پس از ده سال انتظار: آغاز مأموریت فضاپیمای روزتا

امروز، پانزدهم مرداد، دومین سالگرد فرود پرتب‌وتاب مریخ‌نورد غول‌آسای کیوریاسیتی (کنجکاوی) بر سطح سیاره سرخ است.

در این دو سالی که تقریباً معادل عمر اسمی کیوریاسیتی بود، این سطح‌نشین، هدف اصلی‌ مأموریت‌ خود را خیلی زود‌تر از آنچه پیش‌بینی می‌شد، محقق کرد. کشف مقادیر قابل توجهی از کانی‌های محتوی گوگرد، نیتروژن، هیدروژن، اکسیژن، فسفر و کربن در یکی از سنگ‌های رسوبی بستر دهانه گیل (محل فرود کاوشگر) کافی بود تا نشان بدهد این منطقه روزگاری مستعد میزبانی از حیات میکروبی بوده است – دریاچه‌ای نه‌چندان شور و اسیدی، که به‌گفته جان گروتزینگر، دانشمند ارشد کیوریاسیتی، آب آن را حتی می‌شد نوشید.

با این حساب، هدف بلندمدت مریخ‌پژوهانی که از دهه ۱۹۷۰به بررسی مستمر این سیاره از طریق سطح‌نشین‌ها و مدارگردهای متعدد همت گماشته‌ بودند، یک قدم دست‌یافتنی‌تر شد: حیات می‌توانسته روزگاری در مریخ حضور داشته باشد؛ هرچند که این‌گونه حیات، بخت تحول چشمگیری که در زمین از سر گذرانده را پیدا نکرد.

حال همچنان‌که مریخ‌نورد کیوریاسیتی دومین سالگرد حضور پرثمر خود بر سطح سیاره سرخ را در پایین‌دست کوه شارپ می‌گذراند، در جای دیگری از منظومه شمسی، همین امروز، مأموریت بی‌سابقه یک کاوشگر اروپایی راجع به یکی دیگر از حلقه‌های زنجیره طولانی داستان حیات آغاز می‌شود.

کاوشگر ۱میلیارد و ۳۰۰میلیون یورویی «روزتا»، با گذشت حدود ده سال از زمان پرتاب خود، هم‌اینک به فاصله تقریبی ۹۰کیلومتر از سطح هسته یک دنباله‌دار رسیده است؛ دنباله‌دار «۶۷/پی چورمیوف-گراسیمنکو».

در نگاه نخست، این ملاقات، رخدادِ چندان بی‌سابقه‌ای هم نیست. ۲۸سال پیش، چهار کاوشگر بین‌المللی از کنار هسته معروف‌ترین دنباله‌دار، هالی، گذشتند و تصاویر نمای نزدیکی از آن را به زمین مخابره کردند.

۱۳سال پیش، مدارگرد آمریکایی دیپ‌ایمپکت حتی پرتابه‌ای مسی به وزن تقریبی یک ماشین لباس‌شویی را به سمت هسته دنباله‌دار «تمپل-۱» شلیک کرد تا برای نخستین بار انسان موفق به لمس سطح هسته یک دنباله‌دار گردد.

۱۰سال پیش‌ نیز همزمان با پرتاب روزتا به فضا، مدارگرد «استارداست» از کنار هسته دنباله‌دار «وایلد-۲» گذشت و نمونه‌ای از غبار پراکنده در گیسوی آن را جمع‌آوری، و روانه زمین کرد.

این‌ها همه اتفاقات بی‌سابقه‌ای در تاریخچه نه‌چندان طولانی کاوش‌های منظومه شمسی به شمار می‌رود؛ اما مأموریت بلندمدت کاوشگر روزتا را چه بسا بتوان بی‌سابقه‌ترین پروژه تحقیقاتی دانشمندان بر روی دنباله‌دار‌ها تلقی کرد.

روزتا نام‌ خود را از سنگ سیاه‌رنگ معروفی متعلق به سده دوم پیش از میلاد گرفته که در سال ۱۷۹۹میلادی تصادفاً در جریان کاوش‌های یک تیم فرانسوی در دلتای رود نیل پیدا شد. این سنگ، متن واحدی را به سه زبان کهن، مشتمل بر دو زبان مصری باستان و همچنین یونانی کلاسیک بر خود دارد؛ تقارنی که ظرف مدت‌زمانی کوتاه منجر به رمزگشایی زبان مصری کهن شد. حال از سنگ روزتا به‌منزله روزنه‌ای به جهان باستان یاد می‌شود.

فضاپیمای روزتا نیز هدفی کمابیش همین‌قدر بلندپروازانه دارد. هرچندکه دنباله‌دار مقصد آن، جرم چندان نام‌آشنایی نیست، اما میزبان مناسبی برای چنین هدفی به شمار می‌رود؛ یعنی رمزگشایی از تاریخچه منظومه شمسی.

دنباله‌دار‌ها عموماً صخره‌های منجمد و سرگردانی از جنس یخ و سنگ و غبار هستند، که از قلمرو دوردستی در مرزهای منظومه‌مان – موسوم به «ابر اورت» – نشأت می‌گیرند. فرد ویپل، اختر‌شناس سر‌شناس آمریکایی، این توده‌ها را «برف کثیف» نامید؛ که به نظر نام باسمّایی می‌رسد.

پس از ورود این توده‌برف‌های کثیف به مدارهایی فوق‌العاده کشیده به گرد خورشید، سفر بعضاً طولانیشان به سمت قلمروهای درونی منظومه شمسی آغاز می‌‌شود. بسته به سرعت اولیه و همچنین نزدیک‌ترین فاصله‌شان از خورشید، بعضی از آن‌ها در دام جاذبه خورشید گرفتار می‌شوند، و مثل سیارات، در مدارهایی – هرچند فوق‌العاده کشیده‌تر از سیارات – مستقر می‌شوند. نظیر دنباله‌دار معروف هالی، که دوره چرخش آن به دور خورشید حدود ۷۶سال است. در غیراینصورت، دنباله‌دار‌ها همچنان که برای نخستین بار عازم قلمروهای درونی منظومه می‌شوند، برای آخرین بار هم از آن خارج می‌شوند و دیگر بازگشتی نخواهند داشت. همچون دنباله‌دار «هیل-باپ» که در سال ۱۹۹۷حضور چشمگیری در آسمان شب‌های شمالی داشت و آشنا‌ترین دنباله‌دار قرن بیستم لقب گرفت.

همچنان‌که این توده‌یخ‌های کثیف به خورشید نزدیک‌ و نزدیک‌تر می‌شوند، گرمای فزاینده حاصله منجر به تصعید یخ‌های سطحی و آزادسازی مقادیر قابل توجهی گاز و غبار می‌شود. از طرفی به‌واسطه فشار تابشی فزاینده خورشید، این توده‌های غبارین رفته‌رفته در محدوده باریکی که بیش و کم با مخروط سایه‌ی آن توده انطباق دارد، تجمع می‌کنند و بدین‌وسیله شکل یک «دنباله» را به خود می‌گیرند. طول این دنباله، با فاصله توده اصلی – که هم‌اینک نقش «هسته» را بازی می‌کند – از خورشید، نسبت مستقیم دارد؛ به‌طوریکه طولانی‌ترین حالت دنباله در نزدیک‌ترین فاصله دنباله‌دار از خورشید رقم می‌خورد.

دنباله‌دار ۶۷/پی چورمیوف-گراسیمنکو، یک دنباله‌دار دوره‌ای‌ست که هر ۶سال و نیم یک‌بار به گرد خورشید می‌چرخد. این دنباله‌دار هم‌اینک حدود ۵۳۵میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارد و دمای سطح آن، طبق محاسبات روزتا، به حدود منفی ۷۰درجه سانتیگراد می‌رسد. با چنین دمایی، هسته در حال حاضر حجمی معادل تقریباً دو فنجان آب را در هر ساعت از دست می‌دهد. با چنین آهنگی احتمالاً ۱۰۰روز طول بکشد تا آب ازدست‌رفته، حجمی معادل یک استخر المپیک را پر کند.

طی ماه‌های آتی، روند افسارگسیخته تصعید یخ‌های سطحی آغاز می‌شود، و با از دست رفتن حجمی معادل صد‌ها استخر المپیک آب در هر ثانیه، از زمین می‌توان رفته‌رفته دنباله ۶۷/پی چورمیوف-گراسیمنکو را مشاهده کرد – البته با چشم مسلح. با این‌همه، سلاح اصلی دانشمندان برای شکار جزئیات این رویدادی که در مقیاس‌های نجومی، همچون چشم‌به‌هم‌زدنی به نظر می‌رسد،‌‌ همان کاوشگر پیشرفته روزتاست، که از فاصله‌ای بسیار نزدیک این تحولات چشمگیر و سریع را طی مدت ۱۷ماه متوالی به نظاره خواهد نشست.

این کاوشگر همچنین هم‌سفر کوچک‌تری دارد به نام «فیله» (برگرفته از نام جزیره‌ای در دلتای رود نیل که محل کشف سنگ روزتا به شمار می‌رود)، که قرار است در ماه نوامبر آتی بر سطح هسته فرود آید و نخستین فرود آرام بشر بر سطح یک دنباله‌دار را رقم بزند. همین چشم‌انداز دوگانه – یعنی یکی از مدار و یکی از سطح هسته – احتمال کسب تصویری نسبتاً جامع از نحوه تحوّل یک دنباله‌دار حین سفر از دوردست‌های منظومه شمسی به قلمروهایی در همسایگی زمین را به نحو قابل توجهی افزایش می‌دهد.

دنباله‌دار نه‌چندان نام‌آشنای ۶۷/پی چورمیوف-گراسیمنکو – که حتی در نزدیک‌ترین فاصله‌اش از خورشید هم آن را با چشم غیرمسلح نمی‌توان دید – از این‌رو مقصد مطلوبی برای روزتا به شمار می‌رود که در نزدیک‌ترین فاصله‌اش از خورشید – معادل ۱۸۴میلیون کیلومتر – که در پانزدهم اوت ۲۰۱۵ (یک سال و یک هفته دیگر) رقم خواهد خورد، کماکان بیرون از مدار زمین جای می‌گیرد، و لذا چندان گرم نمی‌شود تا دنباله آن غلظت کافی برای آسیب زدن به فضاپیما را پیدا کند (اتفاقی که در خصوص فضاپیمای اروپایی جوتو، حین گذر از کنار هسته دنباله‌دار هالی رخ داد).

دنباله‌دار‌ها به رغم جثه نسبتاً کوچکشان – به‌طوریکه قطر ۶۷/پی چورمیوف-گراسیمنکو، حداکثر ۴کیلومتر است – با عمری در حدود ۴. ۵میلیارد سال، قدیمی‌ترین اجرام منظومه شمسی به شمار می‌روند. بسیاری معتقدند این دنباله‌دار‌ها بودند که عناصر آلی زمینه‌ساز ایجاد حیات زمینی را از فواصل دوردست منظومه شمسی – که گرمای خورشید آنقدر‌ها کفاف شکستن پیوندهای مولکولی را نمی‌دهد – به زمین آوردند. از همین‌رو مأموریت روزتا را می‌توان به نحوی در امتداد مأموریت‌هایی نظیر کیوریاسیتی قلمداد کرد، هرچندکه ماجرای پرافت و خیز تکوین حیات را هم فقط در چارچوب تاریخچه تکوین منظومه شمسی می‌توان درک کرد – و انتظار می‌رود از همین امروز تا هفده ماه دیگر، حکایاتی ناشنیده دراین‌باره بشنویم. داستان روزتا تازه آغاز شده است.

توضیح تصاویر:

۱-         طرحی از مدارگرد روزتا و سطح‌نشین فیله (پس از جداسازی). طول پنل‌های خورشیدی روزتا، از دو طرف به ۳۲متر می‌رسد. دلیل این ابعاد غیرمتعارف، ضعف شدت نور خورشید در فاصله‌ای‌ست که کاوشگر از آنجا تعقیب دنباله‌دار را شروع خواهد کرد / سازمان فضایی اروپا (اسا)

۲-         تصویر روزتا از هسته دوتکه دنباله‌دار ۶۷/پی چورمیوف-گراسیمنکو؛ ساعاتی پیش از ورودش به مداری در گرد آن / اسا