با ۱۴ ربات فضایی پیشرفته آشنا شوید

ربات‌های فضایی یعنی فضاپیماها و مدارگردها و غیره، به مناطقی قدم گذاشته‌اند که به‌نظر نمی‌رسد باتوجه به فناوری‌های که در اختیار انسان امروز قرار دارد، موجود زنده‌ای بتواند به آنجا پا بگذارد. برای اینکه عظمت این فاصله را درک کنید خوب است بدانید که فاصله‌ی متوسط پلوتو تا خورشید در حدود ۳۹ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید است. ربات‌های انسان‌نمایی مانند روبونات 2 طراحی شده‌اند که بتواند با انجام وظایف مختلف به کمک انسان بیایند. 

اگر ربات‌ها تا این اندازه می‌توانند ما را در تأمین نیازهای پروژه‌های فضایی کمک کنند آیا اکتشافات فضایی را باید همچنان انسان‌ها انجام دهند یا باید به آن‌ها سپرده شود؟ این سوالی است که طرفداران و مخالفان زیادی دارد اما در طرح‌هایی که دانشمندان برای آینده‌ی مأموریت‌های فضایی متصور می‌شوند قرار است انسان‌ها و ربات‌ها در کنار یکدیگر به انجام مأموریت بپردازند، طوری‌که نبود هر یک از آن‌ها، انجام پروژه را غیرممکن می‌سازد.

فضاپیمای رزتا (Rosetta)

سه سال پیش، مأموریت فضایی رزتا به پایان رسید و مطالعات آژانس فضایی اروپا بر سطح دنباله‌دار 67P خاتمه پیدا کرد. رزتا یک مأموریت ۶ میلیارد کیلومتری را تا رسیدن به ماورای سیاره‌ی مشتری پیمود و یافته‌های خیره‌کننده‌ای را نیز به دانشمندان ارائه کرد. از سال ۲۰۱۴ این فضاپیما در مدار دنباله‌دار 67P قرار گرفت و توانست مجموعه‌ای از تصاویر نمای نزدیک این دنباله‌دار را به زمین مخابره کند. یکی از کامل‌ترین پژوهش‌ها در مورد ستاره‌های دنباله‌دار توسط همین فضاپیما انجام گرفته بود که با استفاده از این ربات‌ فضایی دانشمندان اطلاعات بسیار خوبی را در مورد منشا منظومه‌ی شمسی به‌دست آوردند. رزتا همچنین با خود، کاوشگر فیله را به‌همراه داشت که قرار بود بعد از در مدار قرار گرفتن، به سطح دنباله‌دار ارسال شود.

اما این فرایند طبق برنامه پیش نرفت و فیله پس از دو روز که از فرودش روی 67P می‌گذشت، از کار افتاد. سرانجام به دلیل دور شدن بیش از حد دنباله‌دار از خورشید و حرکت مداوم آن به سمت سیاره‌ی مشتری، مسئولان آژانس فضایی اروپا تصمیم گرفتند مأموریت روزتا را به پایان برسانند. در نهایت روزتا با وزن تقریبی دو تنی خود و طی یک سقوط آزاد ۱۳ ساعته به سطح دنباله‌دار با طول چهار کیلومتری 67P برخورد کرد. سه سال از پایان مأموریت موفق فضاپیمای روزتا می‌گذرد. فضاپیمایی که از سال ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۶ در مداری به دور دنباله‌داری که در بالا گفته شد، قرار داشت و از فاصله‌ای نزدیک به بررسی این دنباله‌دار پرداخت. اما به‌تازگی بررسی داده‌های این فضاپیما منجر به یک کشف جدید شده است.  روجر پرز، عکاس نجومی اسپانیایی، زمانی‌که در حال بررسی و پردازش تصاویر فضاپیمای رزتا بود با جرمی کوچک در تصاویر این فضاپیما مواجه شد.

پرز پس از آن تایم‌لپسی از تصاویر پیاپی فضاپیمای رزتا تهیه کرد و متوجه چرخش آن جرم به دور دنباله‌دار 67P شد. در نهایت او این تایم‌لپس را در توییتر خود منتشر و خبر کشف احتمالی یک قمر را به دور این دنباله‌دار، اعلام کرد. قطر این قمر تنها چهار متر است و می‌توان آن را کوچک‌ترین قمری دانست که تاکنون در منظومه‌ی شمسی کشف شده است. این قمر فعلا و به‌طور غیررسمی " Churyumoon " نام گرفته است. فضاپیمای رزتا در سال ۲۰۰۴ میلادی، سوار بر موشک آریان 5 به فضا پرتاب شد و پس از سفری ده‌ساله در سال ۲۰۱۴ به دنباله‌دار 67P رسید. این فضاپیما پس از آن به مدت بیش از دو سال از فاصله‌ای بسیار نزدیک به مطالعه‌ی دنباله‌دار 67P مشغول شد و سطح‌نشینی را نیز به سطح این دنباله‌دار ارسال کرد. مأموریت فضاپیمای روزتا در سال ۲۰۱۶ با برخورد برنامه‌ریزی‌شده به دنباله‌دار 67P به پایان رسید.

مریخ‌‌نورد آپورچونیتی (Opportunity)

دانشمندان آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا، سال گذشته پس از آنکه نتوانستند این مریخ‌نورد را احیا کنند، سرانجام اعلام کردند که آپورچونیتی برای همیشه خاموش شد. مریخ‌نورد آپورچونیتی پس از بالا رفتن از دهانه‌ی یک گودال مریخی به چشم‌انداز بی‌سابقه‌ای از این سیاره رسید؛ یک گودال شهاب‌سنگی وسیع از سنگ‌های آتشفشانی و اکسیدآهن که تا فاصله‌ی ۲۴۰۰ کیلومتر توسعه یافته است و با کوهستان‌های ناهموار زیر یک آسمان نارنجی و تاریک احاطه شده است. دلیل اعلام پایان مأموریت، نقص سیستم بر اثر اتلاف توان در یک طوفان گردوغبار مریخی بوده است که این مریخ‌نورد را تابستان گذشته زیر گردوغبار فرو برد. 

در ماه ژوئن، طوفان غبار کل سیاره را گرفت؛ این طوفان یکی از خشن‌ترین پدیده‌هایی بود که ناسا به خود دیده بود. انتظار می‌رفت آپورچونیتی به‌دلیل نقص توان فقط تا پایان طوفان خاموش شود، اما تلاش برای برقراری تماس با این فضاپیما بی‌پاسخ ماند. مریخ نورد آپورچونیتی ناسا یک کاوشگر ۴۰۰ میلیون دلاری بود که در سال ۲۰۰۳ توسط آژانس فضایی آمریکا، به‌عنوان بخشی از مأموریت اکتشاف مریخ به این سیاره فرستاده شد و اطلاعات بی‌نظیری را به زمین مخابره کرد. اطلاعات به‌دست آمده از این مریخ‌نورد، چشم‌انداز کلی مردم را به این سیاره همسایه شکل داد. این کاوشگر با فرستادن تصاویر متنوع، توانست به پژوهشگران، در به‌دست آوردن بینش تازه‌ای نسبت به وجود حیات و زندگی در این سیاره کمک کند.

آپورچونیتی دو ماه پس از رسیدن به سیاره‌ی سرخ، به اولین دستاورد بزرگ خود رسید. برآمدگی لایه‌داری که این مریخ‌نورد روی آن فرود آمده بود، شواهدی از جریان آب در سنگ‌ها را در خود داشت: کریستال‌ها، ترکیب‌های سولفوری، اجرام بیضی‌شکل کوچک که دانشمندان به بلوبری تشبیه کردند و الگوهای سنگی که مانند رسوب‌های ناشی از جریان آب بودند. این اکتشافات به چارچوب‌بندی مأموریت‌های بعدی مریخ از جمله مریخ‌نورد کیوریاسیتی، که در سال ۲۰۱۲ روی سطح این سیاره فرود آمد و هنوز در حال بررسی این سیاره‌ی سرخ است، و مأموریت ۲۰۲۰ که به نمونه‌برداری از سنگ‌ها و بازگشت آن‌ها به زمین خواهد پرداخت، کمک خواهد کرد.

روبونات 2 (Robonaut 2)

روبونات 2 ربات انسان‌نمای بدون پایی بود که ناسا آن را ساخت و از سال ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۴ مشغول فعالیت در ایستگاه فضایی بود. پس از سال ۲۰۱۴ روبونات 2 با مشکلاتی مواجه شد و در سال ۲۰۱۸ به زمین بازگشت. ناسا قصد دارد پس از انجام به‌روزرسانی‌هایی، روبونات را در سال آینده دوباره به ایستگاه فضایی بفرستد. ربات دیگری با نام  سایمن  "CIMON" نیز از سال ۲۰۱۸ در ایستگاه فضایی مشغول فعالیت است که سازمان فضایی اروپا مسئولیت ساخت آن را بر عهده داشته است. ناسا ربات‌های پیشرفته‌ی دیگری را نیز امسال روانه‌ی ایستگاه فضایی کرد. این دو ربات در جریان پروژه‌ی "Astrobee" ناسا به ایستگاه فضایی سفر کردند و قرار است برخی از کارهای روزمره‌ی ایستگاه فضایی، مانند بررسی تجهیزات را بر عهده بگیرند. در کل هدف از ارسال ربات‌ها به ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام برخی کارهای ساده و حتی خطرناک توسط آن‌ها است تا فضانوردان وقت آزاد بیشتری پیدا کنند.

ناسا تنها سازمانی نیست که از روبونات استفاده خواهد کرد، شرکت خودروسازی جنرال موتورز نیز به‌نوبه‌ی خود از این ربات بهره خواهد برد. این شرکت قصد دارد با استفاده از تجربیات و نکات به‌دست‌آمده از این پروژه و تکنولوژی به‌کار‌برده شده در روبونات، در ایمن‌تر کردن محیط کار خود از آن استفاده کند. این ربات‌ فضایی می‌تواند دستانش را با سرعت دو متر بر ثانیه حرکت دهد و قابلیت حمل بار حدود ۱۸ کیلوگرم را دارد. روبونات 2 از چالاکی باورنکردنی برخوردار است و می‌تواند دست‌های خود را در ۱۲ جهت مختلف حرکت دهد، بازو و مچ دست‌هایش را در هفت جهت مختلف تاب بدهد که برای انجام این حرکات از ۵۴ موتور مجزا استفاده می‌کند. تا قبل از سال ۲۰۱۴ بدن روبونات 2 تنها از بالاتنه تشکیل شده بود اما بعد از آن سال، دو عدد پا نیز به نیم‌تنه اضافه شد.

ربات‌ دکستر (Dextre)

در سال ۲۰۱۳ فضانوردان خودشان را در ایستگاه فضایی بین‌المللی با آزمایش‌های زمینی در ایستگاه مشغول کردند که شبیه‌ساز محیط بیرون از ایستگاه، یعنی خلا بود. این آزمایش‌ها از هوستون کنترل می‌شد که بازوی رباتیک ۶۰ فوتی کانادایی قرار بود دو بازوی کوچک‌تر قبل از اینکه به محل ماژولی اندازه‌ی ماشین رخت‌شویی برسد، بگیرد. سپس دکستر وارد ماژول شد، یکی از چهار ابزار اندازه‌ی توستر را با آخرین فناوری روز گرفت و با قیچی کردن دو اتصال ایمنی، پیچ دو سرپوش بیرون از ماژول را باز کرد و چند لیتر اتانول داخل مخزن نگهدارنده ریخت. آزمایش ۲۵ ژانویه چندان خبرساز نبود، ولی این مانور با عنوان عملیات سوخت‌رسانی رباتیک شناخته شد؛ درواقع گامی انقلابی به‌سوی علوم فضایی و تجارت بود.

در بهار سال ۲۰۱۰ اولین کنترل از زمین با ایمینی و موفقیت کامل به انجام رسید. ناسا و آژانس فضایی کانادا هردو کنترل این بازو را در ایستگاه فضایی به عهده دارند. ربات دکستر مجهز به دو بازوی مخصوص است و با کمک آن‌ها می‌تواند تجهیزات مربوط به رصد کهکشان‌ها و باتری‌ها را تعویض کند. دکستر دو بازوی ۳.۳۵ متری دارد که هر بازو ۷ مفصل دارد و با بالا و پایین رفتن، به اطراف و همینطور چرخش یا غلتش، حرکت می‌کنند؛ این حرکت‌های شبیه بازو و شانه‌های انسان عمل می‌کنند. این بازوها می‌توانند وزنی به‌اندازه‌ی یک اتوبوس مدرسه را جابه‌جا کنند؛ پدال حرکتی این بازوها اندازه‌ی گوشی موبایل است. بازوهای فرعی یا گیره‌های جانبی درست مانند چاقوی سوییسی هستند. این گیره‌ها حسگرهایی دارند که ربات دقیقا مانند انسان نسبت به اجسام عکس‌العمل نشان می‌دهد (میزان نیروی لازم، تماس سطحی و غیره).

فضاپیمای کاسینی (Cassini)

در سال ۲۰۱۷، کاسینی پس از ۱۳ سال گردش در مدار زحل، به آخر خط رسید و در جو این سیاره شیرجه زد و نابود شد. اما حتی در لحظات نهایی خود نیز اطلاعاتی در مورد غول گازی منظومه‌ی شمسی جمع‌آوری کرد. کاسینی توسط ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی ایتالیا در اکتبر ۱۹۹۷ پرتاب شد و در سال ۲۰۰۴ به زحل رسید. یک سال بعد هم موفق به پرتاب و فرود یک کاوشگر به‌نام  هویگنس  (Huygens) در قمر زحل موسوم به تایتان شد. کاسینی در طول بیش از یک دهه اکتشاف، برخی از چندین قمر زحل را مطالعه و محیط‌های قابل سکونت و قابل کشف را، مانند آب مایع در زیر سطح قمر انسلادوس که می‌تواند به‌طور بالقوه از حیات پشتیبانی کند، کشف کرد. با کم شدن سوخت کاسینی و برای جلوگیری از برخورد این فضاپیما با فضاپیماهای دیگر در آینده در صورت رها شدن، ناسا تصمیم گرفت آن را در جو زحل منفجر کند.

تاکنون هیچ کاوشگری اینقدر به زحل نزدیک نشده بود؛ نزدیکتر شدن کاسینی به دانشمندان ناسا امکان داد اطلاعات بیشتری از ساختار درونی این سیاره به‌دست آورند. زحل بعد از مشتری، دومین سیاره‌ی بزرگ منظومه‌ی شمسی به‌شمار می‌رود. در سه ساعت آخر مأموریت پیش از برخورد تمام داده‌های جمع‌آوری‌شده با دور زدن حافظه دایمی کاوشگر مستقیما به زمین مخابره شد. این کاوشگر طی مأموریت خود، ۲۹۴ بار به دور زحل چرخید و ۲.۵ میلیون دستور را اجرا کرد، ۳۶۰ بار موتورش برای اصلاح مسیر به‌کار افتاد و توانست بیش از ۴۵۳ هزار عکس به زمین مخابره کند. اطلاعات جمع‌آوری شده و ارسالی کاسینی بیشتر از ۶۳۵ گیگابایت بود.

۳۰ سال زمینی طول می‌کشد تا زحل یک‌بار به دور خورشید بچرخد و ۱۵ سال از این مدت، سیاره در محدوده‌ی دید اخترشناسان نیست. به‌علت شیب نسبی سیاره، نور خورشید به‌جای برخورد مستقیم با کمربندها، به لبه‌های آن‌ها برخورد می‌کند. در پی این اتفاق پژوهشگران می‌توانند تمرکز تحقیقات خود را بر ساختار عمودی کمربندها بیاورند. در سال ۲۰۰۹ کاسینی در یک موقعیت عالی قرار گرفت و به اخترشناسان ناسا کمک کرد که به‌واسطه‌ی زاویه دید، ترکیب جایگاه کمربندها را از طریق سایه‌ای که درحرکت از خود به‌جا می‌گذارند، بررسی نمایند. هرچند که کاسینی قادر خواهد بود از لحاظ فنی تا چندین سال آینده هم به‌خوبی وظایف علمی خود را انجام دهد، اما مسئله‌ی کمبود سوخت فضاپیما باعث شده است که اعضای تیم مأموریت کاسینی، تصمیم بگیرند قبل از کنترل خارج شدن کاسینی به مأموریتش پایان دهند.

فضاپیمای مارس اکسپرس (Mars Express)

مارس اکسپرس یک مأموریت اکتشاف فضا است که توسط آژانس فضایی اروپا انجام شده‌ است. مأموریت این فضاپیما کاوش سیاره‌ی مریخ  و نخستین تلاش مأموریت سیاره‌ای این آژانس است. واژه‌ی اکسپرس در اصل اشاره به کارایی و سرعت این فضاپیما دارد. مارس اکسپرس شامل دو بخش است، یکی بخش مارس‌اکسپرس مدارگرد و دیگری کاوشگر بیگل 2. مدارگرد مارس اکسپرس در سال ۲۰۰۳ به کمک فضاپیمای سایوز به سمت مریخ روانه فضا شد و و به مطالعه‌ی عارضه‌های سطحی و توپوگرافیک و فرایندهای زمین‌‌شناختی سیاره پرداخت. همچنین این مدارگرد دارای یک دوربین است که می‌تواند عارضه‌های طبیعی مریخ را تا پهنای دو متر تفکیک کند. این فضاپیما همچنین به بررسی میزان آب موجود در مریخ در گذشته و حال می‌پردازد و  طیف‌سنج فرابنفش  " Spicam " نیز وظیفه مطالعه ازن و بخارآب در جو مریخ را به عهده دارد.

باتوجه به بازده‌های ارزشمند علمی و انعطاف‌پذیری مقطعی مأموریت، برنامه‌ی کار مارس اکسپرس تاکنون ۶ بار تمدید شده که آخرین تمدید تا پایان سال ۲۰۲۰ بوده‌ است. مدارگرد مارس اکسپرس یک فضاپیمای مکعب شکل با دو بال از پنل‌های خورشیدی است که از دو طرف و روبه‌روی هم گسترده شده‌اند. این فضاپیما شامل سفینه‌ی اصلی با ۱۱۳ کیلوگرم محموله، ۶۰ کیلوگرم کاوشگر، و ۴۵۷ کیلوگرم سوخت بود. این فضاپیما اولین مأموریت آژانس فضایی اروپا به مقصد سیاره مریخ است که به ابزارهایی مانند مولکول‌یاب و  طیف‌سنج مادون قرمز  به‌نام " OMEGA " برای تجزیه و تحلیل ساختار ترکیبی مریخ مجهز است.

مریخ نورد کیوریاسیتی (Curiosity)

مریخ‌نورد کیوریاسیتی، کاوشگری لیزری است که می‌تواند به هر هدفی که نشانه‌گیری می‌کند، آن را تبخیر و سپس عناصر حاصل از تبخیر را بررسی کند. این مریخ‌نورد کامل‌ترین رباتی است که تاکنون به مریخ فرستاده شده است. این ربات مجهز به یک آزمایشگاه بسیار پیشرفته در بدنه‌ی خود است که از آن در اکتشافات خود در سطح مریخ استفاده می‌کند. کیوریاسیتی به بررسی حیات میکروبی در سطح مریخ می‌پردازد و به‌دنبال پاسخ به این پرسش است که آیا مریخ در گذشته واجد حیات بوده یا خیر و آیا اکنون این سیاره برای زندگی مناسب است؟ امروزه، وجود آب مایع در مریخ به امری بدیهی تبدیل شده است، اما در سال ۲۰۱۳، کشف بزرگی به‌شمار می‌رفت.

کیوریاسیتی اولین کاوشگری بود که موفق شد تجمع آب مایع در زیر سطح سیاره‌ای را کشف کند که تصور می‌رفت دنیایی خشک باشد. در ابتدا گمان می‌شد دهانه‌ی گیل (Gale) در گذشته‌ی دور دریاچه‌ای بزرگ بوده است و بالاخره با اکتشافات کیوریاسیتی وجود آب مایع زیر سطح آن اثبات شد. یکی از اولین یافته‌های مریخ‌نورد کیوریاسیتی احتمال وجود حیات میکروبی مریخی در زمان‌های دور بود. دانشمندان براساس نمونه‌های حفاری‌شده از سنگ‌بسترها موفق شدند سولفور، نیتروژن، هیدروژن، اکسیژن، فسفر و کربن را کشف کنند. مواد شیمیایی مهم دیگری هم در این سنگ‌ها وجود داشتند که همه از عناصر سازنده‌ی دی‌ان‌ای هستند.

کیوریاسیتی قرار بود در سال ۲۰۰۹ به سوی مریخ پرتاب شود اما به دلیل آماده نشدن، اواخر سال ۲۰۱۱ توسط راکت اتلس ۵ پرتاب شد و در ۶ اوت ۲۰۱۲ در سیاره سرخ فرود آمد. در تاریخ ۲۲ اوت ۲۰۱۲، کیوریاسیتی اولین حرکت خود را بر سطح مریخ انجام داد و ۴.۵ متر به سمت جلو حرکت کرد و با انجام یک چرخش ۱۲۰ درجه‌ای ۲.۵ متر نیز در مسیر برگشت حرکت کرد. این مریخ‌نورد اکنون هفت سال است که بدون وقفه به حرکت برسطح سیاره‌ی مریخ می‌پردازد. فرود برسطح سیاره مریخ و راه‌اندازی مریخ‌نورد یکی از چالش‌های پیش روی دانشمندان در زمان پرتاب مریخ‌نورد کیوریاسیتی بود که با موفقیت انجام شد. کارهدایت و کنترل این مریخ‌نورد توسط متخصصان آزمایشگاه  JPL  ناسا در کالیفرنیای آمریکا انجام شده است.

ازجمله دستاورد‌های مریخ‌نورد کیوریاسیتی کشف عنصرمتان در دهانه گیل بوده است. این مریخ نورد درطول سال‌ها حدود ۱۵۴ کیلومتر بر سطح سیاره سرخ حرکت کرده است و دانشمندان امیدوار هستند با هدایت آن به سوی مناطقی ویژه از سیاره مریخ به نشانه‌هایی از حیات درگذشته‌های دور سیاره مریخ دست یابند. در سپتامبر سال ۲۰۱۴ کیوریاسیتی به پایه کوه منحصربه‌فرد و استثنایی شارپ رسید که ارتفاعی بیش از ۵.۵ کیلومتر و بر دهانه گیل قرار دارد. این کوه یکی از بلندترین کوه‌ها درمیان سیاره‌های فضایی در منظومه‌ی شمسی است. این مریخ‌نورد دارای شش چرخ از جنس آلومینیوم است که با آن برسطح سیاره سرخ حرکت می‌کند.

اگرچه در ماه‌های اخیر به دلیل سال‌ها حرکت برسطح سیاره، چرخ‌ها دچار آسیب جدی شده‌اند؛ دانشمندان با کاستن از سرعت حرکت مریخ‌نورد در تلاش هستند تا طول بازه‌ی زمانی مأموریت آن را افزایش دهند. مریخ‌نورد کیوریاسیتی برای یک مأموریت ۶۸۷ روزه‌ی زمینی که حدود یک سال مریخی می‌شود به سیاره سرخ ارسال شده بود اما مدت‌ها پس از اتمام مأموریت خود به کاوش در سیاره‌ی مریخ می‌پردازد. در طول سال‌ها، کیوریاسیتی با انواع مشکل‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری مواجه شد که دانشمندان از راه دور با استفاده از فرمان‌های نرم‌افزاری مشکل‌های آن را برطرف کردند. منبع اصلی تولید انرژی در کیوریاسیتی،  مولد حرارتی رادیوایزوتوپ  با نام اختصاری "MMRTG" است که مواد رادیواکتیو را به جریان الکتریسیته تبدیل می‌کند و به‌گفته‌ی کارشناسان تا ۱۴ سال می‌تواند منبع انرژی مریخ نورد را تأمین کند.

فضاپیمای ادیسه‌‌ی مریخ (Mars Odyssey)

فضاپیمای ادیسه‌ی ناسا در سال ‌۲۰۰۱ به فضا پرتاب شد و به مریخ رسید. مأموریت این مدارپیما تا امروز بسیار گسترده شده است تا جایی که رکورد طولانی‌ترین مأموریت اکتشافی مریخ را در سال ‌۲۰۱۰ به‌نام خود ثبت کرد. این فضاپیما تاکنون تقریبا ۳۵۰ هزار عکس برای ما ارسال کرده، نقشه‌برداری توزیع چند عنصر را بر عهده داشته و بیش از ۹۵ درصد از اطلاعات مریخ‌نوردهای کیوریاسیتی و آپورچونیتی را مخابره کرده است. ادیسه‌ی مریخ یک فضاپیمای رباتیک ناسا ساخت لاکهید مارتین است که از سال ۲۰۰۱ میلادی برای گردآوری دانستنی‌های تازه در مورد امیدهای وجود آب و یخ در سیاره‌ی مریخ همچنان بر گرد این سیاره می‌گردد.

این ماهواره با به‌کارگیری طیف‌سنج و آشکارساز فروسرخ می‌کوشد که برای یافتن نشانه یا نشانه‌هائی از بودن آب در گذشته یا امروز مریخ پیدا کند و همچنین با پرتونگاری زمین‌شناسی این سیاره، محیط را بررسی و گزارش می‌کند. ادیسه تاسال ۲۰۱۴ رکورد ۴۸۰۰ روز در مریخ را پشت سر گذاشت که با این کار، رکورد طولانی‌ترین کار را در مریخ که ۳۳۴۰ روز توسط همین مدارگرد بود، شکست. از تجهیزات ادیسه می‌توان به طیف‌سنج پرتو گاما، آزمایشگر تابش محیط مریخ و سامانه تصویربرداری نشر گرمایی اشاره کرد. ادیسه طی این مدت، شواهدی از آب در مریخ پیدا کرد که در قسمت فوقانی سطح سیاره قرار دارد. این فضاپیما همچنین برای ساخت دقیق‌ترین نقشه مریخ نیز شناخته شده است که طی این نقشه میزان فراوانی آب و همچنین حضور هماتیت معدنی را می‌توان مشاهده کرد. کشف هماتیت در سال ۲۰۰۴ به دانشمندان در انتخاب یک منطقه فرود برای مریخ‌نورد آپورچونیتی، کمک کرد.

کاوشگر هایابوسا 2 (Hayabusa 2)

شاید در دنیای نجوم، سیارک‌ها هرگز به اندازه‌ی سیاره‌ها یا ستاره‌ها جذاب نبوده باشند اما این اجرام آسمانی، اطلاعاتی را در دل خود پنهان کرده‌اند که می‌توانند درک ما نسبت به منظومه‌ شمسی یا حتی کیهان را تغییر دهند. به‌دلیل اینکه سیارک‌های منظومه شمسی هم‌زمان با دیگر اجرام آسمانی منظومه‌ی ما ایجاد شدند، درنتیجه با بررسی آن‌ها می‌توان به اطلاعاتی از روزهای ابتدایی شکل‌گیری بسیاری از اجرام آسمانی منظومه‌ی شمسی، از جمله سیاره‌ی زمین، پی ببریم. سازمان فضایی ژاپن که به اختصار با نام جذاب جاکسا ( JAXA ) شناخته می‌شود، با علم به همین موضوع و برخلاف بسیاری از سازمان‌های فضایی دیگر کشورها، تمرکز اصلی خود را روی بررسی سیارک‌ها گذاشته است. این آژانس فضایی، کاوشگر هایابوسا 2 را راهی سیارکی کرد که خود ژاپنی‌ها به آن لقب ریوگو (Ryugu) داده‌اند.

سفر تقریبا یک‌ساله‌ی هایابوسا 2 به مقصد زمین، بسیار کمتر از سفر ۳.۵ ساله این فضاپیما به مقصد ریوگو طول می‌کشد. مقدمات سفر این فضاپیما به سمت زمین تابستان امسال و از لحظه قرار گرفتن نمونه ‌ی خاک سیارک ریوگو درون کپسول آغاز شد. هایابوسا 2 برخلاف فضاپیماهای قبلی در جو زمین آتش نخواهد گرفت و محموله‌اش را در منطقه‌ای در جنوب صحرای استرالیا به ژاپنی‌ها تحویل خواهد داد. این فضاپیما در فضا خواهد ماند تا در مأموریت‌های آینده به‌کار گرفته شود. پژوهشگران سازمان فضایی ژاپن پیش‌بینی می‌کنند نمونه‌های سیارک ریوگو حاوی قطعات کربن و ترکیبات ارگانیک باشد. آن‌ها امیدوار هستند با مطالعه نمونه‌ها به یافته‌های جدیدی در مورد مواد تشکیل‌دهنده‌ی سیارک‌ها و چگونگی تشکیل شدن آن‌ها در چهار میلیارد سال قبل دست یابند.

فضاپیمای نیوهورایزنز (New Horizons)

نیوهورایزنز، فضاپیمای رباتیک ناسا و بخشی از برنامه‌های فضایی «مرزهای نو» است که در ۱۹ فوریه ۲۰۰۶ میلادی به‌سوی کمربند کویپر حرکت کرد. این کاوشگر فضایی که آن را کاوشگر بین‌سیاره‌ای یا سیاره‌پیما هم خوانده‌اند، نخستین فضاپیمایی است که به‌سوی پلوتو پرواز کرد و به مطالعه درباره‌ی این سیاره کوتوله و پنج قمر آن که تاکنون شناخته‌ شده، به‌ویژه  شارون ، پرداخت. این کاوشگر فضایی در سال ۲۰۱۵ پس از گذر از کنار پلوتو به سراغ کمربند کویپر رفت تا حداقل با یکی از اجرام این کمربند نیز دیدار کند. به دلیل فاصله‌ی بسیار زیاد پلوتو از خورشید و عدم توانایی صفحات خورشیدی در تولید الکتریسیته‌ی لازم برای کاوشگر نیوهورایزنز، این فضاپیما از  ژنراتورهای ترموالکتریکی رادیوایزوتوپ (RTG)  برای تولید نیروی برق استفاده می‌کند. در این وسیله گرمای ناشی از شکست طبیعی عناصر سنگین رادیواکتیو به مواد سبک‌تر بر طبق خاصیت ترموالکتریکی به جریان برق تبدیل می‌شود.

کمربند کویپر، نخستین‌بار توسط اخترشناس هلندی تبار، جرارد کویپر، عنوان شد. او بر پایه‌ی مدار برخی از دنباله‌دارهای شناخته‌‌شده و وجود اجرامی مانند سیاره‌ی کوتوله و پلوتون باور داشت که کمربندی از اجرام دنباله‌دار مانند در ورای مدار نپتون وجود دارند. ۲۰ سال پس از مرگ او نخستین جرم کمربند کویپر در فاصله‌ی ۴۲ واحد نجومی از خورشید شناخته شد. این جرم به قطر ۲۴۰ کیلومتر “1992QB1” نام‌گذاری شد. تیمی که روی این کاوشگر کار می‌کنند قصد دارند از ناسا برای تأمین بودجه‌ی بیشتر درخواست کنند. امید می‌رود مسیر فضاپیما اندکی تغییر داده شود تا در دهه‌ی آینده ملاقات حداقل یک جرم آسمانی دیگر در کمربند کویپر هم ممکن شود. نیوهورایزنز باید ذخایر سوخت کافی برای انجام چنین مأموریتی را داشته باشد، اما موضوع بحرانی‌تر نیاز به ذخایر الکتریکی کافی برای عملیاتی نگه داشتن آن تا دهه‌ی ۲۰۳۰ است. طول عمر باتری پلوتونیومی نیوهورایزنز احتمالاً امکان خروج از منظومه‌ی شمسی را به آن می‌دهد.

فضاپیمای وویجر (Voyager)

فضاپیمای وویجر 1 اولین سفینه‌ی ساخت دست بشر بوده که به فضای میان‌ستاره‌ای وارد شده است. این فضاپیما در سال ۱۹۷۷، به‌همراه وویجر 2، برای کشف سیاره‌های مدارهای بیرونی منظومه‌ی شمسی به فضا فرستاده شد. با این حال این پروژه طولانی مدت همچنان ادامه داشته است و هنوز نیز اطلاعات مربوط به سفر خود را به زمین ارسال می‌کند. این فضاپیما در سال ۲۰۱۲ و تقریبا ۳۵ سال پس از آغاز سفر خود وارد فضای بین‌ستاره‌ای گردید. این موضوع تا سال ۲۰۱۳ و زمانی‌که دانشمندان بتوانند اطلاعات دریافت‌شده از وویجر 1 را بررسی نمایند به‌طور رسمی اعلام نشد. وویجر 1 درواقع دومین فضاپیمای دوقلو بود که راه‌اندازی شد اما به‌عنوان اولین رقابت بین مشتری و زحل شناخته می‌شد.

تصاویری که توسط این فضاپیای فوق‌العاده ارسال شدند، در نسل‌های مختلف در کتاب‌های آموزشی و رسانه‌ها و روزنامه‌ها مورد استفاده قرار گرفتند. ناسا در ابتدا برنامه‌ای برای ارسال دو فضاپیما داشت که یکی از کنار مشتری، زحل و پلوتو گذشته است و دیگری از کنار مشتری، اورانوس و نپتون عبور می‌کند. به‌دلایل کمبود بودجه، آژانس فضایی مجبور شد تا برنامه‌های خود را کاهش دهد اما ناسا همچنان دو فضاپیمای وویجر را راه‌اندازی و پرتاب کرد. وویجر 2 از سیاره‌های مشتری، زحل، اورانوس و نپتون عبور کرده است، درحالی‌که فضاپیمای وویجر 1 روی مشتری و زحل تمرکز کرده بود.

اگر موتورها نتوانند به‌درستی وویجر 1 را هم‌تراز با سیاره‌ی زمین قرار دهند، تقریبا ادامه‌ی مأموریت وویجر 1 امری بیهوده خواهد بود.برای جلوگیری از وقوع چنین رویدادی، این کاوشگر به ۱۶ موتور کنترل‌کننده‌ی هیدرازین MR-103 (هشت موتور اصلی و هشت موتور پشتیبان) ساخت شرکت  ایروجت راکت‌داین  (Aerojet Rocketdyne) تجهیز شده است. این موتورها در حین اجرای مانورهای پیچیده و حساس، نقشی حیاتی داشتند، به‌خصوص در هنگام حرکت وویجر 1 از فضای بین سیارات مشتری و زحل، این موتورها دو نقش مهم را ایفا می‌کردند: افزایش سرعت وویجر 1 برای رسیدن به هدف بعدی و تنظیم آنتن‌های آن در امتداد با زمین.

تلسکوپ هابل (Hubble)

تسکوپ فضایی هابل یک دستگاه ۱۱ تنی به‌اندازه‌ی یک اتوبوس است و در ارتفاع ۵۴۷ کیلومتری از سطح زمین با سرعتی که در برخی موارد به ۳۱۴۸۴ کیلومتر بر ساعت می‌رسد به دور زمین می‌چرخد. هابل با این سرعت می‌تواند هر ۹۷ دقیقه یک دور به گرد زمین بچرخد؛ تقریبا ۱۵ بار در روز. این تلسکوپ مجهز به دستگاه‌های مختلفی است که انرژی خود را از طریق نور خورشید تأمین می‌کنند و می‌توانند در نور قابل رویت، پرتو فرابنفش و طول موج‌های نزدیک به مادون قرمز از فضا عکس بگیرند. اگر هابل روی زمین مستقر بود بسیاری از ابزارها و تجهیزات در نظر گرفته‌شده برای آن بی‌فایده بودند. به بیان دیگر، این تجهیزات خوب کار می‌کنند چون فراتر از جو زمین قرار دارند؛ جوی که مانع از دیدن هستی برای ساکنین این کره‌ی خاکی می‌شود. 

هابل یکی از چهار رصدگر عظیم ناسا در کنار اسپیتزر، کامپتون و چاندرا است. تلسکوپ اسپیتزر تجهیرات مادون قرمز و فراتر از آن را حمل می‌کند؛ کامپتون در زمینه‌ی پرتوهای گاما تخصص دارد و چاندرا رصدگری برای پرتو ایکس است. تلسکوپ هابل تعدادی دوربین و تجهیزات علمی با خود حمل می‌کند که به ترتیب عکس‌های بی‌نظیری از فضا می‌گیرند و داده‌ها را تحلیل می‌کنند. آن دوربین‌ها به خودی خود توانایی گرفتن عکس را ندارند و درست مانند دوربین‌های معمولی که برای کار کردن به لنز نیاز دارند، به آینه احتیاج دارند. هابل یک آینه‌ی اصلی بسیار بزرگ دارد که قطر آن به ۲٫۴ متر می‌رسد (در تلسکوپ‌ها هرچه آینه بزرگ‌تر باشد بهتر است) و نور را به آینه‌ی ثانویه می‌تاباند.

هنوز لحظه‌ی وداع با هابل نرسیده است، گرچه حالا سن و سالی از این تلسکوپ می‌گذرد اما هابل هنوز هم قدرتمند عمل می‌کند و برخی از دانشمندان باور دارند که قطعات و تجهیزات به‌کار گرفته‌شده برای آن می‌توانند تا سال ۲۰۲۱ دوام بیاورند. در حال حاضر از این دستگاه در پروژه‌های متنوعی بهره گرفته می‌شود که می‌توان به زمینه‌های مرزی، اشاره کرد که با کمک دیگر تلسکوپ‌های ناسا از جمله اسپیتزر، خوشه‌های کهکشانی دیگر را تحت نظر می‌گیرد. در سال ۲۰۲۱، تلکسوپ فضایی جیمز وب راهی مدار زمین می‌شود. این دستگاه جدیدتر، قدرتمندتر و البته گران‌تر بوده است ابعادی به‌اندازه‌ی یک زمین تنیس دارد و قطر آینه‌ی در نظر گرفته‌شده برای آن دست‌کم سه برابر هابل است. قرار است که جیمز وب از فاصله‌ای دورتر به دور زمین بگردد یا حداقل چهار برابر دورتر از ماه قرار بگیرد.

فضاپیمای جونو (Juno)

فضاپیمای جونو بیش از سه سال پیش در مدار سیاره‌ی مشتری قرار گرفت و از آن زمان مشغول کاوش بزرگ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی است. جونو هر ۵۳ روز یک بار به‌فاصله‌ی نزدیکی از مشتری می‌رسد و با کمک ابزارهای علمی‌اش به‌مطالعه‌ی جو و نواحی درونی سیاره مشتری می‌پردازد. فضاپیمای جونو علاوه بر ابزارهای علمی به یک دوربین نیز مجهز است که تمام تصاویر خام آن به‌صورت آنلاین منتشر می‌شوند. به این ترتیب داوطلبان می‌توانند با دانلود تصاویر خام و پردازش آن‌ها به کمک نرم‌افزار تصاویری رنگی و جذاب تهیه کنند؛ تصاویر داوطلبان گاهی در وب‌سایت رسمی ناسا نیز منتشر می‌شوند.

فضاپیمای جونو از سال ۲۰۱۶ تا امروز در حال گردش به دور سیاره‌ی مشتری بوده و تا به حال اطلاعات بسیار با ارزشی را از این غول گازی منظومه‌ی ما به زمین مخابره کرده است. در همین راستا و به کمک اطلاعات بالا پژوهشگران حالا درک بهتری از اتفاقاتی دارند که در زیر سطح این سیاره‌ی بزرگ در حال وقوع است. علاوه بر این‌ها جونو موفق به رصد برخی فعل و انفعالات عجیب در دو قطب سیاره‌ی مشتری شده است. ما پیش از این می‌دانستیم که دو قطب شمال و جنوب بزرگ‌ترین سیاره‌ی منظومه‌ی شمسی محل جولان بزرگ‌ترین چرخندهایی است که بشر تاکنون موفق به رویت آن‌ها شده است، اما تصاویر جدید نشان می‌دهند که ظاهرا نحوه‌ی شکل‌گیری و حرکت چرخندها از الگویی خاص پیروی می‌کند.

کاوشگر جونو، نزدیک به دو سال است که در مدار غول گازی مشتری قرار گرفته است. در ابتدا ناسا تصمیم داشت که تیر ماه امسال این مأموریت یک میلیارد دلاری را به پایان برساند. اما اکنون، مقامات ناسا تأکید کرده‌اند که این مأموریت تا تابستان سال ۲۰۲۱ ادامه خواهد یافت. کاوشگر جونو، طی دو سال گذشته مشغول بررسی فعالیت‌های درونی غول گازی مشتری بوده است. کاوشگر جونو، طی دو سال اخیر در خلال گذرهای نزدیک خود موسوم به  پریجو  (Perijove) مشغول نقشه‌برداری از غول گاز بوده است. اما باتوجه به مشکلات سیستم پیشرانش کاوشگر، جونو تنها توانسته است ۱۳ مانور گذر نزدیک از ۳۴ مانوری که برنامه‌ریزی شده بود، تکمیل کند.

ناسا پیش از این اعلام کرده بود که در سال ۲۰۱۸، کاوشگر رباتیک جونو را بر فراز ابرهای مشتری منهدم می‌کند. ناسا چنین برنامه‌ای را با منطقی مشابه کاوشگر کاسینی برای جلوگیری از برخورد آلودگی‌های زمینی با سیاره‌ی مشتری انجام خواهد داد. در این مورد، انهدام کاوشگر جونو می‌تواند، مانع از انتشار آلودگی‌های زمینی در قمر اروپا شود که اقیانوس‌های پهناوری با حجم آبی دو برابر کل سیاره‌ی زمین دارد و تصور می‌شود که پتانسیل بالایی برای پشتیبانی از حیات (مشخصا میکروارگانیسم‌ها فرازمینی) دارد. جونو نخستین کاوشگری مدار مشتری پس از پایان مأموریت  کاوشگر گالیله  در سال ۲۰۰۳ است. جونو طی گذرهای نزدیک خود توانسته است که تصاویری با بالاترین وضوح ممکن از غول گازی مشتری ثبت کند. مأموریت اصلی جونو، کشف چگونگی شکل‌گیری میدان مغناطیسی و ساختار مشتری است. مشتری به‌احتمال‌زیاد یکی از نخستین سیارات شکل‌گرفته در منظومه‌ی شمسی است و امکان دارد مدار هر سیاره دیگری را که ما امروزه در منظومه‌ی شمسی می‌بینیم، تحت تأثیر خود قرار داده باشد.

فضاپیمای دان (Dawn)

فضاپیمای دان با هدف مطالعه روی سیاره‌ی کوتوله‌ی  سرس  (Ceres) و سیارک  وستا 4  (4 Vesta) به فضا پرتاب شد. ناسا مجبور بود فضاپیمای دان را که طی مدت مأموریت ۱۱ ساله‌اش مشغول اکتشاف دو مورد از بزرگ‌ترین  اجسام کمربند سیارک‌ها بود، کنار بگذارد. این فضاپیما در ۲۷ سپتامبر سال ۲۰۰۷ به فضا پرتاب شد و سال ۲۰۱۱ به مدار وستا رسید. دان در سال ۲۰۱۲ از مدار وستا هم خارج شد و سال ۲۰۱۵ سرانجام در مدار سرس قرار گرفت. سرانجام ناسا سال گذشته اعلام کرد که با اتمام سوخت دان، این فضاپیما نیز به پایان مأموریت طولانی خود رسیده است.

قرار بود فضاپیمای دان در سال ۲۰۱۶ بازنشسته شود اما پژوهشگران قصد داشتند با ارسالش به سوی جرم دیگری به‌نام "Adeona" در کمربند سیارک‌ها مأموریت آن را تمدید کنند، با این حال ناسا تصمیم خود منصرف شد و مطالعه‌ی دقیق‌تر سرس را به دان واگذار کرد. هرچند کاوشگر دان به پایان عمر خود رسید، اما داده‌هایی که در طول مأموریت ۱۱ ساله‌اش جمع‌آوری کرد، در اختیار دانشمندان قرار دارد؛ دان نخستین فضاپیمایی بود که به دور دو جرم در عمق فضا می‌چرخید. این کاوشگر مشخص کرد که دو جرم وستا و ورس بسیار متفاوت از یکدیگر هستند. وستا دارای هسته‌ای آهنی و سطحی حفره‌دار بود که یکی از آن‌ها کوهی اندازه‌ی دو برابر اورست در مرکزش داشت. سرس نیز کوه بلندی داشت که به باور پژوهشگران آتشفشانی یخی محسوب می‌شد و به‌جای ماگما از آب شور و گل تشکیل شده بود. 

براساس برنامه‌ریزی‌های ناسا قرار شد تا فضاپیمای دان در ژوئن سال ۲۰۱۶ به مأموریت خود پایان دهد، اما کارشناسان ناسا تصمیم گرفتند این فضاپیما مدت زمان بیشتری در مدار سرس بماند و به بررسی‌های خود ادامه دهد. فضاپیمای دان اولین کاوشگری بود که توانست در کمربند سیارکی میان سیاره‌های مریخ و مشتری، دور یک شی فضایی مدار بزند. سرانجام پس از ۱۱ سال ارتباط کاوشگر دان با مرکز کنترل‌کننده‌ی ناسا قطع شد که این اتفاق با خاموش شدن تلسکوپ فضایی کپلر نیز هم‌زمان بود. دانشمندان ناسا علت قطعی این ارتباط را اتمام سوخت فضاپیمای دان اعلام کرده‌اند، اما در بیانیه‌ی جدید ناسا علت این اتفاق توقف کامل فعالیت این کاوشگر اعلام شد.