اروپا مأموریت جوس را به مقصد سیاره مشتری و قمرهایش پرتاب کرد

سیاره مشتری، پادشاه منظومه شمسی قرار است با بازدیدکننده‌ی رباتیکی جدید ملاقات کند. کاوشگر قمرهای یخی مشتری یا به اختصار جوس (Juice) جمعه بعدازظهر به وقت ایران از مرکز فضایی گویان فرانسه در ساحل شرقی آمریکای جنوبی به فضا پرتاب شد. پرتاب اولیه که برای پنجشنبه برنامه‌ریزی شده بود، پس از مشاهده‌ی رعد‌وبرق در مجاورت محل پرتاب به تعویق افتاد.

به‌گزارش نیویورک‌تایمز، روز جمعه وضعیت جوی بهتر شد و فضاپیما سوار بر موشک آریان ۵ بدون هیچ مشکلی از روی زمین برخاست. نیم‌ساعت بعد، جوس از مرحله‌ی دوم موشک جدا شد و سفر طولانی خود را آغاز کرد.

مشتری، بزرگ‌ترین سیاره‌ای که به دور خورشید می‌چرخد، به‌خودی خود جهانی جذاب است؛ اما قمرهای آن غنیمت نهایی محسوب می‌شوند. برخی از آن‌ها تکه سنگ‌هایی یخی هستند که ممکن است زیر سطوح خود اقیانوس‌هایی حیات‌بخش را پنهان کرده باشند. جوس از آژانس فضایی اروپا (ESA) قصد دارد سه قمر مشتری را از نزدیک مطالعه کند: کالیستو، اروپا و گانیمد.

جوزف اشباخر، مدیر ایسا جوس را یکی از هیجان‌انگیزترین مأموریت‌ها و با فاصله پیچیده‌ترین مأموریتی می‌داند که آژانس فضایی اروپا تاکنون در منظومه شمسی انجام داده است.

فضاپیمای جوس با وزن ۶ تن، ۱۰ ابزار علمی پیشرفته را برای مطالعه‌ی قمرها و گرفتن تصاویر حمل می‌کند. مشتری مقصد اصلی مأموریت نیست و در عوض، هدف فضاپیما کاوش گانیمد، بزرگ‌ترین قمر منظومه شمسی و اروپا و کالیستو، دو قمر دیگر است.

اما رسیدن به مشتری بیش از هشت سال طول می‌کشد. فضاپیما با گذر از کنار زهره، مریخ و زمین و گرفتن مجموعه‌ای از کمک‌های گرانشی از آن‌ها، در ژوئیه ۲۰۳۱ به مدار مشتری وارد خواهد شد.

وقتی جوس سرانجام به مشتری برسد، بارها و بارها از کنار سه قمر آن پرواز خواهد کرد و هنگام جمع‌آوری داده‌ها، خارج از کمربندهای تابشی خطرناک سیاره‌ی غول‌پیکر باقی خواهد ماند. درمجموع ۳۵ پرواز گذری درنظر گرفته شده است تا فضاپیما برای تأیید وجود و اندازه‌ی اقیانوس‌های متلاطم زیر قمرها، به‌دنبال سیگنال‌های مغناطیسی و دیگر شواهد بگردد. فضاپیما همچنین نحوه‌ی حرکت سطوح بیرونی قمرها را در واکنش به کشش گرانشی مشتری ردیابی خواهد کرد.

آن قمری که بیش از همه احتمال می‌رود میزبان حیات باشد، اروپا است. اخترشناسان فکر می‌کنند که اقیانوس اروپا به‌طور مستقیم با بستر سنگی قمر درتماس است و از این طریق احتمال دارد با انفجار رو به بالای چاه‌های گرمابی، غذا و انرژی برای حیات فراهم شود. جوس دو پرواز از کنار اروپا انجام خواهد داد.

کاوشگر جدید اروپا همچنین ۲۱ مرتبه از کنار کالیستو پرواز خواهد کرد؛ قمری که ممکن است دربردارنده‌ی اقیانوسی شور باشد، اما تصور می‌شود ظرفیتش برای پشتیبانی از حیات کمتر است.

اما هدف اصلی مأموریت جوس، مطالعه‌ی گانیمد است؛ قمری که حتی از عطارد، نخستین سیاره منظومه شمسی نیز بزرگ‌تر است. مسیر جوس در اطراف منظومه مشتری به آن امکان می‌دهد تا در دسامبر ۲۰۳۴ در مدار گانیمد قرار گیرد و به نخستین فضاپیمایی تبدیل شود که در منظومه شمسی بیرونی به دور یک قمر می‌چرخد. ارتفاع فضاپیما از سطح گانیمد در ابتدا تقریبا ۵ هزار کیلومتر خواهد بود، اما فاصله به تدریج کاهش می‌یابد و در سال ۲۰۳۵ به اندکی بیش از ۴۸۰ کیلومتر می‌رسد. اگر سوخت اجازه بدهد، فضاپیما به قمر نزدیک‌تر هم خواهد شد.

جوزپه ساری، مدیر پروژه جوس در ایسا می‌گوید: «اگر سوخت کافی داشته باشیم، بدین معنی است که سفر کم‌دردسر خوبی به مشتری خواهیم داشت و مدار فضاپیما را به ارتفاعی در حدود ۲۴۰ کیلومتر کاهش خواهیم داد.»

چرخش به دور گانیمد به دانشمندان فرصت می‌دهد تا ویژگی‌های این قمر را به خوبی بشناسند. گانیمد تنها قمر در منظومه شمسی است که میدان مغناطیسی خاص خود را دارد که احتمالا مانند سیاره‌ی خودمان از هسته‌ای با آهن مایع نشئت می‌گیرد. میشل دوهرتی، استاد فیزیک فضا در امپریال کالج لندن که مدیریت ابزار مغناطیس‌سنج جوس را برعهده دارد، می‌گوید: «اگر روی سطح گانیمد ایستاده و سوزن قطب‌نما داشته باشید، مانند روی زمین به قطب شمال نشانه خواهد رفت. ما می‌خواهیم علت این مسئله را دریابیم.»

جوس باید بتواند ساختار داخلی گانیمد، ازجمله اندازه و وسعت اقیانوس آن را تشخیص دهد. فضاپیما حتی باید قادر باشد محتوای نمک ناشی از مواد معدنی درحال گردش در اقیانوس را اندازه‌گیری کند. دکتر دوهرتی می‌گوید: «ما تلاش می‌کنیم تا دریابیم نمک‌ها از کجا آمده‌اند.»

اقیانوس گانیمد به‌طرز چشمگیری با اقیانوس اروپا تفاوت دارد؛ اما ممکن است همچنان سکونت‌پذیر باشد. دکتر دوهرتی می‌افزاید: «برای سکونت‌پذیری به آب مایع، منبع گرما و مواد آلی نیاز داریم. اگر این سه مورد را تأیید یا رد کنیم، آنچه را که گفته بودیم، انجام داده‌ایم.»

مأموریت جوس در اواخر سال ۲۰۳۵ با سقوط عمدی فضاپیما روی سطح گانیمد به پایان خواهد رسید؛ مگر آنکه کشفی در طول مأموریت انجام شود که نشان دهد سقوط جوس می‌تواند اقیانوس قمری را آلوده کند.

فضاپیمای جونو ناسا که از سال ۲۰۱۶ تاکنون درحال چرخش به‌دور مشتری بوده، به‌جای قمرها روی خود سیاره تمرکز داشته است؛ هرچند به‌تازگی پروازهای گذری از کنار اروپا و گانیمد انجام داد و به‌زودی برفراز آیو، قمر آتشفشانی مشتری نیز پرواز خواهد کرد.

اما انتظار می‌رود که به‌زودی کاوشگر تازه‌نفسی دیگر برای کاوش منظومه مشتری از راه برسد. فضاپیمای اروپا کلیپر که قرار است در اکتبر ۲۰۲۴ برفراز موشک فالکون هوی اسپیس ایکس پرتاب شود، در آوریل ۲۰۳۰ به منظومه مشتری خواهد رسید. بااین‌حال رقابتی بین جوس و اروپا کلیپر وجود ندارد و هردو کاوشگر با یکدیگر همکاری خواهند کرد.

دو مأموریت یادشده در سال ۲۰۰۸ در پاسخ به نتایج هیجان‌انگیز فضاپیمای گالیله ناسا که از سال ۱۹۹۵ تا ۲۰۰۳ به دور مشتری می‌چرخید، متولد شدند. لوئیز پراکتر از آزمایشگاه فیزیک کاربردی جانز هاپکینز که بخشی از تیم اروپا کلیپر است، می‌گوید: «گالیله سیگنال مغناطیسی بسیار جذابی را پیدا کرد که نشان می‌داد یک لایه یخ رسانا زیر پوسته‌ی اروپا وجود دارد.»

دانشمندان اکنون فکر می‌کنند که آن سیگنال، نشانه‌ای از یک اقیانوس سرتاسری است که درون اروپا را دربرمی‌گیرد. مشاهدات تلسکوپی هابل نیز در سال ۲۰۱۸ نشان داد که اقیانوس اروپا ممکن است گهگاه ازطریق شکاف‌های پوسته‌ی یخی قمر به ضخامت دست‌کم ۱۶ کیلومتر، به‌صورت ستون‌هایی به بالا فوران کند. این اتفاق می‌تواند راهی جدید برای مطالعه‌ی مستقیم اقیانوس و جستجوی نشانه‌های حیات حین پرواز کلیپر برفراز اروپا باشد.

نتایج هر دو مأموریت جوس و کلیپر نشان خواهد داد که آیا باید در آینده به‌منظور جستجوی مستقیم حیات در اقیانوس اروپا، روی این قمر فرود آمد یا خیر. چنین مأموریتی ممکن است یک دهه دیگر پرتاب شود؛ اما ارزش علمی آن بسیار زیاد است. دکتر اشباخر می‌گوید اروپا به انجام مأموریتی مشابه علاقه دارد.

اشباخر می‌افزاید: «ما درباره‌ی مأموریت بازگشت نمونه از یکی قمرهای یخی که مواد را برای مطالعه‌ی دقیق‌تر به زمین می‌آورد، بحث کرده‌ایم. آنچه از جوس می‌آموزیم، در شکل‌دهی به چنین مأموریتی بسیار اثرگذار خواهد بود.»