زندگی در تیتان

زندگی در تیتان

آیا حیات در تیتان وجود دارد؟ به گفته یکی از زیست شناسان علوم سیاره ای، اگر حیات در تیتان وجود داشته باشد، به گونه ای نخواهد بود که انسان ها قادر به زندگی با یکی از ساکنین این قمر در یک اتاق باشند! دکتر ویلیام بینز در این رابطه می گوید: "هالیوود با بیگانگان تیتانی مشکلاتی خواهد داشت !! "

اگر روزگاری فضاپیمایی حامل یکی از این موجودات تیتانی بود، بدون شک گازهای ساتع شده از بدن او باعث مرگ هر جانداری درنزدیکی او می شد. در چنین شرایطی ، حتی کوچکترین حرکت درنفس یک جاندار تیتانی که در نزدیکی یک انسان قرار داشت، به شکل باورنکردنی برای انسان ها مخوف و وحشتناک می باشد. دکتر بینز در ادامه می گوید: با این حال از دیدگاه من این موضوع جالبی به نظر می رسد! غم انگیز نبود اگر عجیب ترین گونه های حیاتی که در کهکشان موفق به کشف آنها می شدیم، درست مثل ما بودند ، تنها با رنگ آبی و دم! (اشاره دارد به موجودات فضایی که در فیلم آواتار نمایش داده شده اند)

 

 

 
تیتان، یا تایتان، بزرگ‌ترین قمر کیوان (زحل- دومین سیاره بزرگ منظومه خورشیدی) است که در فاصله 1.4 میلیارد کیلومتری از خورشید واقع شده‌است.
این قمر در ۲۵ مارس ۱۶۵۵ توسط کریستین هویگنس هلندی کشف شد. تیتان توسط چشم غیر مسلح قابل رویت نیست ولی می‌توان آن را توسط تلسکوپ‌های آماتوری و یا حتی برخی دوربین‌های دو چشمی قوی مشاهده نمود. تیتان غالبا قمری با مشخصات سیاره خوانده می‌شود. تیتان دومین قمر بزرگ در سامانه خورشیدی است. اتمسفر تیتان غالبا از نیتروژن است با این حال دارای متان و اتان نیز می‌باشد. وجود باد و باران سطح تیتان را به شکلی مشابه سطح زمین تبدیل کرده‌است. ماهواره‌های زیادی وجود زیست و یا مراحل ابتدایی پیدایش شرایط پیشا-زیستی در تیتان را مورد کاوش قرار داده‌اند.

 


درحالی که دکتر بینز با اشاره به فیلم آواتار سرش را به حالت تایید تکان می دهد، تحقیقات این دانشمند نشان دهنده مشکلات فراوانی است که اگر روزگاری با موجودات بیگانه فضایی روبرو شویم به طور حتم خواهیم داشت. مشکلاتی فراتر از رویارویی بین فرهنگ ها و تمدن های ما. ملاقات بیگانگان فضایی بی شک اثرات مضر ناخواسته ای را برای یکی و یا هردو طرف (انسان ها و موجودا ت فضایی) خواهد داشت.

 

 

بینز در حال حاضر در حال تحقیق در رابطه با اشکال شیمیایی حیات و درک طبیعت خارق العاده آن می باشد. زندگی در تیتان (بزرگترین قمر سیاره زحل) دربرگیرنده یکی از عجیب ترین سناریوهای علمی است که تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته است. در حالی که تصاویر ارسالی توسط عملیات Cassini/Huygens تیتان را مکانی زمین مانند و جذاب نمایش داده، باید بدانیم که این قمر دارای اتمسفر زخیم منجمد و نارنجی رنگی از بخارات شیمیایی است. در فاصله ای 10 برابر دورتر از فاصله ما تا خورشید، تیتان مکانی منجمد با دمایی معادل منفی 180 درجه سانتی گراد در سطح قمر می باشد. آب به شکل یخ منجمد و همیشه ثابت بوده و تنها مایعاتی که در آن وجود دارد متان و اتان مایع می باشد.

بنابراین بجای زندگی مبتنی بر آب، زندگی در تیتان بایستی بر پایه متان باشد.

 

به منظور بررسی بیشتر تیتان فضاپیمای پژوهشی کاسینی به فضا فرستاده شد و در سال ۲۰۰۴ این فضاپیما به نزدیکی تیتان رسید و علاوه بر تهیه عکس‌هایی از نزدیکی تیتان با فرستادن کاوشگری به سطح تیتان با نام هویگنس امکان آزمایش‌هایی را نیز از سطح تیتان فراهم آورد که نتایج این آزمایشات توسط کاسینی به زمین مخابره شد. سفر کاسینی و همراهش، هویگنس، به زحل ۷ سال به طول انجامید. پس از رسیدن به زحل، هویگنس از کاسینی جدا شد و روی سطح تیتان، بزرگ‌ترین قمر زحل فرود آمد. به لطف داده‌های کاسینی و هویگنس، آن‌چه امروز از منظومهٔ زحل می‌دانیم بسیار بیش‌تر از گذشته‌است

 

 

بینز در ادامه می گوید: " زندگی به یک مایع نیازمند است. حتی خشک ترین گیاه صحرایی در زمین نیز برای متابولیزم (تحولات بدن موجود زنده برای حفظ حیات) خود نیاز مند آب است. بنابراین اگر زندگی در تیتان وجود داشته باشد، سیستم خونی و حیاتی آن بایستی بر پایه متان مایع باشد و نه آب. این بدان معناست که کل سیستم های شیمیایی این موجودات به شکلی کاملاً بنیادینمتفاوت از ما می باشد. مولکول ها بایستی از تنوع بیشتری از عناصری که ما از آن استفاده می کنیم ولی در قالبی کوچکتر و واکنش پذیری شیمیایی بالاتری ساخته شده باشند.

 

بینز می گوید: " زندگی زمینی از حدود 700 مولکول استفاده می کند، اما برای پیدا نمودن این 700 نمونه درست، این امر ضروریست که بدینگونه بیاندیشد ؛ شما نیاز دارید قادر به ساختن 10 میلیون مولکول و یا بیشتر باشید. این برآمد اشاره به تعداد مولکول هایی که شما قادر به ساخت آن هستید ندارد، اما موضوع اصلی به مجموعه مولکول هایی اشاره دارد که برای موناژ و پیاده سازی یک متابولیسم به آن نیازمندید."

به گفته بینز پیاده سازی و جمع آوری چنین مجموعه ای از ترکیب مولکول ها کاری بسیارسخت و دشواربوده و مانند ساخت میز چوبی است که هر قطعه ریز آن را باید در یک میدان عظیم چوب بری پیدا کنیم.

 

تصویری از دریاچه های مایع در سطح تیتان (اعتبار تصویر از ناسا)

 

در تئوری تنها به 5 مولکول نیازمندیم. اما در عمل ممکن است میلیون ها مولکول را در کنار هم قرار داده و باز هم به ترکیب اساسی دست نیابید. بنابریان شما باید دارای این پتانسیل برای ساخت مولکول های بیشتری که در واقع برای ایجاد یک متابولیزم به آنها نیازمندید باشید. بدینگونه وجود فسفر و گوگرد در تنوع بیشتر و اشکال بی ثبات تر در تیتان و دیگر عناصر از قبیل سیلیکان می توانند عواملی دال بر وجود حیات به اشکال متنوع تری در تیتان باشند.

انرژی نیز گزینه دیگریست که می تواند بررشد و شکل زندگی در تیتان تاثیر گذارد. با تابش آفتاب بر سطح تیتان، که یک دهم درصد نسبت به میزان آن در سطح زمین می باشد، در تیتان انرژی بسیار کوتاه عرضه می شود.

 

 

مقایسه اندازه تیتان در برابر کره زمین

 

بینز می گوید : "رشد و حرکت سریع نیازمند انرژی فراوانی می باشد. در تئوری حیات ارگانیسم ها و موجودات زنده ای مانند گلسنگ ها امکانپذیر است اما سایر اقسام حیاتی خارج از این گروهند! "

 

به هر حال زندگی در تیتان به هر شکلی که باشد، حداقل این موضوع را می دانیم که این حیات به شکل پارک ژوراسیک نخواهد بود! (حیات موجودات ماقبل تاریخی مانند دایناسورها و ... )

بینز ، که پژوهش های علمی او از طریق روفوس در کمبریج، انگلستان و MIT در ایالات متحده صورت گرفته است ، تحقیق خود را در جلسه ملی نجوم در گلاسکو، اسکاتلند در تارخ 13 آوریل 2010 ارائه می نماید.

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه مهدی خسروی از universeToday / Nasa / solarviews

 

Titan Statistics
Discovered byChristiaan Huygens
Date of discovery1655
Mass (kg)1.35e+23
Mass (Earth = 1)2.2590e-02
Equatorial radius (km)2,575
Equatorial radius (Earth = 1)4.0373e-01
Mean density (gm/cm^3)1.88
Mean distance from Saturn (km)1,221,850
Rotational period (days)15.94542
Orbital period (days)15.94542
Mean orbital velocity (km/sec)5.58
Orbital eccentricity0.0292
Orbital inclination (degrees)0.33
Escape velocity (km/sec)2.65
Visual geometric albedo0.21
Magnitude (Vo)8.28
Mean surface temperature-178°C
Atmospheric pressure (bars)1.5

 

 

Saturn Statistics
Mass (kg)5.688e+26
Mass (Earth = 1)9.5181e+01
Equatorial radius (km)60,268
Equatorial radius (Earth = 1)9.4494e+00
Mean density (gm/cm^3)0.69
Mean distance from the Sun (km)1,429,400,000
Mean distance from the Sun (Earth = 1)9.5388
Rotational period (hours)10.233
Orbital period (years)29.458
Mean orbital velocity (km/sec)9.67
Orbital eccentricity0.0560
Tilt of axis (degrees)25.33
Orbital inclination (degrees)2.488
Equatorial surface gravity (m/sec^2)9.05
Equatorial escape velocity (km/sec)35.49
Visual geometric albedo0.47
Magnitude (Vo)0.67
Mean cloud temperature-125°C
Atmospheric pressure (bars)1.4
 

 

 

 

تصویری از تیتان بزرگترین قمر سیاره زحل

حل معمای ادغام کهکشانها

حل معمای ادغام کهکشانها

دانشمندان در آزمایشگاه تحقیقاتی نوال (NRL) پس از مطالعات طولانی مدت معمای ادغام کهکشانها را حل نمودند. از آنجایی که کهکشانها بزرگترین ساختارها در گیتی می باشند، یادگیری هرچه بیشتر درباره شکل گیری آنها کلیدی برای فهم چگونگی کارکرد هستی به شمار می آید.

دکتر فیشر و دکتر روت برگ با استفاده از داده های جدید تلسکوپ 8 متری جنوب جمینی (Gemini-South) واقع در شیلی به همراه نتایج اولیه به دست آمده از تلسکوپ 10 متریW.M.Keck و تلسکوپ 2/2 متری دانشگاه هاوایی و همچنین داده های آرشیوی تلسکوپ فضایی هابل مشکل را حل نمودند. آنها مقاله ای در رابطه با یافته های تحقیقاتی خود مبنی بر تکامل کهکشانها در ژورنال اخترفیزیک (Astrophysical Journal) به چاپ رساندند که پرده از این معمای بزرگ برداشت.


 

روت برگ چنین شرح می دهد: کهکشانها در هستی کلاً به دو صورت دیده می شوند. یکی به صورت مارپیچی شبیه کهکشان خودمان و یکی به صورت بیضی که در آن ستاره ها در مدارهای تصادفی حرکت می کنند. بزرگترین کهکشانها در گیتی به صورت کهکشانهای بیضوی بوده و برای فهم اینکه هستی در 15 میلیارد سال گذشته چگونه شکل گرفته اول بایست چگونگی شکل گیری این کهکشان ها را فهمید.

 

تلسکوپ 2.2 متری دانشگاه هاوایی

 

تئوریهای بسیار قدیمی براین استوار بوده است که کهکشانهای مارپیچی باهم ادغام شده و کهکشانهای بیضی را در جهان به وجود می آورند. کهکشانهای مارپیچی دارای مقادیر معنی داری گاز هیدروژن سرد می باشند. زمانی که آنها باهم ادغام می شوند الگوی زیبای مارپیچی آنها در هم می ریزد و گاز به ستاره جدیدی منتقل می شود. هرچه مقدار گاز موجود بیشتر باشد، ستاره های بیشتری شکل می گیرد و به همراه آن مقدار زیادی غبار. این غبار توسط ستاره های جوان داغ شده و با موج مادون قرمز تشعشعاتی از خود ساطع می کند.

W. M. Keck-2 10-meter telescope

تا این اواخر دانشمندان تصور می کردند که این کهکشانهای در حال ادغام با درخشش مادون قرمز به اندازه کافی بزرگ و متراکم نیستند تا به عنوان پیش سازه های اکثر کهکشانهای بیضی در جهان تلقی شوند. در واقع مشکل در روش اندازه گیری جرم آنها بود. در متد جایگزین از نور نزدیک مادون قرمز استفاده می شود که به کمک آن حرکات تصادفی ستارگان مسن سنجیده می شود. هرچه حرکات تصادفی بزرگتر باشد میزان جرم موجود بیشتر خواهد بود. استفاده از نور نزدیک مادون قرمز این امکان را فراهم می سازد تا به دورن غبار نفوذ کرده و تا حد امکان بسیاری از ستارگان مسن و قدیمی را مشاهده نمود.

 

 

ترکیب زمانی اتفاق می افتد که کهکشانهای مارپیچی ادغام می شوند، چراکه اکثر گاز آن به مرکز گرانشی سیستم کشیده شده و یک دیسک چرخان را تشکیل می دهد. گاز از این دیسک چرخان به درون دیسک چرخان یک ستاره جوان منتقل می شود که خود این ستاره نیز بسیار درخشان بوده و امواج نزدیک مادون قرمز از خود ساطع می کند. دیسک چرخان ستاره های جوان هم ستارگان مسن را روشن می سازد و هم اینکه اگر ستارگان مسن دارای حرکات تصادفی بسیار کمتری باشند آنها را مشخص می سازد.

The Gemini 8-meter telescope

 

روت برگ و فیشر به جای مشاهده حرکات تصادفی ستارگان مسن در طول موج های کوتاهتر، به طور موثری از غبارها برای بلوکه نمودن نور ستاره های جوان استفاده نمودند. نتایج جدید آنها نشان داد که ستارگان مسن در کهکشانهای ادغام یافته دارای حرکات تصادفی بزرگتری هستند و این بدین معنی است که آنها سرانجام کهکشانهای بسیار بزرگ بیضوی خواهند شد.

 

گام بعدی در تحقیقات NRL مشاهده مستقیم دیسک های ستاره ای با استفاده از طیف سنجی سه بعدی نور مادون قرمز است. هر ذره یک طیف است و با کمک آن محققان می توانند یک نقشه دوبعدی از حرکات ستاره ای و سنستاره ها تهیه نمایند. این نقشه به آنها این امکان را می دهد که اندازه، چرخش، میزان درخشش و سن دیسک مرکزی را اندازه گیری نمایند.

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه نعیمه موحدی از سایت علمی/خبری ScienceDaily

 

 

تصویر: تصویر نوری (چپ) و مادون قرمز (راست) از یک کهکشان ادغام شده دارای درخشش مادون قرمز، ناحیه مرکزی در تصویر سمت چپ محو و نامشخص است اما دیسک مرکزی در تصویر مادون قرمز (سمت راست) کاملا درخشان بوده و به راحتی قابل رویت است. (اعتبار تصویر: تصویر نوری از تلسکوپ فضایی هابل و تصویر مادون قرمز از تلسکوپ 88 اینچی دانشگاه هاوایی)


نشانه هایی از حیات در مریخ

نشانه هایی از حیات در مریخ

سنگ هایی که توسط مریخ نورد روح مورد آزمایش قرار گرفته اند مدارکی دال بر محیطی مرطوب، غیراسیدی و مناسب برای حیات در گذشته مریخ را نشان می دهند. این موضوع پس از چهار سال تحقیق، آنالیز و تجزیه تحلیل سنگ ها و مواد معدنی مریختوسط گروهی از دانشمندان تایید شد.

در اواخر سال 2005 ، در یکی از آزمایشات صورت گرفته توسط مریخ نورد روح، غلظت بالایی از کربنات نشان داده شد که ناشی از شرایط مرطوب و نزدیک به خنثی اما ترکیب شده با اسید بود. اما  مطالعات و یافته های جدید نشان از آب خالص و غیراسیدی می دهند. پیش از این نیز مریخ نوردهای ناسا نشانه های دیگری از شرایط حیات و آب در مریخ را یافته بودند. ولی با این حال داده های بدست آمده از این تحقیقات شرایطی را نشان می داد که دال بر محیط هایی اسیدی بود. به بیان دیگر، شرایط حیات در مریخ در محیطی قطعاً اسیدی تصور میشد که از این رو مریخ سیاره ای با شرایط سخت و نادر برای حیات در نظر گرفته میشد.


 

مطالعات و آزمون های مختلف آزمایشگاهی شناسایی کربنات را تایید کرد. این کشف در 3 ژوئن در ژورنال علوم به چاپ رسید.

به گفته استیو اسکوایرز از دانشگاه کرنل در ایتاکا، این یکی از با ارزشترین یافته های علمی توسط مریخ نوردها بوده است. اسکوایرز محقق اصلی مریخ نوردهای روح و فرصت ، و از نویسندگان این گزارش جدید است. او ادامه می دهد : " برون زد میزان قابل توجهی از رسوب کربنات خود نشان دهنده و گویای شرایطی کاملاً مناسب برای حیات است که روزگاری در این سیاره وجود داشته است. "

 

مریخ نورد ناسا ملقب به روح (Spirit) ماموریت خود را در ژانویه 2004 آغاز نمود. (اعتبار تصویر: ناسا / موزه علوم طبیعی)

برای دیدن تصویر در اندازه واقعی اینجا کلیک نمایید

 

بر اساس تحقیقات مریخ نورد روح بر روی سنگ های مریخی، و همچنین یکی از نمونه هایی که دانشمندان آنرا Comanche نامیدند ، در طی مسیر مریخ نورد از Husband Hill تا مجاورت Plate plateau ،میزان کربنات آهن منیزیم اندازه گیری شده در حدود 4/1 مواد بوده، که این مقدار 10 برابر بیشتر از تمام کربنات شناسی شده از مطالعات قبلی در سنگ های مریخ می باشد.

دیک موریس، مولف ارشد این گزارش و یکی از اعضای تیم تحقیقاتی مریخ نوردها در مرکز فضایی هیوستن میگوید: "ما برای تایید قطعی و رسیدن به این نتایج ازترکیب نتایج بدست آمده از 3 اسپکترومتر و کار بسیار حساس و دقیق تیم استفاده نمودیم. " او ادامه میدهد : "تجهیزات روش هایی ترکیبی بسیار خوب و چندگانه ای در تایید کربنات آهن منیزیم و تشخیص میزان آن در اختیار ما قرار می دهند. "

نشست کربنات در حجمی عظیم برای سالها در مریخ مورد جستجو قرار گرفته بود اما موفقیت چندانی در کشف این ماده کسب نشده بود. کانال های بیشماری که در اثر جریانات آب در سطح مریخ ایجاد شده است ، و با توجه به گرمای گلخانه ای ناشی از جوی ضخیم تر، نشان می دهد که سیاره در گذشته گرمتر بوده است. چنان حدس میزنیم که اتمسفر مریخ در گذشته دارای درصد بالا و غنی از دی اکسید کرین بوده چرا که این گاز تقریباً تمامی اتمسفر بسیار نازک و جدید مریخ را نیز تشکیل میدهد. (در حدود 95%).

 

کار طولانی و چندین ساله یک تیم تحقیقاتی بر روی داده های بدست آمده و جمع آوری شده از مریخ نورد روح ( داده های بدست آمده در اواخر سال 2005 ) نشان داد برون زدگی که کمانچی (Comanche) خوانده میشود حاوی مواد معدنی است که وجود رطوبت و آب ، محیط غیر اسیدی و مناسب برای زندگی را در گذشته های سیاره مریخ تایید می کند. (اعتبار تصویر: ناسا/دانشگاه کرنل)

برای دیدن تصویر در اندازه واقعی اینجا کلیک نمایید

 

کشف این موضوع که بیشتر دی اکسید کربن سیاره کجا رفته است موضوع بسیار مهمی به شمار می آید. برخی تئوری ها گویای این موضوع است که ممکن است به فضا رفته باشد. برخی دیگر بر این گمان هستند که دی اکسید کربن در شرایطی خاص با آب ترکیب شده که خود باعث ایجاد مواد معدنی فعلی شده و به این صورت از اتمسفر سیاره خارج شده است. (جهت مطالعه بیشتر در این باره به این مقاله مراجعه نمایید. )

تجهیزات طیف سنج اشعه ایکس ذره آلفا، متعلق به مریخ نورد روح، درصد بالایی از عناصرسبک، گروهی که شامل کربن و اکسیژن است را تشخیص داده که به تعیین کمیت محتوای کربنات کمک نمود.

 

این تصویر توسط دوربین پانورامیک مریخ نورد فرصت در 28 آپریل 2010 از دهانه اندیور گرفته شد.

برای دیدن تصویر در اندازه واقعی اینجا کلیک نمایید

مریخ نورد ها در ژانویه 2004 برای یک ماموریت 3 ماهه در مریخ فرود آمدند. ارتباط اسپیریت از 22 مارچ قطع شده و در وضعیت خواب زمستانی و کم توان ( low-power) قرار دارد. فرصت در حال پیشرفت پیوسته به سمت یک دهانه آتشفشانی عظیم است.

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه مهدی خسروی از JPL/ NASA

برای اطلاعات بیشتر به این آدرس مراجعه نمایید : http://www.nasa.gov/rovers

 

 

Dwayne Brown

Headquarters, Washington

202-358-1726

dwayne.c.brown@nasa.gov

William Jeffs

Johnson Space Center, Houston

281-483-5111

william.p.jeffs@nasa.gov

Guy Webster

Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.

818-354-6278

guy.webster@jpl.nasa.gov

 

juno در راه مشتری


juno در راه مشتری

آیا تاکنون راجع به نقل مکان و سفر به محیطی بسیار بزرگتر و متفاوت از مکان فعلی که در آن زندگی می کنید فکر کرده اید؟! زمین سیاره ای زیبا و شگفت انگیز است اما رشد چشمگیر جمعیت و تغییرات عظیم ناشی از فعالیت ها و تخریب انسان ها می تواند شرایط حیات را در این سیاره بسیار مشکل نماید. پس چطور است به مشتری برویم!!!؟

سیاره مشتری دارای جرمی حدود 318 برابر زمین بوده به طوری که قادر است 1300 زمین را در خود جای دهد. اما دانش ما در رابطه با این سیاره تا چه حدی است؟ آیا با توجه میدان های مغناطیسی و تشعشعات قدرتمند این سیاره امکان حیات در آن وجود دارد؟ به زودی به شکل دقیق تری خواهیم فهمید چرا که جونو (juno) در حال آماده سازی برای سفر به این سیاره و ارسال اطلاعات دقیقی پیرامون مشتری برای ما خواهد بود.

 

سفینه فضایی ناسا بنام Juno در محیط مجازی مشابه ژوپیتر (مشتری) با میزان اشعه ای بسیار بالاتر از هر محیطی که تا کنون ناسا به آنجا سفینه فرستاده ( به استثناء خورشید ) آزمایش خواهد شد.

 

 

 

در یک اتاق بسیار ویژه و استریل در Denver که Juno در آنجا مونتاژ می شود٬ متخصصین اخیراً یک سپر محافظتی منحصر به فرد را اطراف تجهیزات الکترونیکی حساس آن اضافه کرده اند. امروزه تصاویر جدیدی از مونتاژ آن منتشر شده است.

Scott Bolton مخترع اصلی Juno درمرکز تحقیقات جنوب غربی San Antonio چنین اظهار کرد: Juno اساساً یک تانک کاملاً مجهز جهت سفربه ژوپیتر می باشد و در ادامه افزود: مغز Juno بدون سپر محافظتی اش و یا جهش تشعشعی اش در اولین دقایق هنگام نزدیک شدن به ژوپیتر ذوب خواهد شد.

یک میدان مغناطیسی قدرتمند که مشابه ضعیف تر آن در اطراف زمین وجود دارد ژوپیتر را از ذرات باردار خورشیدی محافطت می کند.الکترونها٬ پروتونها و یونهای اطراف ژوپیتر بر اثر چرخش فوق العاده سریع سیاره انرژی می گیرند و با سرعتی تقریباً برابر با نور حرکت می کنند.

 

 

تسمه های تشعشعی ژوپیتر شکلی شبیه دوناتهای بسیار بزرگ اطراف منطقهً استوایی سیاره دارند و به امتداد تقریباً 650٬000 کیلومتر (400٬000 مایل) ماورای قمر Europa خارج از راس توده ژوپیتر کشیده شده اند. Bill Mc Alpine مدیر کنترل تشعشعاتی Juno در آزمایشگاه Jet Propulsion ناسا در Pasadena, Calif گفت: Juno بمدت 15ماه به دور ژوپیتر می گردد و سفینه باید با تعادل بیش از 100 میلیون اشعه ایکس دندانی مقاومت کند. به همان روشی که موجود زنده نیاز به محافطت ارگانهایش در طول مدت آزمایش اشعه ایکس دارد ٬ ما باید مغز و قلب Juno را نیز حفط کنیم.

 

 

 

حال تدبیر چیست؟

به Juno نوعی از کف سربی شش ضلعی در مسیر استروییدها داده شد. با هدایت از JPL و جستجوگر اصلی ٬ مهندسین در سیستم های فضایی Lockheed Martin یک جهش تشعشعاتی ویژه ای از جنس تیتانیوم برای توپ الکترونیکی متمرکز طراحی کرده و ساخته اند. درحالیکه مواد دیگری وجود دارند که بلاکر های تشعشعاتی خوبی میتوان با آنها ساخت٬ مهندسین تیتانیوم را انتخاب می کنند چراکه سرب برای مقاومت در برابر ارتعاشات پرتاب بسیار نرم بوده (و مناسب نمی باشد) و برخی مواد دیگری نیز کار کردن با آنها بسیار سخت می باشد.

هر دیواره تیتانیومی تقریباً یک متر مربع مساحت ٬ حدود 1 سانتی متر ضخامت ( یک سوم اینچ ) و 18 کیلوگرم حجم دارد. این جعبه تیتانیوم اندازه ای به میزان بدنه SUV دارد که جعبه نگهداری داده ها و فرمان Juno ( مغز سفینه فضایی) ٬ واحد توزیع داده ها و قدرت (قلب آن) و حدود 20 مونتاژ الکترونیکی را دربرگرفته است. وزن کل جهش حدود 200 کیلوگرم می باشد.

این جهش به منظور پیش گیری کامل هر الکترون Jovian ٬یون و یا پروتون از ضربه زدن به سیستم طراحی نشده است اما بطور برجسته تشعشع موثر کهنی را که روی الکترونیکها در طول مدت ماموریت دارد کاهش می دهد.

بولتن گفت: جهش تشعشع متمرکز در نوع خود اولین است و ما اساساً آنرا از ground up طراحی کرده ایم.

زمانیکه سفینه فضایی Galileo ناسا از سال 1995 تا 2003 به ژوپیتر سفر کرد٬ الکترونیک های آن با ترکیبات مخصوصی که برای مقاومت در برابر تشعشعات طراحی شده بودند حفاظت گردیدند. همچنین Galileo درجاییکه Juno فعالیت می کند نیازی به طی کردن سخت ترین مناطق تشعشع ندارد.

 

 

معمولا مشتری چهارمین شی درخشان آسمان می‌باشد اگرچه گهگاه بهرام درخشان‌تر به‌نظر می‌آید. جرم مشتری ۲٫۵ بار از مجموع جرم سیارات سامانه خورشیدی بیش‌تر است. جرم مشتری ۳۱۸ بار بیش‌تر از جرم زمین است. قطر آن ۱۱ برابر قطر زمین است. مشتری می‌تواند ۱۳۰۰ زمین را درخود جای دهد. میانگین فاصله آن از خورشید در حدود ۷۷۸ میلیون و ۵۰۰ هزار کیلومتر می‌باشد یعنی بیشتر از ۵ برابر فاصله زمین از خورشید. ستاره‌شناسان با تلسکوپ‌های مستقر در زمین و ماهواره‌هائی که در مدار زمین می‌گردند به مطالعه مشتری می‌پردازند. ایالات متحده تا کنون ۶ فضاپیمای بدون سرنشین را به مشتری فرستاده است. در ژوئیه ۱۹۹۴، هنگامی که ۲۱ تکه از دنباله دار شومیکر-لوی ۹ با اتمسفر مشتری برخورد نمود ستاره‌شناسان شاهد رویدادی بسیار تماشائی بودند. این برخورد باعث انفجارهای مهیبی شد که بعضی از آن‌ها قطری بزرگتر از قطر زمین داشت. مشتری گوی غول پیکری از مخلوط گاز و مایع است و احتمالا مقداری سطح جامد دارد. سطح سیاره از ابرهای ضخیم زرد، قرمز، قهوه‌ای و سفید رنگ پوشیده شده است. مناطق روشن رنگی «ناحیه» و قسمتهای تاریک تر «کمربند» نامیده می‌شوند. کمربندها و ناحیه‌ها به موازات استوای سیاره قرار دارند.

 

 

اما Juno تنها به جهش تشعشعی اتکاء نمی کند. دانشمندان مسیری را طراحی کرده اند که Juno را به اطراف قطبهای ژوپیتر می رساند که کمترین زمان ممکن را صرف سوزاندن تسمه های تشعشعاتی اطراف خط استوایی ژوپیتر میکند. همچنین مهندسین از سیستم ها و مدارات الکترونیکی استفاده می نمایند که تاکنون در محیط های تشعشعی شدید تر و خشن تر از زمین مانند Martinآزمایش شده اند اما با این حال میزان تشعشعات در ژوپیتر بسیار فراتر از آن است. بخش هایی از مدارات از تانتالیوم یا تنگستن٬ دیگر فلز مقاوم در برابر تشعشع ساخته شده اند.برخی از مونتاژها نیز از روش های ترکیبی خاص خودشان محافظت می شوند.

بسته بندی مونتاژها در کنار یکدیگر بنوعی به آنها اجازه محافظت از مجاورت خود را نیز می دهد. بعلاوه مهندسین مس و نوارهای استیل ضدزنگ را مانند زره زنجیره ای در اطراف سیمهای متصل شده به بوردهای الکترونیکی و سایر قسمتهای سفینه می پیچند.

 

 

به گفته مک آلپین، JPL قطعات جهش را در محیط تشعشعی مشابه با ژوپیتر امتحان می کند تا مطمئن شود این طرح قادر به دربرگرفتن فشار پرواز فضایی و محیط ژوپیتر می باشد یا خیر.

آنها قطعات سفینه را در وان آزمایش مخصوص با آستر سربی با اشعه گاما از قرصهای کبالت رادیواکتیو شکل می اندازند و نتایج را برای هیئت اعزامی Juno تجزیه و تحلیل می کنند.

این جهش در 19 ماه می در اتاق استریل high_bay Lockheed Martin با مقیاس نیروی محرکه Juno بالا برده شد.

البته آزمایشات بیشتری نیز پس از مونتاژ تمام قطعات و تکمیل فضاپیما صورت خواهد گرفت. فرایند آزمایش و مونتاژ نصب پانل های خورشیدی نیز گمان میرود که تا بهار سال آینده طول بکشد. این نخستین فضاپیمای ارسالی به ژوپیتر می باشد که تماماً بر اساس پانل های انرژی خورشیدی پیاده سازی و ساخته شده است. چنین انتطار می رود که Juno در آگوست سال 2011 به راه انداخته شود.

Tim Gasparrini٬ مدیر برنامه Lockheed Martin گفت: مونتاژ Juno بخوبی پیش می رود. ما شماره پرواز و ترکیبات مربوط به دستگاههای خودکار سفینه در واحد آزمایش را داریم که روی جهش تشعشعاتی برای آزمایش سیستم نصب شده اند و همچنین نخستین ابزار یعنی رادیومتر مایکروویو را نیز نصب کرده ایم.

 

 

 

Scott Bolton ٬از موسسه تحقیق جنوب غربی در تگزاس گفت: JPL ماموریت Juno را برای جستجوگر اصلی اداره می کند. سیستم های فضایی Lockheed Martin در Denver٬ Colo٬ این سفینه را می سازد و آژانس فضایی ایتالیا در ساخت یک ابزار طیف سنج مادون قرمز و بخشی از آزمایشات علمی رادیوئی همکاری می کنند.

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه نعیمه افشار از JPL/NASA

 

مریخ نورد جدید ناسا

مریخ نورد جدید ناسا


آزمایشگاه علمی مریخ یا همان Curiosity (کنجکاوی) در واقع جدیدترین مریخ نورد ناسا می باشد که طی چند روز آینده بر سطح سیاره مریخ خواهد نشست. "کنجکاوی" به عنوان یکی از بخش های اصلی برنامه های بلند مدت ناسا و اکتشافات ربوتیک سیاره مریخ به شمار می آید.این مریخ نورد پس از پرتاب موفقیت آمیز از کیپ کاناورال فلوریدا، ماموریت خود را به سمت مریخ آغاز نمود و بر طبق برنامه ریزی ها در 5 آگوست 2012 در ساعت 10:31pm PDT ( به وقت ایران : 16 مرداد 1391 ساعت 10:01 دقیقه صبح ) در یکی از جذاب ترین نقاط مریخ خواهد نشست. 

از جمله اهداف اصلی Curiosity که در واقع یک آزمایشگاه متحرک و بسیار مجهز است ارزیابی شرایط مریخ می باشد به گونه ای که بسیاری از تردیدها و ابهامات را در رابطه با شرایط حیات در این سیاره برطرف نماید. این مریخ نورد به ما خواهد گفت که آیا محیط مریخ قادر به پشتیبانی حیات میکروبی بوده و در صورت پاسخ مثبت آیا هنوز هم امکان حیات در این سیاره وجود دارد یا خیر. درواقع این ماموریت به ما کمک خواهد نمود تا به درک بهتری نسبت به شرایط حیات در سیاره مریخ دست یابیم.

 

تصویری از جیمز کامرون (کارگردان پرآوازه هالیوود) که یکی از مسئولین این پروژه در رابطه با دوربین ها و سیستم های تصویربرداری در Curiosity است.

 

 

5 سوال مهم در رابطه با مریخ نورد کنجکاوی

 

1- این مریخ نورد در چه اندازه ای ساخته شده است؟

Curiosity در اندازه ای بسیار بزرگتر از مریخ نوردهای پیشین یعنی Spirit ، Opportunity و Pathfinder  طراحی شده است. این مریخنورد دارای طولی درحدود 2 برابر (در حدود 2.8 متر) و وزنی معادل 4 برابر مریخ نوردهای روح و فرصت می باشد که در سال 2004 در مریخ فرود آمدند. Pathfinder نیز از لحاظ اندازه در حدود یک اجاق مایکروویو بود و در سال 1997 در مریخ فرود آمد.

 

 

 

2- curiosity  دقیقاً در چه نقطه ای از مریخ و چطور فرود خواهد آمد؟

در نوامبر سال 2008 ، پس از برسی ها، بهترین نقاط برای فرود مریخ نورد به 4 نقطه در سیاره سرخ محدود گردید . تمامی این نقاط دارای یک وجه مشترک و بسیار مهم بودند. نقاط باستانی که در گذشته مریخ احتمال وجود آب در این اماکن وجود داشته است. از بین این 4 مکان، ناسا نقطه ای که بر اساس شواهد جغرافیایی دارای مناسب ترین و بالاترین احتمال شرایط حیات است را برگزیده است. البته این مکان بایستی دارای شرایط مناسبی برای فرود مریخ نورد نیز باشد.

 

 

سیستم فرود مریخ نورد تا حد زیادی شبیه به هلیکوپترهایی است که به عنوان جرثقیل های هوایی برای حمل اشیای سنگین مورد استفاده قرار می گیرند. در نزدیکی سطح مریخ، پس از اینکه چتر نجات سرعت فرود فضاپیما را کاهش داد، یک سیستم موشکی در آخرین لحاظ فرود، فعال خواهد شد و فرود نهایی مریخ نورد را ممکن خواهد ساخت. این سیستم بر خلاف سیستم های پیشین ( که بر مبنای کیسه های هوا در اطراف مریخ نوردها تعبیه شده بود) این امکان را فراهم نموده که یک مریخ نورد بسیار بزرگ و سنگین را به سلامت در سطح سیاره فرود آورد. سایر نوآوری های بکار رفته در سیستم فرود فضاپیما نیز امکان فرود در محدوده ای کوچکتر و با دقت بسیار بالاتر نسبت به ماموریت های پیشین را مهیا ساخته است.

 

 

 

3- این مریخ نورد دارای چه تجهیزات و قابلیت هایی است؟

Curiosity از 10 ابزار علمی پیشرفته برای تست سنگ ها و صخره ها ، خاک و اتمسفر مریخ استفاده خواهد نمود. یک سیستم لیزری از فاصله دور، بخش هایی از سنگ را تبخیر نموده و ابزار دیگری به دنبال ترکیبات آلی، جسم مورد نظر را جستجو می نماید. سایر ابزارها از جمله دوربین های سوار بر دکل مریخ نورد برای مطالعه جسم مورد نظر از فاصله دور، ابزارهای مبتنی بر بازوهای مریخ نورد برای مطالعه مواردی که لمس می شود و ابزارهای تحلیلی درونی مریخ نورد، ترکیبات سنگ ها و نمونه های خاک به دست آمده از مته و بیل مخصوص دستگاه را آنالیز می نمایند.

 

 

 

4- چرخ های بزرگ این مریخ نورد دارای چه ویژگی هایی می باشند؟

هر یک از 6 چرخ Curiosity دارای یک موتور محرک مستقل می باشد. همچنین دو چرخ جلویی و دو چرخ عقب دارای موتورهای کنترلی مستقل از یکدیگر نیز می باشند. این موتورهای کنترلی مریخ نورد را قادر به چرخش 360 درجه در یک مکان ثابت در سطح مریخ می نمایند. قطر چرخ های Curiosity در حدود 2 برابر قطر چرخ هایی است که برای مریخ نوردهای روح و فرصت استفاده شده بود. این ویژگی Curiosity را قادر خواهد ساخت تا از موانعی با ارتفاع بیشتر از 75 سانتی متر به راحتی عبور نماید.

 

 

5- درباره سیستم تامین انرژی مریخ نورد توضیح دهید ؟

یک باطری اتمی در Curiosity تعبیه شده است که آنرا قادر می سازد تا بیش از یکسال کار کند و پس از آن مریخ نورد تنها بوسیله سیستم های انرژی خورشیدی به کار خود ادامه خواهد داد.

 

(هرگونه استفاده از این مطلب بدون ذکر نام "سایت نجوم ایران" و لینک به این مقاله، غیرقانونی و از لحاظ شرعی و اخلاقی نادرست است.)

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه پگاه شاملو از سایت رسمی ناسا