گذر از کنار غول
ساعت ٧:٢۱ ‎ب.ظ روز شنبه ۱ اردیبهشت ۱۳۸٦ : توسط : حسین
فضاپیمای افق‌های نو در راه دراز رسیدن به پلوتون و کمربند خُرده‌سیاره‌های کویی‌پر، اوایل اسفند 1385 از کنار مشتری، سیارهِ غولپیکر منظومه شمسی گذشت تا علاوه‌بر دریافت شتاب گرانشی رایگان، ابزارهای علمی خود را در کاوش مشتری و قمرهایش بیازماید.
بابک امین تفرشی
افق‌های نو (New Horizons) بیش از یک سال پیش با هدف سفری ۱۰ ساله به سوی پلوتون پرتاب شد. این نخستین مأموریت بشر به سوی پلوتون و کمربند خرده‌سیاره‌های یخی کویی‌پِر در وَرای مدار نپتون است. گرچه افق‌های نو بیشترین سرعت پرتاب را در تاریخ کاوش‌های فضایی داشته است اما حتی این سرعت اولیه نیز برای سفری <سریع> به پلوتون کافی نبود و طبق برنامه فضاپیما می‌بایست از فاصلهِ حدود ۲ میلیون کیلومتری مشتری عبور می‌کرد و با دریافت انرژی مداری از مشتری سرعت می‌گرفت و در مسیر درست از شتاب حاصل استفاده می‌کرد. حداکثر خطای ممکن در این مرحله فقط یک دقیقه بود. یعنی نباید بیش از یک دقیقه زودتر یا دیرتر به نزدیک‌ترین فاصله از مشتری می‌رسید وگرنه انرژی مداری را به‌درستی دریافت نمی‌کرد و در مسیر درست قرار نمی‌گرفت. در این صورت فضاپیما ناچار می‌شد سوختِ زیادی در راه مصرف کند تا در مسیر درست قرار بگیرد. خوشبختانه این مرحله حساس بی‌خطر سپری شد. افق‌های نو با دریافت افزوده سرعت ۰۰۰،۱۴ کیلومتر بر ساعت، سرعت خود را پس از گذر از کنار مشتری به حدود ۸۳۰۰۰ کیلومتر بر ساعت رساند؛ سرعتی چنان زیاد که وسیله‌ای با این سرعت فاصله نیویورک تا توکیو، در دو سوی جهان، را فقط در ۸ دقیقه طی می‌کند.

پیداست که افزایش سرعت فضاپیما به سبب دریافت بخشی از انرژی مداری مشتری است. اما نگران مشتری نباشید. این غول بزرگ به نسبت بسیار جزئی ۱۰۲۵/۱ انرژی مداری از دست می‌دهد؛ مثل این که قطره‌ای آب از اقیانوس‌های زمین کم شود! این نخستین بار نبود که مشتری چنین <هُل> گرانشی رایگانی را در اختیار فضاپیماهای بشر می‌گذاشت یا این که دست‌کم هدف چنین ملاقات‌های فضایی می‌بود. پایونیر ۱۰ و ۱۱ در سال‌های ۱۳۵۲ و ۱۳۵۳ از کنار مشتری عبور کردند، سپس ویجرهای ۱ و ۲ در سال‌های ۱۳۵۷ و ۱۳۵۸ از کنار مشتری گذشتند. فضاپیمای خورشیدشناس اولیس در زمستان ۱۳۷۰ چنان انرژی مداری‌ای از مشتری گرفت که از صفحه منظومه شمسی (دایره`‌البروج) جدا شد و در مداری قطبی به گِرد خورشید قرار گرفت. فضاپیمای گالیله، تنها فضاپیمایی که در مداری به دور مشتری قرار گرفت، در سال ۱۳۷۴ به دام گرانش مشتری افتاد و حدود ۸ سال داده‌های ارزشمندی از مشتری و قمرهایش را به زمین فرستاد. فضاپیمای عظیم کاسینی نیز در راه رسیدن به زحل در دی ۱۳۷۹ با عبور از کنار مشتری شتاب گرانشی کافی برای ادامه راه را دریافت کرد و ۰۰۰،۲۶ عکس نیز از مشتری و اقمارش گرفت.

اما در ملاقات نزدیک افق‌های نو با مشتری چه رخ داد؟ تلسکوپ مخصوص ۲۰ سانتی‌متری (۸ اینچی) فضاپیما به نام لوری(LORRI) از هر چهار قمر گالیله‌ای و بسیاری از عوارض جوّی مشتری عکس گرفت. ابزارهای علمی دیگر فضاپیما نیز آزمایش شدند. در نزدیک‌ترین فاصله از مشتری، میدان دید دوربین لوری فقط بخش کوچکی از قرص مشتری را، که تا ۵/۳ درجه (۷ برابر قرص ماه در آسمان زمین) بزرگ شده بود، به تصویر می‌کشید و برای تشکیل تصویری کامل از مشتری ۱۵۰ عکس کنار هم به صورت موزاییکی لازم بود.

در رصد مشتری تلسکوپ‌های دیگری نیز افق‌های نو را همراهی کردند تا داده‌ها در طول موج‌های مختلف و از منظرگاه‌های گوناگون مکمل هم باشند. تلسکوپ هابل مدتی از وقت خود را به تصویربرداری مرئی و فرابنفش نزدیک از مشتری در هنگام ملاقات افق‌های نو گذاشت. تلسکوپ فضایی پرتو ایکس چاندرا نیز در همان زمان به ثبت شفق‌های قطبی مشتری پرداخت. تصویر ایکس این شفق با تصاویر افق‌های نو و هابل از مشتری تلفیق شد و جلوه‌ای تازه از این سیاره ارائه داد. شفق‌های قطبی مشتری هزار بار قوی‌تر از همتای خود در جوّ زمین‌اند و احتمالاً بر اثر برهمکنش یون‌های اکسیژن و گوگرد موجود در میدان مغناطیسی سیاره با ذرات باد خورشیدی به وجود می‌آیند. منشأ این یون‌ها علاوه‌بر خود مشتری انبوه گازی است که آتشفشان‌های یو به فضا می‌فرستند و چون این ذرات دارای بار الکتریکی‌اند در امتداد خطوط میدان مغناطیسی بزرگ مشتری جریان می‌یابند؛ میدانی که حدود یک میلیون بار قوی‌تر از میدان مغناطیسی زمین است.