فضاپیمای ژاپنی هایابوسا 2 موفق به نمونه‌برداری از سیارک ریوگو شد

نزدیک به ۳۲۲ میلیون کیلومتر دور از زمین، فضاپیمایی ژاپنی به‌تازگی نمونه‌ای کوچک از خاک سطح یک سیارک را برداشت کرد. این دومین بار است که بشریت موفق به دستیابی به چنین موفقیتی می‌شود. هم‌اکنون، نمونه‌های پیشین در مسیر بازگشت به زمین قرار دارند و پس از رسیدن به دست دانشمندان، مورد تجزیه‌وتحلیل قرار خواهند گرفت. بررسی موشکافانه‌ی نمونه‌ها می‌تواند اطلاعات بی‌نظیری را درباره‌ی ترکیب شیمیایی سنگ‌های فضایی و همچنین نوع مواد موجود در روزهای اولیه‌ی پیدایش منظومه‌ی شمسی به ما بدهد.

فضاپیمایی که نمونه‌ی سیارکی اخیر را برداشت کرده، Hayabusa-2 نام دارد و متعلق به آژانس کاوش‌های هوافضای ژاپن (JAXA) است. این فضاپیما، جانشین مأموریت اولیه‌ی هایابوسا محسوب می‌شود که نخستین کاوشگری بود که نمونه‌های برداشت‌شده از یک سیارک را در سال ۲۰۱۰ به زمین ارسال کرد. هایابوسا ۲ در سال ۲۰۱۴ پرتاب شد و پس از سفر در فضا به مدت سه سال و نیم، در ژوئن ۲۰۱۸ به سیارکی به‌نام ریوگو رسید. این فضاپیما از آن زمان تاکنون در حال چرخش به‌دور ریوگو، تجزیه‌وتحلیل سطح آن و تمرین برای برداشت نمونه‌ی بزرگ اخیر بوده است.

هایابوسا ۲ روز پنجشنبه، با روشن کردن موتور خود، نزول آهسته به سمت سطح ریوگو را آغاز کرد. فضاپیما، سپس با شناور شدن بر فراز سیارک، بازویی شیپورمانند را به درون زمین وارد کرد. به‌محض رخ دادن این اتفاق، جسمی گلوله‌مانند درون شیپور به طرف بیرون پرتاب شد، به درون سیارک فرو رفت و حجمی از گرد و خاک و قطعات را به پا کرد. اگر تمام این مراحل با موفقیت طی شده باشند، بعضی از این قطعات به درون شیپور مکیده و درون محفظه‌ای کوچک داخل فضاپیما جمع‌آوری شده‌اند.

از منظر علمی، این نمونه به دوران پیدایش منظومه‌ی شمسی بازمی‌گردد. این سیارک‌ها نخستین سنگ‌هایی هستند که پیش از وجود سیارات، در اطراف خورشید تشکیل شدند.

هایابوسا ۲ امیدوار است که بین ۱۰ تا ۱۰۰ میلی‌گرم نمونه را برای مطالعه بازگرداند. بااین‌حال، مشخص نیست که فضاپیما دقیقا چه مقدار مواد نمونه را برداشت کرده است. JAXA روشی برای اندازه‌گیری مقدار مواد جمع‌آوری‌شده در دست ندارد. بااین‌حال، به‌گفته‌ی این سازمان، هر مانور فضاپیما مطابق با برنامه پیش رفت و هایابوسا ۲ فرمان شلیک گلوله‌اش را همان‌طور که انتظار می‌رفت، صادر کرد. در نتیجه، تیم مأموریت تقریبا مطمئن است که فضاپیما اکنون حامل قدری نمونه درون خود است.

جسم گلوله‌مانند هایابوسا ۲ که برای نمونه‌برداری از ریوگو به‌کار رفت.

در حقیقت، هایابوسا‌ی اولیه با وجود از کارافتادن جسم گلوله‌مانندش، همچنان توانست از سطح سیارک ایتوکاوا نمونه‌برداری کند. در جریان تلاش برای فرود این فضاپیما، داده‌ها نشان دادند که سازوکار شلیک گلوله عمل نکرده است؛ اما هنگامی که هایابوسا روی سطح ایتوکاوا فرود آمد، همچنان قدری مواد به درون محفظه‌ی گردآوری‌کننده‌ی نمونه فرستاده شد. لورتا می‌گوید:

اگر آن‌ها با موفقیت با سیارک ارتباط برقرار کرده باشند، موادی به درون محفظه‌ی نمونه وارد شده است.

بااین‌حال، گردآوری نمونه از یک سیارک، فرآیندی به‌شدت دشوار محسوب می‌شود. انجام این کار، نیازمند یافتن دقیق موقعیت در اطراف جسمی است که گرانش بسیار کمی دارد. این بدین معنی است که نیروهای ناچیز نظیر فشار ناشی از تشعشع خورشیدی یا هر نوع گاز در حال خروج از فضاپیما، می‌تواند تاثیری بزرگ داشته باشد و فضاپیما را از مسیرش منحرف کند. لورتا در این‌باره می‌گوید:

وقتی در این محیط‌های میکرو گرانشی در اطراف سیارک‌های کوچک قرار دارید، [نیروهای اندک] به‌نوعی فشار قابل‌توجه‌ای به شما وارد می‌کنند.

در عین حال، موفقیت اخیر می‌تواند برای اطمینان از کامیابی مأموریت لورتا، یعنی فضاپیمای اسیریس رکس به‌کار رود. فضاپیمای اسیریس رکس ناسا در سپتامبر ۲۰۱۶ پرتاب شد و در انتهای سال ۲۰۱۸ به سیارک بنو رسید. این فضاپیما در زمانی نامعلوم در سال آینده، با ابزاری کاملا متفاوت‌تر از آنچه هایابوسا استفاده کرد، نمونه‌ای را از بنو برداشت خواهد کرد. اسیریس رکس به‌جای شلیک به سیارک با جسمی گلوله‌مانند، گاز به‌شدت تحت فشاری را روی سطح بنو بیرون خواهد داد که موجب جهیدن سنگ‌ها به درون صفحه‌ی جمع‌آوری‌کننده خواهد شد.

مأموریت اسیریس رکس به‌صورت گسترده برای انجام نمونه‌برداری آماده خواهد شد؛ اما اعضای تیم هنوز دقیقا نمی‌دانند که فرود روی سیارک چگونه خواهد بود. لورتا می‌گوید:

واکنش سطح سیارک چگونه خواهد بود؟ این بزرگ‌ترین پرسشی بوده است که ما به‌منظور حل آن در تلاش برای مدل سازی بوده‌ایم.

لورتا امیدوار است که تیم هایابوسا ۲ بتواند قدری آگاهی بیشتر در این‌باره ارائه دهد.

اگر همه‌چیز به‌خوبی پیش برود، دو نمونه‌ی سیارکی مختلف در سال‌های پیش‌رو به زمین بازخواهند گشت. همان‌طور که در ابتدا اشاره شد، این قطعات می‌توانند سرنخ‌هایی را درباره‌ی تاریخچه‌ی اولیه‌ی منظومه‌ی شمسی و حتی سیاره‌ی خودمان ارائه دهند. دانشمندان بر این باورند که برخی از نخستین عناصر سازنده‌ی حیات نظیر کربن، هیدروژن و دیگر مواد آلی ممکن است از سیارک‌های باستانی به زمین آمده باشند. یافتن این مواد روی این سنگ‌های فضایی که به دور منظومه‌ی شمسی ما می‌چرخند، بدین معنی است که وجود حیات در دیگر جهان‌های نزدیک امکان‌پذیر است.

لورتا می‌گوید:

اگر شیمی پایه در همه جای منظومه‌ی شمسی اولیه موجود بوده باشد و تنها منحصر به زمین نباشد، احتمال وجود حیات در زیر سطح مریخ یا اقیانوس‌های قمر اروپا یا تیتان، به‌شدت افزایش می‌یابد.