به تاریخ سهشنبه 23 سرطان سال جاری، سفینه فضایی «افقهای نوین» ناسا از کنار پلوتو خواهد گذشت. این یک موفقیت بزرگ برای ناسا است. خوب اما بعد چه اتفاقی میافتد؟! ما تا هنوز نمیدانیم پلوتو چه دنیایی است و از چه چیزی ترکیب شده است.
تصور کنید «افقهای نوین» یک دنیای واقعاً عجیب را کشف کند. یعنی در سطح آن مواد کیمیایی را پیدا کند که توسط موجودات زنده تولید میشود. مثل اکسیژن در اتموسفیر زمین که توسط گیاهان و بعضی از موجودات دیگر تولید میشود. اگر چشم دوربینهای این سفینه به ساختمانهای عجیبی مثل اهرام مصر یا خرابههای باقیمانده از یک تمدن فضایی دیگر بیافتد، چه تأثیری بر ذهنیت زمینیها خواهد داشت؟
فرستادن انسان به پلوتو
خوب اگر سفینه فضایی افقهای نوین، موفق به کشف عجیبی در این دنیای دور و سرد شود، دیگر دلیلی وجود ندارد که باز ناسا یک سفینۀ بدون سرنشین دیگر را بفرستد تا ده سال بعد به پلوتو برسد، بلکه یک مأموریت فضایی برای فرستادن انسان را به پلوتو روی دست خواهد گرفت. ولی پرسش اینجاست صرفنظر از هزینه اش، آیا تکنالوژی لازم برای فرستادن انسان را، در آیندۀ نزدیک داریم؟
در حال حاضر پیشرفتهترین موشک یا سیستم پیشرانۀ ما میتواند طی 10 تا 15 سال، فقط یک سفینۀ کوچک به وزن یکونیم کیلو یا دقیقأ «1.6 کیلوگرام» را تا سیارۀ پلوتو برساند. اما ایستگاه فضایی بینالمللی که چندان سیستم پیشرانهیی هم در اختیار ندارد، از آغاز سال 2001 تا کنون همیشه با چند فضانورد به دور زمین در گردش است. طبعأ میان ایستگاه فضایی بینالمللی و مأموریت انسان در پلوتو، تفاوت بسیار زیاد است و اصلاً نمیتوان این دو را با هم مقایسه کرد. زیرا شاتلهای فضایی همواره به ایستگاه فضایی بینالمللی در رفتوآمد بودند و در یک کلام در این 14 سال ساکنین ایستگاه همیشه جابهجا میشدند و مواد و ابزار لازم هم به ایستگاه فرستاده میشد. برخلاف آن، فضانورد یا فضانوردانی که به سمت پلوتو میروند، بهصورت کامل از زمین جدا میشوند و در انزوای کامل قرار میگیرند و سیستم حمایتی زندگیشان هم در درون سفینه فضایی قرار دارد. تا کنون هیچ انسانی بیشتر از 437 روز در فضا زندگی نکرده و کوچکترین سیستم حمایتی زندگی هم بیشتر از دو سال دوام نیاورده است. یعنی ما سیستمی نداریم که بتواند نیاز حیاتی یک انسان در فضا را برای مدتی بیشتر از دو سال فراهم سازد.
اگر فضانورد را در حالت خواب زمستانی قرار دهیم چی؟ جدا از این احتمال که سیستم کنترل در مرحلۀ بیدارنمودن فضانورد ناگهان به یک قاتل واقعی تبدیل شود و فضانورد را بکشد، دانشمندان هنوز نمیدانند چهطور یک انسان را به حالت خواب زمستانی قرار دهند و بعد چهگونه زنده بیدارش کنند. به همین دلیل، این قسمت از طرح سفر به پلوتو را به یک سناریوی علمی ـ تخیلی تغییر میدهیم؛ اما این تغییر با اتکا به تکنولوژی امروزی صورت خواهد گرفت.
پرتاب بمب
آیا پیشرانههای موشکی موجود میتوانند یک انسان را با سفینۀ چند تُنی، طی یک سال به پلوتو برساند؟ به نظر میرسد پاسخ این پرسش مثبت است و از دهۀ 1950 بدینسو ما این تکنولوژی را در اختیار داریم و این تکنولوژی پروژۀ «آورین Orion» نام دارد. یعنی در عقب سفینۀ فضایی باید هزاران بمب کوچک هستهیی را در زمان لازم به نوبت منفجر سازیم. با هر انفجار یک «صفحۀ فشاردهنده» که توسط مجموعهیی از ضربهگیرها به عقب سفینه وصل شده به جلو رانده میشود و در نهایت سرعت خروج به دهها هزار کیلومتر در ثانیه، با میلیونها تن فشار میرسد.
دانشمندان پروژۀ آورین، نیازهای اولیۀ طرح خود را در اوایل دهۀ 1960 میلادی برآورده کرده بودند. ناسا این طرح را در سال 2000 تحت نام «پیشرانۀ بیرونی ضربان پلازما» بازنگری کرد. به زبان سادهتر سیستم پیشرانهیی که به صورت ضربهیی در اثر فشار گازهای داغ – نه به صورت پیوسته مثل انجین یک موتر ـ سفینه را به پیش میبرد. چنین سفینهیی در کوچکترین اندازۀ خود، حدود 900 تُن وزن خواهد داشت. در حالیکه تیم سازندۀ پیکربندی، این سفینه را برای سفر به سوی سیارات طوری طراحی نموده که میتوانست طی سه سال، یک سفینۀ فضایی با وزن 10 هزار تُن را تا سیارۀ زحل ببرد و دوباره بازگرداند. هرچند این سفینه را میتوان از سطح زمین به فضا پرتاب نمود، اما نگرانیها در مورد ریزش اتمی مانع اجرای آن میشود. در عوض، قطعات این سفینه درست شبیه ایستگاه فضایی بینالمللی باید در مدار زمین ساخته و بعد از همانجا به سوی پلوتو پرتاب شود.
سفینۀ فضایی ما بعد از یک یا دو سال سفر به سوی پلوتو سرعت خود را باید کم کند تا بتواند در مدار پلوتو قرار گیرد و بتواند انجینهای خود را خاموش کند. برای فرود یک انسان به سطح پلوتو مجبوریم از موشکهای معمولی با سوخت کیمیایی استفاده کنیم. جاذبه در سطح پلوتو 12/1 (یک بر دوازدهم) جاذبۀ زمین یا برابر نصف جاذبه در سطح ماه است. برای فرود بر سطح پلوتو از مدار پایین یعنی از ارتفاع 100 کیلومتر به نصف توان موشک «دلتا 5» نیاز داریم. این موشک توانست سفینۀ ماهنشین را، که در زمان فرود سرعتش 1700 متر در ثانیه بود، به 800 متر در ثانیه کم کند و بعد سالم بر سطح ماه بنشاند.
کپسول اسپیس ایکس دراکون
فرود هرگونه سفینه بر سطح پلوتو ـ به خصوص اگر فضانوردی به همراه داشته باشد ـ یک سلسله مشکلات را به همراه خواهد داشت. زیرا بر خلاف ماه، پلوتو اتموسفیر بسیار نازکی از گاز نایتروجن و کاربنمونواکساید دارد و فشار در سطح پلوتو از 6.5 تا 24 میکروبار ـ واحد سنجش فشار ـ تغییر میکند.
اما خطرهای دیگری نیز وجود دارد. مثلاً سطح ماه بیشتر از سنگهای سیلیکات ساخته شده، اما سطح پلوتو را بیشتر یخ ـ نهتنها یخ آب بلکه متان یخزده، کاربنمونواکساید و نایتروجن ـ ساخته و وقتی با لولۀ اگزوز موشک که چند هزار درجه داغ است تماس کند، امکان دارد محل فرود کاملأ بخار شود. بنابراین باید یک محل سنگی ثابت و محکم را برای فرود انتخاب کنیم.
نما از سطح پلوتو
تصور کنید از جملۀ اولین مسافران به پلوتو هستید و به محض بیرون آمدن از سفینه دنیای عجیبی را میبینید. کارون یا شارون بزرگترین قمر پلوتو بدون حرکت و ثابت در آسمان دیده میشود، زیرا پلوتو و کارون از نظر جاذبه به دور هم قفل شده و در واقع به دور یک مرکز مشترک میچرخند. به همین خاطر در ششونیم روز زمینی با یک جهت به دور همدیگر میچرخند. این دو فقط 19600 کیلومتر ـ نزدیکتر از ماهوراهها در مدار زمین آهنگ ـ از هم فاصله دارند و در نتیجه 9 برابر ماه کامل در آسمان زمین، بزرگ دیده میشود. چهار قمر دیگر پلوتو ـ نیکس، هیدرا، کربیروس و ستیکس ـ شبیه ستارههای کمسرعت دیده میشوند که به تدریج طلوع میکنند. ولی کارون در آسمان ثابت ایستاده است.
پلوتو و اقمارش از دید تلسکوپ فضایی هابل
خورشید درخشانترین ستاره در آسمان پلوتو است و هیچ شباهتی با خورشید در آسمان زمین ندارد. خورشید به حدی از پلوتو دور است که مثل یک ستاره دیده میشود، اما ستارهیی که 650 بار درخشانتر از ماه، شبیه به الماسی در آسمان یخی پلوتو میدرخشد.
سیارۀ مشتری درخشانترین سیاره است و زحل را میتوان با چشم غیر مسلح نیز دید. اما اگر دقت کنید یک ستاره آبیرنگ کمفروغ به اندازۀ سه ماه کامل در کنار صفحه خورشید دیده میشود و این نقطۀ آبی کمفروغ زمین یا خانه ماست. اما دیدن این ستارۀ آبیرنگ در برابر تابش خورشید خیلی دشوار است. شما راه درازی را طی کردید تا در این گوشۀ تاریک منظومۀ شمسی به چنین دنیای سرد و تنهایی سفر کنید و مهمتر اینکه برخلاف سفینۀ فضایی افقهای نوین، باید به خانه برگردید.
برگشت به خانه فعلاً در حد تخیلات علمی است. نباید فراموش کرد که پلوتو فقط 85 سال قبل ـ در سال 1930 توسط کلاید تومبا ـ کشف شد و حالا سفینۀ فضایی افقهای نوین خاکستر این مرد را با شتاب به این دنیا میبرد و هنوز نمیدانیم تا 85 سال بعد از نظر تکنالوژی چه اتفاقاتی میافتد؟
زندهگی در پلوتو چهگونه خواهد بود؟
پلوتو در سال 2006 موقف خود به عنوان سیاره را از دست داد و شامل دستۀ جدیدی به نام سیارات کوتوله یا کوچک شد و این اقدام بحث و گفتوگوهای زیادی را میان اخترشناسان به راه انداخت. خوب حالا صرفنظر از اینکه پلوتو سیاره باشد یا نه، یک مسأله کاملأ مشخص است. این دنیا هنوز برای ما ناشناخته است و اسرار زیادی در خود پنهان کرده و هنوز تصویر کاملی از شرایط زندهگی در سطح آن را نداریم.
سفینۀ افقهای نوین، اولین بازدیدکننده از پلوتو است و به تاریخ 23 سرطان از فاصله نزدیک این سیاره میگذرد. آن گاه بسیاری از حقایق در مورد این دنیای کوچک بر روی ما آشکار خواهد شد. اما اگر همین اکنون در پلوتو زندهگی میکردید، پیام شما 4.5 ساعت بعد به زمین میرسید. ولی زمان رسیدن پیام از پلوتو به زمین در طول یک سال پلوتو ـ 248 سال زمینی ـ تغییر میکند. پلوتو تنها عضو منظومۀ شمسی است که در یک مدار بسیار بیضهیی به دور خورشید میچرخد و به مدت 20 سال وارد مدار نپتون میشود. بنابراین وقتی پلوتو به زمین نزدیک باشد پیام شما 4 ساعت زمان میبرد و در دورترین فاصله اش این پیام بیش از 6.5 ساعت زمان میبرد تا به زمین برسد.
تصویر مقایسهیی پلوتو با سایر سیارات منظومۀ شمسی
با توجه به موقعیت پلوتو در مدارش به دور خورشید، دما در سطح آن همیشه سرد و کشنده است و میان منفی 223 تا منفی 233 درجه تغییر میکند. به هر حال این تغییر کوچک در دما بر اتموسفیر این دنیای کوچک تأثیر میگذارد.
وقتی پلوتو به خورشید نزدیک است، یخ سطح آن از حالت جامد به گاز تغییر میکند و یک اتموسفیر نازک را به دور پلوتو شکل میدهد. در این حالت بادهایی با سرعت 362 کیلومتر در ساعت در سطح پلوتو شروع به وزیدن میکند و وقتی دوباره از خورشید دور میشود، اتموسفیر پلوتو مانند دانههای یخ فرو میریزد.
در تصاویر تلسکوپ فضایی هابل، میزان درخشندهگی در سطح پلوتو یکسان نیست؛ یعنی سطح این دنیای کوچک یک دست و صاف نیست و شاید پستی و بلندیهای زیادی دارد، اما تا حال کسی ساختار و ماهیت زمین ساختی پلوتو را نمیداند.
اگر زمینشناس هستید و قصد مطالعۀ سطح پلوتو را دارید، باید بدانید که سطح این دنیای کوچک با دو سوم ماه ـ تقریبأ به اندازۀ کشور روسیه ـ برابر است. جاذبه در سطح آن یک پانزدهم جاذبۀ زمین است و اگر وزن شما در زمین 68 کیلو است، در پلوتو فقط 4.5 کیلوگرام وزن دارید. به هر حال جدا از تابشهای خطرناک کیهانی و سرمای استخوانسوز، هنوز نمیدانیم مسافر پلوتو با چه خطرهایی روبهرو میشود.
