دانش - رقص ديوبادها در برابر ديدگان ققنوس

واضح آرشیو وب فارسی:باشگاه خبرنگاران جوان: دانش - رقص ديوبادها در برابر ديدگان ققنوس

دانش - رقص ديوبادها در برابر ديدگان ققنوس

كيوان فيض اللهي:حدود دو هفته پيش تصاوير دست‌كم شش «ديوباد» مريخي توسط فنيكس (ققنوس)، فضاپيماي سطح‌نشين ناسا گرفته و به زمين ارسال شد. در واقع اين نخستين ديوبادهاي مريخي است كه از زمان فرود فنيكس بر مريخ توسط اين كاوشگر مشاهده شده است. اين گردبادهاي مارپيچ غبار كه خطري براي سطح‌نشين فنيكس در پي نخواهد داشت، ممكن است بر اثر اختلاف رو به فزوني دماي روز و شب مريخ در اين ايام كه نزديك زمستان است به راه افتاده باشد. در واقع پيش از فرود اين فضاپيما بر مريخ در اواخر ماه مه، فضاپيماي مدارگرد هواشناسي مريخ ديوبادهاي غول‌آسايي را در محل فرود از پيش تعيين شده مريخ مشاهده كرده بود كه ارتفاع آنها به حدود يك كيلومتر مي‌رسيد. اما به هر حال تا آن زمان معلوم نبود كه ديوبادهايي از اين دست تا چه حد در اين نواحي رايج اند. دوشنبه دو هفته پيش، «تصوير‌بردار استريوي سطح» فنيكس در طول يك روز دست‌كم از شش ديوباد مريخي كه مارپيچي از غبار را به هوا بلند كرده بودند، عكس گرفت. البته اين ديوبادها در مقايسه با آنچه پيش از فرود فنيكس مشاهده شده بود، كوچك‌تر بودند و قطرشان چيزي بين 2 تا 5 متر به نظر مي‌رسد. مارك لمون (M.Lemon)، استاد دانشگاه A&M تگزاس در اين باره مي‌گويد: «زير نظر گرفتن اوضاع جوي مريخ در محل فرود فنيكس طي روزها و هفته‌هاي پيش رو برايمان بسيار جالب خواهد بود. ما هنوز نمي‌دانيم كه اين ديوبادها در اين موقع از سال در مريخ پديده‌اي رايج به شمار مي‌روند يا اينكه چند مورد اخير كاملا تصادفي بوده‌اند.» در واقع ديوبادها زماني به وجود مي‌آيند كه گردبادها غبار سطح خاك را در تونلي مارپيچ به هوا بلند مي‌كنند. اين گردبادها نيز هنگامي به راه مي‌افتند كه در طول روز جرياني از هواي گرم از سطح خاك به سمت بالا حركت مي‌كند. اما اينكه ديوبادهاي مريخي بر خلاف انواع زميني‌اش تا ارتفاع‌هاي بسيار زيادي اوج مي‌گيرند به خاطر ميدان گرانش نسبتا ضعيف سياره سرخ در مقايسه با زمين است.

درست در همان دوشنبه‌اي كه فنيكس از ديوبادها عكس گرفت، فشارسنج اين فضاپيما كاهش تند و تيزي در فشار جو مريخ را ثبت كرد كه از زمان اقامت فنيكس در نواحي شمال اين سياره تاكنون بي‌سابقه بوده است. پيتر تيلور (P.Taylor)، استاد دانشگاه يورك در كانادا و از اعضاي گروه دانشمندان ماموريت فنيكس، در اين باره مي‌گويد: «ما در سراسر اين ماموريت، ساختارهاي گردباد مانندي را شناسايي كرده بوديم كه در ساعات ميانه روز فشار اتمسفر مريخ را به مدت 20 تا 30 ثانيه كاهش مي‌دادند. اين روند ادامه داشت تا اينكه در چند هفته اخير شاهد افزايش شدت آنها بوديم و سرانجام به نظر مي‌رسد اين گردبادها به حدي قوي شده‌اند كه مي‌توانند غبار سطح سياره را با خود به آسمان ببرند.» كارشناسان بر اين باورند كه اين تغيير مي‌تواند بر اثر عريض‌تر شدن شكاف ميان دماي روزهنگام و شب هنگام در مريخ باشد. با اينكه در منطقه قطبي محل فرود فضاپيماي فنيكس در حال حاضر تابستان است، اما پاييز رفته رفته در حال نزديك شدن است و در ماه دسامبر (آذر) آغاز خواهد شد. در حال حاضر بيشينه دماي روز در مريخ به 30 درجه سانتيگراد زير صفر مي‌رسد كه در چند وقت اخير روند يكنواختي را طي كرده است. اما دماي شب هنگام مريخ كه به 90 درجه سانتيگراد زير صفر رسيده است، در همين مدت اندكي رو به كاهش گذاشت. البته اين ديوبادها آنقدر قوي نيستند كه بتوانند خطري براي فضاپيماي فنيكس داشته باشند. اد سديوي (E.Sedivy)، مدير برنامه فنيكس در بخش سيستم‌هاي فضايي كمپاني لاكهيد مارتين، سازنده موشك پرتاب فنيكس در اين باره مي‌گويد: «با وجود اتمسفر نازك و رقيق مريخ، نيروي بادي كه ممكن است از اين ديوبادهاي مريخي به فنيكس تحميل شود، خارج از ملاحظات طراحي ما نخواهند بود.» البته اين ديوبادهاي مريخي همان فرشته‌هاي نجاتي هستند كه تاكنون چندين بار غبار را از روي صفحه‌هاي خورشيدي دوقلوهاي مريخ نورد زدوده‌اند. در واقع اگر اين ديوبادها نبودند غبار نشسته بر صفحه‌هاي خورشيدي مريخ نوردهاي «اسپيريت» و «آپرتونيتي» هرگز پاك نمي‌شد تا انرژي خورشيدي كافي به اين دوقلوهاي افسانه‌اي برسد. دوقلوهايي كه به لطف همين ديوبادها، ماموريت 90 روزه‌شان تا به امروز بيش از 4 سال ادامه يافته است.
از زماني كه فنيكس، فضاپيماي سطح‌نشين ناسا در 25 ماه مه گذشته روي دشت‌هاي شمالي سرد و تاريك مريخ به آرامي فرود آمد، تا به امروز به دنبال نشانه‌هايي از حيات احتمالي در اين سياره بي‌وقفه در حال زير و رو كردن خاك سياره سرخ بوده است. گزارش‌هاي خبري در طول اين مدت 120 روزه، تك تك گام‌هاي كودكانه فنيكس را بازگو كردند: نخستين حفاري‌هاي آزمايشي فنيكس، درگيري فنيكس با دريچه كوره يكي از ابزارهاي آزمايشگاهي‌اش، تلاش فنيكس براي خالي كردن خاك يخي و چسبناك مريخ در محفظه آزمايش. اما اين روزها اوضاع به خوبي روزهاي آغازين ماموريت نيست. فنيكس كه ماموريت 90 روزه‌اش تا اينجاي كار به مدت 30 روز تمديد شده است، بايد سرعت عمل بيشتري به خرج دهد. اين فضاپيماي سطح‌نشين اين روزها سخت در تلاش است تا با آخرين سرعتي كه در توان دارد، نمونه‌هاي خاك مريخ را جمع‌آوري كند. در واقع با نزديك شدن زمستان سخت و بي‌رحم مريخ كه سختي‌اش در نواحي قطبي دوچندان خواهد بود، تابش روح‌بخش خورشيد كه تنها منبع تامين انرژي فنيكس است، رو به افول مي‌گذارد. با اين حال به نظر مي‌رسد اگر گروه فنيكس در ناسا بخواهند از تمام ظرفيت آزمايشگاهي آن استفاده كنند، چاره‌اي جز تمديد دوباره زمان ماموريت نخواهند داشت. اما كاهش نور خورشيد و مشكلات فني جديد در نهايت اعضاي گروه ماموريت فنيكس در ناسا را بر آن داشت تا استراتژي‌شان در مورد دستگاه «آناليزور حرارتي گاز» (TEGA) اين سطح‌نشين را مورد بازنگري قرار دهند. در واقع TEGA دستگاهي است كه با پختن (حرارت دادن) نمونه‌هاي خاك در كوره‌هايش به دنبال نشانه‌هايي از تركيبات آلي و معدني مي‌گردد كه توسط آب مايع تشكيل شده باشند. با توجه به شرايط اضطراري موجود، نقشه جديد اين است كه فنيكس فعلا تمام توانش را در بازوي روبوتيكش خرج كند و نمونه‌هاي خاك را در چند كوره خالي باقيمانده قرار دهد و تا پايان ماه ميلادي جاري تنها آناليزهاي مقدماتي انجام شود كه به انرژي زيادي نياز ندارد. بري گلدشتاين (B.Goldstein)، مدير پروژه فنيكس از آزمايشگاه پيشرانش جت ناسا مي‌گويد: «استراتژي جديد ما اين است كه با آخرين سرعت ممكن تمام سلول‌هاي خالي دستگاه را پر كنيم.» در اين مرحله به هر يك از نمونه‌ها با پايين‌ترين درجه ممكن حرارت داده مي‌شود تا آب نمونه‌ها بخار شود و براي انجام آناليزهاي بيشتر، كاملا خشك شوند. به اين ترتيب، آزمايش‌هاي اصلي كه در دماهاي بالاتر انجام مي‌شود تا فرا رسيدن ماه اكتبر به تعويق مي‌افتد. در واقع آزمايش‌هاي ماه اكتبر هستند كه مي‌توانند وجود تركيبات شيميايي مهمي مثل «پركلرات» در خاك مريخ را تاييد يا رد كنند. گلدشتاين در اين باره مي‌گويد: «ماموريت فنيكس كه تاكنون يك بار و به مدت 30 روز تمديد شده است، بر اساس برنامه بايد در پايان سپتامبر خاتمه يابد. با توجه به اين موضوع و نيز شرايط فعلي فضاپيما، ناسا در حال بررسي اعمال دومين تمديد زمان ماموريت است تا فنيكس در اين آخرين فرصت بتواند آزمايش‌هاي مورد نظر دانشمندان را انجام دهد.»
نمونه خاك‌هايي كه بازوي روبوتيك فنيكس بايد به تجهيزات آزمايشگاهي اين سطح‌نشين برساند، از گودالي موسوم به «سفيد برفي» برداشته مي‌شود كه نخستين گودال حفر شده در خاك مريخ توسط فنيكس است. اما دستگاه آسيب ديده TEGA نمي‌تواند بخار توليد شده به هنگام حرارت ديدن نمونه خاك را به سوي طيف سنج جرمي دستگاه هدايت كند، دستگاهي كه تركيبات شيميايي موجود در بخار به دست آمده از نمونه‌ها را مورد بررسي قرار مي‌دهد. در واقع علت ماجرا اين است كه گروه ماموريت فنيكس ديگر قادر به كنترل جريان «گاز حامل» كه براي راندن بخار توليد شده در كوره‌ها به سوي طيف‌سنج و آناليزور به كار مي‌رود، نيستند.
كارشناسان ماموريت فنيكس در ناسا در نخستين روزهاي سپتامبر دستورالعمل‌هاي جديدي براي فنيكس ارسال كردند تا اين سطح‌نشين بتواند از پس اين مشكل برآيد. كارشناسان براي حل اين مشكل مجبور شدند گاز توليد شده در چهار كوره باقي مانده دستگاه TEGA را به جاي راندن با گاز حامل، به صورت آزادانه و با تكيه بر حركت خود به خودي بخار، به سوي طيف‌سنج جرمي بفرستند. اگرچه اين تيم هنوز از چگونگي تاثير اين حركت خود به خودي بخار به دست آمده از نمونه‌ها بر كيفيت آناليزها مطمئن نيست اما به گفته گلدشتاين «ما انتظار داريم فشار آب تبخير شده و نيز دي اكسيد كربن باعث شود تا مقادير قابل توجهي از برخي تركيبات شيميايي را به سوي دستگاه هدايت خواهد كرد كه شناسايي آنها چندان براي ما جالب نيست. بي‌شك اين يك دست و پا زدن تمام عيار است اما دست‌كم هنوز زنده‌ايم.»
نخستين تلاش فنيكس در رساندن يخ به محفظه دستگاه TEGA كه در ماه جولاي بود، عقيم ماند. به نظر مي‌رسد تابش نور خورشيد باعث شده بود مقداري از يخ موجود در خاك ذوب شود و نمونه خاك حالتي گلي و چسبناك به خود بگيرد كه در نتيجه جدا شدن آن از ملاقه خاكبرداري متصل به انتهاي بازوي روبوتيك فنيكس عملا غيرممكن شد. ري آرويدسون (R.Arvidson)، دانشمند ارشد گروه بازوي روبوتيك فنيكس در اين باره مي‌گويد: «ما براي حل اين مشكل تصميم گرفتيم عمليات نمونه‌برداري از گودال سفيد برفي را براي ساعات اوليه بامداد مريخي برنامه‌ريزي كنيم كه آفتاب هنوز به طور كامل بالا نيامده باشد.» به هر حال اين بار قرار است فنيكس با برنامه‌ريزي دقيق‌تري اقدام به نمونه‌برداري از سفيد برفي كند: سوهان ساينده‌اي كه در انتهاي بازوي روبوتيك قرار دارد براي جدا كردن تكه‌هاي يخي كه به ملاقه خاكبرداري مي‌چسبند، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. براي رساندن نمونه به محفظه دستگاه TEGA نيز، بازوي روبوتيك فنيكس به گونه‌اي حركت خواهد كرد كه تا حد ممكن از قرار گرفتن نمونه خاك در برابر تابش مستقيم نور آفتاب جلوگيري شود. گروه دانشمندان ماموريت فنيكس در ناسا حدود دو هفته پيش اين مجموعه استراتژي‌هاي جديدشان را مورد آزمايش عملي قرار دادند. به نظر مي‌رسد كه اين روش بتواند موفق از آب درآيد. آرويدسون در اين باره مي‌گويد «وقتي تمام موارد را مو به مو و با دقت و ظرافت كامل انجام داديم، تمام محتويات ملاقه خاكبرداري به راحتي از آن خارج شد.» اگر فنيكس اين بار هم نتواند خاك محتوي يخ را به دستگاه TEGA برساند به نظر مي‌رسد ديگر فرصت دوباره‌اي براي اين مريخ‌نشين وجود نداشته باشد تا گودال سفيد برفي را بخراشد. بازوي روبوتيك فنيكس به هنگام حفاري نخستين گودال در خاك مريخ هنوز چند سانتيمتري بيشتر پايين نرفته بود كه لايه سفيد رنگي از زير خاك نمايان شد. اين ماده سفيد كه چند روز بعد يخ بودن آن به كمك ديگر تجهيزات آزمايشگاهي فنيكس موسوم به «آناليزور ميكروسكوپي، الكتروشيميايي و رسانايي» (MECA) ثابت شد، كارشناسان ماموريت را بر آن داشت نا عنوان «سفيد برفي» را براي اين گودال انتخاب كنند.
New Scientist, Sep. 12, 2008
سه شنبه 2 مهر 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: باشگاه خبرنگاران جوان]

[مشاهده در: www.yjc.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 262]