علايم حيات در مريخ

شنبه همين هفته (١٥ ارديبهشت) كاوشگر «اين‌سايت» (InSight) از پايگاه فضاپيماي سازمان هوايي امريكا (ناسا) در كاليفرنيا به فضا و به سوي مريخ پرتاب شد. جيم بريدنستاين كه به تازگي مديريت اين سازمان را بر عهده گرفته، پس از تبريك به تيم اين‌سايت گفت: «اين‌سايت ماموريتي است كه نخستين دستاوردها را براي ما به ارمغان خواهد آورد.»

اين‌سايت نخستين ماموريت بين سياراتي است كه از ساحل غربي امريكا به فضا پرتاب شده و از زماني كه مريخ‌نورد «كنجكاوي» سفر دشوار خود را در نوامبر ٢٠١١ به مريخ رقم زد، اين‌سايت نخستين فضاپيماي ناسا است كه غشاي بيروني سياره مريخ را مورد ارزيابي قرار مي‌دهد. اگر همه‌چيز طبق نقشه پيش برود، اين فضاپيما در كمتر از ٧ ماه ديگر به مقصد مي‌رسد و ٢٦ نوامبر كمي بالاتر از خط استواي مريخ فرود مي‌آيد و پس از انجام بررسي‌هاي گسترده، ماموريت خود را كه تا به حال در هيچ اكتشاف بين‌سياره‌اي روي نداده، آغاز مي‌كند.

جيم گرين، عضو ارشد ناسا در كنفرانس خبري‌اي كه پيش از پرتاب اين مريخ‌نورد برگزار شد، گفت: «اين‌سايت درون اين سياره خاكي را مورد كاوش قرار مي‌دهد و بدين شكل تصويري از هسته، گوشته و پوسته آن در اختيار ما مي‌گذارد كه پس از آن قادريم اين داده‌ها را با ويژگي‌هاي زمين مورد مقايسه قرار دهيم. پي بردن به منشأ منظومه خورشيدي و چگونگي به وجود آمدن آن به شكل امروزينش از اهميت والايي براي ما برخوردار است.»

لرزه‌هاي مريخ به «مريخ‌لرزه» معروف هستند و دانشمندان درصدد كشف منشأ اين لرزه‌ها و شيوه شكل‌گيري آن هستند. امواج لرزه‌اي موجي از انرژي هستند كه از درون سياره عبور مي‌كند و پردازش سرعت آنها با استفاده از لرزه‌سنج به بررسي ساختار داخلي يك سياره مانند پوسته، گوشته و هسته آن كمك مي‌كند. دانشمندان سعي دارند بدانند دليل تكان‌ها و لرزه‌هاي چرخشي مريخ، وجود هسته‌اي مذاب در اين سياره است يا خير.

دو ماهواره به اندازه كيف‌دستي در اين سفر به مريخ فرستاده شده‌اند تا نخستين «تاس‌واره‌هاي» بين‌سياره‌اي نام بگيرند. همچنين اين كاوشگر تراشه‌اي را با خود حمل مي‌كند كه روي آن اسامي ٢ ميليون و ٤٠٠ هزار نفر از طرفداران فضا از جمله ويليام شاتنر، بازيگر نقش كاپيتان كرك در سريال «پيشتازان فضا» حك شده است. اين افراد پيش از اين خواستار ارسال اسامي‌شان به فضا شده بودند.

علايم حيات در مريخ

مقامات ناسا اين‌سايت را شبيه به پزشكي مي‌دانند كه در حال انجام معاينه‌اي طولاني است. اين‌سايت مخفف عبارت «اكتشاف دروني با استفاده از آزمايشات لرزش، علم مساحي و انتقال گرما» (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy, and Heat Transport) است. براي مثال، اين فرودگر كه با توان خورشيدي كار مي‌كند براي اندازه‌گيري دماي غشاي بيروني، مته‌‌اي را كه ساخت آلمان است تا حدود ٥ متر زير خاك مريخ فرو مي‌برد. اين‌سايت ضربان اين سياره را مشاهده مي‌كند؛ همچنين لرزه‌هايي را كه علتش «مريخ‌لرزه»، ضربات شهاب‌سنگ‌ها و رويدادهاي ديگر است، شناسايي مي‌كند كه همگي اينها با استفاده از لرزه‌نگار فوق‌دقيقي به نام «آزمايش لرزش در ساختار دروني» صورت مي‌گيرد. به گفته اعضاي اين ماموريت، كلمه فوق‌دقيق اغراق‌آميز نيست چرا كه اين لرزه‌نگار قادر است لرزه‌هاي كوچك‌تر از يك اتم هيدروژن را شناسايي كند. براي اينكه مشاهدات اين ابزار تحت تاثير صداهاي طبيعي قرار نگيرد، بايد در محفظه خلأ قرار گيرد. اين‌سايت اين لرزه‌نگار را توسط دست رباتيك كاوشگر روي خاك مريخ مي‌گذارد و سپس محافظي روي آن مي‌كشد تا باد و رطوبت به آن صدمه‌اي وارد نكنند. ربات‌هاي ديگري كه به مريخ فرستاده شدند عموما چرخ‌دهنده‌هاي خود را بي‌حركت نگه مي‌داشتند و هيچ‌كدام از آنها وسيله‌اي را كه بتواند دست اين ربات‌ها را بدين شكل تكان بدهد، نداشتند، بنابراين توانايي اين ربات در تكان دادن دستش از نخستين دستاوردهايي است كه اين ماموريت به آن نائل مي‌شود.

چاك اسكات، مدير سيستم پروازي اين‌سايت در آزمايشگاه پيش‌رانش جت گفته است: «اين‌سايت رويدادي است كه براي نخستين‌بار روي مي‌دهد؛ بنابراين نگراني‌هاي ما تمام‌نشدني است. » اسكات در ادامه مي‌گويد تيم ماموريتي «آزمايش‌هاي بسيار زيادي» روي زمين صورت دادند تا براي اين رويداد تاريخي آماده باشند بنابراين آنها بي‌دليل نگران نمي‌شوند.

لرزه‌نگار و مته دماسنج مهم‌ترين ابزارهاي علمي اين‌سايت به شمار مي‌روند. اما اين ماموريت آزمايش ديگري را با استفاده از چرخ‌دهنده‌هاي ارتباطي كاوشگر انجام خواهد داد. دانشمندان طي اين آزمايش كه با عنوان «آزمايش چرخش و ساختار داخلي» شناخته مي‌شود، محدوده سه دهم متري موقعيت اين‌سايت را دنبال مي‌كنند. اين كار به اعضاي تيم اجازه مي‌دهد لرزش‌هاي كوچك چرخش به دور محور ثابت مريخ را شناسايي كنند؛ اين موضوع دريچه‌هايي عظيم به روي هسته اين سياره و از جمله به اندازه‌اش باز مي‌كند. تحليل‌هاي داده‌هاي لرزه‌نگار و مته دماسنج حقايقي از درون مريخ از جمله ضخامت پوسته و ساختار و ديناميك گوشته مريخ را روشن مي‌سازد. اين اطلاعات به محققان كمك مي‌كند چگونگي شكل‌گيري و تكامل اين سياره زمين‌سان را بهتر درك كنند.

بروس بانردت، محقق ارشد آزمايشگاه پيش‌رانش جت معتقد است نمي‌توانيم براي يافتن چنين اطلاعاتي به سياره خودمان رجوع كنيم چراكه درون آشفته زمين شواهد آنچه را كه اتفاق افتاده مدت‌ها پيش از بين برده است. كره ماه چنين اطلاعاتي را از بين نبرده است اما قمر ما آنقدر از زمين كوچك‌تر است كه لاجرم فرايندهايي را كه در گذشته دور در درون اين جهان‌ها روي داده، بسيار متفاوت كرده است. او نتيجه مي‌گيرد: «بنابراين مريخ يك فرصت ويژه است. ما آن را سياره گلديلاكس ناميديم؛ نه خيلي بزرگ است، نه خيلي كوچك، درست به اندازه. اين سياره دقيقا فرايندهاي متمايزسازي لايه‌ سياره‌اي را كه زمين از سر گذرانده، طي كرده است. اما حدود ٢٠ تا ٥٠ ميليون سال بعد از اينكه شكل گرفته است، اين فرايندها متوقف شده‌اند. روي سطح اين سياره آزمايشات خاك‌شناسي بسياري انجام مي‌دهيم اما تمامي آثار نخستين فرايندها در گوشته پاييني اين سياره حفظ شده‌اند. به همين دليل است كه مي‌خواهيم پارامترهاي بنيادي گوشته پاييني را بسنجيم.»

داده‌هاي اين ماموريت مي‌تواند امتيازي براي اكتشاف مريخ در آينده باشد. گرين مي‌گويد: «چقدر مريخ مي‌لرزد؟ اين اطلاعات بنيادي است كه انسان بايد آنها را بداند و سپس به كشف مريخ بپردازد. » اطلاعات مته دماسنج اختلاف درجه حرارتي را كه انسان مي‌تواند براي سكونت داشته باشد، به ما مي‌دهد. او در ادامه مي‌گويد: «اين ماموريت اقدامات بنيادين زيادي انجام مي‌دهد نه تنها در علم بين‌سياره‌اي بلكه در اكتشافات انساني.»

دو سال تاخير

ابتدا قرار بود اين‌سايت مارس ٢٠١٦ به مريخ فرستاده شود. پيش از اين تاريخ ناسا و تيم ماموريتي تصميم گرفتند به جاي پايگاه هميشگي ناسا يعني «پايگاه نيروي هوايي كيپ كارناوال» كه براي ماموريت‌هاي بين‌سياره‌اي در فلوريدا تاسيس شده، اين فرودگر را از كالفرنيا پرتاب كنند. پرتاب اين فرودگر از ساحل شرقي (فلوريدا) امتيازي متفاوت براي چنين ماموريت‌هايي است، چراكه چرخش زمين سرعت موشك‌ها را افزايش مي‌دهد و بدين‌ترتيب در جهتي «مناسب» حركت خواهند كرد. اما كيپ كارناوال پيش‌بيني كرد اوايل سال ٢٠١٦ درگير ماموريت‌هاي ديگر است و تيم اين‌سايت قصد داشت برنامه‌اش را با آسودگي پيش ببرد. در نتيجه آنها پايگاه نيروي هوايي وندنبرگ را انتخاب كردند. به گفته اعضاي تيم اين‌سايت سبكي لازم را دارد و اطلس پنج نيز به اندازه كافي قدرتمند است كه بتواند بر حركت وضعي زمين غلبه كند و نيازي به نيروي كمكي نداشته باشد.

اين تصميم پيش از اينكه اين‌سايت در موعد مقرر با شكست مواجه شود، گرفته شد. اواخر سال ٢٠١٥ تيم ماموريتي در محفظه خلأ سوراخي ريز شناسايي كردند. ‌درستي اين وسيله آنقدر مهم است كه تيم تصميم گرفت آن را تعمير كند. آنها نتوانستند پيش از ٢٠١٦ كار تعمير را به اتمام برسانند بنابراين پرتاب اين‌سايت دو سال به تعويق افتاد. (مريخ و زمين براي ماموريت‌هاي بين‌سياره‌اي هر ٢٦ ماه يك‌بار در مداري مناسب قرار مي‌گيرند.)

مقامات رسمي ناسا در سال ٢٠١٦ اعلام كردند تعمير و تاخير ١٥٤ ميليون دلار به هزينه‌هاي ماموريت افزوده است. در حال حاضر سرمايه دولت امريكا در اين ماموريت ٨١٤ ميليون دلار است كه حدود ١٦٣ ميليون از كل آن به خدمات پرتاب اختصاص داده شده است.

سهم فرانسه و آلمان ١٨٠ ميليون دلار است كه بيشتر براي ساخت لرزه‌نگار و مته‌دماسنج به كار رفته است. ناسا و آزمايشگاه پيش‌رانش جت ١٨ ميليون و ٥٠٠ هزار دلار ديگر براي دو تاس‌واره هزينه كردند. ماموريت اين تاس‌واره‌ها كه ماركو A و B نام دارند، فعاليت به عنوان شبكه رله ارتباطي براي مريخ‌نورد اين‌سايت است. اين دو تاس‌واره پس از فرود اطلاعات لازم را به «مدارگرد شناسايي مريخ» ارسال مي‌كنند كه از طريق اين مدارگرد نيز به زمين مخابره خواهد شد. ماركوي A و B در اين ماموريت اهميت حياتي ندارند و آن‌طور كه مسوولان ناسا مدعي شده‌اند هدف اصلي آزمايش فناوري اين تاس‌واره‌ها در خارج از مدار زمين است. ماموريت اين‌سايت يك سال مريخي كه معادل دو سال زميني است، طول خواهد كشيد. مشخص نيست طي زماني كه اين‌سايت در مريخ به سر مي‌برد، چند مريخ‌لرزه روي دهد.

هسته مذاب علت زلزله‌هاي مريخ است؟

لرزه‌هاي مريخ به «مريخ‌لرزه» معروف هستند و دانشمندان درصدد كشف منشأ اين لرزه‌ها و شيوه شكل‌گيري آن هستند. امواج لرزه‌اي موجي از انرژي هستند كه از درون سياره عبور مي‌كنند و پردازش سرعت آنها با استفاده از لرزه‌سنج به بررسي ساختار داخلي يك سياره مانند پوسته، گوشته و هسته آن كمك مي‌كند. دانشمندان سعي دارند بدانند دليل تكان‌ها و لرزه‌هاي چرخشي مريخ، وجود هسته‌اي مذاب در اين سياره است يا خير. به تازگي كاوشگر «اين‌سايت» (InSight) از پايگاه فضاپيماي سازمان هوايي امريكا (ناسا) به فضا و به سوي مريخ پرتاب شد.

اين ماموريت يك سال مريخي كه معادل دو سال زميني است، طول خواهد كشيد. مشخص نيست طي زماني كه اين‌سايت در مريخ به سر مي‌برد، چند مريخ‌لرزه روي دهد.

بهار سرلك