فضاپیمای دارت ناسا زمین را با هدف برخورد با سیارک دیمورفوس ترک کرد

امروز صبح در ساعت ۰۹:۵۱ به وقت ایران، ناسا فضاپپیمایی به اندازه یخچال را سوار بر موشک فالکون ۹ اسپیس ایکس از پایگاه نیروی فضایی وندنبرگ در کالیفرنیا پرتاب کرد و آن را به مسیر برخورد عمدی با یک سیارک در سال ۲۰۲۲ فرستاد. این خودتخریبی عامدانه به ما خواهد گفت که اگر سنگ فضایی بزرگی در مسیر حرکت به سمت ما باشد، کوباندن فضاپیما به آن برای نجات زمین کافی خواهد بود یا نه.

به‌گزارش ورج، مأموریت مورد بحث، دارت یا تغییر مسیر سیارک دوگانه نامیده می‌شود و هدفش، تحقق وظیفه یادشده در همین نام است. این فضاپیما قرار است تلاش کند برای نخستین‌بار مسیر حرکت سیارکی در فضا را تغییر دهد. ایده بسیار ساده است: دارت قصد دارد با سرعت تقریبا ۲۴ هزار کیلومتر بر ساعت، خود را به جرم متحرک بکوبد و تکانه یا اندازه حرکت خود را به سیارک منتقل کند.

برخورد دو جسم باید به اندازه‌ای باشد تا سیارک را تا کسری از یک درصد از مسیر اصلی‌اش منحرف کند. سیارکی که دارک هدف قرار می‌دهد، هیچ خطری برای زمین ندارد و مأموریت اساسا توان خنثی‌کردن چنین تهدیدی را ندارد. ناسا صرفا می‌خواهد ببیند آیا برخورد با سنگ فضایی پیش از رسیدن به زمین، می‌تواند مسیر آن را به اندازه‌ای تغییر دهد که در طولانی‌مدت، به‌جای اصابت با سیاره ما به‌طور ایمن از کنار آن گذر کند.

برخورد عامدانه نوعی تکنیک است که واقعا ۳۰ سال پیش نمی‌توانستیم به آن فکر کنیم؛ اما با پیشرفت‌های اخیر در فناوری، این روش می‌تواند صرفا یک گزینه برای نجات زمین در آینده باشد. تام استاتلر، دانشمند برنامه دارت در ناسا به ورج گفت «ما با فناوری کنونی این توانایی را داریم تا دست‌کم برخوردهای سیارکی را به فجایع طبیعی قابل پیشگیری تبدیل کنیم.»

بخش درخورتوجهی از مسئولیت کلی ناسا، مفهوم دفاع سیاره‌ای یا حفاظت از زمین دربرابر سیارک‌ها یا دیگر اجرام فضایی است که احتمال دارد با سیاره ما هم‌مسیر شوند. این وظیفه همچنین بخشی از مأموریت ناسا است که ظاهرا بیش از همه، توجهات مردم و هالیوود را به خود جلب می‌کند. آثار سینمایی نظیر آرماگدون یا برخورد عمیق، روش‌های مختلفی را به تصویر کشیده‌اند که ناسا ممکن است با استفاده از آن‌ها تلاش کند سیارک یا دنباله‌دار درحال عزیمت به سمت زمین را متوقف کند.

بااین‌حال، هردو فیلم یادشده، انسان‌ها را درحال سفر به سنگی فضایی نشان می‌دهد که عامل ایجاد سرنوشت شوم و قریب‌الوقوع ما است؛ سناریویی که به‌دلیل پیچیدگی بسیار زیاد و مشکلاتی که ازنظر ایمنی ایجاد می‌کند، به احتمال فراوان هرگز اتفاق نخواهد افتاد.

موشک فالکون ۹ اسپیس ایکس به‌همراه فضاپیمای دارت روی سکوی پرتاب.

در فیلم آرماگدون، بشر سیارکی به اندازه شهر تگزاس را فقط ۱۸ روز پیش از برخورد آن به سیاره شناسایی می‌کند. آگاهی از رویداد برخورد سیارکی در چنین مدت کوتاهی نیز بعید است؛ زیرا ناسا به‌طور پیوسته سنگ‌های تهدیدزا را جستجو می‌کند. درحال‌حاضر، قدرتمندترین جستجوگران سیارکی ما، دو تلسکوپ پن استارز در رصدخانه هالیکالا در هاوایی هستند که آسمان را برای یافتن سیارک‌های ناپیدا به‌طور دقیق بررسی می‌کنند.

وقتی سنگ‌ها شناسایی شوند، دانشمندان می‌توانند مدارشان به دور خورشید را کشف کنند تا دریابند آیا هرگز در مسیر سیاره ما قرار خواهند گرفت یا نه. تاکنون، هیچ سیارکی وجود ندارد که فهمیده باشیم در صد سال آینده برای زمین تهدیدزا خواهد بود. ما همچنین اغلب بزرگ‌ترین اجرامی را که می‌توانند موجب ویرانی جهانی شوند، پیدا کرده‌ایم.

بااین‌حال، همچنان احتمال دارد که یک روز غافلگیر شویم. ناسا فکر می‌کند که تنها نزدیک به ۴۰ درصد از سیارک‌های نزدیک زمین را که بزرگ‌تر از ۱۴۰ متر هستند، یافته است. این اجرام غول‌پیکر درصورت برخورد به نواحی پرجمعیت، تخریبی باورنکردنی ایجاد خواهند کرد. ما پیش‌تر با سنگ‌های فضایی خطرناک غافلگیر شده‌ایم. سال ۲۰۱۳، شهاب‌سنگی به اندازه یک خانه بدون هیچ هشداری در آسمان فراز شهر چلیابینسک در روسیه منهدم شد. این شهاب‌سنگ، انفجاری مشابه با ۴۴۰ هزار تن تی‌ان‌تی ایجاد کرد و به بیش از ۱۶۰۰ نفر آسیب رساند.

شهاب‌سنگ چلیابینسک ظاهرا سنگی فقط ۱۸ متری بود و بااین‌حال چنان خسارت بزرگی به‌بار آورد. به‌همین دلیل، ناسا واقعا مشتاق است تا سیارک‌هایی با اندازه بین ۱۴۰ تا ۱۵۰ متر را پیدا کند. برخورد ناشی از چنین سنگی می‌تواند به تلفات دسته‌جمعی، بحران پناهندگان، بی‌ثباتی سیاسی، اختلالات در زنجیره تأمین و غیره منجر شود. استاتلر می‌گوید «اگر برخورد در ناحیه پرجمعیت یا مرکز فناوری رخ دهد، می‌تواند بسیار شدید باشد. حتی درصورت داشتن تأثیرات مستقیم بسیار محلی، پیامد‌ها می‌تواند جهانی باشد.»

دانشمندان به‌منظور پیشگیری از این سناریو وحشتناک، ایده‌های مختلف فراوانی مطرح کرده‌اند. برخی پیشنهاد داده‌اند با ارسال دستگاه‌های هسته‌ای به فضا، سیارک خطرناک را نابود کنیم یا انفجاری را در نزدیکی آن به‌وجود آوریم تا موج شوک حاصله، سنگ تهدیدزا را از مسیرش منحرف کند. بااین‌حال، ازآنجا که به‌کارگیری تسلیحات هسته‌ای در فضا تحت قوانین بین‌المللی ممنوع است، ارسال آن‌ها به فراتر از زمین، اقدامی چالش‌برانگیز محسوب می‌شود. علاوه‌براین، انهدام سیارک‌هایی که معمولا با سرعت تقریبا ۶۴ هزار کیلومتر بر ساعت در فضا حرکت می‌کنند، درواقع عملی فوق‌العاده سخت است.

دانشمندان ناسا فکر می‌کنند که تغییر مسیر سیارک وقتی هنوز نسبتا از ما فاصله دارد، گزینه‌ای آسان‌تر است. اما سازمان فضایی آمریکا پیش‌تر هرگز تلاش نکرده بود یک سیارک را از مسیرش خارج کند. ناسا با مأموریت دارت قصد دارد دست به آزمایش این روش بزند. این مأموریت رهسپار سیارکی به نام دیدیموس است که تقریبا ۷۶۰ متر یا به اندازه ارتفاع برج خلیفه، بلندترین ساختمان جهان در دوبی اندازه دارد. بااین‌حال، این سنگ هدف نهایی فضاپیما نیست. دارت درواقع می‌خواهد خود را به سیارک کوچک‌تری به نام دیمورفوس با اندازه تقریبا ۱۶۰ متر بکوبد که به دور دیدیموس درحال چرخش است. این برخورد، تکانه کافی برای تغییر مدار دیمورفوس به دور سنگ بزرگ‌تر را منتقل خواهد کرد.

اما مشکل اینجا است که ما درواقع دیمورفوس را هرگز ندیده‌ایم و صرفا می‌دانیم که به دور دیدیموس می‌چرخد. این جرم با گذرهای دوره‌ای از مقابل سیارک بزرگ‌تر، به‌طور جزئی موجب افت نور بازتابیده از آن می‌شود. براساس این افت نور، دانشمندان به اندازه تقریبی دیمورفوس و زمان لازم برای چرخیدن آن به دور دیدیموس پی برده‌اند. انتظار می‌رود فضاپیمای دارت که هنگام برخورد وزنی برابر با ۵۵۰ کیلوگرم خواهد داشت، پس از اصابت با دیمورفوس، مدت زمان لازم برای گردش آن به دور دیدیموس را دست‌کم ۷۳ ثانیه یا شاید حتی چندین دقیقه تغییر دهد. این فرایندی است که موجب انهدام کامل دارت خواهد شد و استاتلر از آن با عنوان «رویداد درهم‌شکستگی شدید» یاد می‌کند.

بااین‌حال ما واقعا نمی‌دانیم زمان رسیدن فضاپیمای دارت به مقصد، با چه نوع سیارکی مواجه خواهیم شد؛ درنتیجه به‌طور دقیق معلوم نیست چه بر سر دیمورفوس خواهد آمد. در حقیقت، این سیارک چنان کوچک و تاریک است که مهندسان مأموریت دارت ممکن است آن را تا یک ساعت پیش از برخورد فضاپیما نبینند. براساس مأموریت‌های پیشین، ناسا فهمیده است که سطوح برخی از سیارک‌ها تقریبا مانند مایعات بسیار سیال و خردشدنی است. اما اینکه این نوع مواد به برخورد فضاپیمای دارت چه واکنشی نشان خواهند داد، مشخص نیست.

خبر خوب این است که ما می‌توانیم انهدام دارت را مشاهده کنیم. لحظاتی پیش از برخورد، فضاپیمای اصلی، فضاپیمایی کوچک به اندازه جعبه را رها می‌کند که سه دقیقه پس از برخورد از کنار دیمورفوس گذر و آثار ناشی از انفجار را ثبت خواهد کرد. بدین ترتیب مطمئن خواهیم شد که دارت وظیفه‌اش را به درستی انجام داده است.

اندازه‌گیری تغییر جزئی در مسیر سیارک آسان نیست‌؛ اما ناسا بدین منظور برنامه دارد. در روزها و هفته‌های پس از نابودی دارت، ستاره‌شناسان با استفاده از تلسکوپ، دیدیموس و دیمورفوس را رصد خواهند کرد و نظاره‌گر افت نورهای جزئی و دوره‌ای ناشی از گذر قمر کوچک خواهند بود. اگر زمان وقوع این افت نورها درطول زمان تغییر کند، بدین معنا است که مدار دیمورفوس تغییر کرده و دارت هدفش را تحقق بخشیده است.

برای نگاه جزئی‌تر به میزان تأثیر دارت بر منظومه دیدیموس، سازمان فضایی اروپا قصد دارد فضاپیمایی به نام هرا را در سال ۲۰۲۴ پرتاب کند که دو سال بعد با دو جرم ملاقات خواهد کرد. این مأموریت منظومه دیدیموس را به‌طور کامل بررسی و تأثیر دارت بر آن را مشخص خواهد کرد.

اگر معلوم شود که تغییر جزئی در مدار دیمورفوس موفقیت‌آمیز بوده است، به گفتگوها پیرامون چگونگی مقابله با سیارک‌های خطرناک در آینده جان دوباره بخشیده خواهد شد. شاید بتوانیم دسته‌ای از فضاپیماهای مشابه با دارت را روی زمین نگه‌داری کنیم تا به‌محض فهمیدن اینکه سیارکی خطرناک درحال آمدن به سمت ما است، آماده پرتاب آن‌ها باشیم.