سفر به سیاره گریزپا

ماموریت بپی کولومبو با هدف کاوش نزدیک‌ترین همسایه خورشید سفر هفت ساله خود به سوی عطارد را آغاز کرد

پیشران قدرتمند آرین ۵ روز جمعه‌ای که گذشت (۱۹ اکتبر/۲۷مهر) با خروش فراوان از پایگاه گوآن فرانسوی که در شمال شرق آمریکای جنوبی واقع است، راهی مدار زمین شد. در بخش محموله این پیشران یک جفت فضاپیما خود را برای سفری طولانی به سوی سرزمین‌های درونی منظومه شمسی و سیاره عطارد آماده می‌کردند.

ماموریت قریب به دو میلیارد دلاری بپی کولومبو قصد دارد در طی هفت سال و با پشت سرگذاشتن مسیر مداری فوق العاده پیچیده‌ای به دیدار سیاره عطارد، این سیاره گریزپای خانواده خورشیدی ما برود. سفری که دست‌کم هفت سال به طول خواهد انجامید. این ماموریت یکی از پیچیده‌ترین ماموریت‌های تاریخ آژانس فضایی اروپا (اسا/ESA) و شریک آن آژانس فضایی ژاپن (ژاکسا/JAXA) است و دومین ماموریت تاریخ اکتشافات فضایی، پس از ماموریت مسنجر ناسا به شمار می‌رود که قصد دارد سفینه‌ای را در مداری در اطراف درونی‌ترین سیاره منظومه شمسی، قرار دهد.

پس از پرتاب موفق این موشک مهندسان مرکز کنترل اعلام کردند که این ماموریت با موفقیت محموله خود را در مدار از پیش تعیین شده قرار داده است.

عطارد میزبان دوقلوهای کاوشگر

این ماموریت دوقلو در واقع از دو فضاپیما به نام‌های مدارگرد سیاره‌ای عطارد متعلق به آژانس فضایی اروپا و مدارگرد مغناطیس‌نگار عطارد متعلق به آژانس فضایی ژاپن (ژاکسا) تشکیل شده است و هر دو آن‌ها به یک فضاپیمای باربَر به نام واحد انتقال عطارد، متعلق به آژانس فضایی اروپا متصل هستند. این واحد انتقال به پیشران‌های یونی و همچنین پیشران سوخت مایع مجهز است؛ اما نیروی اصلی برای این سفر را گرانش سیاره‌های زمین، عطارد و زهره تامین خواهند کرد. در مسیر پیچیده این فضاپیما چندین کنارگذر از کنار این سیاره‌ها در نظر گرفته شده که در طی هریک از آن‌ها و با استفاده از مانور معروف به قلاب سنگ گرانشی، سفینه انرژی عظیمی برای ادامه حرکت خود و همچنین ترمزگیری نهایی و ورود به مدار عطارد به دست خواهد آورد.

پرتاب به سوی عطارد
Credit: ESA
سفر به سوی عطارد

سفر این دو سفینه به سوی این درونی ترین سیاره منظومه شمسی اما به طور رسمی تا آوریل ۲۰۲۰ آغاز نخواهد شد و تنها آن زمان است که بپی کولومبو با استفاده از گرانش زمین مدارش را به سوی زهره منحرف کرده و سفر به سوی بخش درونی منظومه شمسی را آغاز می‌کند. پس از آن در سال های ۲۰۲۰ و ۲۰۲۱ فضاپیما دو کنار گذر از نزدیکی زهره انجام خواهد داد تا در مسیر نهایی‌اش به سوی عطارد قرار گیرد. طی چهار سال بعد این دو فضا پیما شش بار از کنار مقصد نهایی خود یعنی عطارد کنار گذر انجام می‌دهند تا بتوانند سرعت خود را برای ورود به مدار نهایی کاهش دهند. در دسامبر سال ۲۰۲۵ دو سفینه اروپایی و ژاپنی که از حامل خود جدا شده‌اند در نهایت در مدارهای نهایی به دور عطارد قرار خواهند گرفت.

 

مدارگرد سیاره‌ای عطارد (MPO) در مداری با حضیض ۴۸۰ کیلومتر و اوج ۱۵۰۰ کیلومتری از سطح عطارد قرار خواهد گرفت. مدارگرد ژاپنی مغناطیس‌نگار عطارد اما در مداری با ارتفاع بیشتری نسبت به همراه خود قرار خواهد گرفت و در فاصله ایدر حدود ۱۱ هزار و ۵۰۰ کیلومتری سطح، این سیاره را دور خواهد زد.

کاوش چالش‌برانگیز عطارد

چالش‌های این دو مدارگرد اما با پایان سفر پیچیده آ‌ن‌ها به پایان نمی‌رسد آن‌ها پس از رسیدن به مقصد باید شرایط دشوار و محیط خصمانه همسایگی خورشید را تاب بیاورند. این دو کاوشگر در مقصد نهایی خود و در فاصله متوسط ۶۰ میلیون کیلومتری از خورشید، دمایی در حدود ۶۶۰ درجه را تجربه خواهند کرد. دما تنها مؤلفه این محیط خصمانه نیست. بادهای خورشیدی و ذرات پرانرژی تشکیل‌دهنده آن نیز یکی دیگر از چالش‌هایی است که طراحان این دو ماهواره سعی کرده‌اند بر آن غلبه کرده و امیدوارند که این ماهواره‌ها بتوانند در عمل نیز بر آن غلبه کنند.

مسیر بپی کولومبو به سوی عطارد

عطارد گریزپا و مرموز

عطارد یکی از مرموز‌ترین سیاره‌های منظومه شمسی است. اگرچه این سیاره در زمره سیاره‌های باستانی به شمار می‌رود که بشر از دورانی قدیم با حضور آن در آسمان آشنا بوده است؛ اما به دلیل نزدیکی به خورشید، امکان رصد آن از آسمان زمین بسیار محدود بوده است.

نام این سیاره هم متاثر از همین ویژگی آن است. تیر پران و سریع در ایران، و مرکوری، ایزد تیزپای یونانی هر دو به گریزپایی این سیاره اشاره دارند. این نزدیکی به خورشید عملا باعث شد تا در آغاز دوران رصدهای تلسکوپی نیز چهره این سیاره در هاله‌ای از ابهام باقی بماند. مدت طولانی باید زمان می گذشت تا دانشمندان برخی از باورهای غلط خود درباره این سیاره را اصلاح کنند. از جمله این باور که مدار عطارد با خورشید قفل شده است (مانند ماه و زمین) و در نتیجه همواره یک سوی عطارد رو به خورشید و روز و سوی دیگر پشت به خورشید و شب است. این موضوع باعث شده بود تا ایده‌ای مطرح شود که در منطقه میان روز و شب دما ممکن است در حدی باشد که شرایط را برای شکل‌گیری حیات عطاردی فراهم کند.

داده نگاری ماموریت بپی کولومبو

این ایده دستمایه کتاب شبح خورشید ایزاک آسیموف نیز بود. ایده قفل شدن مدار عطارد را جوزپه – بپی – کولمبو، ریاضی‌دان ایتالیایی رد کرد و نشان داد که عطارد در مدت سه دور تناوب وضعی (گردش به دور خود) دو تناوب مداری (به دور خورشید) دارد. او همچنین نظریه پرداز استفاده از نیروی گرانشی سیاره‌ها در نقش کمک برای پیشران سفرهای فضایی بود و به همین دلیل هم نام او بر این ماموریت نهاده شده است.

با آغاز عصر فضا نیز به دلیل همین دشواری های محیطی ماموریت های اندکی به سوی عطارد اعزام شده‌اند. در واقع تا پیش از این ماموریت تنها دو ماموریت با هدف اختصاصی بررسی عطارد عازم این سیاره برهوت شده‌اند و تنها یکی از آن‌ها در مدار این سیاره قرار گرفته است.

 

پیشگامان کاوش عطارد

در سال های ۱۹۷۴ و ۱۹۷۵ مارینر – ۱۰ به نخستین ماموریتی بدل شد که از کنار این سیاره عبور کرد. این فضا پیما که برای نخستین بار در تاریخ ماموریت‌های فضایی از مانور قلاب‌سنگ گرانشی استفاده می‌کرد از فاصله حدود ۳۰۰ کیلومتری سطح عبور و داده‌هایی را به زمین مخابره کرد. در سال ۲۰۰۴ ناسا ماموریت مسنجر یا پیامبر خود را عازم عطارد کرد. این فضا پیما در سال ۲۰۱۱ به مدار عطارد رسید و چهار سال را صرف مطالعه این سیاره کرد. مطالعاتی که دید دانشمندان را نسبت به تاریخ و تحول این سیاره زیر و رو کرد.

بدین ترتیب ماموریت دوقلوی بپی کولومبو اگر با موفقیت همراه شود، می تواند در طول مدت فعالیت خود حجم و عمق دانسته‌های ما از این سیاره را چندین و چند بار بیشتر کند.

ابزارهای کاوش عطارد

مدار گرد سیاره‌ای عطارد به همراه خود یازده ابزار علمی را به همسایگی عطارد می برد. دوربن‌های تصویربرداری، طیف سنج، ارتفاع سنج لیزری، مغناطیس سنج و دیگر ابزارهای این ماموریت بر بررسی سطح و زیر سطح عطارد تمرکز خواهد داشت. ماموریت آژانس فضایی ژاپن یا مغناطیس‌نگار عطارد نیز به همراه خود پنج ابزار به عطارد برده است که شامل ابزار سنجش میدان مغناطیسی، طیف نگار یونی، تحلیل گر انرژی الکترون، تشخیص گر پلاسما و یک دوربین است.

از عطارد تا فراسوی خانواده خورشیدی

داده‌های این ماموریت می تواند به دانشمندان کمک کند تا سوال‌های مهمی را درباره این سیاره و منظومه شمسی پاسخ دهند.

از جمله اینکه چرا عطارد چگالی بیشتری نسبت به سیار سیاره های منظومه شمسی دارد؟ ، آیا هسته این سیاره کاملا صُلب است یا بخشی از آن حالتا مذاب دارد؟، آیا در این سیاره فعالیت های تکتونیک وجود دارد یا نمه؟ ، چطور چنین سیاره کوچکی چنین میدان مغناطیسی را حفظ کرده است و این میدان چطور با بادهای خورشیدی تعامل می کند، آیا ممکن است مناطق سایه دایمی که روی عطارد و در نزدیکی قطبین این سیاره وجود دارد، میزبان یخ آب یا سولفور باشند و چه چیزی عامل ایجاد اگزوسفر (برون سپهر) عطارد است.

چنین پاسخ هایی تنها برای درک عطارد و منظومه شمسی کاربرد ندارد. با توسعه و افقزایش دانسته های ما در زمینه سیاره هیا فراخورشیدی آموخته های یکه از سیاره های خانواده خورشیدی خود به دست می آوریم می تواند در درک ما برای دنیاهای بسیاری که فراسوی خانواده ما قرار دارد به کار آید.

 

 

دیدگاهتان را بنویسید

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.