چالش مهندسان برای فرود بر یوروپا

 

اگر قصد دارید رویای بلندپروازانه ای را تحقق بخشید نباید منتظر زمانی باشید که همه شرایط بر وفق مراد باشد. ز همین امروز باید کار خود را شروع کنید تا اگر زمانی شرایط مهیا شد، نیاز به اتلاف وقت برای مهیا شدن نباشد.

این کاری است که دانشمندان در حوزه‌های مختلف به‌خصوص در حوزه فناوری‌های پیش رو انجام می‌دهند.

درست درزمانی که به نظر می‌رسد شرایط علم و فناوری روزگار خوشی را سپری نمی‌کند، محققان و دانشمندان در حال بررسی و حل چالش‌هایی هستند که ممکن است طی دو دهه آینده با آن روبرو شوند.

یکی از مهم‌ترین مأموریت‌های فضایی که پیش روی انسان قرار دارد، سفر با دنیای اقیانوس‌های زیرسطحی بخش بیرونی منظومه شمسی است. جایی که اقمار سیاره‌های غول‌پیکری چون مشتری و زحل ممکن است در دل خود و زیر لایه‌ای فشرده از یخ میزبان اقیانوس‌های آب مایع بوده و حتی توانسته باشند بذر حیات را در ژرفای تاریک اقیانوس‌های خود شکوفا کرده باشند.

یکی از مهم‌ترین این هدف‌ها، قمر یوروپا است. یکی از چهار قمر گالیله‌ای سیاره مشتری، که در زیر لایه‌های ضخیمی از یخ اقیانوسی از آب مایع را در دل خود دارد.

این دنیای شگفت‌انگیز مدت‌های طولانی است که موردتوجه ناسا قرار دارد . ایده‌ها و برنامه‌های متعددی برای سفر به این قمر موردتوجه قرارگرفته است. به‌خصوص از زمانی که دانشمندان با بررسی گونه‌های سخت­دوست حیات بر روی زمین نمونه‌هایی را یافتند که در شرایطی به نسبت شبیه به اعماق اقیانوس‌های تاریک یوروپا ممکن است دوام آورده و زنده باشند، این قمر به یکی از اهداف بدیهی برای سفرهای بعدی و کاوش‌های آینده بدل شده است.

بااین‌وجود اطلاعات ما از این دنیای یخی-اقیانوسی بسیار ناچیز است. فضاپیماهای ویجر  و پایونیر هنگام عبور از کنار مشتری از اقمار آن تصاویر و داده‌هایی تهیه‌کرده‌اند. کاسینی و افق‌های نو و اولیس از کمک گرانشی مشتری برای ادامه سفر خود استفاده کردند و تنها مأموریتی که برای مدت طولانی منظومه مشتری را زیر نظر داشت مأموریت گالیلئو بود. هم‌اکنون نیز مدارگرد جونو در مدار این سیاره قرار دارد اما توجه آن عمدتاً به میدان مغناطیسی و گرانشی سیاره است و توجه کمتری را می‌تواند به یوروپا و سایر اقمار مبذول کند.

همین اطلاعات اندک باعث شده است تا ناسا درنهایت تصمیم بگیرد در اولین تلاش برای سفر به این قمر شگفت‌انگیز مدارگردی را به دور مشتری بفرستد. این مأموریت که طرح آن برای سال 2022 آماده‌شده بود کنارگذر چندگانه یوروپا یا یوروپا کلیپر است.

این مدارگرد قرار است در مداری به دور سیاره مشتری قرار بگیرد و در مدارهای خود از نزدیکی یوروپا گذر کند. دلیل که مهندسان ترجیح دادند در نخستین گام به‌جای سطح یا حتی مدار یوروپا سراغ مدار مشتری بروند میدان شدید تابش‌هایی است که این قمر را تحت تأثیر قرار می‌دهد و ابزارهای ما ممکن است پیش از آنکه بتوانند اطلاعات لازم از سطح و زیر سطح را جمع‌آوری کنند از بین بروند. این اطلاعات برای گام بعدی حیاتی است . گامی که دانشمندان امیدوارند بلافاصله بعد از داده‌های یوروپا کلیپر آن را سامان‌دهی کرده و آماده فرود و حفاری بر سطح یخ‌زده یوروپا شوند.

اما این چالش بی‌نظیری در مهندسی خواهد بود. برای اجرایی کردن این‌چنین طرحی از هم‌اکنون مهندسان ناسا مشغول طراحی و تلاش برای غلبه بر مشکلات احتمالی هستند.

یکی از ایده‌های اصلی دراین‌باره مأموریتی برای نیمه دهه 2030 است. مأموریتی شامل یک سطح‌نشین با چهارپا که با فرود بر سطح به دنبال نشانه‌های حیات  احتمالی در یوروپا بگردد.

اما فارغ از میدان‌های ذرات پرانرژی مهندسان باید این ابزار را برای فرود بر سطحی ناشناخته آماده کنند. معلوم نیست آیا این سطح‌نشین بر سطحی به‌شدت مقاوم و سخت فرود خواهد آمد یا محل فرود را برف‌های نرمی فراگرفته باشند که مانند یک باتلاق برفی کاوشگر را به درون خود ببلعد. دمای سطحی این قمر در حدود منفی 176 درجه سانتی‌گراد است که به‌خودی‌خود چالشی برای هر ساختار مهندسی که قرار است به ابزارهای مکانیکی و الکترونیکی مجهز باشد به شمار می‌رود.

مهندسان و دانشمندان هنوز اطلاعات کافی را د ر اختیار ندارند اما باید از اکنون خود را برای این سفر آماده کنند.

محل فرود احتمالی بر یوروپا به‌احتمال‌زیاد یکی از شکاف‌های عمیق سطحی خواهد بود و بر اساس اطلاعات فعلی یکی از نامزدهای مناسب برای چنین مکانی درون منطقه‌ای است که به ناحیه آشوب معروف شده و ترا ماکولا نام دارد (Thera Macula) به گفته یکی از مهندسان جی. پی. ال. فرود برروی چنین سطحی مثل این است که بخواهید روی یک صفحه یخی در گرین لند فرود بیایید.

ترا ماکولا، یکی زا نامزدهای محل فرود احتمالی سطح نشین یوروپا

اما این مکانی است که ازنظر علمی ارزشمند است. مکانی که ضخامت کمتر یخ باعث می‌شود تا حیات احتمالی یوروپا به سطح نزدیک‌تر شود و همچنین ممکن است با سطحی گِل مانند در این مناطق مواجه باشیم که فرود را با چالش بیشتری مواجه می‌کند.

این مناطق بر مبنای آنچه می‌دانیم نه‌تنها بیشترین احتمال برای نشانه‌های حیات فعلی را می‌تواند در اختیار این کاوشگر قرار دهد که به دلیل عمق و درنهایت قدمت بیشتر خود می‌تواند دربردارنده نشانه‌های حیلت قدیمی‌تر و گذشته احتمالی بر این قمر نیز باشد.

این ‌یکی از نقاط اوج فناوری فضایی خواهد بود. برای اولین بار انسان به ابزاری مجهز است که بتواند بر چالش‌های دشوار غلبه کرد و از نزدیک به بررسی احتمال توسعه زیست‌شناسی در بخش بیرونی منظومه شمسی بپردازد اما این مسیری ناهموار خواهد بود.

این کاوشگر قرار نیست طول عمر زیادی داشته باشد اما لازم است حداقل آن‌قدر در آن شرایط دشوار دوام بیاورد که ابزارهای آن بتوانند حفره‌ای 10 سانتیمتری بر سطح محل فرود ایجاد کرده و طی مدت بیست روز حداقل 5 نمونه‌برداری از محیط اطراف خود انجام داده و داده هار ا تحلیل کرده نتایجش را به زمین ارسال کنند. محققان پیش‌تر نیز با چالش مشابهی مواجه بدند. زمانی که آن‌ها در حال طراحی مأموریت سطح‌نشین هویگنس بودند، مطمئن نبودند که سطح فرود آیا جامد، مایع یا سطحی گل‌آلود خواهد بود و اکنون داستانی مشابه در حال تکرار است.

متن نقشه راه بودجه پیشنهادی 2018 برای ناسا

این گروه از محققان که از هم‌اکنون در حال طراحی مأموریت سطح‌نشین یوروپا هستند در حالی باید به کار خود ادامه دهند که وضعیت کنونی سرمایه‌های لازم برای این کاوش در هاله‌ای از ابهام قرار دارد.

باوجودی که در لایحه پرداخت بودجه 2016 ناسا که روز گذشته به امضای ترامپ رسید در بخش کاوش یوروپا به اهمیت و اولویت آن اشاره‌شده بود اما در طرح بودجه سال 2018 ترامپ به این طرح بودجه‌ای تعلق نگرفته است.

در این بودجه که برای بررسی به مجلسان نمایندگان و سنا ارائه‌شده است برای سال 2018 بودجه ناسا مبلغ 19.1 میلیارد دلار پیش‌بینی‌شده است که 0.8 درصد از بودجه این سازمان در 2017 کمتر است.

همچنین در این بودجه به‌طور مشخص اعلام‌شده است که ضمن لغو مأموریت تغییر مسیر سیارک‌ها هیچ بودجه‌ای به طرح سطح‌نشین یوروپا تعلق نخواهد گرفت و این مأموریت عملاً فعلاً در حالت تعلیق قرار دارد. تنها شانس فعلی برای ادامه حیات این دو مأموریت این است که رایزنی‌ها و لابی‌هایی با سنا صورت بگیرد تا در بودجه نهایی مصوب اصلاحیه‌هایی در این بخش به بودجه افزوده‌شده و این مأموریت‌ها بار دیگر بودجه خود را به دست آورند.

باوجوداین دانشمندان می‌دانند که اگرچه دنیای سیاست دستخوش تغییرات سریع و ظهور و افول چهره‌های مختلفی است که گاهی جهت‌های سرمایه‌گذاری را تغییر می‌دهند اما این عقب‌گردهای موقتی نمی‌تواند مسیر کلی آینده را تغییر دهد. به همین دلیل در شرایطی که بودجه مأموریت سطح‌نشین یوروپا لغو شده است مهندسان دورهم جمع شده‌اند تا بر چالش‌های چنان فرودی غلبه کنند. تا روزی که شرایط مناسب شود و سیاست‌ها به دست افراد خردمندتری بیفتد که آینده انسان را ارج می‌نهند.

—

پوریا ناظمی

 

 

No tags for this post.