ماموریت احتمالی ناسا برای بررسی غول یخی و قمر آن

 به نقل از فوربس، کاوشگر “وویجر ۲”(Voyager 2) ناسا در سال ۱۹۸۹، به نخستین کاوشگری تبدیل شد که توانست از سیاره “نپتون”(Neptune) عکس بگیرد.

به نظر می‌رسد که در حال حاضر، وجود سیارات فراخورشیدی به اندازه نپتون که به دور ستارگان دیگر می‌چرخند، بسیار رایج است. این امر، درست به رغم وجود این احتمال است که یکی از قمرهای نپتون موسوم به “تریتون”(Triton)، یک سیاره کوتوله از “کمربند کویپر”(Kuiper Belt) به شمار برود.

آیا ناسا باید ماموریتی را برای بررسی نپتون و تریتون بفرستد؟ بررسی درست سیاره‌ای شبیه به یک غول یخی مدتی است که در فهرست خواسته‌های ناسا قرار گرفته است. ممکن است که ماموریت “ادیسه نپتون”(Neptune Odyssey)، اولویت‌هایی را طی ۱۰ سال آینده برای ناسا آماده کند.

یک هدف اخترزیست‌شناسی

شاید قانع‌کننده‌ترین دلیل برای بازدید از نپتون، بررسی دقیق قمر فعال تریتون باشد. این مکان براساس یافته‌های وویجر ۲، تاریک و لرزان است و دمای سطح آن به منفی ۲۳۵ درجه سلسیوس می‌رسد اما تقریبا هیچ دهانه قابل مشاهده‌ای ندارد. بنابراین احتمالا سطح آن دائما در حال بازسازی است. به طور خلاصه، می‌توان گفت که این قمر از نظر زمین‌شناسی فعال است.

همچنین، احتمالا یک جهان اقیانوسی همراه با آب مایع در زیر پوسته یخی آن قرار دارد. وویجر ۲، آبفشان‌هایی را کشف کرد که ماده تاریک را تا حدود هشت کیلومتری به سمت بالا پرتاب می‌کردند؛ چیزی که فقط در جاهای دیگری مانند قمر “انسلادوس”(Enceladus) زحل یا در قمر “اروپا”(Europa) در مشتری دیده می‌شود. با وجود این، وویجر ۲ تنها توانست از ۴۰ درصد از سطح تریتون عکس بگیرد.

معمای نحوه تشکیل شدن منظومه شمسی

دکتر “سیندی یانگ”(Cindy Young)، دانشمند “مرکز تحقیقات لنگلی”(LaRC) ناسا که به طراحی مفهومی کاوشگر اُدیسه نپتون کمک کرده است، گفت: یکی از پرسش‌های بزرگی که در حال حاضر در مورد منظومه شمسی داریم، نحوه شکل‌گیری آن است. نحوه توزیع گازهای نجیب می‌تواند به ما اطلاع دهد که آیا غول‌های یخی در جایی که اکنون هستند، شکل گرفته‌اند یا پیش از مهاجرت به موقعیت کنونی خود، به آن نزدیک‌تر شده‌اند.

گازهای نجیب از نظر شیمیایی به عناصر دیگر متصل نمی‌شوند؛ بنابراین آنها خالص‌ترین ردیاب تشکیل منظومه شمسی هستند. یانگ گفت: ما بررسی‌هایی را در مورد زحل و مشتری در اختیار داریم اما به ارزیابی‌هایی در مورد اورانوس و نپتون نیاز داریم تا تاریخ شکل‌گیری منظومه شمسی را بررسی کنیم. دانستن محل دقیق تمرکز گازهای نجیب می‌تواند به مشخص کردن تاریخ شکل‌گیری منظومه شمسی کمک کند اما تنها راه اندازه‌گیری گازها در جو، استفاده از فضاپیما در محل است.

نپتون به عنوان یک سیاره فراخورشیدی

از بیش از ۵۰۰۰ سیاره فراخورشیدی که در نواحی دیگر کهکشان ما کشف شده‌اند، اکثریت قریب به اتفاق آنها به اندازه نپتون هستند. ما به طور قطع نمی‌دانیم که آنها شبیه نپتون هستند یا خیر اما این واقعیت که شعاع آنها مشابه شعاع یک سیاره در منظومه شمسی ما است، مطمئنا دلیل علمی را برای ارسال یک مأموریت تقویت می‌کند.

اگر سیارات بیگانه، مشابهی در منظومه شمسی داشته باشند که اطلاعات زیادی درباره آن وجود دارد، انجام دادن پژوهش‌های علمی پیچیده در مورد آنها برای شکارچیان سیارات فراخورشیدی بسیار آسان‌تر خواهد بود.

ماموریتی برای بازدید از پلوتو

ماموریت اُدیسه نپتون حداقل تا سال ۲۰۴۴ به هدف خود نخواهد رسید اما می‌تواند بسیار بیشتر از ماموریت چهار ساله خود ادامه دهد. مدارگرد “کاسینی”(کاسینی) در زحل نیز ۹ سال بیشتر از حد انتظار دوام آورد.

“ابی رایمر”(Abi Rymer)، مسئول برنامه در ناسا که به عنوان پژوهشگر ارشد ماموریت مفهومی اُدیسه نپتون عمل می‌کند، گفت: ما می‌توانیم از مدار خارج شویم و به بررسی منظومه شمسی ادامه دهیم و شاید روزی از پلوتو بازدید کنیم. فوق‌العاده خواهد بود که یک فضاپیمای مشابه هم تریتون و هم پلوتو را بررسی کند.

باید عجله کنیم یا ۱۲ سال در انتظار بمانیم!

نپتون بسیار دور است و به نظر می‌رسد که به همین دلیل، آخرین بررسی ۱۰ ساله تصمیم گرفت اورانوس را به عنوان هدف اصلی مورد توجه قرار دهد اما اکنون همه چیز تغییر کرده و دسترسی به فرصت نادری برای بررسی نپتون نزدیک است.

“کونیو سایاناگی”(Kunio Sayanagi)، پژوهشگر “دانشگاه همپتون”(Hampton University) که در حال کار کردن روی مفهوم پیشنهادی ادیسه نپتون است، گفت: “اخترپویاشناسی” یا “مکانیک مداری”(Orbital mechanics) احتمالا برای ما تصمیم خواهد گرفت که به اورانوس برویم یا نپتون زیرا باید از کنار مشتری عبور کنیم. برای رفتن به اورانوس، پرتاب باید تا سال ۲۰۳۳ اتفاق بیفتد که زمانی طولانی است اما زمان تخمین ‌زده شده برای نپتون، سال ۲۰۳۵ است که واقع‌بینانه‌تر به نظر می‌رسد.

این که دقیقا چه زمانی می‌توان یک مأموریت را به اورانوس یا نپتون فرستاد، به موقعیت نسبی مشتری بستگی دارد. از آنجا که ۱۲ سال زمان می‌برد تا مشتری به دور خورشید بچرخد، این همان زمانی است که می‌توان ماموریت را برای بررسی یکی از غول‌های یخی پیشنهاد داد.

ماموریتی مبتنی بر انرژی هسته‌ای

مأموریت‌های فراتر از مشتری در هر صورت، پرهزینه هستند زیرا امکان استفاده از انرژی خورشیدی وجود ندارد. انرژی خورشیدی به اندازه کافی کارآمد عمل می‌کند تا نیروی مورد نیاز فضاپیما را تنها در فاصله ۱۰ واحد نجومی از خورشید تامین کند. رساندن تصاویر وویجر ۲ به زمین، چهار ساعت زمان برد.

همه این موارد بدان معناست که انرژی هسته‌ای مورد نیاز است. بنابراین ماموریت به نپتون، یک ماموریت گرانقیمت میلیارد دلاری خواهد بود.