต์ควรช่วยสนับสนุนภารกิจของมนุษย์ในอนาคตด้วย Schulze-Makuch กล่าวว่าข้อกำหนดนี้จะบรรลุผลโดยภารกิจหุ่นยนต์เพื่อยืนยันว่ามีสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารหรือไม่

'คำถามสำคัญข้อหนึ่งที่ต้องแก้ไขก่อนที่จะเริ่มปฏิบัติภารกิจของมนุษย์คือ มีสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารอยู่บนดาวอังคารหรือไม่ - ทั้งเพื่อปกป้องนักบินอวกาศบนดาวอังคารและการพิจารณาการปกป้องดาวเคราะห์ในอีกทางหนึ่ง - และนี่จะดีที่สุด กล่าวถึงภารกิจหุ่นยนต์ในสถานที่' Schulze-Makuch กล่าว

ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา มีการประเมินทางเทคนิคหลายครั้งเพื่อพิมพ์เขียวว่าจะดึงชิ้นส่วนและชิ้นส่วนของดาวอังคารกลับมายังโลกได้อย่างไร

ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา มีการประเมินทางเทคนิคหลายครั้งเพื่อพิมพ์เขียวว่าจะดึงชิ้นส่วนและชิ้นส่วนของดาวอังคารกลับมายังโลกได้อย่างไร(เครดิตภาพ: NASA/JPL)

คอลเลกชันที่รอบคอบ

'สำหรับอนาคตอันใกล้นี้ วิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ที่ทำบนพื้นผิวของดาวเคราะห์จะเป็นธรณีวิทยา และควรถูกมองว่าเป็นองค์กรด้านวิทยาศาสตร์ภาคสนามเป็นหลัก' Kip Hodges ผู้อำนวยการ School of Earth and Space Exploration ที่มหาวิทยาลัยรัฐแอริโซนาใน Tempe กล่าว

ฮอดเจสกล่าวว่าแม้จะประสบความสำเร็จจากอพอลโล, วิญญาณสำรวจดาวอังคารและโอกาส และตอนนี้ ความอยากรู้อยากเห็น เรามีประสบการณ์น้อยมากจริงๆ เกี่ยวกับธรณีวิทยาของสนามดาวเคราะห์

'ในทางตรงกันข้าม เรามีประสบการณ์เกือบสองศตวรรษเกี่ยวกับธรณีวิทยาภาคสนามบนโลก' ฮอดเจสบอกกับ guesswhozoo.com 'มุมมองของฉันคือเราควรใช้บทเรียนที่เราได้เรียนรู้ที่นี่เพื่อแจ้งวิธีใช้ประโยชน์สูงสุดจากโอกาสที่หายากของเราในการทำธรณีวิทยาภาคสนามของดาวเคราะห์ในโลกอื่น'

เมื่อพูดถึงการเก็บตัวอย่าง ฮอดเจสกล่าวว่านักธรณีวิทยาภาคพื้นดินรู้ดีกว่าการเก็บตัวอย่างแบบสุ่ม เว้นแต่ว่าพวกเขาจะมีความสามารถในการศึกษาในห้องปฏิบัติการของตัวอย่างจำนวนมาก

'ดูเหมือนว่าไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่งที่ตัวอย่างที่ส่งคืนจากดาวอังคารจะเกี่ยวข้องกับตัวอย่างจำนวนมากหรือตัวอย่างขนาดใหญ่' ฮอดเจสกล่าว 'การรวบรวมตัวอย่างที่ดีที่สุดและให้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์อย่างถี่ถ้วนจึงเป็นสิ่งสำคัญหากผลตอบแทนทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือเป้าหมาย'

การเคลื่อนที่บนดาวอังคาร

การลงจอดล่าสุดของ Curiosity ซึ่งเป็น mega-rover สำหรับ Mars ได้ใช้แนวคิด Sky Crane ที่อาจพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในอนาคตในการลงจอดบน Red Planet เป็นภารกิจตัวอย่าง

การลงจอดล่าสุดของ Curiosity ซึ่งเป็นรถแลนด์โรเวอร์ขนาดใหญ่สำหรับดาวอังคาร ได้ใช้แนวคิด Sky Crane ที่อาจพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในอนาคตที่จะลงจอดบน Red Planet เพื่อเป็นตัวอย่างภารกิจส่งคืน(เครดิตภาพ: NASA/JPL)

สำหรับฮอดเจส การรวบรวม 'สิ่งที่ถูกต้อง' ของดาวอังคารหมายถึงการเคลื่อนย้ายบนโลกใบนี้เป็นข้อกำหนดเบื้องต้น

'ไม่ว่าการรวบรวมจะทำโดยหุ่นยนต์ teleoperated หรือมนุษย์บนพื้นผิว สิ่งสำคัญคือต้องได้รับมุมมองที่หลากหลายเพื่อสร้างบริบททางธรณีวิทยาโดยละเอียดก่อนที่จะสุ่มตัวอย่าง … และไม่มีใครสามารถทำได้ด้วยยานลงจอดธรรมดา เพราะคุณจะพึ่งพาโชคมากเกินไป ในความคิดของผม' เขากล่าว

แต่เมื่อคุณมีความคล่องตัวแล้ว คำถามก็คือว่ามนุษย์หรือหุ่นยนต์จะเข้าใจบริบทของคุณได้ดีขึ้นหรือไม่ Hodges กล่าว มนุษย์ที่มีรองเท้าบูทอยู่บนพื้นผิวสามารถทำอย่างนั้นได้หรือไม่?

'แน่นอน - การทดลองนั้นได้ทำไปแล้วบนโลกนี้' เขากล่าว Hodges คิดว่าหุ่นยนต์ teleoperated ที่มีความสามารถก็สามารถทำได้เช่นกัน หากให้เวลาเพียงพอ อย่างไรก็ตาม นักธรณีวิทยายังคงไม่มั่นใจว่าหุ่นยนต์อิสระจะสามารถทำได้ในเร็วๆ นี้

บรรทัดล่าง

ฮอดเจสกล่าวว่า 'คำถามที่ว่าหุ่นยนต์หรือภารกิจของมนุษย์จะให้ผลตอบแทนทางวิทยาศาสตร์ที่ดีกว่าหรือไม่นั้นเป็นอาหารที่ดีสำหรับการโต้แย้ง' ฮอดเจสกล่าว

'ฉันไม่รู้ว่าภารกิจของมนุษย์ หากพิจารณาถึงระยะเวลาของภารกิจแรก จะสามารถส่งคืนตัวอย่างที่ 'ดีกว่า' ได้หรือไม่ แต่พวกเขาสามารถรวบรวมตัวอย่างที่ดีกว่าได้เร็วกว่าแน่นอน เพียงพอที่จะพิสูจน์ภารกิจของมนุษย์บนดาวอังคาร ? ฉันคิดว่านั่นเป็นคำถามที่ผิดที่จะถาม” ฮอดเจสกล่าว

ฮ็อดเจสกล่าวว่าเหตุผลมากมายที่ไม่ใช่ทางวิทยาศาสตร์สำหรับการเดินทางของมนุษย์ไปยังดาวอังคารจะพิสูจน์ให้เห็นถึงภารกิจดังกล่าวก่อนที่จะให้ทุนสนับสนุนภารกิจส่งคืนตัวอย่างหุ่นยนต์หรือไม่ [ นำชิ้นส่วนของดาวอังคารมาสู่โลก: NASA จะทำได้อย่างไร ]

'ถ้าคำตอบคือใช่ ยังไงก็ตาม เราสามารถหาตัวอย่างที่ดีได้ และการรวมวิทยาศาสตร์ควรเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรกสำหรับภารกิจของมนุษย์นั้น มีตัวขับเคลื่อนทางวิทยาศาสตร์สำหรับการสำรวจดาวอังคารของมนุษย์ที่สามารถใช้เป็นเหตุผลเพียงข้อเดียวได้หรือไม่? สงสัย. เป็นที่ถกเถียงกันอยู่หรือไม่ว่าภารกิจส่งคืนตัวอย่างไร้คนขับมีความจำเป็นก่อนที่เราจะส่งมนุษย์? ฉันไม่เข้าใจตรรกะเบื้องหลังการยืนยันนั้นจริงๆ' ฮอดเจสสรุป

การเลือกไซต์

การพิจารณาอีกประการหนึ่งคือตัวอย่างภารกิจส่งคืนไปยังดาวอังคารอาจ 'เที่ยวบินมีคุณสมบัติ' ก่อนที่มนุษย์จะเหยียบย่ำบนดาวเคราะห์แดงหรือไม่ ซึ่งพิสูจน์ได้ว่าปลอดภัยที่จะส่งคนไปปลุก

'ไม่ได้อย่างแน่นอน. เหตุใดจึงควร — เพื่อยืนยันว่าไซต์นั้นไม่มีเชื้อโรค? ไร้สาระ” โรเบิร์ต ซูบริน ประธาน Mars Society ในเมืองเลกวูด รัฐโคโล กล่าว

'พื้นผิวดาวอังคารไม่สามารถรองรับชีวิตของจุลินทรีย์ได้ เพราะมันไม่สามารถรองรับน้ำที่เป็นของเหลว และถูกอาบด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต' ซูบรินกล่าวกับ guesswhozoo.com 'หากมีสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร มันก็จะอยู่ใต้ดิน ในตารางน้ำ ซึ่งภารกิจส่งคืนตัวอย่างดาวอังคารไม่สามารถเข้าถึงได้'

เพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบทั้งหมดของอาร์กิวเมนต์ 'การคัดเลือกไซต์ก่อน' Zubrin กล่าวว่า 'ต้องสังเกตว่าผู้ที่ก้าวหน้ากล่าวว่าพวกเขาต้องการส่งคืนตัวอย่างเพื่อให้แน่ใจว่า NASA ไซต์นั้นไม่มีชีวิตพื้นเมืองก่อนที่เราจะส่งนักบินอวกาศไปที่นั่น . ในความเป็นจริง ถ้าตัวอย่างดาวอังคารกลับมาหรือโพรบอื่นใดตรวจพบไซต์ที่มีชีวิตบนดาวอังคาร นั่นคือสิ่งที่โปรแกรมที่ขับเคลื่อนด้วยวิทยาศาสตร์ต้องการส่งมนุษย์อวกาศ

Zubrin กล่าวว่าเขามองว่าข้อโต้แย้งเกี่ยวกับการประเมินคุณสมบัติเบื้องต้นสำหรับภารกิจส่งคืนตัวอย่างดาวอังคารไม่ใช่แค่ผิด แต่ไร้สาระ 'หากจำเป็นต้องมีการโต้แย้งเพื่อพิสูจน์การกลับมาของตัวอย่างดาวอังคาร ภารกิจนั้นก็ขาดความสมเหตุสมผล และไม่ควรได้รับความบันเทิง' เขากล่าวเสริม

ภารกิจหุ่นยนต์ทางเลือก

การส่งคืนตัวอย่างเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการติดตามการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ของหุ่นยนต์ของดาวอังคาร ภายในงบประมาณของโครงการสำรวจดาวอังคารของ NASA หรือไม่

'อาจจะ' Zubrin กล่าว 'เป็นไปได้อย่างแน่นอนที่จะเสนอชุดภารกิจหุ่นยนต์ทางเลือกที่ประกอบด้วยยานโคจร, รถแลนด์โรเวอร์, เครื่องบิน, [และ] เครือข่ายพื้นผิว … ที่อาจก่อให้เกิดการกลับมาของวิทยาศาสตร์มากกว่าภารกิจการส่งคืนตัวอย่างดาวอังคารเร็วกว่ามาก'

ถึงกระนั้น Zubrin กล่าวว่าหากเรากำลังวางแผนการสำรวจดาวเคราะห์สีแดงของมนุษย์ นักสำรวจของมนุษย์สามารถส่งคืนตัวอย่างได้หลายร้อยเท่า คัดเลือกอย่างชาญฉลาดกว่าหลายพันเท่าของผู้สมัคร มากกว่าภารกิจส่งคืนตัวอย่างหุ่นยนต์

'อย่างไรก็ตาม ที่กล่าวว่า หากชุมชนวิทยาศาสตร์เชื่อจริงๆ ว่าตัวอย่างหุ่นยนต์ดาวอังคารมีค่ามากจนคุ้มค่าที่จะสละวิทยาศาสตร์ประเภทอื่นๆ ทั้งหมดที่พวกเขาสามารถทำได้ด้วยเงิน ดังนั้น NASA จึงจำเป็นต้องพัฒนาตัวอย่างดาวอังคารที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด แผนคืนสินค้า เพื่อให้สามารถเก็บตัวอย่างได้โดยเร็วที่สุดและมีค่าใช้จ่ายน้อยที่สุดที่สามารถนำไปใช้สำหรับภารกิจสำรวจดาวอังคารประเภทอื่นได้” ซูบรินกล่าว

ภาวะสมองเสื่อมของระบบราชการ

ก่อนที่มนุษย์จะเดินทางข้ามภูมิประเทศของดาวอังคารได้เร็วแค่ไหน? ศิลปิน

ก่อนที่มนุษย์จะเดินทางข้ามภูมิประเทศของดาวอังคารได้เร็วแค่ไหน? แนวคิดของศิลปินแสดงให้เห็นลูกเรือที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ตัวอย่างบนดาวอังคาร(เครดิตรูปภาพ: NASA/JSC)

ในความเห็นของ Zubrin รายงานสรุป MPPG ล่าสุดสำหรับภารกิจการส่งคืนตัวอย่างดาวอังคาร 'น่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้วางแผนไว้สำหรับภาวะสมองเสื่อมของระบบราชการที่ดำเนินงานในฐานะโรคทางสังคม มากกว่าความบ้าคลั่งโดยเจตนาของบุคคลใดบุคคลหนึ่ง'

กราฟสรุป MPPG นั้น Zubrin ชี้ให้เห็น ดูเหมือนว่าจะสรุปภารกิจตัวอย่างของดาวอังคารที่ดำเนินการในแปดส่วนซึ่งรวมถึง: 1) เตรียมลงจอดรถแลนด์โรเวอร์ขนาดใหญ่เพื่อรวบรวมและเก็บตัวอย่าง; 2) ส่งยานขึ้นสู่ดาวอังคารและทำการนัดพบพื้นผิวกับรถแลนด์โรเวอร์หรือแคชของตัวอย่าง 3) บินยานขึ้นไปบนดาวอังคารเพื่อโคจรรอบดาวเคราะห์แดงและนัดพบกับยานอวกาศขับเคลื่อนพลังงานแสงอาทิตย์ (SEP) 4) บินยานอวกาศ SEP กลับไปยังอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ใกล้โลก 5) สร้างสถานีอวกาศ Lagrange point (จุด Lagrange เป็นจุดในอวกาศที่แรงโน้มถ่วงแข่งขันกันของสองร่างเช่นดวงอาทิตย์และโลกยกเลิก) 6) บินนักบินอวกาศไปยังสถานีอวกาศ Lagrange point; 7) ส่งนักบินอวกาศจากสถานีอวกาศ Lagrange point ไปเก็บตัวอย่างจากยานอวกาศ SEP และกลับไปยังสถานีอวกาศ Lagrange point และ; 8) ให้นักบินอวกาศส่งคืนตัวอย่างจากสถานีอวกาศจุดลากรองจ์มายังโลก

Zubrin กล่าวว่าแผนการส่งคืนตัวอย่างของรายงานห้ามไม่ให้ใช้ 'การนัดพบสี่เท่า' สำหรับการนัดพบที่พื้นผิว การนัดพบโคจรรอบดาวอังคาร การนัดพบในห้วงอวกาศลึก และจุดนัดพบลากรองจ์

โดยรวมแล้ว Zubrin กล่าวว่ารายงานนี้ใช้ภารกิจการส่งคืนตัวอย่างดาวอังคารเพื่อให้เหตุผลสำหรับกลุ่มงานอดิเรกของ NASA ในปัจจุบัน

'โดยสรุป ถ้าเราต้องการตัวอย่างจากดาวอังคาร เราควรวางแผนรับตัวอย่างจากดาวอังคารในแบบที่ง่ายที่สุด ถูกที่สุด เร็วที่สุด และตรงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และอย่าให้ภารกิจกลายเป็นต้นคริสต์มาส ที่จะแขวนเครื่องประดับทั้งหมดในกล่องความปรารถนาของข้าราชการที่มีความล่าช้าหลายทศวรรษที่ไร้ประโยชน์และมีราคาแพง' Zubrin สรุป

Leonard David ได้รายงานเกี่ยวกับอุตสาหกรรมอวกาศมานานกว่าห้าทศวรรษแล้ว เขาเป็นผู้ชนะรางวัล National Space Club Press Award เมื่อปีที่แล้ว และอดีตบรรณาธิการบริหารนิตยสาร Ad Astra และ Space World ของ National Space Society เขาเขียนให้กับ guesswhozoo.com ตั้งแต่ปี 2542