در مأموریت Mars 2020 ناسا، ابزار شرلوک (SHERLOC – Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) نقشی کلیدی در کشف اسرار سیاره‌ی سرخ ایفا می‌کند. شرلوک که بر بازوی رباتیکی مریخ‌نورد استقامت (Perseverance) نصب شده، وظیفه دارد ترکیبات آلی، مواد معدنی و شواهدی از وجود احتمالی حیات باستانی در مریخ را شناسایی کند. این ابزار با فناوری‌های پیشرفته‌ی لیزر فرابنفش و طیف‌سنجی رامان کار می‌کند و قادر است نقشه‌ای دقیق از ترکیب شیمیایی سنگ‌ها و خاک مریخی در مقیاس میکروسکوپی ارائه دهد.

طراحی و عملکرد فنی

ابزار شرلوک شامل مجموعه‌ای از اجزای دقیق علمی و مهندسی است:

• لیزر فرابنفش (UV Laser): برای تحریک مولکول‌ها و ایجاد واکنش فلورسانس یا پدیده‌ی رامان استفاده می‌شود تا ساختار شیمیایی مواد مشخص گردد.
• طیف‌سنج رامان (Raman Spectrometer): اطلاعات طیفی دقیق از ترکیبات آلی و معدنی را ثبت می‌کند.
• دوربین WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering): تصویربرداری رنگی و دقیق از ناحیه‌ای که شرلوک آن را بررسی می‌کند.
• سیستم تمرکز و تنظیم خودکار: برای دقت بالا در فاصله‌ی نزدیک، که به شرلوک امکان می‌دهد حتی جزئی‌ترین تفاوت‌های سطح سنگ را تحلیل کند.

تصویری از ابزار شرلوک در مریخ نورد استقامت

این بازو در انتهای سامانه‌ی مکانیکی مریخ‌نورد نصب شده و می‌تواند ابزار را با دقت میلی‌متری روی سنگ‌ها و سطوح هدف قرار دهد.

اهداف علمی شرلوک

1. جستجوی ترکیبات آلی (Organic Compounds): یافتن مولکول‌هایی که ممکن است از فرآیندهای زیستی سرچشمه گرفته باشند.
2. مطالعه‌ی کانی‌ها و محیط‌های آبی گذشته: بررسی مناطقی که احتمال وجود آب در گذشته‌ی مریخ در آنها بالا بوده است.
3. کمک به انتخاب نمونه‌های مناسب برای بازگشت به زمین: داده‌های شرلوک به تیم مأموریت کمک می‌کند تا بهترین نمونه‌ها را برای مأموریت‌های بازگشت به زمین (Mars Sample Return) انتخاب کنند.
4. درک تاریخ زمین‌شناسی مریخ: تحلیل داده‌های شرلوک در کنار ابزارهای دیگر مانند PIXL و SuperCam، تصویری کامل از تاریخچه‌ی سطح مریخ ارائه می‌دهد.

سنسور PIXL

دوربین SuperCam  مریخ نورد استقامت

همکاری با سایر ابزارها

شرلوک تنها کار نمی‌کند. این ابزار داده‌های خود را با اطلاعات PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) و SuperCam ترکیب می‌کند تا نقشه‌ای دقیق از ترکیبات شیمیایی و معدنی سنگ‌ها تولید شود. همچنین، تصاویر دوربین WATSON به تیم علمی کمک می‌کند تا محل دقیق هر نمونه‌ی بررسی‌شده را در بافت سنگ شناسایی کنند.

نمایی کلی از مریخ نورد استقامت که در آن بخش ها و ابزار های گوناگون مشخص شده

اهمیت شرلوک در کشف حیات

شرلوک نخستین ابزار طیف‌سنج رامان است که مستقیماً بر سطح مریخ به کار گرفته شده. توانایی آن در تشخیص ترکیبات آلی و معدنی با وضوح بسیار بالا، گامی بی‌سابقه در جستجوی نشانه‌های حیات گذشته است. این ابزار می‌تواند حتی مقادیر بسیار اندک از مولکول‌های آلی را شناسایی کند — مولکول‌هایی که شاید میلیون‌ها سال پیش در محیطی آبی شکل گرفته باشند.

چالش‌ها و دستاوردها

در طول مأموریت، شرلوک با چالش‌هایی روبه‌رو شد؛ از جمله مشکل درپوش محافظ (dust cover) در سال ۲۰۲۵ که برای مدتی عملکرد ابزار را متوقف کرد. اما مهندسان ناسا با استفاده از حرارت کنترل‌شده و فرمان‌های دقیق، موفق شدند ابزار را بازیابی کنند.
با وجود این چالش‌ها، شرلوک تاکنون موفق شده:

• داده‌های طیفی ارزشمندی از دهانه‌ی جیزرو (Jezero Crater) جمع‌آوری کند؛
• الگوهای شیمیایی مرتبط با وجود آب در گذشته را شناسایی نماید؛
• و درک ما از تکامل محیطی مریخ را گسترش دهد.

آینده‌ی پژوهش با شرلوک

داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط شرلوک برای دهه‌ها در مأموریت‌های آینده مورد استفاده قرار خواهند گرفت. این ابزار نه‌تنها به کشف رازهای گذشته‌ی مریخ کمک می‌کند، بلکه مسیر مأموریت‌های انسانی آینده به سیاره‌ی سرخ را هموار می‌سازد. ترکیب نتایج شرلوک با داده‌های مأموریت‌های دیگر مانند ExoMars و Mars Sample Return، دیدی جامع‌تر از زیست‌پذیری مریخ در اختیار دانشمندان قرار خواهد داد.

بیشتر بخوانید:

بلوبری‌های مریخی و سرنخ هایی از آب باستانی در مریخ

کشف یک سنگ راه راه توسط مریخ نورد استقامت

کشف یک سنگ غیرعادی توسط مریخ نورد ناسا

نمونه برداری شگفت انگیز مریخ نورد استقامت

کشف احتمالی نشانه های حیات توسط مریخ نورد ناسا

جمع‌بندی

 شرلوک در مریخ‌نورد استقامت نمادی از پیشرفت چشمگیر علم و فناوری در کاوش‌های سیاره‌ای است. این ابزار با ترکیب دقت مهندسی، هوش علمی و فناوری لیزر، توانسته است در قلب بیابان‌های سرد و خاموش مریخ، به جستجوی نشانه‌هایی از گذشته‌ی پرجنب‌وجوش و شاید زنده‌ی آن بپردازد. آنچه شرلوک کشف می‌کند، نه‌تنها رازهای مریخ را فاش می‌سازد، بلکه درک ما از منشأ و گستره‌ی حیات در کیهان را دگرگون خواهد کرد.

نمایی دیگر از فناوری های پیشرفته در شرلوک

🔗 منابع معتبر

1. NASA Science – Mars 2020’s SHERLOC Instrument. science.nasa.gov
2. NASA NTRS – Calibration and Validation of the SHERLOC Instrument Operating in Jezero Crater, Mars. ntrs.nasa.gov
3. AGU Journal – SHERLOC Raman Mineral Class Detections of the Mars 2020 Rover. agupubs.onlinelibrary.wiley.com
4. Planetary Science Institute – SHERLOC Instrument Offers New Perspective on Jezero Crater, Mars. psi.edu
5. NASA – Detective Work Enables Perseverance Team to Revive SHERLOC Instrument. nasa.gov
6. Springer Link – Perseverance’s Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence. springer.com
7. Astrobiology Magazine – The Detective Aboard NASA’s Perseverance Rover. astrobiology.com