ایران اکازیون:فضاپیمای تحقیقاتی سپیده‌دم(Dawn) سال ۲۰۰۷ به منظور بررسی دو جرم بزرگ در کمربند سیارکی بین سیارات مشتری و مریخ به فضا پرتاب شد. سپیده دم سال ۲۰۱۱ به سیارک وستا رسید و یک سال به مطالعه آن پرداخت. سپس به سوی سیارک سرس حرکت کرد که اوایل سال ۲۰۱۵ به این سیارک می رسد.
به گزارش جام جم، دانشمندان امیدوارند با مطالعه این دو سیارک به اسراری از چگونگی شکل گیری منظومه شمسی پی ببرند. مارک ریمن، سرمهندس و طراح ماموریت داون با مجله هوافضا درباره اهمیت ماموریت سپیده دم و انتظاراتی که از دستاوردهای آن می رود، گفت وگو کرده است.
چرا ماموریت فضاپیمای سپیده دم برای ما مهم است؟
هدف این ماموریت کشف دو جهان ناشناخته در بخش داخلی منظومه شمسی است. این فضاپیما در حال بررسی سیارک های وستا و سرس، دوجسم پرجرم در کمربند سیارکی بین مریخ و مشتری است. بسیاری از مردم تصور می کنند سیارک ها نوعی صخره در اندازه ساختمان ها یا کوه ها هستند در حالی که وستا و سرس اجرام بزرگی در منظومه شمسی هستند. آن دو بسیار عظیم هستند و زمین شناسی پیچیده ای دارند به طوری که می توان آنها را یک پیش سیاره در نظر گرفت. آنها بقایای دوره ای از تاریخ منظومه شمسی هستند که سیارات در حال شکل گیری بوده اند، شاید این دو نیز در حال تبدیل شدن به سیاره بودند، اما به دلایلی این روند متوقف شد. اعتقاد بر این است که آن دو اطلاعاتی از شرایط و فرآیند هایی را که سیارات در آن زمان در حال شکل گیری بودند در دل خود حفظ کرده اند. این دو سیارک با تصوراتی که مردم عادی درباره سیارک ها دارند بسیار متفاوت است. زمانی که داون سال ۲۰۱۱ به وستا رسید بعد از بررسی آن فهمیدیم این سیارک بسیار شبیه سیارات زمین مانند است.
یافته های شما از وستا چه بود؟
وستا دو قرن پیش از آن که این سفینه به آنجا برود کشف شده بود، اما بیشتر و به کمک تلسکوپ ها به صورت یک ذره غبار در میان صحرای پرفروغ ستاره ها دیده می شد و اکنون ما این دنیای شگفت انگیز و پیچیده را با تمام ویژگی های عجیب و شگفت انگیزش نمایان ساخته ایم؛ چشم انداز بیگانه ای از گودال های عظیم، کوه های مرتفع و شکاف های پهناور. تصاویر نشان می دهد روی سطح وستا دهانه های ناشی از برخورد دیگر خرده سنگ های سرگردان فضایی به قطر بیش از ۵۰۰ کیلومتر وجود دارد. ارتفاع کوه در وسط یکی از دهانه ها دو برابر بیشتر از ارتفاع قله اورست است. این فضاپیما، شبکه گسترده از دره های پهناور را در وستا یافت که برخی از آنها با گرند کانیون در آمریکا قابل مقایسه بوده و گاه حتی بسیار عظیم تر از آن هستند. آنجا واقعا یک جهان ناشناخته و پر از شگفتی است.
برخی اطلاعات دریافتی از سپیده دم، به محققان نشان داد منشا ۶ درصد از هر۱۶ شهابسنگی که روی زمین سقوط می کند از وستاست. به اعتقاد محققان، شهاب سنگ هایی روی زمین وجود دارد که از مریخ آمده و شاید شما بدانید منشا برخی شهابسنگ ها نیز از ماه است، اما اکنون ما شهابسنگ هایی داریم که از فاصله بسیار دوری می آیند؛ از سیارک وستا. این سه جرم (ماه، مریخ و وستا) تنها اجرام منظومه شمسی هستند که شهاب سنگ هایی از آنها به زمین رسیده است؛ بنابراین دیدن شهاب سنگ هایی از وستا در موزه چیز غیرمتعارفی نیست.
امیدوارید چه چیزی در سیارک سرس وقتی سپیده دم به آنجا رسید، پیدا کنید؟
این اولین بار است که انسان یک سیاره کوتوله را ملاقات می کند و خوشبختانه همزمان با این پروژه، «سفینه افق های نو» ناسا نیز به دیگر سیاره کوتوله منظومه شمسی یعنی پلوتو خواهد رسید، هر دو این اجرام در یک گروه قرار دارند. سرس و وستا ویژگی های یک سیاره کوتوله را دارند، اما ویژگی های سرس با وستا متفاوت است. اکنون معتقدیم ذخایر عظیمی از آب در سرس وجود دارد که بیشتر به صورت یخ است و شاید در بخش هایی از سیارک هم به صورت مایع باشد. اگر به جزئیات توجه کنید شگفت زده می شوید وقتی ببینید سرس این دنیای بزرگ پوشیده از آب و یخ و سنگ، حدود ۴.۵ میلیارد سال در محیط خشن و بی نظم کمربند سیارکی به حیات خود ادامه داده است.
آژانس فضایی اروپا حدود دی ماه سال گذشته اعلام کرد که تلسکوپ فضایی هرشل توانسته در اطراف سرس بخار آب کشف کند، این اولین بار است که وجود بخار آب در کمربند سیارکی و در اطراف یک سیارک تائید شده است. آیا این یافته های جدید آینده ماموریت داون و نحوه بررسی سرس را تحت تاثیر قرار می دهد؟
هدف ماموریت فضاپیمای سپیده دم نقشه برداری از این دو سیارک است. قصد داریم این سیارک را تا جایی که می توانیم با ابزار هایی که در دست داریم بررسی کنیم. برخی بررسی های ویژه که در اولین ملاقاتمان از سرس انجام خواهیم داد به امید این است که بفهمیم آیا داون هم می تواند این بخارهای آب را که هرشل مشاهده کرده بیابد یا نه و البته نمی دانم آیا ما می توانیم به این یافته دست یابیم یا نه. با این حال امیدوارم تصاویری که از سطح سرس دریافت خواهیم کرد، بتواند شواهد حضور بخار آب را در این سیارک به ما نشان دهد. اطلاعات هرشل نمی تواند به ما بگوید این بخار آب از تصعید یخ سطحی به وجود می آید یا این که ناشی از یک یخ فشان یا یک آبفشان است. هر چه باشد، ما امیدواریم شواهدی از وجود فرآیندهایی که به بخار آب منجر می شود در سطح این سیارک وجود داشته باشد.
دکتر توماس مولر، ستاره شناس آلمانی از موسسه علوم فیزیک فرازمینی ماکس پلانک در یک مصاحبه مطبوعاتی درباره یافتن بخار آب گفته: سرس می تواند کلیدی برای درک ما از نحوه توزیع یخ و آب در منظومه شمسی باشد. در همان زمان، این سیارک در کنار اروپا قمر مشتری و انسلادوس قمر زحل به یکی از نامزدهای بالقوه برای حیات فرازمینی تبدیل شده است. شما چه دیدگاهی در این باره دارید؟
سپیده دم، به ابزاری برای جستجوی حیات مجهز نیست و فکر می کنم احتمال وجود حیات در سرس بسیار پایین باشد. آنچه فکر می کنم درباره نظر دکتر مولر مهم باشد و چیزی که من با او موافقم این است که این یافته ها می تواند اطلاعاتی درباره شرایطی که باعث تکامل حیات می شود به ما بدهد، اما قرار نیست سپیده دم، این موضوع را که در سرس حیات وجود دارد یا نه کشف کند، بلکه درباره شرایط محیطی که در آن آب وجود دارد اطلاعاتی به ما خواهد داد. شاید سرس منبعی از انرژی باشد. ممکن است شرایط شیمیایی آنجا مشابه شرایط شیمیایی زمین هنگام ایجاد و تکامل حیات باشد. این فضاپیما، سهمی درباره پاسخگویی به چگونگی ایجاد حیات در سرس ندارد و بیشتر درباره فرصت های ایجاد و تنوع حیات در کیهان به جستجو می پردازد. سرس گوشه ای از تلاش پرهیجان بشر برای یافتن حیات است.
از زمانی که وارد این پروژه شدید تاکنون، کدام بخش از ماموریت سپیده دم برای شما خاطره انگیزتر بوده است؟
اولین خاطره ای که به ذهنم می آید مربوط به تابستان دو سال پیش است. ۲۵ ساعت بعد از این که سپیده دم وارد مدار وستا شده بود، ارتباط رادیویی با آن برقرار کردیم و مشخص شد فضاپیما در مدار قرار دارد، آن هم درست طبق برنامه و همه چیز دقیقا همان طور پیش می رفت که برنامه ریزی شده بود. این یک لحظه فوق العاده بود، چراکه بشر برای اولین بار به شیوه ای متفاوت، فضاپیمایی را در مدار یک سیارک قرار داده بود. این روشی کاملا متفاوت از پرواز است؛ زیرا نیرویی که موتور وارد می کرد بسیار آهسته بود و تغییرات و اصلاحات مدار را بتدریج، به آهستگی و دقت انجام می داد. از زمان پرتاب در هفت سال پیش تا رسیدن به وستا، سپیده دم سال های زیادی بین زمین و وستا سپری کرده بود و در این مسیر به تدریج مدار خود را به سوی هدف تغییر داده بود؛ بنابراین زمانی که در مدار وستا قرار گرفت، عملا در همان مداری بود که وستا به دور خورشید حرکت می کرد.
قرارگیری در مدار وستا فقط نیاز به یک اشاره کوچک داشت تا گرانش وستا، سپیده دم را دردام بیندازد. به طور معمول، ورود و قرارگیری یک فضاپیما در مدار روشی سخت و پیچیده است و سفینه برای استفاده تدریجی از سوخت درست مثل ضربات شلاق (شلاق مانند) وارد مدار می شود. سپیده دم توانست این کار را با دقت و ظرافت زیادی انجام دهد. دیدن این که فضاپیما توانسته است به صورت کامل و دقیقا همان طور که انتظار می رفت این کار را انجام دهد، برای من بسیار لذتبخش و هیجان انگیز بود.
وقتی تصاویر وستا را که سپیده دم ارسال کرده بود بررسی کردیم، متوجه شدیم این تصاویر بهتر از عکس هایی است که تلسکوپ فضایی هابل در تابستان همان سال از وستا گرفته است و این بسیار هیجان انگیز بود. این اولین بار نبود که وستا را می دیدیم. موضوع هیجان انگیزی که درباره ماموریتی همچون سپیده دم وجود دارد، این است که آن را بشر طراحی وساخته است. همه انسان هایی که تاکنون با تعجب و هیجان به آسمان نگریسته اند بخشی از این پروژه هستند. هر انسانی که در طبیعت و حقیقت گیتی کنجکاوی می کند، هر کسی که مشتاقانه در پی دانش و بینش در جهان است، هر شخصی که احساس می کند این اشتیاق سوزان برای ماجراجویی جسورانه و تعالی روح انسان است، هر فردی که حس می کند با جستجو در ناشناخته ها خرسند وخشنود می شود، هر کسی که مشتاق پاداشی فراتر از اهداف آسمانی است، بخشی از این پروژه است. به اشتراک گذاری شناساندن زمین به دنیای ناشناخته، موضوعی است که به نظرم هرکس می تواند در آن سهیم باشد و این برای من هیجان انگیزترین بخش است.
پرواز «سپیده دم» با موتور یونی
ناسا در ماموریت «اعماق فضای ۱» حدود سال ۱۹۹۹ با موفقیت یک سیستم پیش رانش یونی را تست کرد، اما سپیده دم اولین بار این سیستم را در طول ماموریت خود استفاده کرد. درواقع بدون رانشگر یونی، رفتن به وستا و سرس واقعا غیرممکن می شد. به طور معمول، سیستم پیش رانش یونی ۱۰ برابر بیشتر از سیستم پیش رانش شیمیایی بازده دارد، به طوری که با همان مقدار سوخت می توانیم خیلی بیش از حد تعیین شده برای ماموریت، کار انجام دهیم. در واقع سپیده دم تنها سفینه فضایی است که برنامه ریزی شده تا در مدار دو جرم متفاوت در منظومه شمسی قرار گیرد و به نظر من این موضوع بسیار قابل توجه است. این ایده برای مدت ها فقط در کتاب های علمی ـ تخیلی دیده می شد. به یک سیاره برویم، هر کاری که مورد نظرمان است در آنجا انجام دهیم، با فردی درگیر شویم، پیروز شویم و سپس به سیاره ای دیگر برویم.
نیروی پرتاب موتور یونی بسیار کم است و حدود ده هزار بار کمتر از نیروی پرتاب موتور برخی فضاپیماهای سیاره ای است. اگر یک ورق کاغذ را در دست خود نگه دارید، این ورق کاغذ همان فشاری را به دست شما وارد می کند که موتور یونی به سفینه فضایی وارد می کند. این فشار به تدریج می تواند در جاذبه صفر و محیط بدون اصطکاک سفینه را به سرعت درآورد. در حداکثرفشار پرتابی، چهار روز طول می کشد تا سرعت سپیده دم ازصفر به ۶۰ متر برساعت برسد. اصلا هیجان انگیز به نظر نمی رسد مخصوصا وقتی فکر می کنید سرعت قدم زدن انسان ۵۰۰۰ متر بر ساعت است، اما چون در استفاده از سوخت بسیار صرفه جویی می شود، می تواند میزان بهره وری از سوخت را از چهار روز به سه سال افزایش دهد. و این همان چیزی است که آن را «شتاب صبورانه» نام می گذارند. ماموریت های جاه طلبانه و هیجان انگیز بسیاری وجود دارد که بدون استفاده از قابلیت فوق العاده ای که نیروی پیشران یونی فراهم می کند، قابل انجام نیستند.
منبع : space&Air / مترجم: مریم فخیمی