نخستین جفت ماهواره‌های کوچکی که تاکنون به فضای میان‌سیاره‌ای سفر کرده‌اند، به دلایلی نامعلوم در اعماق فضا ازکار افتاده‌اند و احتمالا دیگر هرگز پاسخی از آن‌ها شنیده نخواهد شد. اما برای ناسا، که این کاوشگرها را سال گذشته‌ی میلادی پرتاب کرد، این از دست دادن ارتباط ناکامی تلقی نمی‌شود. پیش از آنکه این دو ماهواره خاموش شوند، به اهالی زمین نشان دادند که ماهواره‌های کوچک می‌توانند به ابزارهایی مهم برای اکتشاف دیگر جهان‌ها در اعماق منظومه‌ی شمسی‌مان تبدیل شوند.

ماهواره‌های خاموش، دو کاوشگر مریخی MarCO با نام‌های ایو و وال‌ای هستند؛ اسامی مستعاری که برگرفته از فیلمی علمی‌-تخیلی ساخته‌ی شرکتپیکسار هستند. این ماهواره‌های کوچک که کیوبست‌هایی اصلاح‌شده به‌حساب می‌آیند؛ سال گذشته به‌همراه سطح‌نشین اینسایت ناسا به سمت سیاره‌ی سرخ پرتاب شدند. کیوبست‌ها نوعی ماهواره‌ی کوچک استانداردشده و تقریبا هم‌اندازه‌ی جعبه‌ی غلات هستند که برای پژوهش‌های فضایی به‌کار می‌روند. پیش از مأموریت اینسایت، کیوبست‌ها تنها به دور زمین چرخیده بودند؛ اما ناسا می‌خواست بداند که آیا این نوع ماهواره‌ها می‌توانند برای مأموریت‌های اعماق فضا نیز کاربردی باشند یا خیر.

ماهواره‌های مارکو نه‌تنها ثابت کردند که قادر به اکتشاف فضای دوردست هستند؛ بلکه از انتظارات همگان نیز فراتر رفتند. آن‌ها به‌همراه سطح‌نشین اینسایت در تاریخ ۵ می (۱۵ اردیبهشت) پرتاب شدند و تمام مسیر را تا سیاره‌ی سرخ درکنار این فضاپیما پرواز کردند. به‌محض آنکه اینسایت در تاریخ ۲۶ نوامبر (۵ آذر) به مریخ رسید و نزول به سطح این سیاره را آغاز کرد، ماهواره‌های مارکو با نظاره‌ی مراحل فرود سطح‌نشین از بالای سر آن،‌ به‌روزرسانی‌های آنی را از وضعیت فضاپیما به زمین ارسال کردند. بدین شیوه، ناسا می‌دانست که چند قدم از فرایند فرود،‌ تنها چند دقیقه پس از وقوع آن طی شده است. جوئل کریسکی، مدیر پروژه‌ی فضاپیمای مارکو در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا به خبرگزاری ورج گفت:

ما داده‌ها را بسیار زودتر از آنچه قبلا می‌توانستیم، در زمان تقریبا واقعی و به‌محض فرود به‌دست آوردیم و به هیجان این رویداد اضافه کردیم.

این اعلان‌های سریع افتخاری بود که ناسا بدون ماهواره‌های مارکو، نمی‌توانست آن‌ها را به‌دست آورد. در طرف دیگر، فضاپیمای بزرگتر در حال چرخش به دور مریخ نیز داده‌های فرود اینسایت را جمع‌آوری می‌کرد. اما به‌دلیل مکان و موقعیت سیارات،‌ قدری طول می‌کشید تا این فضاپیماها، داده‌های به‌دست‌آمده را به زمین بازگردانند. به‌عنوان مثال، مدارگرد شناسایی مریخ که از سال ۲۰۰۶ تاکنون به دور سیاره‌ی سرخ در حال چرخش است، فرود اینسایت را از آسمان مریخ نظاره کرد؛ اما سپس به‌سرعت در افق فرو رفت. این مدارگر تا سه ساعت پس از فرود اینسایت، قادر به ارسال داده‌ها به زمین نبود.

آنچه مارکو یا وال‌ای با نزدیک شدن به مریخ مشاهده کرد

اگر در جریان فرود اینسایت اشتباهی رخ می‌داد، احتمالا عیب‌یابی و حل مشکل برای ناسا بدون ماهواره‌های مارکو قدری زمان می‌برد. کریسکی در این‌باره گفت:

ما همیشه می‌خواهیم در صورت رخداد اتفاقات ناگوار و از دست دادن سطح‌نشین، داده‌های فرود را به‌محض وقوع آن‌ها به‌دست آوریم. ما برای به‌دست آوردن هرچه بیشتر اطلاعات، مشابه جعبه سیاه هواپیما را می‌خواهیم. خوشبختانه، فرود اینسایت و همچنین ماهواره‌های مارکو بدون نقص بود. این ماهواره‌ها حتی نخستین تصویری را که دوربین اینسایت از مریخ به ثبت رساند، به زمین ارسال کردند؛ تصویری که یک سطح هموار قرمز را از دریچه‌ی خاک‌گرفته‌ی لنز دوربین نشان می‌داد.

بااین‌حال، هرچند ماهواره‌های مارکو موفقیتی شگفت‌انگیز را رقم زدند؛ اما‌ به‌صورت واقعی برای دوام آوردن فراتر از فرود اینسایت طراحی نشده بودند. اندی کلش، مهندس ارشد مارکو در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا به خبرگزاری ورج گفت:

این مأموریت از روز اول آزمایشی بود؛ جایی که همزمان با سفر ما به سوی مریخ، بخش زیادی از هدف مارکو صرفا زنده ماندن بود. اکنون دو ماه پس از آغاز مأموریت، ما جزء به جزء فناوری‌مان را اثبات کرده‌ایم.

پس از نظارت بر فرود اینسایت، ماهواره‌ها در مدار دور خورشید به پایان قرار گرفتند. آن‌ها برای مدت نزدیک به یک ماه، سیگنال‌هایی را به زمین فرستادند؛ اما در اواخر دسامبر و اوایل ژانویه، ناسا ارتباط خود با وال‌ای و ایو را درست به فاصله‌ی یک هفته از یکدیگر از دست داد. این سازمان فضایی از آن زمان تاکنون قادر به برقراری ارتباط مجدد با ماهواره‌ها نبوده است و درنهایت مهندسان به این فکر افتادند که کیوبست‌ها احتمالا برای همیشه از دست رفته‌اند.

تیم مارکو به‌طور کامل مطمئن نیست که چرا ماهواره‌ها به خاموشی فرو رفته‌اند. این احتمال وجود دارد که پرتوهای کیهانی به قطعات الکترونیکی کاوشگرها اصابت کرده و هر دوی آن‌ها را از کار انداخته است. اما مهندسان همچنین می‌دانند که پیشرانه‌ی وال‌ای نشتی داشته است. هر دو ماهواره‌ی مارکو درست همانند شخصیت خیالی وال‌ای، مجهز به پیشرانه‌هایی بودند که برای به حرکت درآوردن آن‌ها در فضا، گاز سرد را به بیرون می‌داد. این ماهواره‌ها به این سخت‌افزار نیاز داشتند تا آنتن‌های رادیویی‌شان را به سمت زمین نشانه بگیرند. هرچه مارکوها از زمین دورتر می‌شدند، برای شنیده شدن باید دقیق‌تر نشانه می‌گرفتند. یک نشتی احتمالا بدین معنا است که سوخت وال‌ای به اتمام رسیده است و این ماهواره دیگر نمی‌تواند به‌صورت دقیق نشانه‌گیری کند.

یکی از دو ماهواره‌ی مارکو پیش از پرتاب

تئوری دیگر این است که هر دوی ماهواره‌ها بیش از حد از خورشید دور شده‌اند و این دریافت انرژی را برای آن‌ها دشوارتر کرده است. هر کدام از ماهواره‌های مارکو دارای حسگرهایی هستند که برای شناسایی موقعیت خورشید طراحی شده است تا هر دوی آن‌ها بتوانند جهت پنل‌های خورشیدی‌شان را به نحو مناسب تنظیم کنند. اما همان‌طور که ماهواره‌ها از خورشید فاصله می‌گرفتند، این حسگرها احتمالا در یافتن مکان خورشید با دشواری مواجه شدند. در نتیجه، مارکوها به‌درستی نشانه‌گیری نمی‌کردند و نور کافی به پنل‌های خورشیدی آن‌ها نمی‌رسیده است.

اگر تئوری دوم صحیح باشد، در آن صورت می‌توان نسبت به بازیابی ماهواره‌ها امید داشت. هم‌اکنون، مدار ماهواره‌ها، آن‌ها را به‌طور مرتب از خورشید دور و دورتر می‌کند؛‌ اما مارکوها در ماه‌های پیش‌رو دوباره به نزدیکی خورشید بازخواهند گشت. در ماه اوت (تابستان ۹۸) آن‌ها به همان فاصله‌ای از خورشید خواهند رسید که هنگام پرواز کناری داشتند. این احتمال وجود دارد که حسگرها مجددا قادر به تعیین موقعیت خورشید شوند و مارکو بتواند با دریافت انرژی روشن شود. کریسکی می‌گوید:

ممکن است دوباره با آن‌ها حرف بزنیم. ما چند تلاش دیگر را برای یافتن آن‌ها زمان‌بندی خواهیم کرد.

حتی اگر مارکوها برای همیشه خاموش بمانند، تیم مأموریت همچنان بی‌نهایت از آنچه آن‌ها به‌دست آورده‌اند، خشنود خواهد ماند. این کیوبست‌ها با بودجه‌ای تقریبا ۱۸.۵ میلیون دلاری ساخته شدند که در مقایسه با بودجه‌ی ۸۳۰ میلیون دلاری اینسایت، بسیار مقرون‌به‌صرفه محسوب می‌شوند. آن‌ها همان کاری را که برایش برنامه‌ریزی شده بودند، انجام دادند. کریسکی می‌گوید:

ما اینجا عمیقا در حوزه‌ی اعتبار اضافی قرار داریم.

تیم مأموریت همچنان نشان دادند که فناوری‌های کیوبست می‌توانند به‌خوبی در محیط اعماق فضا فعالیت کنند. مارکوها هر دو مجهز به رادیوی مخصوصی تقریبا به اندازه‌ی یک مشت هستند که تا میلیون‌ها کیلومتر دورتر قادر به برقراری ارتباط است. این ماهواره‌ها همچنین سیستم‌هایی را برای تنظیم جهت فضاپیما، پنل‌های خورشیدی و پیشرانه‌ها داشتند. این فناوری‌ها به‌طور مشخص مناسب هرکدام از کیوبست‌ها ساخته شدند و هرگز به‌همراه یکدیگر روی چنان فضاپیمای کوچکی که برای اعماق به‌کار رفته است، کار نکرده بودند. مأموریت‌های آتی کیوبست هم‌اکنون در حال پذیرش این فناوری تازه هستند. یکی از این مأموریت‌ها که به‌عنوان چراغ‌قوه‌ی قمری (Lunar Flashlight) شناخته می‌شود، یک کیوبست را به فضای نزدیک ماه خواهد فرستاد تا درون دهانه‌های قمری به‌دنبال یخ بگردد. این کیوبست نیازمند همان فناوری پایه‌ای خواهد بود که مارکوها به‌تازگی کارآمدی آن‌ها را نشان دادند.

علاوه‌بر این، کیوبست‌ها می‌توانند مأموریت‌های بزرگتر بعدی به اعماق فضا را نیز همراهی و به‌عنوان ماهواره‌های بازپخش ارتباطی به زمین خدمت کنند. این نوع استفاده از آن‌ها به‌خصوص در مکان‌هایی نظیر سیاره‌ی ناهید که به اندازه‌ی مریخ صاحب شبکه‌ای وسیع از ماهواره‌های ارتباطاتی نیست، کاربردی خواهد بود. یا احتمال دارد که مهندسان بخواهند فضاپیمای کوچکی را برای اکتشاف نواحی نامساعد فضا بفرستند؛ نظیر دم پرتلاطم یک دنباله‌دار یا فواره‌های در حال طغیان از انسلادوس، قمر زحل. در این حالت، اگر آن‌ها از بین بروند، ضرر مالی چندانی به بار نخواهد آمد.

درنهایت، مارکو اثبات کرده است که چنین ایده‌هایی چندان دور از دسترس نیستند. کلش می‌گوید:

فضاپیمای کوچک نه‌تنها به ما امکان بازپخش ارتباطات را می‌دهد؛ بلکه به توسعه‌ی علاقه‌مندی‌های علمی‌مان نیز کمک می‌کند.