گفتگویی قدیمی با مدیر علمی پروژه کنجکاوی

در سال ۱۳۸۸دانشمندان و مهندسان JPL در ناسا روزهای پرکاری را سپری می کردند تا مقدمات ارسال پیشرفته ترین روبات کاوشگر مریخ به این سیاره را آماده کنند. روباتی که بعدها کنجکاوی نام گرفت و امروز در سطح مریخ فعالیتش را با موفقیت آغاز کرده است. در آن هنگام دکتر گراتزینگر به سمت مسوول تیم علمی این پروژه انتخاب شده بود. در آن سال گفتگویی با وی انجام دادم که در در ماهنامه نجوم و دربخشی که به نام گپی با پیشگامان معروف شده بود به چاپ رسید. این بخش از ماهنامه نجوم را به گفتگو های مستقیمی با دانشمندان فعال در حوزه های مختلف ستاره شناسی و فضا اختصاص داده بودیم. اینک که مریخ نورد به سلامت بر مریخ فرود آمده است بازخوانی آن مصاحبه قدیمی شاید خالی از لطف نباشد.

به دنبال اثر انگشت گذشته‌ی مریخ

گپی کوتاه با جان گراتزینگر

دانشمند ارشد مأموریت مریخ‌نورد آزمایشگاه علمی مریخ (کنجکاوی)

اگر همه‌چیز خوب پیش برود و تغییری در برنامه‌های از پیش تعیین‌شده پیش نیاید، در پاییز سال ۲۰۱۲/۱۳۹۱ محموله‌ی جدیدی به مدار مریخ خواهد رسید. این محموله حاوی خودرو روبوتیک جدیدی است که کار دو خودرو مریخ‌نورد افسانه‌ای پیشین یعنی روح و فرصت را ادامه خواهد داد. این‌بار مریخ‌نوردی مجهزتر و هوشمندتر به جست‌وجوی نشانه‌های حیات و اثر انگشت شرایط اقلیمی حال و گذشته‌ی مریخ خواهد رفت. خودرویی که آن را آزمایشگاه علمی مریخ یا MSL می‌نامند (نجوم شماره‌ی ۱۹۱، صفحه‌ی ۱۶). این خودرو پیشرفت چشمگیری نسبت به دوقلوهای مریخ‌نورد افسانه‌ای دارد و این تفاوت را حتی می‌توان در ابعاد ظاهری این خودرو نیز مشاهده کرد. در حالی که دوقلوها طولی معادل ۱/۵ متر داشتند طول MSL به ۲/۷ متر می‌رسد و برخلاف دو مریخ‌نورد پیش از خود، که از صفحات خورشیدی استفاده می‌کردند، نیروی محرکه‌اش را از ژنراتورهای ایزوتوپی ترموالکتریک تأمین می‌کند – نمونه‌ی پیشرفته‌تر همان ژنراتورهایی که انرژی وایکینگ‌ها را تأمین می‌کرد. اما این آزمایشگاه غول‌پیکر، که انبوهی از ابزارهای جدید بر آن سوار شده، قرار است به چه پرسش‌هایی در این‌باره پاسخ دهد؟ بهترین کسی که می‌شد این پرسش را از او پرسید، جان پ. گراتزینگر (John P. Grotzinger) بود. دکتر گراتزینگر، استاد مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا (کلتک) است. حوزه‌ی تخصصی او زمین‌شناسی و بررسی تاریخچه‌ی تغییرات سطحی روی زمین و مریخ است و تجربه و مطالعات وسیعی که درباره‌ی مریخ دارد باعث شده است تا دفتر مأموریت‌های روبوتیک ناسا (JPL) او را به سِمَت دانشمند اصلی پروژه‌ی MSL منصوب کند. گپ کوتاه نجوم  را با وی در زیر می خوانید:

***

 نگاه زمین‌شناختی به مریخ در طول تاریخ با کش‌وقوس فراوانی همراه بوده است. اگر بخواهیم به‌طور خلاصه تصویری از شرایط زمین‌شناختی این سیاره ارایه دهیم چه می‌توانیم بگوییم؟

به نظر می‌رسد در طول تاریخ مریخ دستخوش تغییرات بسیاری بوده است. این تغییرات باعث شده است تا این سیاره، که زمانی مملو از آب با pH  (پارامتر تعیین‌کنندگی اسیدی یا بازی بودن یک محیط شیمیایی( معمولی بوده و در آن سنگ‌های رسوبی شکل گرفته‌اند، تبدیل به سیاره‌ای شود که میزان pH آب در آن به‌طور چشمگیری اسیدی شده است . طی آن دوره مواد معدنی سولفاته روی آن شکل گرفته‌اند و پس از آن از ۳/۵ میلیارد سال پیش به این سو این سیاره وارد دورانی شده که به‌سرعت میزان خشکی آن افزایش یافته به‌طوری که تبدیل به مریخی شده است که امروز می‌شناسیم. سیاره‌ای خشک و بادخیز که گردبادهای کوچک و طوفان‌های شن، غبار و ذرات خاک را روی آن جابه‌جا می‌کنند.

 اما برخی از تحقیقات جدید که به‌ویژه با کاوشگرهای فضایی نظیر سریع‌السیر مریخ یا روح و فرصت انجام شده گویا نشانه‌هایی از فعالیت‌های زمین‌شناسی را آشکار کرده است؛ چیزهایی مانند چشمه‌های آبی که به نظر می‌رسد به‌طور موقت بر لبه‌ی گودال‌های مریخی ظاهر می‌شوند.

هنوز هیچ مدرک قاطعی درباره‌ی وضعیت این چشمه‌های فعال که به آن اشاره کردید وجود ندارد. در حقیقت حتی درباره‌ی وجود آن‌ها در گذشته هم بحث وجود دارد. باوجود این برخی از نشانه‌ها حکایت از وجود متان در جوّ مریخ دارند که اگر این نشانه‌ها درست باشند، باید فعالیتی زمین‌شناختی عامل به وجود آمدن آن‌ها باشد. به همین سبب برخی از دانشمندان حدس می‌زنند گونه‌ای از فعالیت‌ها شبیه به فعالیت‌های جریان‌های آب گرم در لایه‌های زیرین پوسته‌ی مریخ وجود دارد که منجر به آزاد شدن متان می‌شود.

 یکی از ابزارهای زمین‌شناسی مریخ که کمک بسیاری به دنشمندان کرد دوقلوهای مریخ‌نورد ناسا – روح و فرصت – بودند. به نظر شما مهم‌ترین کشفیاتی که این خودروها در طول مدت فعالیت طولانی‌شان به آن دست یافته‌اند کدام‌ها هستند؟

هر یک از این دو خودرو داستان‌های بسیاری از موفقیتشان برای بازگو کردن دارند. مثلاً به کمک مریخ‌نورد فرصت بود که ما توانستیم رسوبات فراوانی از سولفات‌های رسوبی و دیگر نمک‌ها را در مریخ کشف کنیم. شما در ایران می‌توانید نمونه‌ی این ترکیبات را در رشته‌کوه‌های زاگرس پیدا کنید. این نمک‌ها ممکن است در جوار دریاچه‌های وسیع و کم‌عمق تشکیل شده باشند. در مورد روح، این مریخ‌نورد توانست منابعی از ترکیبات سیلیسی را پیدا کند که شکل‌گیری آن‌ها نیاز حتمی به مجاورتشان با جریان‌های گرمایی آب دارد. در هر دو این موارد، ما با شرایطی در مریخ مواجه شده‌ایم که به صورت بالقوه، محیطی قابل زیست را به تصویر می‌کشند.

 بعد از موفقیت‌های خیره‌کننده و فعالیت طولانی‌مدت دو مریخ‌نورد روح و فرصت، هم‌اکنون نوبت به مریخ‌نورد بعدی رسیده است. مریخ‌نورد آزمایشگاه علمی مریخ یا MSL در نوبت انتظار پرتاب قرار دارد. چه تفاوت‌هایی بین این خودرو و دوقلوها وجود دارد؟

مریخ‌نورد MSL از نظر توانایی‌ها بسیار پیشرفته‌تر و کارآمدتر از روح و فرصت است و آزمایشگاه قابل حمل‌ونقلی را روی عرشه‌ی خود حمل می‌کند. ابزارهای MSL برای بررسی‌های محیطی و دیرینه‌شناسی محیط (بررسی شرایط محیطی گذشته‌ی سیاره) طراحی شده‌اند. یکی از ابزارهای این آزمایشگاه علمی، طیف‌سنج جرمی ترکیبات گازی و یک تحلیل‌گر گازی است که به دنبال نشانه‌های کربن‌های اُرگانیک درون صخره‌ها، خاک و جوّ سیاره خواهند گشت. یک تفرق‌سنج پرتو ایکس ترکیبات و تنوع مواد معدنی در صخره‌ها و خاک را مشخص خواهد کرد. ابزار دیگر این مجموعه یک دوربین عکاسی رنگی است که می‌تواند هم مناظر عمومی پیش روی این ابزار را ثبت کند و هم با کیفیت و تفکیکی بی‌سابقه به ثبت جزییات ساختارها و بافت‌های صخره‌ها و خاک بپردازد. یک طیف‌سنج موازی نیز به بررسی پرتو ایکس و ذرات آلفای خاک و سنگ‌های مریخ می‌پردازد تا شیمی ساختارهای آن‌ها را مشخص کند. یکی دیگر از طیف‌سنج‌های این مجموعه مجهز به یک محرک لیزری است که قابلیت طیف‌نگاری از راه دور را برای این خودرو فراهم می‌کند. طیف‌سنج دیگری که روی این خودرو نصب شده است طیف‌نگاری نوترونی است که می‌توان با کمک آن به جست‌وجوی نشانه‌های آب درون صخره‌ها و سنگ‌ها پرداخت. در کنار این مجموعه یک ایستگاه هواشناسی نیز روی این مریخ‌نورد نصب شده است که متغیرهای آب‌وهواشناسی امروز مریخ را به‌طور منظم ثبت کرده و به زمین ارسال می‌کند. همچنین این مریخ‌نورد مجهز به حسگر ویژه‌ای است که به‌طور دایم وضعیت خورشید و تابش‌های کیهانی را بررسی می‌کند.

 شما دانشمند ارشد این پروژه هستید و طراحی مأموریت علمی این کاوشگر بر عهده‌ی شما و همکارانتان بوده است. پرسش‌های اساسی که شما امیدوارید این کاوشگر با داده‌هایی که جمع‌آوری می‌کند به آن‌ها پاسخ دهد کدام‌ها هستند؟

محلی که برای فرود و انجام مأموریت MSL در نظر گرفته شده، جایی است که به احتمال قوی، در گذشته میزبان دریایی باستانی بوده است. می‌توان گفت MSL قرار است نخستین گام‌ها را برای درک جزییات و فرآیندهای کلیدی بردارد که در تغییر اقلیم مریخ نقش داشته‌اند. همچنین ارتباط این شرایط و تغییرات را با امکانات لازم برای شرایط زیست‌ میکروبی در مریخ بررسی خواهد کرد و همچنین به بررسی امکانات بالقوه‌ی این سیاره در حفظ نشانه‌های زیستی و محیطی بر خاک مریخ بپردازد.

 از دید شما مهم‌ترین چالش حل‌نشده و راز پاسخ داده‌ نشده‌ای که در رابطه با زمین‌شناسی مریخ وجود دارد کدام‌ها هستند؟

من فکر می‌کنم مهم‌ترین مسئله‌ای که در ارتباط با مریخ وجود دارد جست‌وجو برای محیطی است که در گذشته یا حال امکان حمایت از حیات را فراهم کند و این‌که آیا مریخ در گذشته یا اکنون چنین شرایطی را می‌توانسته یا می‌تواند فراهم آورد یا خیر. اگر بخواهم تعریف نه‌چندان دقیقی از چنین محیطی ارایه دهم باید بگویم که این محیط جایی است که در آن آب، منبعی از کربن (برای فعال کردن متابولیسم و سوخت‌وساز موجودات زنده) و منبعی از انرژی برای تأمین انرژی این سوخت وسازها وجود داشته باشند. در حقیقت این‌ها همان پارامترهایی هستند که امکان به وجود آمدن و بقای زندگی روی زمین را فراهم آورده‌اند.

 بنابراین یکی از دغدغه‌های شما هم مسئله‌ی حیات در مریخ است. از دید یک زمین‌شناس، فکر می‌کنید آیا با داده‌هایی که فعلاً در اختیار داریم، شرایط زمین‌شناختی مریخ امکان شکل‌گیری حیات در گذشته یا اکنون را دارد؟

جست‌وجوی نشانه‌های حیاتی که هم‌اکنون بر مریخ در حال زندگی باشد کار بسیار مشکلی است و البته باید توجه کنیم چنین حیاتی احتمالاً چیزی نیست که برای ما در این‌جا پدیده‌ای آشنا به شمار آید. اما درباره‌ی گذشته‌ی این سیاره ما امیدهای بیشتری برای پیدا کردن نشانه‌های حیات باستانی بر این سیاره داریم چراکه آنچه که ما از وضعیت مریخ در چند میلیارد سال گذشته می‌دانیم، نشان‌دهنده‌ی آن است که این جست‌وجوی حیات در گذشته‌های مریخ امیدبخش‌تر است، زیرا شرایط این سیاره برای حمایت از حیات در آن دوران مناسب‌تر بوده و امکان شکل‌گیری نوعی حیات میکروبی در آن دوران بسیار زیاد است.

 شما از گذشته و امروز حیات در مریخ گفتید. بیایید به آینده برویم؛ یکی از ایده‌های آینده‌نگرانه‌ای که درباره‌ی مریخ وجود دارد، مسئله‌ی زمین‌سان کردن (کولونایز) مریخ است که شرایط آن را برای زندگی بشر در مقیاس سیاره فراهم آورد. فکر می‌کنید چقدر چنین ایده‌ای عملی است؟

از نظر اصولی چنین ایده‌ای امکان‌پذیر است اما عملی کردن آن همیشه نیازمند انگیزه‌ای قوی خواهد بود. من فکر می‌کنم تا پیش از آن‌که آن روز فرا برسد و تا زمانی که خودروهای روبوتیک ما اطلاعات و داده‌های باارزشی را به زمین می‌فرستند ما تا سال‌های آینده سرگرم بررسی مریخ خواهیم بود و این موضوع را باید به نسل‌های بعدی واگذار کنیم.

۴ نظر

  1. شریف می‌گه:

    آقای ناظمی
    سلام
    به علت اینکه درخواست من نه از طریق ایمیل و نه از فیس بوک به دست شما نرسید من یک ایمیل درست کردم و این فایل را برای شما میذارم که ایمیل همن بالایی است که نوشتم
    خواهشمندم مطالعه فرمایید
    باتشکر
    رمز ایمیل هم my4422 است

  2. یاسین می‌گه:

    راستی یه بار دیگه هم چک کنید شرمنده که خیلی گیرم دیگه جونم و دیونه ی…….

  3. حامد می‌گه:

    سلام، لطفا مطلب جدید…!!
    منتظریم!

  4. ستاره درخشان می‌گه:

    سلام.
    همه منتظر مطلب جدیدیم ……

نظرتان را بنویسید