سفر به پلوتو! در جستجوی افق های تازه

 ماموریت «افق های جدید»

    در 14 جولای سال 2015 فضاپیمای New Horizons (افق های جدید) بعنوان اولین فضاپیما از کنار پلوتو عبور کرد. طی عبور کوتاه مدت این فضاپیما از کنار پلوتو، «افق های جدید» توانست اندازه گیری ها و مشاهداتی دقیق از پلوتو و قمرهای آن بدست آورد. «افق های جدید» یک کاوشگر فضایی بین ستاره ای است که بعنوان بخشی از «برنامه مرزهای جدید ناسا» راه اندازی شد. این فضاپیما که مهندسی ساخت آن را «لابراتوار فیزیک کاربردی (APL) دانشگاه جانز هاپکینز» در کنار «موسسه تحقیقاتی جنوب غرب (SwRI)» به رهبری Alan Stern (آلان استرن) بعهده داشتند، در سال 2006 با هدف اصلی گذر از کنار پلوتو در سال 2015 به فضا پرتاب شد. ماموریت ثانویه این فضاپیما گذر از کنار چند جسم دیگر روی کمربند کویپر و بررسی آن ها طی دهه های آتی بود. این فضاپیما پنجمین جسم مصنوعی است که توانست به سرعت لازم برای خروج از منظومه شمسی برسد.

کوتاه در مورد سیاره پلوتو

پلوتو (افسانه شناسی)

   پلوتو در افسانه های یونانی به خدای «دنیای زیرین» گفته می شود؛ دنیای زیرین از دیدگاه یونانی های باستان جایی بوده که روح افراد پس از مرگ وارد آن می شده و به نوعی همان جهان آخرتی است که ما می شناسیم. ابتدا نام خدای دنیای زیرین Hades بود که بعدا بعنوان نام خود این جهان پسا مرگ در بین عموم شناخته شد. در افسانه ها، مذهب و اسطوره شناسی یونان باستان «پلوتو» مفهومی مثبت از خدایی است که بر جهان پسا مرگ کنترل دارد. نام پلوتون که بعدا رواج پیدا کرد به حاک سخت گیر دنیای زیرین اما همسر مهربان «پرسیفون» (دختر زئوس) نیز گفته می شود، که طبق کتیبه های مذهبی همراه با یکدیگر در جهان پسا مرگ برانگیخته می شوند. در سوی دیگر Hades، معابد و مراسم مذهبی کمتری در ارتباط با خود دارد و بعنوان آدم ربای عبوس و خشمگین «پرسیفون» شناخته می شود.

   کلمه پلوتو همان پلوتون در زبان یونانی است که به لاتین تبدیل شده است. معادل رومی آن Dis Pater یا همان «پدر غنی» است که رایج ترین ترجمه برای این کلمه به شمار می رود. گاهی هم در فرهنگ لاتین عبارت «پلوتو» بعنوان فرمانروای مرگ بکار می رود. اما در طول تاریخ این عبارت بعنوان فرمانروای قدیمی دنیای زیرین در فرهنگ غرب و سایر قالب های هنری استفاده شده است.

سیاره پلوتو

   پلوتو یک سیاره کوتوله روی «کمربند کویپر» (حلقه ای از اجرام آن طرف تر از نپتون) است. پلوتو اولین جرم شناخته شده پس از نپتون است. برای اینکه گیج نشوید، سیاره کوتوله به سیاره ای گفته می شود که در مدار ستاره ای معین قرار داشته باشد (در اینجا خورشید)، گرانش کافی برای برقراری تعادل هیدرواستاتیک و گرفتن شکل کروی به خود را داشته باشد، اما نتواند تمام اجرام پیرامون خود را با گرانش جاروب کند.

    پلوتو در سال 1930 توسط فضانورد آمریکایی، Clyde Tombaugh (کلاید تامباو)، کشف شد و در ابتدا بعنوان نهمین سیاره منظومه شمسی شناخته شد. در سال 1992 با کشف تعداد زیادی جرم مشابه با پلوتو روی کمربند کویپر، اصل سیاره بودن پلوتو توسط دانشمندان زیر سوال رفت. در سال 2005 یک سیاره کوتوله پیراستاره ای دیگر به نام Eris (اریس) کشف شد که 27 درصد بزرگ تر از پلوتو بود. این اکتشاف موجب به ارائه تعریف رسمی «سیاره» از سوی «انجمن ستاره شناسی بین المللی» در سال 2006 شد که طبق آن پلوتو سیاره به حساب نمی آمد و یک سیاره کوتوله قلمداد شد.

   پلوتو دومین سیاره کوتوله در منظومه شمسی از نظر جرم بوده و همینطور نهمین جسم بزرگ و دهمین جسم از نظر جرم است که به دور خورشید می چرخد. پلوتو از نظر حجم بزرگ ترین جسم فرا-نپتونی است اما جرم آن از اریس کم تر است. همانند سایر اجسام روی کمربند کویپر، پلوتو نیز عمدتا از یخ و سنگ تشکیل شده و نسبتا کوچک است؛ حدود یک ششم جرم ماه و یک نهم حجم آن. مدار گریزنده از مرکز و منحنی شکل آن بین 30 تا 49 واحد ستاره شناسی (به اندازه 4.4 تا 7.4 کیلومتر) از خورشید فاصله دارد. این بدین معنی است که پلوتو گاهی از نپتون هم به خورشید نزدیک تر می شود، اما وجود یک رزونانس مداری ثابت بین پلوتو و نپتون باعث می شود با هم برخورد نداشته باشند. رسیدن نور خورشید به پلوتو حدود 5.5 ساعت به طول می انجامد.

برای پلوتو تعدا پنج عدد ماه شناخته شده است که بزرگ ترین آن ها Charon (چارون) (با قطری برابر با حدود نصف خود پلوتو) است؛ سایر قمرها به ترتیب Styx (استیکس)، Nix (نیکس)، Kerberos (کربروس) و Hydra (هیدرا) هستند. پلوتو و چارون گاهی بعنوان یک سیستم دوتایی در نظر گرفته می شوند زیرا مرکز ثقل مشترک این دو جسم روی هیچ یک از آن ها قرار نمی گیرد (جایی در وسط دو جسم است).

افق های جدید

  در 19 ژانویه 2006 فضاپیمای «افق های جدید» از ایستگاه نیروی هوایی Cape Canaveral بوسیله یک راکت Atlas V (اطلس وی) مستقیما در مسیر خروج از منظومه شمسی با سرعت 16.26 کیلومتر بر ثانیه پرتاب شد. در ابتدا این کاوشگر پرسرعت ترین کاوشگر پرتاب شده از زمین بود که بعد تر پس از کاوشگر خورشیدی پارکر در رده دوم قرار گرفت. این فضاپیما در 28 فوریه 2007 ضمن عبور از کنار سیاره مشتری و کسب اطلاعاتی ارزشمند در خصوص اتمسفر، قمرها و میدان مغناطیسی این سیاره، توانست با کمک گرفتن از گرانش آن سرعت خود را افزایش دهد تا در مصرف سوخت مقداری صرفه جویی شود.

    در ادامه مسیر بیش تر اوقات کاوشگر «افق های جدید» به غیر از کنترل های سالانه جهت حفظ و سالم ماندن سیستم ها در حالت خواب زمستانی (هایبرنیت) قرار داشت. در 14 جولای 2015 درست در ساعت 11:49 دقیقه این کاوشگر از ارتفاع 12.5 کیلومتری بالای پلوتو عبور کرد و تبدیل به اولین فضاپیمایی شد که به یک سیاره کوتوله رسیده و آن را کشف کرده است. آخرین داده های ضبط حاصل شده از عبور از کنار پلوتو در 25 اکتبر 2016 از سوی «افق های جدید» دریافت شد. این کاوشگر با عبور از کنار پلوتو و موفقیت در ماموریت اصلی خود، این بار به سمت اجسام روی کمربند کویپر رفته و انتظار می رود تا 1 ژانویه 2019 به اولین جسم برسد.

  اما هدف اصلی از فرستادن این کاوشگر به دوردست ترین نقطه منظومه شمسی چه بود؟ این پروژه که از سال 2001 توسط دانشمندان و فضانوردان آغاز شده بود طی 15 سال بیش از 700 میلیون دلار هزینه داشته و اطلاعات گردآوری شده توسط آن 5000 برابر بیش تر از چیزی است که کاوشگر Mariner در مورد سیاره سرخ (مریخ) بدست آورد.

  هدف از این ماموریت درک ترکیب سیستم پلوتو، کمربند کویپر، و تحولات اولیه منظومه شمسی است. این فضاپیما اطلاعاتی در مورد اتمسفرها، سطوع، داخل و محیط پیرامون پلوتو و قمرهای آن بدست آورد. علاوه بر این توانست بررسی های روی اجسام موجود در کمربند کویپر انجام دهد.

    برخی از سوالاتی که این ماموریت در پی پاسخ آن است بدین شرح می باشد: اتمسفر پلوتو از چه تشکیل شده و رفتار آن چگونه است؟ ظاهر سطح آن چطور است؟ آیا سازه های ژئولوژیکی بسیار بزرگ روی سطح آن وجود دارد؟ تعامل ذرات موجود در طوفان های خورشیدی با سطح پلوتو چگونه است؟

 بطور دقیق تر ماموریت های این فضاپیما به شرح زیر است:

• ترسیم ترکیب سطوح پلوتو و چارون
• مشخص کردن ژئولوژی و ساختار شناسی پلوتو و چارون
• تشخیص اتمسفر خنثی پلوتو و نرخ گریز آن
• گشتن در پی اتمسفر موجود در اطراف چارون
• ثبت دماهای سطحی روی پلوتو و چارون
• تفحص به دنبال حلقه ها و مدارهای دیگر موجود در اطراف پلوتو
• انجام بررسی های مشابه روی یک یا چند جسم کویپر دیگر

در همین راستا، رهبر پروژه «افق های جدید» آلان استرن در کنار دیوید گرینسپون کتابی به نام «به دنبال افق های جدید: در بطن دوردست ترین اکتشاف تاریخ بشر» نوشته اند که تمام اتفاقات و رویدادهای این پروژه بزرگ را در قالبی داستانی و درگیر کننده بیان می کند. مخاطبین این کتاب ها چندان زیاد نیستند، اما برای همان دسته خاصی که با شنیدن هر مطلبی در مورد فضا از خود بی خود شده و قلبشان به تپش می افتد این کتاب بسیار جذاب است. پیدا کردن این قبیل کتاب در کشورمان ایران کمی دشوار (شاید هم غیر ممکن است) پس بدون شک باید دست به دامن اینترنت شد. اما اکثر کتاب های معتبر در زمینه فضانوردی که توسط فضانوردان بزرگ نوشته شده اند فاقد نسخه دیجیتالی بوده و فقط به صورت کاغذی موجود هستند. به شخصه دنبال عناوین مختلفی در این زمینه بودم که از شاخص ترین آن ها می توان به «Carrying the fire: An Astronauts Journey» اشاره کرد.

   در هر صورت پس از جست و جوی فراوان موفق شدم یک نسخه دیجیتالی از کتاب  «به دنبال افق های جدید: در بطن دوردست ترین اکتشاف تاریخ بشر» پیدا کنم که جزو کتاب های معتبر نوشته شده توسط فضانوردان است و موضوع بسیار جذابی را دنبال می کند. شاید فکر کردن به پاوتو هم سخت باشد، اصلا مگر همچین جایی به این دوری وجود دارد! همین مبهم بودن و ناشناخته بودن جذاب ترین عامل هر داستانی است.

    در ادامه این نوشته سعی می کنم هر چند وقت یک بار آنچه را از صفحات این کتاب می خوانم برای استفاده همه خلاصه نویسی کنم تا دیگر علاقمندان نیز در این ماجرای جذاب و واقعی شریک باشند. 

حمید فقیهی

نویسنده www.masterclassiran.com