دو ماموریت جدید ناسا: ارسال پهباد به تایتان و نمونه‌برداری از ستاره‌ی دنباله‌دار

تایتان، قمری نسبتا بزرگ و هم اندازه ی سیاره ی عطارد است و تنها مکان در سامانه ی خورشیدی محسوب می شود که همانند زمین، اتمسفری نازک دارد و سطح دریاچه های آن، پر از مایعات است. اما علاوه بر آبی که در زیر سطح تایتان قرار گرفته است، روی سطح این قمر نیز دریاچه هایی وجود دارند که حاصلباران های هیدروکربنی مملو از اتان و متان هستند. این ها همان مولکول های آلی هستند که می توانند پایه های حیات را شکل دهند. تا به این لحظه،۵۳قمر سیاره ی زحل نام گذاری شده اند و تایتان، بزرگ ترین آن ها است و شباهت زیادی به گذشته ی زمین دارد.

ماموریت جدیدناسا، پرواز اژدها(Dragon fly)یاسنجاقکنام دارد که از بین۱۲پیشنهادافق های نو(New Horizons)، انتخاب شده است. پروژه ی سنجاقک، درسال۲۰۲۰اجرایی خواهد شد.اخیرا آژانس فضایی ایالات متحده، دو فینالیست رقابتبرنامه یمرزهای نو(New Frontiers)را اعلام کرد. برنامه ی مرزهای نوشامل مجموعه ای از ماموریت های فضایی است که توسطناسابا هدف کاوشگری چندینسیاره ی منظومه ی شمسی مثل مشتری،زهره وسیاره ی کوتوله ی پلوتوبرنامه ریزی شده است. ناسا دانشمندان داخلی و نیز بین المللی را به ارائه ی پیشنهادهایشان در این زمینه تشویق می کند.

پروژه ی پرواز اژدها وسزار(Caesar)، دو پروژه ای است که ناسا قصد سرمایه گذاری روی آنها دارد. پروژه ی اول کاوش در قمر سیاره ی زحل و پروژه ی دوم نمونه برداری از ستاره ی دنباله دارچوریوموف-گراسیمنکو، خواهد بود.طرح سزار می تواند اطلاعات ارزشمندی درباره نحوه ی شکل گیری دنباله دار67Pو شرایط منظومه ی شمسی در نخستین مراحل تشکیل آن در اختیار دانشمندان قرار دهد. در حقیقت حتی این فرضیه نیز محتمل است که برخورد دنباله داری مشابه این نمونه، حیات را در سیاره ی زمین به وجود آورده باشد.یخ های موجود در دنباله دارها، حاوی اطلاعات خاص و ارزشمندی هستند که مشابه آن ها در هیچ کجایمنظومه ی شمسییافت نمی شود.

این فضاپیما باید در فضای اطراف تایتان پرواز و از لایه های مختلف اتمسفر اطراف این قمر، نمونه برداری کند. به باور دانشمندان، اتمسفر غلیظ تایتان در کنار وجود دریاچه ها و رودهای تشکیل شده از متان مایع، این محل را به یکی از مهم ترین مناطق دارای شرایط سکونت و حیات در منظومه ی شمسی تبدیل کرده است. تایتان، تمامی عناصر پایه ای را که برای شکل گیری حیات ضروری هستند، در خود جای داده است؛ از جمله ی آن ها می توان به کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن، فسفر، گوگرد و ذخایر هیدروکربن اشاره کرد که در برخی موارد، مقدار آن ها از مقدار موجود درزمین نیز بیشتر است.در زیر سطح تایتان، ترکیباتی از آب و آمونیاک وجود دارد.

هدف اصلی از پروژه ی پرواز اژدها در زمینه ی مواد شیمیایی، کشف حیات و بررسی قابلیت اسکان در تایتان است. برای این هدف پهباد سنجاقکی شکل، به طیف سنج اشعه ی گاما، حسگرهای اتمسفری و ژئوفیزیکی، دوربین های دیجیتال و طیف سنج جرمی، مجهز خواهند شد تا داده های به دست آمده را مورد بررسی قرار دهند.پروژه ی سنجاقک، شامل طرحی برای ساخت یک فضاپیمای مشابه پهپاد است که می تواند روی سطح تایتان، فرود آید و هدف اصلی آن نمونه برداری از این دنیای ناشناخته و جستجو برای مواد شیمیایی پیش فرض حیات، در این محل است. این مولکول ها می توانند تکامل یابند و به موجودات زنده تبدیل شوند.

این اقیانوس زیرسطحی در حقیقت یک لایه ی مایع است که حاوی ترکیباتی از آب یا آمونیاک است و در ژرفای بین۱۰۰تا۲۰۰کیلومتری از سطح تایتان قرار گرفته است. ساختار درونی تایتان از یک لایه ی یخی شکل گرفته که از هسته ی سنگی آن توسط یک لایه ی مایع جدا شده است. این ویژگی باعث می شود که سطح جامد تایتان از بادهای فصلی حاضر در اتمسفر آسیب نبیند. پهباد ناسا، ماموریت خود را با چرخیدن به دور سطح تایتان شروع خواهد کرد. هنگامی که یک محل فرود اولیه در تایتان انتخاب شود، پهباد ناسا با کمک یک چتر به آنجا فرود خواهد آمد. پهباد سنجاقکی شکل ناسا، در حالی که باتری های خود را با مولد ترموالکتریک رادیوایزوتوپی خود شارژ می کند، زمان زیادی را روی سطح این سیاره خواهد گذراند. این پهباد پس از شارژ باتری، می تواند ساعت ها پرواز کند و ده ها کیلومتر در هر پرواز بپیماید.

فضای چگالی تایتان و گرانش کم آن نسبت به زمین، اجازه می دهد چنین ماموریتی امکان پذیر باشد.در طی این پروازها، محل های احتمالی فرود برای کارهای علمی بیشتر، شناسایی خواهند شد. امسال، ستاره شناسان مولکولی را در جو تایتان کشف کردند که نقش مهمی را در تشکیل سلول ها ایفا می کند که گفته می شود شاید حیات به شکل ابتدایی در دمای منفی۲۹۰درجه ای این قمر، وجود داشته باشد.البته این دومین باری خواهد بود که ناسا کاوشگری به سطح تایتان می فرستد. در سال۲۰۰۴، فضاپیمای کاسینی قبل از آنکه موفق شود دقیق ترین عکس های موجود از سطح سیاره ی زحل را به ثبت برساند، کاوشگر هویگنس را برای فرود روی بزرگترین قمر زحل یعنی تایتان، پرتاب کرد.

فضاپیمای پژوهشیکاسینی،به منظور بررسی بیشتر تایتان به فضا فرستاده شد و در سال۲۰۰۴این فضاپیما به نزدیکی تایتان رسید و علاوه بر تهیه عکس هایی از نزدیکی تایتان، کاوشگر هویگنس امکان آزمایش هایی را نیز از سطح تایتان فراهم کرد که نتایج این آزمایش ها توسط کاسینی به زمین مخابره شد. سفر کاسینی و هویگنس، به زحل۷سال به طول انجامید. به لطف داده های کاسینی و هویگنس، آن چه امروز از زحل می دانیم بسیار بیش تر از گذشته است. قبل از این، بودجه هایی به سه پروژه ی دیگر اختصاص داده شده است که شامل ارسال کاوشگری برای تهیه ی اطلاعات از سیاره ی کوتوله ی پلوتون، تهیه ی نمونه ازسیارک بنو(Bennu)و کاوش پنجمین سیاره ی منظومه ی شمسی توسط فضاپیمای جونو، می شوند.

ناسا اعلام كرده است كه برنامه ای برای فرستادن یک فضاپيما به خارج از منظومه ی شمسی درسال۲۰۶۹دارد.در این ماموریت، یک فضاپیما به منظومه یآلفا قنطورس(Alpha Centauri)فرستاده می شود؛ منظومه ی معروفی که سیاره ی شبیه زمین،پروکسیما بی(Proxima b)، را در خود جای داده است. هنوز این طرح در مراحل اولیه و برنامه ریزی است و حتی نام آن هم مشخص نشده است. قدم بعدی ناسا برای اکتشاف در تایتان، ارسال یک پهباد به این قمر است. این پهباد۴ملخه"Quadrotor"نام دارد که به انواع حسگرها، دوربین و ابزارهای اکتشافی ناسا مجهز شده است و تنها۱۰کیلوگرم وزن دارد. این پهباد به وسیله ی یک بالون هسته ای به تایتان می رود و پس از رها شدن اکتشاف خود را آغاز خواهد کرد. ناسا امیدوار است توسط این پهباد، تصاویر و نمونه هایی را از قمر تایتان دریافت کند و اطلاعات بیشتری از آن به دست آورد.