یوان فیض اللهی: در فاصله ۵/۶ میلیارد کیلومتری زمین، گلهای از دنیاهای کوچک بر لبه تاریک منظومه شمسی ما می چرخند. خورشید چنان از این مکان دور است که از آنجا خیلی درخشان تر از سایر ستاره های آسمان دیده نمی شود. اینجا کمربند کوئیپر است، حلقه ای دونات شکل از اجرام یخی که یکی از اسرارآمیزترین و البته به لحاظ علمی جذاب ترین ناحیه های فضا در اطراف خورشید. این کمربند از قلوه سنگ های به جامانده از دوران شکل گیری سیاره های منظومه شمسی در میلیاردها سال پیش ساخته شده است، قلوه سنگ هایی که در واقع سنگواره هایی هستند که شواهدی از دوران تولد منظومه شمسی را در دل دارند. پژوهشگران برای دهه ها این رویا را در سر داشتند که به یکی از آنها نگاه دقیقی بیندازند، رویایی که به واسطه دورافتادگی کمربند کوئیپر ناممکن به نظر می رسید.
اما سرانجام این اندوه ناشی از جهل علمی به پایان رسید و کاوشگر «افق های نو» ناسا به دل کمربند کوئیپر زد و از کنار یکی از اجرام آن گذر کرد. افق های نو که در ۱۳ سال گذشته با سرعت در حال دور شدن از خورشید بود ظرف ۲۴ ساعت گذشته تمام دوربین ها، آشکارسازها و اسکنرهایش را به کار گرفت تا این دنیای بیگانه کوچک موسوم به «آلتیما تولی» (Ultima Thule) را موشکافانه زیر ذره بین بگیرد. ۳۳ دقیقه پس از نیمه شب نخستین روز سال میلادی جدید، دانشمندان، مهندسان و علاقه مندان در آزمایشگاه فیزیک کاربردی جانز هاپکینز لحظه ای را جشن گرفتند که کاوشگر افق های نو به نزدیکترین فاصله از هدف جدیدش رسید.
تقریبا ۱۰ ساعت بعد گروه کنترل ماموریت تایید کرد یک آنتن رادیویی مستقر در مادرید که بخشی از شبکه اعماق فضای ناساست، روی سیگنالی که از افق های نو ارسال شده قفل کرده است، سیگنالی که نشان داد کاوشگر ناسا هر آنچه از او خواسته شده بود را انجام داده است. افق های نو در خلال پرواز نزدیکش از کنار آلتیما تولی هیچ ارتباط رادیویی با زمین نداشت و تمام توان و توجه اش را معطوف رصدهای علمی کرده بود. چند ساعت بعد کاوشگر آنتنش را به سمت زمین چرخاند و پیامی ۱۵ دقیقه ای ارسال کرد که نشان می داد عملیات با موفقیت انجام شده و فضاپیما از مانور شجاعانه اش جان سالم به در برده است. بیش از ۶ ساعت طول کشید تا این خبر خوش از کرانه های منظومه شمسی به گروه کنترل ماموریت برسد. کل رویارویی افق های نو با آلتیما تولی و پرواز سریعش از کنار آن کمتر از ۲۴ ساعت طول کشید و کاوشگر ناسا در همین فرصت محدود باید هرچه می توانست اطلاعات جمع کند. سپس فرآیند ارسال داده ها به زمین آغاز می شود که بسیار طولانی خواهد بود، داده هایی که پژوهشگران مشتاقانه انتظارش را می کشند و می تواند حاوی اطلاعات دقیقی از نخستین روزهای منظومه شمسی باشد. پس از آنکه افق های نو داده ها را به زمین ارسال کند، این جرم که اکنون در چشمی تلسکوپ های اخترشناسان چیزی جز یک لکه محو نیست تبدیل به دنیایی خواهد شد که جزئیات اخترشناختی و زمین شناختی بی سابقه ای از آن خواهیم داشت. به گفته آلن استرن (A.Stern)، بازرس ارشد ماموریت افق های نو، «به زودی می فهمیم این جرم از چه ساخته شده، ساختارش چگونه است؟ اتمسفر دارد؟ مانند زحل حلقه دارد؟ چه کسی می داند ممکن است چه چیزی آنجا پیدا کنیم؟» افق های نو پس از این مانور دلاورانه و تاریخی، به سمت صورت فلکی کمان به راهش در اعماق فضا ادامه می دهد.
فراسوی مرزهای دنیای شناخته شده
افق های نو پس از آشکار کردن شگفتی های پلوتون و قمرهایش، به راهش به سوی کمربند کوئیپر ادامه داد، ماجراجویی دیگری که ۶/۱ میلیارد کیلومتر دیگر به سفر تاریخی این کاوشگر اضافه کرد. باتوجه به اینکه آنچه افق های نو در کمربند کوئیپر می یابد می تواند اطلاعات بسیاری را درباره دردهای زایمان منظومه شمسی معلوم کند این مسیر اضافی کاملا به زحمتش می ارزید.
بررسی این دنیاهای کوچک با کاری که افق های نو درباره پلوتون یا قمر شارون انجام داد بسیار متفاوت است. پلوتون سیاره کوتوله ای با قطر ۲۳۶۵ کیلومتر و قطر شارون نیز حدود ۱۲۱۰ کیلومتر است اما هدف اخیر افق های نو موسوم به آلتیما تولی احتمالا جرمی به قطر ۳۲ کیلومتر است که برای اجرام کمبربند کوئیپر کاملا عادی است. کمربند کوئیپر به نام جرارد کوئیپر (G.Kuiper)، اخترشناس هلندی-آمریکایی، نامگذاری شده است که نخستین بار در مقاله ای در سال ۱۹۵۱ از وجود آن خبر داد.
آلتیما تولی در سال ۲۰۱۴ توسط اخترشناسانی کشف شد که با کمک تلسکوپ فضایی هابل در کمربند کوئیپر به دنبال هدف مناسبی برای ماموریت بعدی افق های نو پس از کاوش پلوتون می گشتند. این گروه درنهایت ۵ نامزد احتمالی را تعیین کردند که در میان آنها آلتیما تولی محبوب ترین بود. به گفته استرن «برای ما رسیدن به آلتیما تولی ساده تر از هر جرم دیگری در کمربند کوئیپر بود. در واقع این هدفی بود که می توانستیم با استفاده از کمترین مقدار سوخت به آن برسیم و بیشترین ذخیره ممکن را حفظ کنیم، ذخیره ای که برای هر مانور پیشبینی نشده یا ماموریت بعدی افق های نو بسیار حیاتی خواهد بود.» یک نکته جالب در مورد آلتیما تولی و افق های نو این است که برای نخستین‌بار در تاریخ اخترشناسی یک کاوشگر به ملاقات جرمی می رود که سال ها پس از پرتاب آن کشف شده است. دانشمندان از زمان کشف آلتیما تولی و به ویژه وقتی که افق های نو به سمت این دنیای کاملا دروافتاده تغییر مسیر داد، در تلاش بودند اطلاعات بیشتری درباره این جرم کوچک به دست آورند.
علاوه بر رصدهای تلسکوپ فضایی هابل اخترشناسان تلاش کردند از طریق پدیده ای موسوم به «اختفای اختری» آلتیما تولی را بررسی کنند. این پدیده هنگامی رخ می دهد که یک جرم کوچک مانند آلتیما تولی از برابر یک ستاره گذر می کند و باعث آشفتگی نوری می شود که از آن ستاره به زمین می رسد. دانشمندان بر اساس این رصدها معتقدند که آلتیما تولی یا یک جرم منفرد با قطر ۳۲ کیلومتر است یا از دو جرم مجزا به قطر ۱۵ و ۱۸ کیلومتر تشکیل شده که در فاصله بسیار نزدیکی از هم به دور یکدیگر می چرخند. عجیب تر اینکه ممکن است آلتیما تولی یک یا چند قمر مینیاتوری هم داشته باشد.
به گفته استرن «آلتیما تولی می تواند اتمسفر، حلقه های متعدد یا چند قمر داشته باشد. به طور قطع امیدواری زیادی داریم چون وقتی به پلوتون و قمرهایش رسیدیم با شگفتی های بسیاری روبه رو شدیم. با این حال باید تا رسیدن داده ها صبر کنیم.» وقتی طی روزهای آینده در ژانویه نخستین داده ها از افق های نو به زمین برسد بسیاری از ویژگی های کلیدی آلتیما تولی برای دانشمندان روشن خواهد شد. اما برای اینکه بتوانند به تصویر کاملی دست یابند باید مدت زیادی منتظر بمانند. درواقع افق های نو به محض اینکه در اولین روز سال ۲۰۱۹ از فاصله ۳۵۴۰ کیلومتری آلتیما تولی گذر کرد ارسال داده به زمین را آغاز کرده است اما این فرآیند ماه ها طول خواهد کشید.
مشکل اینجاست که کاوشگر افق های نو خیلی از ما دور است و سیگنال های رادیویی اش بی نهایت ضعیف هستند. ضعیف بودن سیگنال ارسالی نیز به معنی پایین بودن آهنگ انتقال داده ها است. در نتیجه افق های نو در هر ثانیه تنها می تواند یک کیلوبایت داده ارسال کند. به بیان دیگر دانشمندان برای دریافت تمام داده هایی که افق های نو ظرف مواجهه چند ساعته اش با آلتیما تولی جمع کرده باید نزدیک به دو سال انتظار بکشند. به گفته استرن «چیزی حدود ۵۰ گیگابایت اطلاعات باید از یافته های افق های نو درباره آلتیما تولی دریافت کنیم که تقریبا معادل همان چیزی است که از پلوتون و قمرهایش جمع آوری شد. دریافت داده های پلوتون و قمرهایش بیش از ۱۶ ماه طول کشید.»
با توجه به اینکه از زمانی که افق های نو پلوتون را ترک کرد ۵/۳ سال می گذرد و اکنون این کاوشگر ۶/۱ میلیارد کیلومتر از زمین دورتر شده است، زمان بیشتری طول می کشد تا داده های آلتیما تولی به زمین برسد. به گفته استرن «انتظار داریم دریافت کامل داده ها چیزی در حدود ۲۰ ماه طول بکشد. این یعنی زودترین زمانی که می توانیم همه چیز را درباره جزئیات آلتیما تولی بدانیم حوای سپتامبر ۲۰۲۰ خواهد بود. شاید انتظار طولانی و طاقت فرسایی به نظر برسد اما آلتیما تولی در واقع سنگواره ای از نخستین روزهای منظومه شمسی است و فکر می کنم می توانیم برای پی بردن به اسراری که در دل دارد اندکی صبوری به خرج دهیم.»
احتمالا تا مدت بسیار زیادی، آلتیما تولی رکورد دورترین جرمی را که یک کاوشگر به ملاقاتش رفته، حفظ خواهد کرد مگر آنکه استرن و همکارانش خودشان تصمیم بگیرند این رکورد را بشکنند. آنها جرم دیگری را در کمربند کوئیپر زیر نظر دارند که احتمالا افق های نو را در میانه دهه ۲۰۲۰ سراغش می فرستند. البته ذخیره سوخت باقیمانده برای کاوشگر احتمالا کفاف دو یا سه مانور دیگر را می دهد.
به گفته استرن «وقتی تمام داده های مربوط به آلتیما تولی را دریافت کنیم می توانیم به هدف بعدی فکر کنیم. باتری هسته ای افق های نو می تواند برق لازم برای تجهیزات کاوشگر را دست کم برای ۲۰ سال دیگر تامین کند پس به راحتی می توانیم سراغ هدف دیگری برویم. توان لازم برای این کار را داریم. باید ببینیم آیا افکار عمومی از یک رویارویی فضایی دیگر حمایت می کنند. به هر حال این موضوع تا حد زیادی به چیزی بستگی دارد که در آلتیما تولی خواهیم یافت.»
Guardian, Jan. ۰۱, ۲۰۱۹
کوه هایی چه بلند، دشت هایی چه فراخ
فضاپیمای افق های نو در ژانویه ۲۰۰۶ از مرکز پرتاب های فضایی دماغه کاناورال در ایالت فلوریدا راهی فضا شد و پس از یک گذر نزدیک از کنار مشتری و استفاده از گرانش این غول گازی در فوریه ۲۰۰۷ سرعتش را به ۵۰ هزار کیلومتر بر ساعت رساند. ۸ سال بعدی ماموریت افق های نو بسیار یکنواخت و بی هیجان بود و فقط با آخرین سرعت ممکن از خورشید دور می شد تا به هدف اصلی اش برسد: سیاره کوتوله پلوتون و ۵ قمرش به نام های شارون، استیکس، نیکس، کربروس و هیدرا. افق های نو سرانجام در ۱۴ ژوئیه ۲۰۱۵ سفر ۵ میلیارد کیلومتریاش به پلوتون را به پایان رساند و ارسال داده ها به زمین را آغاز کرد. با اینکه پیام های ارسالی افق های نو با سرعت نور به سمت زمین می آمد اما بیش از ۴ ساعت طول می کشید تا هر پیام ارسالی از پلوتون به گروه کنترل ماموریت در ناسا برسد. اما وقتی کل مجموعه داده های جمع آوری شده از پلوتون به زمین رسید پرده از رازهایی برداشت که برای اخترشناسان بسیار شگفت انگیز و غیرمنتظره بود.
بسیاری از دانشمندان انتظار داشتند پلوتون و قمرهایش دنیاهایی منجمد و مرده باشند. اما در عوض افق های نو در این دنیاهای دورافتاده نشانه های بسیاری را از فعالیت های زمین شناختی برملا کرد و همچنین به شواهدی دست پیدا کرد که نشان می دهد فوران و جریان یخ بر سطح پلوتون به تازگی رخ داده است. داده های افق های نو نشان داد که کوه های بلندی از جنس آب منجمد از سطح پلوتون قد برافراشته و دشت های وسیعی از نیتروژن منجمد بر پهنه آن گسترده شده اند. همچنین معلوم شد کلاهک قطبی قمر شارون که به رنگ قرمز مایل به قهوه ای است از مولکول های آلی تشکیل شده که می تواند اجزاء کلیدی سازنده حیات باشند. افق های نو کشف کرد پلوتون اتمسفر نازک و آبی رنگی دارد که سرشار از نیتروژن است. در مجموع یافته های این ماموریت نشان داد منظومه پلوتون و قمرهایش به عنوان دنیایی که در مداری دوردست به دور خورشید می چرخند به طرز شگفت انگیزی زنده و پویا است.
به گفته آلن استرن (A.Stern)، بازرس ارشد ماموریت افق های نو، «ما انتظار داشتیم پلوتون یک دنیای غیرفعال ساده باشد اما درواقع معلوم شد که پیچیدگی هایش دست کمی از مریخ یا زمین ندارد. همچنین متوجه شدیم که به لحاظ زمین شناختی همچنان فعال است که انتظار این را هم نداشتیم. درواقع فکر می کردیم پلوتون باید مدتها پیش انرژی زمین گرمایی اش را از داست داده باشد که اصلا این طور نبود.»
با تمام این کشف های غیرمنتظره، چیزی که بیش از همه مایه هیجان استرن شد واکنش افکار عمومی به این یافته ها بود. به گفته او «واکنش مردم به کشف های این کاوشگر بود که توجهم را جلب کرد. در واقع این نخستین پرواز نزدیک از کنار یک سیاره جدید بود که از دهه ۱۹۸۰ رخ میداد و مردم اشتیاق زیادی نسبت به آن داشتند. آنها واقعا به کشف هایی که ما انجام دادیم توجه نشان می دادند و خبرهای ماموریت را پیگیری می کردند. مردم به اکتشافات فضایی علاقه دارند و این چیزی است که باعث دلگرمی ما می شود.»
http://sazandeginews.com
دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.