ایلان ماسک در اندیشه گرمایش مریخ با کمک آینه‌‌های خورشیدی

در پی جنجال بر سر ایده‌‌ی ماسک در استفاده از انرژی هسته‌‌ای برای گرمایش مریخ، وی به‌‌تازگی گزینه‌‌ی صلح‌‌آمیزتری مطرح کرده است.

این روزها اظهارنظرهای توییتری ایلان ماسک پایانی ندارد. چند روز پیش، او پیشنهاد استفاده از انرژی هسته‌‌ای را برای افزایش سرعت گرمایش در مریخ و کلونی‌‌سازی این سیاره مطرح کرده بود. پس از شدت‌گرفتن بحث بر سر امکان‌‌پذیری و عواقب احتمالی استفاده از فناوری هسته‌ای، به‌‌نظر می‌‌رسد حالا وی به گزینه‌‌ها‌‌ی نسبتا بهتری نیز می‌‌اندیشد: ماهواره‌‌های بازتاب‌‌کننده‌‌ی نورخورشید. ایده‌‌ی به‌‌کارگیری انرژی هسته‌‌ای در مریخ بسیار جالب‌‌تر به‌نظر می‌‌آید؛ ولی باید بدانید پشتوانه‌‌ی علمی بسیار بهتری برای ایده‌‌ی استفاده از آینه‌‌های مدارگرد در مریخ وجود دارد.

اجازه دهید به سال ۲۰۰۶ بازگردیم؛ یعنی زمانی‌که ریگل ویدا، دانشجوی دانشگاه آریزونا، برای نگارش مقاله‌‌ای با موضوع «استفاده از آینه‌‌های سبک مدارگرد با دیافراگم وسیع برای سکونت‌‌پذیرکردن بخشی از سطح مریخ» برنده‌‌ی جایزه‌‌ی ناسا شد. این ایده با هدف کلونی‌‌سازی سیاره‌‌ی سرخ با روشی اقتصادی مطرح شده بود.

ایده‌‌ی سکونت‌‌پذیرکردن مریخ برای انسان همیشه رؤیایی دست‌‌نیافتنی بوده که قرن‌ها تنها در دل داستان‌‌های علمی‌‌تخیلی امکان‌‌پذیر می‌‌نمود. محیط مریخ می‌‌تواند به‌‌طرز هولناکی رو به سردی بگذارد؛ بنابراین، ایجاد سکونتگاه‌‌هایی ایمن و نیز طراحی لباس‌‌های فضانوردی خاصی که توانایی تحمل چنین دماهای پایینی را داشته باشد، بسیار هزینه‌‌بر خواهد بود. همین امر خود زمینه‌ساز جرقه‌‌ای در ذهن دانشمندان شد که چطور می‌‌توانند با صرف هزینه‌‌ای کم، اندکی محیط سیاره را گرم‌‌تر کنند.

البته، ماسک در اظهارات اخیرش به‌‌طور خاص به پژوهش‌‌های ویدا اشاره‌‌ای نکرده؛ ولی پیشنهادش به‌‌طور مستقیم با مفهوم صفحات انعکاسی در ارتباط است. در سال ۲۰۰۷، ویدا گزارشی منتشر کرد که نشان می‌‌داد سیستم پیشنهادی‌‌اش چگونه کار می‌‌کند. ایده‌‌ی او چنین بود که تعدادی ماهواره را به‌‌گونه‌‌ای در مدار مریخ قرار دهیم تا به‌‌شکلی راهبردی گرمای خورشید را به سطح سیاره منتقل کنیم. ماسک نیز در توییت روز سه‌‌شنبه‌‌ی هفته‌ی گذشته‌ی خود می‌‌گوید:

شاید منطقی‌‌تر باشد که هزاران ماهواره‌‌ی بازتاب‌‌کننده‌‌ی نور را برای گرم‌‌کردن مریخ به مدار بفرستیم تا اینکه خورشید‌‌هایی مصنوعی ایجاد کنیم.

با‌این‌حال، وی می‌‌افزاید انتخاب بهترین گزینه همچنان به بررسی بیشتر نیاز خواهد داشت. ماسک که در گذشته نیز ایده‌ی بمباران هسته‌ای را سریع‌ترین روش برای سکونت‌پذیرکردن مریخ قلمداد کرده بود، به‌تازگی سعی کرده است ایده‌‌ی قدیمی خود را اندکی بیشتر بشکافد. او توضیح می‌‌دهد منظور وی ایجاد جریانی ضعیف از باران‌های هسته‌‌ای درنتیجه‌‌ی انفجارهای هم‌جوشی در بالای اتمسفر است تا بدین‌‌ترتیب بتوان خورشیدهایی مصنوعی ایجاد کرد؛ پدید‌‌ه‌‌ای شبیه به آنچه در خورشید روی می‌‌دهد. در چنین شرایطی، مریخ دیگر آلوده به موارد رادیواکتیو نخواهد شد.

ناگفته نماند ناسا چندان با ایده‌‌ی هسته‌‌ای‌سازی موافق نیست. در اواسط سال ۲۰۱۸، این آژانس فضایی اعلام کرد ترافرم‌کردن مریخ (تبدیل شرایط سیاره به وضعیت محیطی مشابه زمین) با فناوری فعلی امکان‌‌پذیر نیست. باوجوداین، ویدا در مقاله‌‌ی خود این‌‌گونه جمع‌‌بندی می‌‌کند که مفهوم استفاده از بازتاب‌‌کننده کاملا عملی بوده و الزامات مهندسی موردنیاز برای گرمایش بخشی از مریخ هم‌‌اکنون نیز دردسترس است.

ماسک و شرکت فضایی او، اسپیس‌ ایکس (SpaceX) به‌‌لطف پروژه‌‌هایی نظیر سیستم پهنای باند استارلینک (Starlink)، توانسته تجارب خوبی در به‌‌کارگیری ماهواره‌‌ها به‌‌دست آورد؛ از‌این‌رو، ممکن است این سرمایه‌گذار بلندپرواز نیز هم‌زمان با نزدیک‌‌شدن به زمان پرتاب نسل بعدی فضاپیماهای خود با نام Starship، بخشی از سرمایه‌‌گذاری‌‌های ‌‌خود را برای ساخت آینه‌‌های مدارگرد مریخ اختصاص دهد. او همچنان امیدوار است روزی بتواند مریخ را کلونی‌‌سازی کند. شاید ما نیز باید روزی آماده‌‌ی عزیمت به سیاره‌‌ی سرخ شویم؛ سیاره‌‌ای که احتمالا به‌‌لطف فناوری نام‌‌آشنایی، آب‌‌وهوای مطبوع‌‌تری از وضعیت کنونی خود خواهد داشت.

شناسایی کهکشان‌هایی ناشناخته از دوران اولیه پیدایش جهان

۳۹ کهکشان بزرگ و پر‌جرم که به جهان اولیه مربوط هستند و از تاکنون از چشم ما دور بودند، به‌تازگی شناسایی شده‌اند.

شاید تصور کنید که پنهان‌ماندن کهکشان‌ها‌ی بزرگ از میدان رصد تلسکوپ‌ها به‌ندرت اتفاق می‌افتد؛ اما ستاره‌شناسان به‌تازگی در فاصله‌ی چند میلیارد سال نوری تعداد زیادی از آن‌ها را پیدا کرده‌اند. تعداد ۳۹ کهکشان بزرگ که تا به‌ حال از چشم ما پنهان بودند، فهم ما از جهان اولیه را تغییر می‌دهند.

تائو وانگ، ستاره‌شناس از دانشگاه توکیو گفت:

این اولین باری است که تعداد زیادی کهکشان بزرگ که در‌ طول دو میلیارد سال اول عمر ۱۳/۷ میلیارد ساله‌ی جهان شکل‌گرفته‌اند، دیده‌ شده و وجودشان تأیید شده‌ است. این کهکشان‌ها تا قبل از این از دید ما پنهان بوده‌اند. این یافته و مشاهده‌ی جدید با مدل‌ها‌ی موجود از تحولات کیهانی دوره‌ی دو میلیارد ساله‌ی ابتدا‌ی خلقت مغایرت دارد و به ما کمک می‌کند تا جزئیاتی را به مدل‌ها اضافه کنیم که تا‌به‌حال آن‌ها را نمی‌دانستیم.

عمر جهان حدود ۱۳/۸ میلیارد سال است؛ یعنی از نظر تئوری، اینکه ما می‌توانیم به گذشته نگاه کنیم و ببینیم نور‌ها‌یی که در‌ حال‌ حاضر دریافت می‌کنیم تحت چه شرایطی تابیده شده‌اند. برای مثال، ۱۰ میلیارد سال طول می‌کشد تا نوری که ۱۰ میلیارد سال پیش گسیل شده‌ است از فضا عبور‌ کند و به ما برسد. بنابر‌این، زمانی‌که چیزی را می‌بینیم که مدت‌ها پیش اتفاق افتاده‌، آن را همان‌گونه می‌بینیم که ۱۰ میلیارد سال پیش بوده‌ است.

هر‌چه جسمی از ما دور‌تر باشد، فضا‌ی میان ما و جسم بیشتر کشیده می‌شود و انتقال به سرخ بیشتر می‌شود

دریافت این نور‌ها از زمان‌ها‌ی بسیار دور در‌عمل بسیار مشکل‌تر است. هر‌چه فاصله‌ای که نور طی می‌کند تا به ما برسد بیشتر باشد، زمانی‌که به‌ ما می‌رسد شدت ضعیف‌تری نیز دارد. فرض‌ کنید یک بار در فاصله‌ی ۱۰ متری یک مشعل قرار می‌گیرید و به آن نگاه می‌کنید و بار دیگر در فاصله‌ی ۱۰۰ متری آن قرار می‌گیرید و به آن نگاه می‌کنید. مسلما در فاصله‌ی ۱۰۰ متری این مشعل بسیار ضعیف‌تر و کم‌نور‌تر به‌نظر می‌رسد. حتی ممکن است در فاصله‌ی ۱۰۰۰ متری نتوانید با چشم غیر مسلح آن را ببینید.

جهان در‌حال انبساط است و امواج نوری را در‌طول فضا کشیده‌تر می‌کند و آن‌ها را به‌سمت انتها‌ی قرمز طیف مرئی سوق می‌دهد. به این فرایند، انتقال به سرخ گفته می‌شود و هر‌چه جسمی از ما دور‌تر باشد، فضا‌ی میان ما و جسم مورد‌نظر بیشتر کشیده می‌شود و انتقال به سرخ بیشتر می‌شود.

زمانی‌که تلسکوپ فضا‌یی هابل برای گرفتن مجموعه عکس‌ها‌ی میدان عمیق خود، به‌صورت عمیق‌تر کیهان را کاوش کرد، طیف طول موجی وسیعی از فرا‌بنفش تا فرو‌سرخ نزدیک را دریافت‌ کرد. این طول موج‌ها مربوط به دور‌ترین کهکشان‌ها‌یی بودند که تا‌کنون دیده‌ایم. اما این کهکشان‌ها‌ی تازه کشف‌شده، پیچیدگی دیگری داشتند. وانگ در ساینس الرت گفت:

ما این کهکشان‌ها را در طیف فرو‌سرخ میانی و طول‌موج‌های کم‌تر از میلی‌متر (طول‌موج‌ها ی میان فرو‌سرخ دور و میکر‌وویو) دیده‌ایم. این کهکشان‌ها در ناحیه‌ی فرا‌بنفش تا فرو‌سرخ نزدیک بسیار تاریک هستند. چرا که میزان زیادی غبار دارند و این غبار، طول‌موج‌ها‌ی کوتاه‌تر را جذب می‌کند.

مشخص کردن ویژگی‌ها‌ی کهکشان‌ها در این طول‌موج‌ها دشوار است. برای مثال، طیف‌سنجی که تکنیکی برای تخمین ویژگی‌ها‌ی ستاره‌ها طبق طیف الکترو‌مغناطیسی آن‌ها است، در این بازه‌ی بسیار محدود طول‌موجی، بسیار دشوار می‌شود. با‌ این‌ حال دانشمندان باز هم توانستند حقیقی بودن این کهکشان‌ها را تعیین کنند. چگالی فضا‌ی این کهشکشان‌ها دو برابر بیشتر از چگالی فضا‌ی کهکشان‌ها‌ی انفجار ستاره‌ای (چگالی فضا به‌معنی تراکم ماده از جمله ستاره‌ها و سیاره‌ها در فضا‌یی است که یک کهکشان اشغال می‌کند. بعضی از کهکشان‌ها متراکم‌تر از سایر کهکشان‌ها هستند) است. این کهکشان‌ها‌ی قدیمی و بزرگ با نرخ ۱۰۰ برابر بیشتر از نرخ کنونی تولید ستاره در کهکشان راه‌شیری، ستاره تولید می‌کنند.

هر‌چه کهکشان بزرگ‌تر باشد، سیاهچاله‌ی مرکز آن نیز سنگین‌تر و بزرگ‌تر است. در پژوهشی که امسال قبل از پژوهش حاضر منتشر‌ شد، نشان‌ داده‌ شد که تا چه اندازه این سیاهچاله‌ها می‌توانند قدمت داشته‌ و در ابتدا‌ی جهان تشکیل شده‌ باشند. این یافته، دانسته‌ها‌ی ما در‌مورد تشکیل سریع سیاهچاله‌ها را به‌ چالش‌کشید. کهکشان‌ها‌ی تازه کشف‌شده نیز قسمت دیگری از معما هستند. وانگ در ساینس الرت گفت:

در مدل‌ها و شبیه‌سازی‌ها‌ی اخیر، وجود این تعداد از کهکشان‌ها‌ی عظیم و غباری مورد‌انتظار نبود. وجود این کهکشان‌ها نشان می‌دهد که در زمان‌ها‌ی آغاز خلقت، جهان توانایی تشکیل سیستم‌ها‌ی عظیم را بسیار سریع‌تر از تصور ما داشته است. این موضوع باعث ایجاد چالش‌ها‌ی جدیدی برای نظریه‌پردازان و طراحان مدل شده‌ است.

هر‌چه کهکشان بزرگ‌تر باشد، سیاهچاله‌ی مرکز آن نیز سنگین‌تر و بزرگ‌تر است

کهکشان‌ها‌ی تازه کشف‌شده به ستاره‌شناسان کمک می‌کنند تا معما‌یی که مدت‌ها پاسخ آن را نمی‌دانستند را تا حدودی حل کنند. این معما، همان تعداد زیاد کهکشان‌ها‌ی بزرگ است که طول‌موج آن‌ها دچار انتقال به‌سرخ شده است. در بررسی‌ها‌ی مربوط به جهان اولیه، هیچ‌گاه تعداد کهکشان‌ها‌ی اولیه برای توضیح کهکشان‌ها‌ی جدید‌تر، کافی نبوده است.

طبق نتایجی که از پژوهش جدید به‌دست آمده است، تیم پژوهشی تخمین زده‌اند که باید حدود ۵۳۰ کهکشان در هر درجه‌ی مربع از آسمان وجود‌ داشته باشد که به‌همین شکل، طول‌موج‌ها‌ی آن‌ها دچار انتقال به سرخ شده باشد. اما طبق حدس تیم پژوهشی، جرم این کهکشان‌ها باید از جرم کهکشان‌ها‌ی تازه‌کشف‌شده کمتر باشد (برای فهم بهتر از این تخمین، در‌نظر بگیرید که ماه کامل از دید ناظر زمینی نیم درجه پهنا دارد). وانگ گفت:

تراکم زیاد این تعداد کهکشان بزرگ و پر‌جرم تازه‌کشف‌شده به حل تنش مورد بحث کمک می‌کند.

تیم پژوهشی در تلاش است تا با استفاده از آرایه‌ی تلسکوپ میلی‌متری/ زیر میلی‌متری آتاکاما جزئیات بیشتری در‌مورد این ۳۹ کهکشان که طول‌موج آن‌ها دچار انتقال به سرخ شده است، به‌دست آورد. علاوه‌بر‌ این، این تیم پژوهشی قصد دارد نرخ تولید ستاره در این کهکشان‌ها و همچنین محتوا‌ی غباری آن‌ها را مطالعه‌کند. اما برای تحلیل‌ها‌ی طیف‌سنجی از کهکشان‌ها باید تا زمانی‌که تلسکوپ جیمز وب، جانشین تلسکوپ هابل در سال ۲۰۲۱ به فضا پرتاب می‌شود، صبر کنیم. وانگ گفت:

برای مشاهدات فضا‌یی که در آینده با تلسکوپ فضا‌یی جیمز وب در انتظار ما است، بسیار مشتاق هستم. تلسکوپ یادشده به ما نشان‌ خواهد داد که این هیولا‌ها‌ی ابتدا‌ی خلقت از چه موادی درست شده‌اند.

پژوهش جاضر در مجله‌ی Nature منتشر شده‌ است.

چرا برخی کهکشان‌ های کوچک سیاهچاله بزرگ دارند؟

ستاره‌شناسان کهکشان‌ها‌یی را مشاهده‌ کردند که در عین اندازه‌ی بسیار کوچک، سیاه‌چاله‌ی پرجرمی در مرکز خود‌ دارند. دلیل این نا‌همخوانی چه می‌تواند باشد؟

به‌نظر می‌رسد بیشتر کهکشان‌ها‌ی عالم از‌جمله کهکشان راه‌ شیری، سیاه‌چاله‌ی بزرگd در مرکز خود دارند. تلسکوپ افق رویداد به‌تازگی تصویری از یکی از این سیاه‌چاله‌ها ثبت کرد که درون کهکشان ویرگو و در فاصله‌ی ۵۵ میلیون سال نوری از ما قرار‌ دارد. این، اتفاق خوشایندی محسوب می‌شود و به‌محض اینکه از واقعیتی غافل‌گیر‌کننده عبور می‌کنیم، با اتفاق غافلگیر‌کننده‌ی دیگری مواجه می‌شویم.

به‌گفته‌ی دانشمندان، رابطه‌ی بسیار خاصی میان جرم سیاه‌چاله‌ی مرکز کهکشان و ویژگی‌ها‌ی خودِ کهکشان میزبان وجود‌ دارد. به‌عنوان مثال، هرچه اندازه‌ی کهکشان بزرگ‌تر باشد، سیاه‌چاله‌ی مرکز آن نیز بزرگ‌تر خواهد‌ بود؛ اما درباره‌ی این ارتباط میان اندازه‌ی کهکشان و جرم سیاه‌چاله‌ی آن، تعدادی مثال عجیب نیز وجود‌ دارد و ستاره‌شناسانی که این موارد عجیب را بررسی می‌کنند، ممکن است ارتباطی حیاتی میان تکامل سیاه‌چاله‌ها و کهکشان‌ها گزارش‌ کنند.

شروعی تاریک

اگر در این فکر هستید که اول سیاه‌چاله بود یا کهکشان، جواب این است که: نمی‌دانیم. حدود ۱۳.۵ میلیارد سال پیش، زمانی‌که اولین ستاره‌ها تشکیل شدند، هم‌زمان کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها‌ی دیگر نیز به‌وجود آمدند. بااین‌حال، معلوم نیست سیاه‌چاله‌ها درون کهکشان‌ها‌ی جوان به‌وجود‌ آمدند یا کهکشان‌ها در اطراف سیاه‌چاله‌ها به‌هم‌ آمیختند و تشکیل‌ شدند. به‌هر‌حال، به‌سرعت روابط تنگاتنگی میان آن‌ها شکل‌ گرفت.

ستاره‌شناسان معتقدند ارتباط و بر‌هم‌کنش منظمی میان سیاه‌چاله‌ها‌ی بزرگ و کهکشان‌ها‌ی میزبان این سیاه‌چاله‌ها به‌چشم می‌خورد. هر‌چه کهکشان بزرگ‌تر باشد، ماده‌ی بیشتری در خود جای می‌دهد و هر‌چه ماده‌ی تشکیل‌دهنده‌ی کهکشان بیشتر باشد، سوخت بیشتری دردسترس حجم بی‌نهایت معده‌ی سیاه‌چاله قرار می‌گیرد؛ اما سیاه‌چاله‌ها با بلعیدن مواد، فعال می‌شوند. گاز‌ها‌ی دارای انرژی بسیار زیاد وقتی در ناحیه‌ی افق رویداد به‌دام می‌افتند، به دور سیاه‌چاله می‌گردند. دما‌ی بعضی از این گاز‌ها به‌حدی افزایش می‌یابد که به‌طورناگهانی شروع به تابش می‌کنند و از محل سیاه‌چاله دور می‌شوند. در‌صورتی‌که مواد به ناحیه‌ی افق رویداد نرسند و در لبه‌ها‌ی دور‌تر از مرکز کهکشان در‌ حال گردش باشند، جت‌ها‌ی بلندی را تشکیل می‌دهند که گه‌گاه دنباله‌ی آن‌ها هزاران سال نوری در محیط اطراف سیاه‌چاله ادامه‌ دارد.

همان‌گونه که تصور می‌کنید، انرژی زیادی به محیط اطراف سیاه‌چاله منتقل می‌شود. این انرژی منتقل‌شده به محیط اطراف گاز‌ها‌ی اطراف سیاه‌چاله را بسیار داغ و بر‌انگیخته می‌کند و این گاز‌ها‌ی بر‌انگیخته و داغ تمایل کمی به بازگشت و برخورد به سیاه‌چاله دارند. زمانی‌که گاز‌ها‌ی اطراف به این شکل از سیاه‌چاله دور می‌مانند، سیاه‌چاله دیگر نمی‌تواند بیش‌از‌حد ماده ببلعد؛ بنابر‌این، اندازه‌ی آن تقریبا ثابت باقی می‌ماند.

در‌صورتی‌که کهکشان قابلیت رشد‌ بیشتر داشته‌ باشد، میزان گاز بیشتری به‌سمت مرکز سرازیر می‌شود و در این‌ صورت، تصورات قبلی در‌هم‌ می‌شکنند و باردیگر سیاه‌چاله تغذیه می‌شود. این قسمت با مرحله‌ی جدیدی همراه است که از رشد بی‌رویه و خارج از کنترل سیاه‌چاله جلو‌گیری می‌کند. بدین‌ترتیب، همین که کهکشان‌ها بزرگ‌تر می‌شوند، سیاه‌چاله‌ها‌ی آن‌ها نیز همراه‌با آن‌ها رشد می‌کنند. کهکشان‌ها‌ی کوچک سیاه‌چاله‌ها‌ی کوچکی دارند و کهکشان‌ها‌ی بزرگ سیاه‌چاله‌ها‌ی بزرگ؛ البته به‌جز چند مورد استثنا که این‌گونه رفتار نمی‌کنند.

راز تکه‌های آبی

بعضی از کهکشان‌ها خارج از روند تعریف‌شده سیاه‌چاله‌های بسیار عظیم در مرکز خود دارند. اگر این کهکشان‌ها واقعا ماده‌ی کافی برای این حد بزرگ‌کردن سیاه‌چاله‌ها ندارند، این‌سیاه‌چاله‌ها چگونه این‌قدر رشد‌ کرده‌اند؟ طبقپژوهشی جدید، پاسخ این پرسش می‌تواند در نوعی از کهکشان‌ها به‌نام «تکه‌ها‌ی آبی» (Blue Nuggets) نهفته‌ باشد. تکه‌ها‌ی آبی نوعی کهکشان هستند و واقعا همین نام را دارند.

کهکشان‌ها‌ی تکه‌ها‌ی آبی، تنها در دور‌دست‌ها یافت می‌شوند؛ بدین‌معنی که به زمان‌ها‌ی اولیه‌ی خلقت جهان تعلق‌ دارند. این کهکشان‌ها همان‌گونه که از نامشان مشخص است، رنگی آبی دارند و بسیار کوچک هستند و سرعت تشکیل ستاره در آن‌ها بسیار زیاد است. ازآنجا‌که نرخ تشکیل ستاره در این کهکشان‌ها دیوانه‌وار است و به‌نظر می‌رسد بیشتر ستاره‌ها‌ی تولید‌شده در اندازه‌ی بزرگ و به رنگ آبی روشن هستند، نام کهکشان از رنگ همین ستاره‌ها گرفته‌ شده‌ است. بر‌خلاف اندازه‌ی کوچک، این کهکشان‌ها از جریان‌ها‌ی گازی اطرافشان تغذیه می‌شوند؛ یعنی میزان زیادی از مواد به درون این کهکشان‌ها‌ی کوچک نفوذ می‌کند و نرخ تشکیل ستاره‌ها را افزایش می‌دهد.

تغذیه‌ی دستگاه

هجوم مواد به درون کهکشان در سن پایین آن هزینه‌ای دارد. با ادامه‌ی این فعالیت‌ها، سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم در مرکز این کهکشان‌ها‌ی جوان به‌وجود می‌آید که اندازه‌ی آن بیش از حد انتظار است. در این موقعیت، سیاه‌چاله‌ی بزرگ مواد بلعیده‌شده را روی کهکشان آبی می‌ریزد و با این کار، تشکیل ستاره‌ها‌ی بیشتر را متوقف می‌کند.

ازآنجاکه اندازه‌ی کهکشان بسیار کوچک است، این فوران سیاه‌چاله تشکیل ستاره‌ها را تنها در مرکز آن متوقف نمی‌کند؛ بلکه از رشد کهکشان در همان سن پایین جلوگیری می‌کند. بنابر‌این جمعیت ستاره‌های جوان آبی که کهکشان را زیبا می‌کردند، از بین می‌روند و تنها ستاره‌ها‌ی پیر و کم‌نور قرمزرنگ از آن‌ها باقی می‌ماند که فعالیت بسیار کمی نیز می‌کنند. همین اتفاق کهکشان آبی را به کهکشان قرمز تبدیل می‌کند که به‌دلیل فعالیت‌ها‌ی قدیم، سیاه‌چاله‌ی عظیمی در مرکز آن باقی مانده‌ است.

آیا این داستان درباره‌ی کهکشان‌ها‌ی کوچک و سیاه‌چاله‌ی بزرگ درون آن‌ها واقعیت‌ دارد؟ ما تنها چند نمونه از این کهکشان‌ها را دیده‌ایم و بدون اطلاعات بیشتر نمی‌توانیم به نتایج قطعی برسیم. با‌این‌حال، این داستان بسیار قانع‌کننده‌ است و می‌تواند کلیدی برای داستان مداوم میان کهکشان‌ها و سیاه‌چاله‌ها‌ی آن‌ها باشد.

هفت‌سالگی مریخ‌نورد کیوریاسیتی و هفت حقیقت شگفت‌انگیز درباره آن

مریخ‌نورد کیوریاسیتی ناسا که تاکنون موفق شده است نشانه‌های حیات ازجمله آب و متان را در مریخ کشف کند، امسال هفت ساله شد.

هفت سال از حضور مریخ‌نورد کیوریاسیتی در خاک سیاره‌ی سرخ می‌گذرد. این مریخ‌نورد درست در شب ۵ اوت ۲۰۱۲، پس از سفری ۶ ماهه به خانه‌ی جدید خود، مریخ رسید و در دهانه‌ی گیل فرود آمد. پس‌ از این موفقیت بی‌سابقه، فریادهای شادی در بخش کنترل مأموریت آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در پاسادنای کالیفرنیا برخاست و حتی به اشک شوق انجامید.

کیوریاسیتی از آن زمان با قدرت و مستحکم کار خود را آغاز کرد. پس از آپورچونیتی که ۱۵ سال دوام آورد، کیوریاسیتی، تنها مریخ‌نورد موجود روی سطح سیاره‌ی سرخ محسوب می‌شود. کیوریاسیتی هم مانند آپورچونیتی بسیار فراتر از انتظار عمل کرده است. این مریخ‌نورد برای مأموریتی دوساله برنامه‌ریزی ‌شده بود؛ اما عملکرد آن به‌قدری موفق بود که مأموریتش در دسامبر ۲۰۱۲ تا مدتی نامعلوم تمدید شد.

کیوریاسیتی تاکنون ۲۱ کیلومتر از دهانه‌ی گیل را پیموده، ۳۸۶ متر از کوه شارپ بالا رفته، چشم‌های رباتیکش را به بخش‌هایی دوخته است که تاکنون هیچ انسانی موفق نشده آن را ببیند، طعم باد و خاک مریخ را چشیده و گنجینه‌ای ارزشمند از داده‌ها را به خانه ارسال کرده است. حالا به‌مناسبت هفت‌سالگی کیوریاسیتی بد نیست با هفت حقیقت جالب درباره‌ی آن آشنا شوید.

۱. آب مایع در مریخ

امروزه، وجود آب مایع در مریخ به امری بدیهی تبدیل شده است؛ اما در سال ۲۰۱۳، کشف بزرگی به‌شمار می‌رفت. کیوریاسیتی اولین کاوشگری بود که موفق شد تجمع آب مایع در زیر سطح سیاره‌ای را کشف کند که تصور می‌رفت دنیایی خشک باشد. در ابتدا گمان می‌شد دهانه‌ی گیل در گذشته‌ی دور دریاچه‌ای بزرگ بوده است و بالاخره با اکتشافات کیوریاسیتی وجود آب مایع زیر سطح آن اثبات شد.

ابزار مدارپیماهای دیگر هم شواهدی برای وجود آب پیدا کرده بودند و درک انسان از مریخ به‌عنوان دنیایی خشک و بی‌حاصل را به چالش کشیده بودند و بدین‌ترتیب زمینه‌ای برای تلاش‌های آینده‌ی انسان برای مستعمره‌سازی مریخ فراهم کردند.

۲. عناصر حیات

یکی از اولین یافته‌های مریخ‌نورد کیوریاسیتی احتمال وجود حیات میکروبی مریخی در زمان‌های دور بود. دانشمندان براساس نمونه‌های حفاری‌شده از سنگ‌بسترها موفق شدند سولفور، نیتروژن، هیدروژن، اکسیژن، فسفر و کربن را کشف کنند. مواد شیمیایی مهم دیگری هم در این سنگ‌ها وجود داشتند که همه از عناصر سازنده‌ی DNA هستند. برپایه‌ی چگونگی شکل‌گیری حیات در زمین و شواهد مربوط به محیط آبی مریخ در روزگار گذشته، احتمالا مریخ زمانی سیاره‌ای سکونت‌پذیر بوده است.  مایکل میر می‌گوید:

سؤال اصلی این مأموریت آن است که آیا مریخ محیطی سکونت‌پذیر داشته است؟ براساس آنچه از زمین می‌دانیم، پاسخ مثبت است.

۳. کشف بور

کیوریاسیتی اولین کاوشگری بود که ماده‌ی معدنی بور را در سطح مریخ کشف کرد. کیوریاسیتی حین بالارفتن از کوه شارپ توانست رگه‌هایی از این ماده‌ی معدنی را شناسایی کند. دلیل وجود بور براساس شواهد موجود در زمین و مخازن این ماده‌ی معدنی، فرایند تبخیر است. بور موجود در مریخ در دمای صفر تا ۶۰ درجه‌ی سانتی‌گراد به‌شکل محلول در آب بوده و سپس، خشک شده است. این بازه‌ی دمایی، دمای مناسبی برای سکونت است و ثابت می‌کند مدت‌ها قبل در مریخ آب وجود داشته است. البته، هنوز شواهد مستقیمی از وجود میکروب‌های مریخی در دست نیست؛ اما با این شواهد ممکن است روزی پازل سکونت‌پذیری مریخ کامل شود.

۴. وجود متان در مریخ

کیوریاسیتی به‌مرور زمان، سطوح متغیر متان را در مریخ کشف کرد. البته، حجم متان کشف‌شده‌ در مریخ به‌اندازه‌ی متان زمین نبود؛ اما همین مقدار ذهن را درگیر می‌کند. بخش زیادی از متان روی زمین به‌واسطه‌ی فرایندهای بیولوژیکی تولید می‌شود؛ بنابراین می‌تواند نشانه‌ای برای حیات میکروبی زیر سطح مریخ باشد.

دلیل وجود متان در مریخ شاید عامل بیولوژیکی باشد

البته در نقاط دیگر منظومه‌ی شمسی، متان براساس فرایندهای زمین‌شناسی تولید می‌شود؛ بنابراین نمی‌توان با این فرضیه لزوما به نتیجه رسید. دانشمندان سیاره‌ای و اخترفیزیک‌دانان مشغول بررسی این پدیده هستند؛ ازاین‌رو، صادقانه باید گفت دلیل وجود متان در مریخ هنوز به‌صورت راز باقی مانده است.

۵. ترکیب‌های زیستی

درست در سال گذشته، مریخ‌نورد کیوریاسیتی شواهد کاملی درباره‌ی وجود ترکیب‌های زیستی روی مریخ ارائه داد. در نمونه‌های حفاری‌شده، ترکیب‌هایی مثل تیوفن ۲ و ۳، متیل تیوفن، متانیتول و دیمتیل سولفید کشف شدند که نشان می‌دهند مواد زیستی داخل سنگ‌های آهکی مریخ به سنگ‌های آهنگ (مادستون) زمین نزدیک هستند. توماس زوربوخن، دانشمند ناسا، درباره‌ی این موضوع می‌گوید:

با توجه به این یافته‌های جدید، مریخ شواهد جدیدی از حیات را به ما نشان می‌دهد.

۶. آسمان معکوس

امروزه، تفاوت آسمان مریخ و زمین بر کسی پوشیده نیست و به‌لطف کیوریاسیتی، انسان‌های روی زمین موفق شدند غروب مریخی را ببینند. برخلاف زمین که آسمان در روز آبی است و در غروب قرمز می‌شود، آسمان مریخی در روز قرمز است و در غروب آبی می‌شود.

معمولا در غروب زمین، طول‌موج‌های آبی‌طیف را مولکول‌های گازی جوّ پراکنده می‌کنند؛ اما حجم مولکول‌های گاز در جوّ مریخ کمتر است. درعوض، میزان گردوغبار فراوان مریخ باعث پراکندگی طول‌موج‌های قرمز می‌شود؛ درنتیجه با پایین‌رفتن خورشید، آسمان آبی می‌شود.

۷. دو ماه، دو خورشیدگرفتگی

مریخ دو ماه دارد: فوبوس و دیموس که با سرعت زیادی به دور آن می‌چرخند. دیموس هر ۳۰.۳ ساعت به دور مریخ می‌چرخد؛ درحالی‌که فوبوس تنها در ۷.۶۵ ساعت مدار مریخ را کامل می‌کند. بدین‌ترتیب خورشیدگرفتگی‌های زیادی رخ می‌دهند که کیوریاسیتی موفق شد یکی از آن‌ها را ثبت کند.

ظاهر این خورشیدگرفتگی‌ها با خورشیدگرفتگی‌های زمینی متفاوت هستند: گویا تنها یک سنگ از مقابل خورشید عبور می‌کند و نور آن مسدود نمی‌شود. دلیل این پدیده هم زمین است. ماه و خورشید در فواصل دقیقی از یکدیگر قرار دارند؛ به همین دلیل، از آسمانِ زمین تقریبا یک اندازه به‌نظر می‌رسند. باوجوداین، گاهی اوقات با تغییر پرسپکتیو می‌توان بیشتر به شگفتی‌های زمین پی برد. دانشمندان امیدوار هستند کیوریاسیتی تا سال‌های طولانی بتواند از رازهای مریخ پرده بردارد.

کیوریاسیتی با مشکلات مختلفی روبه‌رو شده؛ اما سلامت کلی خود را حفظ کرده است و حالا این مریخ‌نورد به مأموریت خود ادامه می‌دهد. طول عمر ابزار MMRTG (مبدل برقی‌حرارتی رادیوتلسکوپی چندمنظوره) که حرارت رادیواکتیو را به برق تبدیل می‌کند، ۱۴ سال است.

کیوریاسیتی به‌لطف منبع توان هسته‌ای، مقاومت بیشتری دربرابر طوفان‌های گردوغبار مریخ دارد. سال‌ گذشته، یکی از این طوفان‌ها به مرگ مریخ‌نورد آپورچونیتی منجر شد. در آینده‌ای نزدیک، مریخ‌نورد کیوریاسیتی میزبان دو مریخ‌نورد دیگر در سیاره‌ی سرخ خواهد بود: مریخ‌نورد مارس ۲۰۲۰ که طراحی آن براساس کیوریاسیتی است و مریخ‌نورد اروپایی‌روسی اگزومارس که هر دو قرار است در فوریه‌ی ۲۰۲۱ پرتاب شوند.

مارس ۲۰۲۰ و اگزومارس (رزالین فرانکلین)، گام‌های بعدی جست‌وجوی حیات روی سیاره‌ی سرخ را خواهند برداشت. مأموریت ۲.۵ میلیارد دلاری کیوریاسیتی متمرکز بر ارزیابی سکونت‌پذیری مریخ است؛ اما دو مریخ‌نورد آینده علائم واقعی حیات ازجمله جانداران باستانی سیاره‌ی سرخ را بررسی می‌کنند.

در زمان مأموریت کیوریاسیتی، فضاپیماها و کاوشگرهای دیگری هم به مریخ رسیده‌اند. فضاپیمای MAVEN ناسا و مدارپیمای مریخی هند هر دو در سپتامبر ۲۰۱۴ به مریخ رسیدند و مدارپیمای ردیاب گاز اگزومارس (TGO) هم در اکتبر ۲۰۱۶ به مریخ رسید. ناگفته نماند سطح‌نشینی به‌نام اسکیاپارلی که با TGO پرتاب شده بود، طی فرود به سطح مریخ برخورد کرد. در نوامبر ۲۰۱۸، سطح‌نشین اینسایت ناسا نیز نزدیک به استوای مریخ فرود آمد تا نقشه‌ای دقیق را از داخل این سیاره تهیه کند.

توفان‌ های گردوغباری؛ کابوس ماموریت‌های فضایی سفر به ماه

توفان‌های گردوغباری؛ کابوس ماموریت‌های فضایی سفر به ماه

فرود سطح‌نشین‌های قمری روی سطح ماه با چالش‌ بلندن شدن گردوغبار همراه است و این آینده ماموریت‌های فضایی برای تسخیر ماه را در هاله‌ای از ابهام فرو می‌برد.

فرود انسان روی ماه می‌تواند با آلودگی‌های زیادی همراه باشد؛ این درسی است که فضانوردان آپولو از مأموریت خود آموختند. فعال‌سازی موتور راکت برای فرود فضاپیما باعث بلند شدن مقدار زیادی گردوغبار می‌شود؛ این گردوغبارهای پرسرعت می‌توانند تا مسافت‌های دوردست ماه توزیع شوند و حتی به فضاپیماهای مستقر در مدار ماه خسارت وارد کنند. به‌گفته‌ی برخی مهندسان اگر بشر واقعا به‌دنبال فرستادن افراد بیشتری روی ماه است باید به‌دنبال چاره‌ی این مشکل باشد.

بسیاری از کاوشگرهای فضایی تحت تأثیر گردوغبارهای ماه قرار گرفته‌اند. قطر ماه تقریبا یک‌چهارم قطر زمین و جاذبه‌ی آن یک‌ششم زمین است. ماه فاقد جو است درنتیجه اجرام کوچک به‌راحتی می‌توانند در خلاء معلق شوند و مدتی طول می‌کشد تا به سطح ماه برسند؛ بنابراین در صورت فعال‌سازی موتورهای راکت در بازه‌ای مشخص و فرود روی سطح، آلودگی‌های سطح ماه با سرعت هزاران متر بر ثانیه تا صدها کیلومتر آن‌طرف‌تر پخش می‌شوند.

مجموعه‌ی فرودهای آپولو بین دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ به‌اندازه‌ای قدرتمند نبودند که گردوغبار وحشتناکی را به وجود بیاورند؛ اما امروزه ناسا می‌خواهد به‌قصد ماندن، به ماه برود. انسان برای توسعه‌ی حضور خود در ماه نیاز به فرودهای متعددی دارد که با هدف انتقال افراد، محموله، سکونتگاه‌ها و بسیاری از موارد دیگر به ماه انجام خواهند شد.

لاکهید مارتین

بدون تغییر در زیرساخت‌ها امکان افزایش گردوغبار و درنتیجه وارد شدن خسارت به فضاپیماهای مدار ماه، نقاط فرود آپولو و حتی پایگاه‌های آینده‌ی ناسا وجود دارد؛ این اتفاق همچنین می‌تواند به افزایش تنش میان کشورهایی منجر شود که دارای پایگاه‌های نزدیک به یکدیگر هستند. به‌گفته‌ی فیل متزگر، فیزیکدان سیاره‌ای دانشگاه فلوریدای مرکزی که در ناسا به بررسی تأثیر راکت‌ها بر اجرام نجومی پرداخته است: «ظرفیت تنش جدی میان کشورها بر سر این مسئله وجود دارد.»

گردوغبار ماه به کابوس فضانوردهای آپولو تبدیل شده بود. لباس فضانوردها پر از گردوغبار شده بود که به‌مرور به فرسایش مواد آن منجر می‌شود. علاوه بر این مقدار زیادی گردوغبار روی تجهیزات فضانوردها ازجمله دوربین‌ها، رادیاتورها، دکمه‌ها و موارد دیگر را پوشانده بود و گردوخاکی که به دلیل فرود آن‌ها روی سطح به وجود آمده بود، مانع از دیدن اطراف می‌شد.  به‌گفته‌ی یوجین سرنان فضانورد آپولو ۱۷ در سال ۱۹۷۳:

فکر می‌کنم یکی از دشوارترین و محدودکننده‌ترین ابعاد اکتشافات ماه، گردوغبار و چسبندگی آن به همه‌چیز  ازجمله پوست، لباس فضایی، فلز و هرچیز دیگر باشد. حل این مشکل یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیش روی مأموریت‌های اکتشافی ماه است؛ به‌ویژه اگر انسان قصد اقامت در ماه را داشته باشد.

گردوغبار حتی قبل از خارج شدن فضانوردها از ماه نشین هم مشکل‌ساز شد و درست از زمان روشن شدن موتور فرود آغاز شد. اگر روی زمین، موتور راکت منجر به پخش مقداری غبار، سنگ‌ یا شن شود، جو ضخیم اطراف زمین سرعت ذره‌های کوچک‌تر را کاهش می‌دهد، درحالی‌که ذره‌های بزرگ‌تر،  به‌سرعت مقاومت باد را می‌شکنند و به فاصله‌های دورتری می‌رسند. در سطح ماه این فرایند برعکس است. هیچ هوا یا جوی در اطراف ماه وجود ندارد؛ بنابراین اگر ذرات با سرعت بالایی بلند شوند، حتی ذرات کوچک هم با بیشترین سرعت حرکت می‌کنند و می‌توانند به دورترین فاصله‌ها برسند، درحالی‌که سنگ‌های بزرگ‌تر زودتر سقوط می‌کنند.

گرد و غبار قمری

حرکت ذرات دقیقا هنگام فرود در سطح ماه رخ می‌دهد. مهندسان به لطف درس‌هایی که از مأموریت آپولو گرفتند به این نتیجه رسیدند که سطح‌نشینی تقریبا هم‌اندازه با ماژول ماه‌نشین آپولو (که قادر به فوران گاز با قدرت ۲۴۰۰ متر برثانیه باشد) می‌تواند سنگ‌ها و ذره‌های کوچک را با سرعت ۱۰ الی ۱۰۰ متر بر ثانیه جابه‌جا کند و آن‌ها را به فاصله‌های بسیار دوردستی بفرستد (تا فاصله‌ای به‌اندازه‌ی شش زمین فوتبال)؛ اما گردوغبار و شن به دلیل سبکی می‌‌توانند به‌سرعت ۱۰۰۰ متر بر ثانیه هم برسند و تا صدها کیلومتر آن‌طرف‌تر پخش شوند (حتی ممکن است در سراسر ماه پخش شوند). هر نوع ماشین یا تجهیزاتی که در مسیر این ذرات پرسرعت قرار بگیرد ممکن است به‌شدت خسارت ببیند. به‌گفته‌ی متزگر:

اگر این اتفاق در زمان و مکان بدی رخ دهد، این ذرات می‌توانند به فضاپیماهای مستقر در مدار ماه آسیب بزنند.

فضانوردان آپولو ۱۲ هنگام فرود بر سطح ماه در نوامبر ۱۹۶۹ با این مشکل روبه‌رو شدند. آن‌ها عمدا نزدیک به کاوشگر رباتیکی به نام Suveyor 3 فرود آمدند که ناسا در سال ۱۹۶۷ آن را به ماه فرستاده بود. وقتی فضانوردان می‌خواستند قطعات کاوشگر را با خود به زمین بازگردانند، متوجه شدند Surveyor 3 کاملا زیر غبار ناشی از فرود مدفون شده است. متزگر که سرپرستی تیم اکتشافی کاوشگر Surveyor 3 را بر عهده داشت، می‌گوید:

خاک ماه کاملا به اعماق سطح سورویر نفوذ کرده بود به‌طوری‌که خرابی‌های سطح فضاپیما کاملا واضح بود.

سطح نشین بلومون

این وضعیت ممکن است در آینده‌ای نزدیک یعنی در مأموریت ناسا برای بازگشت به ماه بدتر شود، زیرا بعضی از سطح‌نشین‌های پیشنهادی شرکت‌های خصوصی مانند بلو ارجین، لاکهید مارتین و اسپیس‌ایکس بسیار بزرگ‌تر از سطح‌نشین‌های آپولو هستند و فرود آن‌ها روی ماه می‌تواند به‌معنی حرکت گردوغبارهای سطحی با سرعت بیشتری باشد. متزگر می‌گوید:

وضعیت بدتر می‌شود. ممکن است شن‌های سطح ماه حتی به مدار اطراف خورشید هم برسند. ذرات بزرگ‌تری مثل ماسه هم در فاصله‌های دورتر پراکنده می‌شوند. اگر نزدیک به پایگاه خود فرود بیایید، ممکن است ذرات به‌سرعت گلوله به پایگاه برخورد کنند.

سرعت پخش گرد و غبار ماه با سرعت شلیک گلوله برابر است

سرعت‌ بالای ذرات، برای سکونتگاه‌های آینده‌ی ناسا یا دیگر سازمان‌های فضایی خبر بدی خواهد بود و از طرفی دیگر برای بقایای تاریخی ماه هم مشکل‌ساز خواهد شد. یکی از اهداف باستان‌شناسان فضایی، حفظ موقعیت‌های فرود آپولو برای بررسی‌های آینده است.  به‌گفته‌ی بث اولیری، باستان‌شناس فضایی دانشگاه ایالتی نیومکزیکو: «نکات زیادی وجود دارد که در مورد فرودهای دهه‌ی ۱۹۶۰ نمی‌دانیم.» یکی از بررسی‌ها موردعلاقه‌ی اولیری، مقایسه‌ی فناوری فضاپیمای رباتیک شوروی با فضاپیماهای آمریکایی است؛ اما این کار در صورتی میسر خواهد بود که بخش‌های باقیمانده از فرود دست‌نخورده باقی بمانند. او می‌گوید:

این کار باید در موقعیت اصلی آپولو انجام شود. بااینکه با برداشتن آثار می‌توان به ثبت و نگه‌داری آن‌ها در موزه پرداخت اما یکپارچگی محل فرود برهم می‌خورد.

علاوه بر این، اولیری نگران قطعات سخت‌افزاری و همچنین آثاری مثل ردپا است که فضانوردها روی خاک ماه به‌جا گذاشته‌اند. او می‌گوید هر اثری روی ماه در معرض خطر تخریب عوامل بیرونی مثل باد است که توسط نیروهای ‌فرسایشگر رخ می‌دهد. روش و محل نامناسب فرود فضاپیما می‌تواند این آثار را از بین ببرد.

یک روش برای حفظ ماشین‌آلات و فضاپیماهای گذشته، فرود در فاصله‌ی دوری از آن‌ها است؛ به‌این‌ترتیب دست‌نخورده باقی می‌مانند؛ اما پژوهشگرها هنوز موفق به محاسبه‌ی کمترین فاصله‌ی ممکن نشده‌اند. متزگر و تیمی از پژوهشگرها در سال ۲۰۱۱ برای رسیدن به راه‌حل حداقل فاصله‌ی ممکن از موقعیت‌های فرود آپولو تلاش کردند؛ آن‌ها فاصله‌ی ۲ کیلومتری را توصیه کردند؛ اما به‌گفته‌ی متزگر این فاصله دلخواه است و هیچ فاصله‌ی امنی به دست نیامده است.

اپولو ۱۱

ازآنجاکه سطح‌نشین‌ها ظرفیت پخش غبار به‌صورت سراسری را دارند باید حداقل میزان خسارت مجاز را برای آن‌ها مشخص کرد. ربات‌های قمری می‌توانند تا حدی بمباران ذرات را کنترل کنند. درواقع، غبارهای میان‌سیاره‌ای همیشه روی ماه می‌نشینند؛ اما هنوز میزان خسارت‌های انسانی مجاز مشخص نیستند. به‌گفته‌ی متزگر:

تا فاصله‌ی مشخصی، میزان خرابی نسبت به خسارت‌های طبیعی، قابل‌چشم‌پوشی است؛ اما هنوز نتوانستیم به فاصله‌ی دقیق پی ببریم

به عقیده‌ی متزگر، ناسا و دیگر شرکت‌های تجاری باید قبل از آنکه فرود روی ماه به امری روتین تبدیل شود، صفحات مخصوص فرود بسازند؛ اما این راه‌حل هم با مشکلاتی همراه است. ساخت صفحه‌ی فلزی پیش‌ساخته و نصب آن روی سطح ماه نیازمند سوخت و سرمایه‌ی هنگفتی است. گزینه‌ی دیگر استفاده از ابزار مایکروویو یا دیگر ابزار حرارتی برای ذوب خاک ماه و تبدیل آن به زمینی مسطح است اما این کار هم نیازمند استفاده از فناوری آزمایشی است.

به‌طورکلی، هرکدام از راه‌حل‌ها نیازمند فناوری‌های جدید و پیچیده‌ای هستند و به‌این‌ترتیب، پیچیدگی و هزینه‌های مأموریت‌های ماه افزایش خواهند یافت. با توجه به هزینه‌های بالای مأموریت بازگشت‌ به ماه، ممکن است ناسا و شرکت‌های تجاری دیگر این مرحله را نادیده بگیرند. به همین دلیل به عقیده‌ی متزگر زمان آن رسیده است که کشورها بر سر ریسک بالای خسارت فرود روی ماه به توافق برسند.

علاوه بر فضاپیمای آپولو از ایالات‌متحده، چین و روسیه هر دو ربات‌هایی را به ماه فرستادند و فضاپیماهای کشورهای دیگری مثل هند و ژاپن به سطح ماه برخورد کرده‌اند؛ بنابراین فضاپیماها یا بقایای آن‌ها صرف‌نظر از اندازه‌ی فضاپیماهای بعدی، در معرض خطر گردوغبار قرار دارند. به‌گفته‌ی متزگر:

معتقدم به  توافقی بین‌المللی نیاز داریم که براساس آن تمام کشورها از روی وسایل یکدیگر غبارزدایی کنند. اگر نتوانیم به این توافق برسیم، فرود روی برخی نقاط ماه امکان‌پذیر نخواهد بود و به‌این‌ترتیب کشورها می‌توانند مدعی قلمرو شوند.

ایالات‌متحده هنوز هم سال‌ها با سفر‌های مکرر به ماه فاصله دارد، بنابراین قبل از بالا گرفتن تنش‌های بین‌المللی برای حل این مشکل به زمان نیاز دارد؛ اما اگر ناسا و شرکت‌های فضایی نسبت به اقامت انسان در ماه جدی باشند، باید با ذراتی که سطح ماه را می‌پوشانند هم آشنا شوند، زیرا فضاپیماهای آن‌ها خواسته یا ناخواسته، خاک را در سراسر ماه پخش می‌کنند.

اسپیس ایکس به‌زودی طراحی جدید استارشیپ را رونمایی می‌کند

اسپیس ایکس به‌زودی طراحی جدید استارشیپ را رونمایی می‌کند

به‌گفته‌ی ایلان ماسک، در روزهای آتی نسخه‌ی به‌روزرسانی‌شده‌ای از فضاپیمای استارشیپ رونمایی خواهد شد.

اسپیس‌ایکس اعلام کرد به‌زودی به‌روزرسانی‌هایی از طراحی فضاپیمای استارشیپ معرفی خواهد کرد که قرار است در آینده& انسان را به ماه و سپس مریخ ببرد. ایلان ماسک، بنیان‌گذار و مدیرعامل اجرایی شرکت اسپیس‌ایکس، قبلا وعده داده بود بعد از آزمایش پرواز آزاد نسخه‌ی آزمایشی این فضاپیما موسوم به استارهاپر (Starhopper)، آخرین تغییرات طراحی استارشیپ را نیز رونمایی کند. این فضاپیما به‌تازگی اولین پرواز آزاد خود را تکمیل کرد. این نقطه‌‌ی عطف پنجشنبه‌ی هفته‌ی گذشته در تأسیسات شرکت در نزدیکی بوکاچیکا ویلیج تگزاس اتفاق افتاد. به‌گفته‌ی ماسک، اسپیس‌ایکس احتمالا تا اواسط اوت (اواخر مرداد) این تغییرات را رونمایی می‌کند.

بنیان‌گذار اسپیس‌ایکس در توییت هفته‌ی گذشته‌اش نوشت:

 اکنون که استارهاپر پرواز کرد، احتمالا طراحی استارشیپ نیز در مدت دو هفته به‌روزرسانی می‌شود.

ماسک برای اولین‌بار در خلال کنگره‌ی فضانوردی بین‌المللی (IAC) مکزیک در سپتامبر ۲۰۱۶ (مهر ۱۳۹۵)، بعد از ارائه‌ی توضیحاتی درباره‌ی طرح بزرگش برای استعمار مریخ، جزئیاتی از این فضاپیما را معرفی کرد. در آن زمان، این فضاپیمای ۱۰۰ سرنشین‌دار و دارای قابلیت کامل چندبار مصرف‌ به‌همراه تقویت‌کننده (بوستر) بزرگش «سامانه‌ی حمل‌و‌نقل بین‌سیاره‌ای» (ITS) نام داشت.

ماسک در کنگره‌ی فضانوردی سال ۲۰۱۷ که این‌بار در آدلاید استرالیا برگزار می‌شد، آخرین جزئیات طرح استعمار مریخ اسپیس‌ایکس را معرفی کرد. سپس، به خبرنگاران گفت ITS به BFR، سرواژه‌ی «موشک بزرگ فالکون» (Big Falcon Rocket) و فضاپیما نیز به BFS، سرواژه‌ی «فضاپیمای فالکون بزرگ» (Big Falcon Spaceship)، تغییرنام داده است.

بنیان‌گذار اسپیس‌ایکس در سپتامبر ۲۰۱۸ نیز به‌روزرسانی دیگری انجام داد و اعلام کرد این موشک‌فضاپیما روی‌هم ۱۱۸ متر ارتفاع خواهند داشت. براساس گفته‌های ماسک، موشک‌فضاپیما مذکور ۱۱ درصد از پیش‌بینی قبلی بلندتر است. همچنین، گفت موشک فالکون بزرگ از باله‌های بزرگی در نزدیکی دُم خود برخوردار خواهد بود که به‌ وسیله‌ی نقلیه کمک می‌کند با سهولت بیشتری از جوّ کرات دیگر عبور کند و روی سطح با امنیت فرود بیاید. ایلان ماسک افزود یک پایه‌ی دیگر نیز به‌گونه‌ای به فضاپیما اضافه خواهد شد تا شبیه موشک‌های کتاب کمیک «کاشفان روی ماه» (Explorers on the moon) از سری کتاب‌های مصور «ماجراهای تن‌تن و میلو» چاپ سال ۱۹۵۴ شود.

دو ماه بعد، ماسک تغییرنام دیگری را نیز اعلام کرد که BFS اکنون استارشیپ و BFR هم سوپر هوِی (Super Heavy) نام خواهد داشت. آن‌طورکه پیش‌بینی شده است، فضاپیمای استارشیپ از موتور نسل ششم اسپیس‌ایکس موسوم به رَپتور (Raptor) بهره خواهد برد و موشک سوپر هِوی نیز به ۳۵ موتور رَپتور و جایگاهی برای تعبیه دو موتور اضافی دیگر در صورت نیاز مجهز خواهد بود. همان‌طورکه از شواهد پیداست، کلِ طراحی ممکن است تغییر کند؛ بنابراین، باید صبر کنیم و ببینیم ماسک در به‌روزرسانی طراحی آینده چه تغییراتی را اعلام می‌کند.

اسپیس‌ایکس می‌خواهد در آینده، استارشیپ و سوپر هِوی تمامی وظایف شرکت را برعهده بگیرد؛ از پرتاب ماهواره‌های (مشتریان تجاری‌دولتی) تا حمل فضانوردان به ماه و سپس مریخ و حتی انجام سفرهای نقطه‌به‌نقطه روی زمین. درنتیجه، اسپیس‌ایکس سرانجام دیگر وسایل نقلیه‌ی کارآمد خود مانند موشک‌های فالکون ۹ و نسخه‌ی قوی‌تر و جدیدترش، فالکون هِوی و نسخه‌های محموله و خدمه‌ی کپسول فضایی دراگون را از رده خارج خواهد کرد.

این موضوعی است که ایلان ماسک در مصاحبه‌ی اخیرش با نشریه‌ی تایم نیز اذعان کرده بود. او در بخشی از مصاحبه به جفری کلوگر، خبرنگار فضایی این نشریه، گفته بود:

 فکر می‌کنم عموما برای شرکت سازنده‌ی فناوری، این ایده بهتر است که تلاش کند تا بتواند محصولات خودش را در سریع‌ترین زمان از رده خارج کند. این مسئله کمی ناراحت‌کننده است؛ چراکه کارهای زیادی روی فالکون ۹ و فالکون هِوی و دراگون انجام دادیم؛ اما درواقع، آنچه باید انجامش دهیم، این است که همه‌ی آن‌ها را در سریع‌ترین زمان ممکن از رده خارج و روانه‌ی موزه کنیم.

اسپیس‌ایکس قصد دارد با استفاده از استارشیپ و سوپر هِوی از اوایل سال ۲۰۲۱ ماهواره‌های مشتریان خود را به مدار زمین ارسال کند. در اولین مأموریت سرنشین‌دار زوج فضایی استارشیپ و سوپر هِوی، یوساکو مائزاوا، میلیاردر ژاپنی و احتمالا ۶ تا ۸ هنرمند دیگر را در سال ۲۰۲۳ به سفری به دور ماه خواهد برد.

فضاپیمای آزمایشی استارهاپر که تا‌به‌حال سه‌بار از زمین بلند شده است، علاوه‌بر پرواز هفته‌ی گذشته، به‌گفته‌ی ایلان ماسک، در پرواز آخر به ارتفاع ۲۰ متری رسیده است. این وسیله‌ی نقلیه در اوایل آوریل (اواخر اردیبهشت) دو آزمایش را پشت‌سر گذاشت که در هر دو پرواز مختصر، به‌دلایل امنیتی به‌وسیله‌ی تسمه‌های ویژه‌ای به زمین متصل شده بود؛ اما آزمایش هفته‌ی گذشته یک پرواز آزاد بود. در آزمایش پنجشنبه گذشته که در ساعت ۲۳:۴۵ به وقت محلی شروع شد، فضاپیما لحظاتی پس از شناوری به‌آرامی روی سکوی فرود نشست و کل پرواز حدود ۱۰ ثانیه طول کشید.

منبع SPACE