مطالعه تعامل زمین با طوفان‌های خورشیدی؛
پرتاب فضاپیمای مشترک اروپا و چین

ساعاتی پیش و در اوایل بامداد روز سه‌شنبه ۲۹ اردیبهشت ماه ۱۴۰۵  یک ماموریت فضایی مشترک از طرف آژانس فضایی اروپا و آکادمی علوم چین صورت گرفت. این عملیات از پایگاه فضایی کورو (Kourou) واقع در گویان فرانسه در ساحل شمال شرقی آمریکای جنوبی انجام شد.

به گزارش سیناپرس، هدف اصلی مأموریت فضایی مشترک چین و اتحادیه اروپا، بررسی دقیق پدیده‌ای است که بادهای شدید و انفجارهای عظیم پلاسما (گاز یونیزه شده) ناشی از خورشید، با سپر مغناطیسی زمین برخورد می‌کنند.

طوفان‌های خورشیدی به‌ویژه طوفان های شدید، توانایی از کار انداختن ماهواره‌ها، تهدید جان فضانوردان و ایجاد شفق‌های قطبی رنگارنگ در عرض‌های جغرافیایی شمالی و جنوبی را دارند. برای درک بهتر این پدیده پیچیده که تحت عنوان «آب‌وهوای فضایی» شناخته می‌شود و هنوز به‌خوبی مورد مطالعه قرار نگرفته است، فضاپیمای لبخند یا همان اسمایل (SMILE) که ابعادی مشابه یک ون کوچک دارد، مأموریت یافته است تا نخستین مشاهدات اشعه ایکس از میدان مغناطیسی زمین را انجام دهد. پیش‌تر زمان پرتاب این فضاپیما برای ۹ آوریل برنامه‌ریزی شده بود، اما به دلیل بروز یک مشکل فنی به تعویق افتاد.

گفتنی است که اسمایل مخفف عبارت «کاوشگر پیوند باد خورشیدی، مگنتوسفر و یونوسفر» است. فیلیپ اسکوبه (Philippe Escoubet)، پژوهشگر ارشد آژانس فضایی اروپا که بر این پروژه نظارت دارد، اعلام کرد: «آنچه می‌خواهیم با اسمایل مطالعه کنیم، رابطه دوطرفه میان زمین و خورشید است.» باد خورشیدی، جریان ذرات باردار خروجی از خورشید است که گاهی اوقات توسط فوران‌های عظیم پلاسما یا همان «توده‌های تاجی پلاسما» به طوفانی بزرگ تبدیل می‌شود. این انفجارهای قدرتمند با سرعتی حدود دو میلیون کیلومتر در ساعت حرکت کرده و یک یا دو روز طول می‌کشد تا به زمین برسند. هنگام رسیدن، میدان مغناطیسی زمین مانند سپری عمل کرده و بیشتر ذرات باردار را منحرف می‌سازد؛ هرچند در رویدادهای بسیار شدید، نفوذ برخی ذرات به جو زمین می‌تواند منجر به اختلال در شبکه‌های برق و ارتباطاتی گردد. علاوه بر این، طوفان های فوق، شفق‌های خیره‌کننده‌ای را پدید می‌آورند که به نام شفق قطبی شمالی یا جنوبی شناخته می‌شوند.

تاریخ نشان داده است که خطرات این پدیده‌ها جدی هستند. در بدترین طوفان مغناطیسی ثبت‌شده در سال ۱۸۵۹، شفق‌های روشن تا پاناما دیده شدند و اپراتورهای تلگراف در سراسر جهان دچار شوک الکتریکی ‌شدند. طوفان های خورشیدی همچنینی می‌توانند خطری جدی برای ماهواره‌های اطراف زمین و فضانوردان مستقر در ایستگاه‌های فضایی باشند. با توجه به این تهدیدات، دانشمندان بر آنند تا با افزایش دانش خود درباره آب‌وهوای فضایی، بشریت را برای پیش‌بینی و مقابله با انفجارهای بزرگ آینده آماده سازند.

برای تحقق این هدف، مأموریت اسمایل قصد دارد پرتوهای ایکسی را که هنگام تعامل ذرات باردار خورشیدی با ذرات خنثی در لایه‌های بالایی جو زمین تابیده می‌شوند، شناسایی کند. فضاپیمای فوق این پدیده را از چندین موقعیت کلیدی از جمله «مرز مغناطیسی»؛ جایی که سپر مغناطیسی ذرات خورشیدی را منحرف می‌کند مشاهده خواهد کرد. همچنین طبق گفته دیمیترا کوترومپا (Dimitra Koutroumpa) از مؤسسه ملی تحقیقات علمی فرانسه ، فضاپیما از فراز قطب‌های زمین عبور خواهد کرد، جایی که فوتون‌های پرتو ایکس قابل مشاهده هستند.

تا پایان روز سه‌شنبه، فضاپیما در ارتفاع ۷۰۰ کیلومتری بالای زمین مستقر شده و سپس وارد مدار بیضوی‌شکل خود می‌شود. اس‌مایل در ارتفاع ۵,۰۰۰ کیلومتری هنگام پرواز بر فراز قطب جنوب قرار خواهد گرفت، جایی که داده‌ها را به ایستگاه پژوهشی برناردو او’هیگینز (Bernardo O’Higgins) در قطب جنوب ارسال می‌کند. اما وقتی فضاپیما بر فراز قطب شمال می‌چرخد، در ارتفاع ۱۲۱,۰۰۰ کیلومتری بالای زمین خواهد بود تا دیدگاهی بسیار وسیع‌تر را در مدت زمان طولانی‌تری جمع‌آوری کند. از دیگر دستاوردهای این مأموریت، امکان «مشاهده مداوم شفق قطبی به مدت ۴۵ ساعت بدون توقف برای اولین بار در تاریخ» است.

فضاپیمای اسمایل مجهز به چهار ابزار علمی است: یک تصویرگر پرتو ایکس ساخته‌شده در بریتانیا، یک تصویرگر فرابنفش (UV)، آنالایزور یون و مغناطیس‌سنج که همگی توسط آکادمی علوم چین تولید شده‌اند. انتظار می‌رود این فضاپیما تنها یک ساعت پس از ورود به مدار، شروع به جمع‌آوری داده‌ها نماید. این مأموریت تا سه سال ادامه یافته و در صورت موفقیت‌آمیز بودن، ممکن است دوره فعالیت آن تمدید گردد.

مترجم: نیروانا محمدحسینی