طرح ارسال ربات به یک سفر ۱۰۰۰ ساله برای کشف سیارات بیگانه

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از فوربس، یافتن سیارات بیگانه که به دور ستاره‌های دیگر می‌چرخند، آسان است. ستاره‌شناسان تنها در دهه گذشته، بیش از ۶۰۰۰ مورد از آنها را پیدا کرده‌اند اما احتمال قابل سکونت بودن فقط در مورد تعداد بسیار کمی از آنها در نظر گرفته می‌شود.

دانشمندان دهها تلسکوپ را روی زمین و در فضا دارند که می‌توانند سیارات بیگانه را پیدا کنند و حتی جو آنها را برای یافتن نشانه‌های حیات مورد بررسی قرار دهند. بیشتر این سیارات در اطراف ستارگان کوتوله قرمز کم‌نور و کوچک قرار دارند زیرا فناوری کنونی، مطالعه اجرام اطراف ستاره‌های درخشان خورشید مانند را دشوار می‌کند.

هدف بزرگ بعدی در علوم سیاره‌ای این است که یک فضاپیما برای کاوش روی سطح یکی از سیارات بیگانه فرستاده شود. پروژه "RIGEL"، طرحی برای فرستادن یک ربات زمین‌شناس برای سفر به سیاره‌ای در اطراف یک ستاره شبیه به خورشید است.

با وجود این، یک مشکل کوچک وجود دارد. حتی اگر نزدیک‌ترین ستاره‌ خورشیدمانند که ستاره‌شناسان آن را با نام "تاو نهنگ"(Tau Ceti) می‌شناسند انتخاب کنیم، حدود ۱۰۰۰ سال طول می‌کشد تا یک فضاپیمای مجهز به فناوری کنونی به آن برسد.

در هر حال، این دلیل برای به تعویق انداختن پروژه RIGEL کافی نیست. "فیلیپ هورزمپا"(Philip Horzempa)، دانشمند سیاره‌شناسی "کالج لو موین"(LeMoyne College)، پاییز امسال مقاله‌ای را منتشر کرد که جزئیات این مأموریت بلندپروازانه را شرح می‌داد.

پروژه RIGEL که برای فرود آمدن روی یک سیاره فراخورشیدی و کاوش روی سطح آن طراحی شده است، آسان نخواهد بود اما این مقاله به وضوح نشان می‌دهد که چالش مهندسی قابل توجهی که این پروژه ارائه می‌دهد، یکی از دلایلی است که ماموریت باید به زودی آغاز شود.

برنامه این پروژه، بازدید از سیاره‌ای در منظومه ستاره تاو نهنگ است که حدود ۱۰ سال نوری با ما فاصله دارد. این احتمالا نزدیک‌ترین منظومه‌ای است که یک سیاره سنگی معتدل را در بر دارد و سیاره سنگی آن کمی شبیه به زمین یا مریخ است. در هر حال، برای تأیید این موضوع به تحقیقات بیشتری نیاز است. چالش مهندسی که در افزایش سرعت فضاپیما وجود دارد نیز بسیار فراتر از حد تصور است. هورزمپا در مقاله خود، از مهندسان می‌خواهد که سرعت ۳۲۰۰ کیلومتر در ثانیه را مد نظر داشته باشند.

فضاپیمای "نیو هورایزنز"(New Horizons) که با انرژی هسته‌ای کار می‌کند، سریع‌ترین فضاپیمای پرتاب‌شده از زمین است و موفق شده به سرعت ۱۶ کیلومتر در ثانیه دست یابد. نیو هورایزنز در سال ۲۰۱۵ از نزدیک سیاره پلوتو پرواز کرد و اکنون در "کمربند کویپر"(Kuiper Belt) قرار دارد. هورزمپا در مقاله خود نوشته است: دستیابی به این سطح از انرژی نیازمند تلاش متمرکز مهندسی است. فضاپیما مطمئنا باید فوق‌ سبک باشد و احتمالا باید از امواج ضربه‌ای حاصل از انفجار گرماهسته‌ای برای رسیدن به سرعت‌های باورنکردنی لازم استفاده کند.

به دست آوردن توانایی لازم برای ناسا به منظور حفظ تماس با فضاپیما نیز یک چالش بزرگ خواهد بود. ارسال یک سیگنال به مریخ، هفت دقیقه طول می‌کشد. پیشنهاد هورزمپا این است که ارتباطات لیزری با پهنای باند بالا در نظر گرفته شود. این ارتباطات به زودی در مأموریت "سایکی"(Psyche) ناسا آزمایش خواهند شد که قرار است در سال ۲۰۲۶ پرتاب شود. با وجود این، فضاپیمای سایکی احتمالا تنها هر ۲۰ سال یک بار می‌تواند با زمین ارتباط برقرار کند.

از دیگر چالش‌های مهندسی می‌توان به ساخت سیستم‌های قدرت با قابلیت کارکرد ۱۰۰۰ سال و سپرهای مقاوم در برابر ضربه ذراتی که با سرعت ۲۰۰۰ مایل در ثانیه حرکت می‌کنند، اشاره کرد.

به گفته این مقاله، ماموریت‌های کنونی ناسا می‌توانند به پروژه RIGEL کمک کنند. "برنامه اکتشاف مریخ"(MEP) ناسا می‌تواند مریخ‌نوردهای جدیدی را برای فرود آمدن روی سطح مریخ توسعه دهد و نیم‌نگاهی به ایجاد مریخ‌نورد مناسب برای کاوش در سطح یک سیاره فراخورشیدی سنگی و جستجوی نشانه‌های حیات در آن داشته باشد. یک مأموریت تمرینی، توسعه فضاپیمایی است که بتواند کاملا مستقل در مریخ عمل کند و آماده‌سازی برای رسیدن به سیارات فراخورشیدی مورد نظر در آینده را تحقق ببخشد. برای ماموریت مریخ باید یک فضاپیما وارد مدار شود، محل فرود خود را شناسایی کند، مدار را ترک کند و سپس، یک ورود با سرعت بالا انجام دهد. فضاپیما پس از فرود آمدن، برای چند سال به طور مستقل به کاوش در مریخ می‌پردازد.

تلسکوپ‌های فضایی که روی کشف سیارات فراخورشیدی جدید متمرکز هستند، می‌توانند تحقیقات خود را به بررسی این موضوع اختصاص دهند که پروژه RIGEL باید کدام سیاره فراخورشیدی را مد نظر داشته باشد. هورزمپا باور دارد که ناسا در هر صورت باید یک طرح اولیه را تا سال ۲۰۲۹ اجرا کند.

وقتی یک کاوشگر بالاخره به سیاره مورد نظر خود برسد، به دنبال نشانه‌هایی از حیات می‌گردد و سنگ‌های سیاره را بررسی می‌کند تا ببیند که آنها چگونه شکل گرفته‌اند.

آنچه هورزمپا وعده می‌دهد، بسیار شبیه به برنامه "آپولو"(Apollo) در اوایل دهه ۱۹۶۰ است که انسان‌ها را در پایان آن دهه روی ماه فرود آورد اما در مقیاس چند قرن انجام می‌شود. این تنها راه برای کشف سیارات بیگانه است.

هورزمپا در ادامه نوشت: هیچ راه حل جادویی برای حل کردن معمای سفر میان‌ستاره‌ای وجود ندارد. ستارگان و سیارات آنها در یک خلیج فضایی تقریبا غیرقابل درک قرار گرفته‌اند. وظیفه نسل ما این است که مقیاس کار را درک کند و سپس، به آغاز کار بپردازد. این میراثی است که ما می‌توانیم برای نسل‌های آینده به جا بگذاریم.