کاوشگران وویجر بیرون منظومه شمسی چه می‌کنند؟

به گزارش سیتنا، ۴۵‌ امین سالگرد پرتاب فضاپیمای وویجر۱، یکی از دوقلوهای نمادین بشر است که به کیهان فرستاده شده‌اند. (یکی دیگر از این دوقلوها، وویجر ۲، چند هفته زودتر پرتاب شده بود.) این دو فضاپیما اکنون در فضایی تاریک، و در دوردست‌ها و فضایی بین‌ستاره‌ها- با فاصله‌ای بیش از ۱۷ میلیارد کیلومتر دورتر از خانه، جایی که خورشید ما همانند هر ستاره درخشان دیگری به نظر می‌رسد، هنوز در حال انجام کاوشهای علمی هستند.

لیندا اسپیلکر، دانشمند پروژه وویجر در آزمایشگاه پرتاب جت ناسا، که در سال ۱۹۷۷، یعنی سالی که کاوشگرها به فضا پرتاب شدند در آژانس شروع به کار کرد، می‌گوید: «من در تمام دوران کاری‌ام، مسیر وویجر را دنبال کرده‌ام، و از این موضوع شگفت‌زده هستم که این فضاپیماها، وویجر ۱ و ۲ تا چه زمانی می‌توانند به راه خود ادامه دهند و از مکان‌هایی جدید که هیچ فضاپیمایی تاکنون از آنجا بازدید نکرده است، اطلاعات جمع کنند. در حال حاضر آنها مسافرانی در بین ستارگان هستند. و این موضوع خیلی جذابی است».

این دو کاوشگر که هر یک به اندازه یک ماشین هستند و بالای هر کدام یک آنتن ۳.۷۰ متری نصب شده است یک وظیفه اصلی داشتند: بازدید از غول‌های گازی(سیاره‌های گازی) در منظومه شمسی خودمان. پس از پرتاب، مسیر وویجرها از هم جدا شد، اما هر دو از یک خط سیر ستاره‌ای نادر استفاده کردند، و در حین پرواز در کنار مشتری، زحل، اورانوس و نپتون، عکس‌های پیشگامانه‌ای را ثبت کردند و جزئیات وسوسه‌انگیزی را در مورد قمرهای این سیارات فاش کردند. در پایان سال ۱۹۸۹ ماموریت آنها پایان یافت. در سال ۱۹۹۰، وویجر ۱ کار را تمام کرد و تصویری تکان‌دهنده از دنیای خودمان گرفت، که کارل سیگان، اخترشناس و ارتباط‌ دهنده علمی(بین مردم و دانشمندان)، زمین را نقطه آبی کمرنگ نامید.

زمین از نگاه وویجر

سیگان در این‌باره نوشت:« دوباره به این نقطه نگاه کنید. اینجاست. اینجا خانه ماست. این ما هستیم. هر کسی را که دوست دارید،‌هر کسی را که می‌شناسید، هر کسی که تا بحال نامش را شنیده‌اید، و هر انسانی که تاکنون وجود داشته، زندگی خود را بر روی این نقطه آبی سپری کرده است». تصویر زمین از منظر کیهانی- و به گفته او«نقطه‌ای غبارآلود معلق در پرتو نور ماه»- به اندازه عکس طلوع زمین که توسط یکی از فضانوردان آپولو ۸ از روی کره ماه گرفته شده بود، بیادماندنی شد.

تصویری که روی کره ماه از زمین گرفته‌اند

این دو کاوشگر با استفاده از سیستم‌های هسته‌ای به نام ژنراتورهای ترموالکتریک رادیوایزوتوپ(RTGs) کار می‌کنند و به پرواز ادامه می‌دهند. منظومه شمسی ما مرز مشخصی ندارد، اما در دهه ۲۰۰۰ آنها از منطقه ضربه خروجی(termination shock) یعنی جایی که سرعت ذرات بادهای خورشیدی به دلیل فشار ناشی از گاز و میدان‌های مغناطیسی در فضای بین ستاره‌ای به طور ناگهانی به کمتر از سرعت صوت کاهش می‌یابد، عبور کردند. سپس در دهه ۲۰۱۰، منطقه توقف خورشیدی(Heliopause)، مرز بین بادهای خورشیدی و باد بین ستاره‌ای را رد کردند.

با ۴ دستگاه در حال کار بر روی وویجر ۱ و پنج دستگاه بر روی وویجر ۲، آنها اکنون کار جدیدی را به عهده دارند: اندازه‌گیری قدرت میدان مغناطیسی، چگالی پلاسما، و انرژی و جهت ذرات باردار در محیطی که در حال حرکت هستند. سوزان داد، مدیر پروژه ماموریت بین‌ستاره‌ای وویجر در JPL می‌گوید: «هدف از ماموریت بین ستاره‌ای این است که بتوانیم زمانی که از زمین دور و دورتر می‌شویم، تاثیرات خورشید را اندازه‌گیری کنیم. سعی ما در یافتن چگونگی تعامل بین هلیوسفر خورشید با فضای بین ستاره‌ای است».

وویجر ۱ درحال حاضر تقریبا ۲۳.۵ میلیارد کیلومتر و ویجر۲ در فاصله ۱۹.۵ میلیارد کیلومتری از خانه قرار دارند، اما برای اینکه چشم‌اندازی از مسافت‌ها داشته باشید، باید بگوییم که نزدیک ستاره حدود ۴۰ تریلیون کیلومتر از ما فاصله دارد. اکنون که دهه‌هاست این کاوش‌گرها اهداف اصلی خود را انجام داده‌اند.

اما آنها همیشه یک وظیفه ثانویه هم داشته‌اند: انتقال پیام به هر بیگانه‌ای در فراسوی منظومه شمسی که ممکن است روزی به داخل این سفینه نگاهی بیاندازد.هر یک از این کاوشگرها یک صفحه طلایی را حمل می‌کند. تیمی از دانشمندان و هنرمندان، از جمله ساگان و فرانک دریک، در هر صفحه مجموعه‌ای از موسیقی‌ها، صداهای طبیعت، پیام‌ها، عکس‌ها و ... را بسته‌بندی کرده- و برای کسی که آنها را پیدا می‌کند، در داخل آنها دستورالعمل‌ها و ابزاری برای نمایش را نیز قرار داده‌اند.

این پروژه بلندپروازانه به دنبال بیان داستانی در مورد بشریت، آروزهای انسان‌ها و در مجموع در مورد دنیای ماست. در آن قطعاتی از موسیقی‌ باخ و چاک بری و همچنین عکسهایی از خانواده‌ها، خانه‌ها و پیشرفت‌های علمی قرار داده شده است. به گفته جان لومبرگ که یک دانشمند هنرمند و طراح تیم صفحه‌های طلایی است :‌«هدف از این صفحه تلاش برای پاسخگویی به سوالاتی است که ممکن است ایجاد شود. اینکه موجوداتی که اینها را فرستادند چگونه بودند؟ آنها چه شکلی هستند؟ چگونه رفتار می‌کنند؟ دنیای آنها چگونه است؟ بنابراین گویی این صفحات یک تصویر پرتره از خودمان است»

برخلاف جستجوها برای هوش فرازمینی یا SETI، این صفحه‌ها طوری طراحی نشده‌اند که بتوانند مقدمه‌ای برای اولین تماس باشند. در واقع ممکن است این صفحات طلایی میلیون‌ها سال بعد پیدا شوند، و شاید تا آن زمان دیگر تمدن‌های بشری وجود نداشته باشند. لومبرگ می‌گوید:«این بیشتر شبیه یافتن یک فسیل است، شما نمی‌توانید با دایناسورها صحبت کنید. این شبیه یک یادگاری است. در واقع نوعی یادگاری است که نشان می‌دهد ما زمانی اینجا بوده‌ایم.»

قبل از کاوشگرهای وویجر، در ماموریت‌های پایونیر نیز پلاک‌های فلزی کوچکی با پیام‌های نمادین به فضا ارسال شدند. (کاوشگران پایونیر در دهه‌های ۱۹۸۰ و ۹۰ منظومه شمسی را ترک کردند، اما آنها دیگر از کار افتاده‌اند). هیچ‌کدام از کاوشگرهایی که از آن زمان تاکنون به فضا رفته‌اند چنین سابقه‌ای را از بشریت در خود جای نداده‌اند.

وویجرها از آن زمان تا به امروز تاثیر محسوسی بر روی اکتشافات فضایی داشته‌اند. موفقیت آنها الهام‌بخش ناسا و دیگر آژانس‌ها برای بازدید مجدد از سیارات بیرونی، خصوصا مشتری و زحل و قمرهای بی‌شمار آنان شد. ماموریت‌های بعدی شامل Galileo، Juno، Cassini و کاوشگر هویگنس ساخته شده توسط آژانس فضایی اروپا بود. به علاوه آنها انگیزه سفر کاوشگرهای جدید مانند Europa Clipper، Dragonfly، ESA’s JUICE و سفرهای بالقوه کاوشی به اورانوس و انسلادوس، یعنی قمر زحل شده اند.

وویجرها حتی بر فرهنگ نیز تاثیر گذار بودند. اولین فیلم با نام Star Trek که در سال ۱۹۷۹ ساخته شد، داستان یک فضاپیمای بیگانه با نام “V’ger” بود که در واقع یک فیلم تخیلی با الهام از وویجر ۶ بود. وویجر و صفحات طلایی آن به برنامه‌های تلویزیونی مانند Saturday Night Live، The West Wing، و البته برنامه The X-Files راه یافتند. داریو ماریانلی که یک آهنگساز است، با الهام از وویجر، یک قطعه آهنگ با ویلون ساخت.

این جفت فضاپیما بیشتر از آنچه تصور می‌شد دوام آورده‌اند و به گفته داد، ابزارها هنوز کار می‌کنند و داده‌ها هنوز عالی هستند. اما نشانه‌هایی از فرسودگی را دارند. او و تیمش در ماه می، با مشکلی در داده‌های دورسنجی یا تله‌متری وویجر۱ مواجه شدند، این داده‌ها معمولا اطلاعاتی را در مورد چگونگی کارکرد ابزارهای کاوشگر و اینکه آیا به درستی کار می‌کنند یا نه، در اختیار دانشمندان قرار می‌داد. این داده‌ها مخدوش شده بودند. بررسی این مشکل به دلیل مسافت بسیار زیاد، پیچیده بود، زیرا در حال حاضر ۲۲ ساعت طول می‌کشد تا پیامها به وویجر ۱ برسند.

هفته گذشته تیم متوجه شد که چه چیزی اشتباه است. ظاهرا سیستم کنترل وضعیت، ناگهان شروع به ارسال داده‌های تله‌متری از طریق کامپیوتر اشتباهی کرده بود، که دیگر به درستی کار نمی‌کرد. آنها مشکل را با برگرداندن مسیر داده‌ها به کامپیوتر صحیح حل کردند. اسپیلکر می‌گوید: فضاپیما سالم و خوب است و داده‌های علمی را به زیبایی به ما می‌رساند.»

اگر داد، اسپیلکر و همکارانشان بتوانند این نوع مسائل فنی را حل کنند، با این‌حال فضاپیما یک مشکل اساسی‌تر دارد: تامین نیرو و انرژی مورد نیاز. سیستم‌های RGT آنها انرژی مورد نیاز را با تبدیل گرمای حاصل از تجزیه رادیواکتیو پلوتونیوم-۲۳۸ به الکتریسیته تامین می‌کند. اما بعد از ۴۵ سال، این سوخت سالیانه ۴ وات کمتر تولید می‌شود. داد و تیمش تمام سیستم‌ها و ابزاری که در ماموریت بین‌ستاره‌ای دخیل نیستند را خاموش کرده‌اند، و در سال ۲۰۱۹ بخاری‌های ابزاری که هنوز کار می‌کنند را نیز خاموش کردند. این کار چندین سال به طول عمر این فضاپیماها خواهد افزود.

با این وجود، کاوشگرهای وویجر ممکن است تنها چند سال دیگر، یا شاید یک دهه دیگر کار کنند. نهایتا، نیروی مورد نیاز آنها رو به کاهش است و برای عملکرد ابزارهایشان کافی نخواهد بود. اسپیلکر می‌گوید:«در آن مرحله، وویجرها به سفیران خاموش ما در فضا تبدیل خواهند شد.»

همانطور که آنها با سرعت ۵۶ هزار کیلومتر در ساعت با ماشین‌هایی که حداقل نیرو را استفاده می‌کنند به سمت مقصدی ناشناخته پیش می‌روند، همچنان پیام بشریت را در یک بطری حمل می‌کنند. جیم بل، یک دانشمند علوم سیارات در دانشگاه ایالتی آریزونا که کتابی در مورد چهلمین سالگرد ماموریت وویجر نوشته، می‌گوید: «صفحات طلایی، قطعه‌ای از تمدن بشری، قطعه از تکنولوژی با درج تاریخ ۱۹۷۰ بر روی آن است که قرار است ماندگار شود. قرار است که آنها برای میلیاردها سال دوام بیاورند. قرار است بیشتر از سیاره‌ای که از آن آمده‌اند، دوام بیاورند. این موضوعی بسیار شگفت‌انگیز است.»

بل حدس می‌زند که نهایتا این بیگانگان نیستند که فضاپیمای ما را پیدا می‌کنند، بلکه نوادگان خود ما نهایتا آن را شناسایی خواهند کرد. او می‌گوید: «به پیش‌بینی من، این پیام واقعا برای ما خواهد بود. نهایتا ما کسانی خواهیم بود که می‌رویم و آن را پیدا می‌کنیم، و در آینده‌ای دور، زمانی که سفر به فضا آسان خواهد شد و توریست‌ها برای دیدن وویجرها به فضا خواهند رفت، از آن بازدید می‌کنند. در آن زمان با خود فکر خواهیم کرد، آیا این یکی از شگفت‌انگیزترین کارهایی نبوده که گونه ما در قرن بیستم انجام داده است»

انتهای پیام