چرا دسترسی کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیوهورایزنز) به پلوتون دارای اهمیت است؟

یک پیروزی پرافتخار و دلچسب برای ناسا، کاوشگر فضایی نیوهورایزنز* (افقهای نو) به پلوتون رسید. نخست نگاهی بیاندازیم به تاریخچه ای از پلوتون و ببینیم چرا دستیابی به پلوتون و تصاویر ارسالی کاوشگر فضایی افقهای نو (نیوهورایزنز) اینچنین با اهمیت است؟ 

NASA.GOV

سیاره پلوتون در سال ١٩۳٠ توسط کلاید تامبا، ستاره شناس آمریکائی کشف شد و تا روز ٢۴ ماه اوت ٢٠٠۶ در رده نهمین سیاره منظومه خورشیدی قرار داشت اما از آن تاریخ از فهرست سیارات منظومه خورشیدی خارج شد.

دلیل این بحران به سال ٢٠٠۳ میلادی برمی گردد همان زمان که سیاره ایریس* شناخته و کشف شد و در پی آن از سال ٢٠٠۶ عنوان پلوتون از "سیاره" به "سیاره کوتوله" تغییر داده شد.

بنابر تعریف نوین اتحادیه بین المللی ستاره شناسی، پلوتون، دومین سیاره کوتوله منظومه خورشیدی پس از ایریس است و بعنوان یک نمونه نخست از رده جدید اجرام فرانپتونی به شمار می رود.

چرا تصاویری که از سوی کاوشگر فضایی افقهای نو (نیوهورایزنز) ارسال شد با اهمیت است؟

اطلاعات ما تا پیش از این به تخمینی از جرم و مدار پلوتون محدود می شد. اطلاعات اندک از پلوتون ستاره شناسان را در تعیین جنس سطح و ویژگیهای پلوتون ناتوان گذارده بود و این ناتوانی نیز بدلیل سختی رصد پلوتون بود که حتی تصاویر تلسکوپ فضایی هابل نیز به حل کامل مشکل رصد پلوتون نیانجامید.

دلیل دشواری و سختی رصد پلوتون چه بود؟

در مرحله نخست نور و روشنائی. پلوتون هم همانند هر جسم دیگری برای اینکه دیده شود باید به سطح آن نور تابیده شود و سپس این نور بازتاب شود. پلوتون در فاصله بسیار دور از خورشید واقع شده است. فاصله پلوتون از خورشید ٣٠ تا ۵٠ برابر فاصله زمین تا خورشید است در نتیجه نوری که به آن می رسد از شدت بسیار کمی برخوردار است.

همچنین مقداری از نور تابیده شده به سطح پلوتون جذب می شود و مقداری که بازتاب داده می شود باید مسیری طولانی طی کند تا به زمین برسد که این میزان نور بسیار کمتر از مقداری است که چشم غیرمسلح می تواند ببیند البته مشکل با استفاده از ابزار نوری با شعاع بالا از جمله تلسکوپها با آینه‌های وسیع تا حدودی قابل حل شده بود.

همزمان مشکل آلودگی نوری، بدلیل استفاده از نور مصنوعی در شب برای روشن نمودن محل سکونت، دیدن اجرام آسمانی را با مشکل روبرو ساخت.

اما با وجود تمام تلاشها برای واضح‌تر نمودن تصاویر پلوتون، در عین حال بدست آوردن تصاویر بهتر از این جرم فضائی نیازمند نزدیک شدن بیشتر به پلوتون بود. ماموریتی که کاوشگر فضایی جدید ناسا با عنوان "نیوهورایزنز" یا "افق‌های جدید" به انجام رساند.

کاوشگر افق‌های نو که در متن ماموریت چند سال اخیر صنعت فضائی قرار داشت پس از ٩ سال انتظار سرانجام به پلوتون رسید.

NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwe

نگاهی کوتاه به تاریخچه کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) بیندازیم:

دانشمندان ناسا سالها تلاش نمودند. آنها برای آغاز یک ماموریت اختصاصی به منظور کشف پلوتون جنگیدند. کنگره آمریکا اما با اختصاص دادن بودجه برای این کاوشگری فضایی موافقت نمی نمود. ۴ پیشنهاد ارائه شده برای ارسال کاوشگر فضایی به پلوتون با مخالفت روبرو شد.

اما در نهایت در سال ٢٠٠۳ تلاشها به بار نشست. کنگره آمریکا با پروژه ساخت کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) و پرتاب آن به سمت پلوتون موافقت نمود. پروژه ساخت کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) در آزمایشگاه فیزیک کاربردی "جان هاپکینز" در ایالت مریلند کلید خورد.

کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز)، یک کاوشگر سبک و بسیار کوچک با وزن ۴٨٠ کیلوگرم است که هفت ابزار اکتشافی و علمی را به همراه خود دارد. این ابزار برای عکسبرداری، تحلیل جو پلوتون و دریافت اطلاعات بیشتر در مورد وضعیت جغرافیایی این جرم فضائی کاربرد داشتند.

ماموریت کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) از سال ٢٠٠۶ برای مطالعه پیرامون پلوتون و مدارهای آن آغاز شد. این کاوشگر فضایی در زمانی به طول ٩ سال توانست منظومه خورشیدی را طی کند و سرانجام به پلوتون برسد. سفری که از مرکز فضایی کندی واقع در ایالت فلوریدا و سوار بر موشک اطلس آغاز شد.

در ابتدا تصاویر ارسالی کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) سیاه و سفید و دارای تراکم پیکسلی بسیار پایین بودند.

کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) لحظه به لحظه به پلوتون نزدیکتر می شد و هر چه فاصله آن با پلوتون کمتر می شد عکسهای آن نیز کیفیت بهتری پیدا می کرد.

در برخی از تصاویر ارسالی، مجموعه ای از نقاط تیره دیده می شد که محققان در آن زمان مدعی بودند نمی دانند این نقاط تیره چه هست و باید برای فهمیدن و شناخت بهتر آن، بیشتر منتظر ماند تا کاوشگر بیشتر به پلوتون نزدیک شود.

نیوهورایزنز در روز ١۴ ژوئیه ساعت ١١ و ۴٩ دقیقه به وقت جهانی گرینویچ در نزدیکترین فاصله نسبت به پلوتون قرار گرفت. چند دقیقه بعد کاوشگر فضائی به بزرگترین قمر پلوتون موسوم به "کارن" نزدیک شد. در کمتر از یک ساعت پس از آن، کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) از پشت پلوتون عبور نمود.

ارتباط کاوشگر فضائی با زمین قطع شد تا در این مدت کاوشگر بر روی اطلاعات و جمع آوری داده های ماموریتی خود متمرکز شود.

در فاصله روزهای ١٧ تا ٢٠ ژوئیه نخستین ارتباطات بار دیگر برقرار شد و داده‌ها و اطلاعات به زمین مخابره شد. البته این داده‌های اطلاعاتی ارسال شده به زمین تنها یک درصد اطلاعات جمع آوری شده توسط کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) است.

کاوشگر فضایی افق‌های نو (نیو هورایزنز) به ماموریت فضائی خود ادامه می دهد. دو ماموریت آتی اما برای کاوش بیشتر پلوتون در نظر گرفته شده است.

مرحله اول ماموریت را محققان ساده‌تر و دست‌یافتنی‌تر، با صرف انرژی کمتر ارزیابی می کنند. اما مرحله دوم ماموریت آتی که در سال ٢٠١٩ پیش بینی شده است،البته جذابتر و در عین حال پراهمیت‌تر پیش بینی شده است.

بررسی اجمالی پلوتون:

- پلوتون در سال ١٩۳٠ کشف شد، اما در سال ٢٠٠۶ از مجموعه سیارات منظومه خورشیدی خارج گردید و بعنوان یک جرم فضائی یا سیاره کوتوله معروف شد.
- دمای هوا در پلوتون از ٢٢٨ تا ٢۳٨ درجه زیر صفر برآورد می شود.
- پلوتون دارای ۵ قمر است که معروفترین آن قمر "کارن" است.
- طول روز در پلوتون معادل حدود ۴ و نیم روز زمینی است.
- طول هر سال پلوتون معادل ٢۴٧ سال زمینی می باشد.
- فاصله پلوتون تا خورشید از ۴۴۳۵ میلیون کیلومتر تا ٧۳٠۴ میلیون کیلومتر است.

*New Horizons

*Eris