ناسا به طور جدی در فکر کاوش زهره است

به گزارش انوار بلاگ، ناسا چندی پیش گفت که دو ماموریت تازه را برای آنالیز نزدیکترین همسایه زمین یعنی سیاره زهره انتخاب نموده است. حال در آخرین گزارشات هم آمده که این سازمان فضایی میخواهد از نوع خاصی از بالون برای کشف هرگونه لرزه در سیاره زهره استفاده کند.

به گزارش خبرنگاران به نقل از ایسنا، با توجه به اینکه ناسا و آژانس فضایی اروپا قرار است در آینده ای نه چندان دور سه مأموریت به سیاره زهره بفرستند، محققان مشتاقند اطلاعات بیشتری در خصوص فعالیت لرزه ای این دوقلوی شیطانی زمین کسب نمایند.

در یک مطالعه نو که در مجله Geophysical Research Letters منتشر شده، محققان آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا و موسسه فناوری کالیفرنیا در آزمایش اینکه آیا می توان از یک بالون در جو برای شناسایی امواج صوتی ناشی از پس لرزه های زمین لرزه های شهر ریج کرست، کالیفرنیا در سال 2019 استفاده کرد یا خیر، پیروز بودند.

محققان برای مقدار گیری زمین لرزه های سال 2019 ریج کرست، کالیفرنیا که بیش از 10 هزار پس لرزه را طی یک دوره شش هفته داشت، دو بالون استراتوسفر هلیوتروپ مجهز به چند ابزار به پرواز در آوردند.

بالون ها پس از گرم شدن کامل به وسیله آفتاب به ارتفاع بین 11 تا 15 مایل رسیدند و هنگام غروب بازگشتند. فشارسنج های متصل به آن ها همانطور که ارتعاشات صوتی پس لرزه ها از هوا عبور می کردند، تغییرات فشار هوا را مقدار گیری کردند.

در 22 ژوئیه 2019، فشارسنج های موجود در یکی از بالون ها موج صوتی با فرکانس پایین را که در پی پس لرزه 4.2 ریشتری واقع در فاصله 50 مایلی رخ داد، تشخیص دادند.

سیدهارت کریشنامورثی (Siddharth Krishnamoorthy) تکنیسین آزمایشگاه پیش رانش جت ناسا و محقق اصلی این مطالعه در بیانیه ای گفت: اتصال صوتی زلزله ها به جو 60 برابر در زهره قوی تر از زمین هستند و این به آن معناست که تشخیص زلزله از لایه های خنک جو زهره بین ارتفاع 50 تا 60 کیلومتر (حدود 31 تا 37 مایل) باید آسان تر باشد. ما باید بتوانیم زلزله ها، فرآیند های آتشفشانی و رویداد های رهش گازی را همزمان با توصیف سطح فعالیت ها تشخیص دهیم.

رهش گاز (Outgassing) به پدیده آزاد و خارج شدن گاز حل شده، گیر افتاده، یخ زده یا جذب شده در درون بعضی مواد گفته می گردد. رهش گاز می تواند شامل فرایند های تصعید یا تبخیر، دفع، خروج از ترک ها و شیار ها یا از درون توده ماده یا بعضی فرایند های شیمیایی آهسته باشد.

برای درک بهتر سیاره زهره و اینکه چرا انتها به سیاره ای کاملاً متفاوت از زمین تبدیل شد، کارشناسان باید امواج لرزه ای آن را مطالعه نمایند. با وجود جو همچون جهنم این سیاره، آن ها قادر به نزدیک شدن به سطح آن نیستند.

جنیفر ام. جکسون (Jennifer M. Jackson) استاد موسسه فناوری کالیفرنیا و نویسنده مقاله طی یک بیانیه اظهار کرد ده ها هزار لرزه سنج زمینی دارای شبکه های متراکم یا دائمی هستند و این امکان را در زمین فراهم می نمایند.

در حال حاضر دمای سطح سیاره زهره 864 درجه فارنهایت است. دانستن قدرت و سرعت امواج لرزه ای می تواند درک محققان از ویژگی های لایه های سنگی زیرین یا مخازن مایع یا و فعالیت های آتشفشانی و تکتونیکی این سیاره را افزایش دهد.

بنابر گزارش پایگاه خبری اسپیس، زهره ممکن است امروزه هم از نظر زمین شناسی فعال باشد و این می تواند به این معنا باشد که هم نیای سیاره زمین می تواند مکان خوبی برای دانشمندان برای یادگیری در خصوص زمین اولیه و دنیا های دوردست باشد. یک تیم بین المللی از دانشمندان از تصاویر رادار قدیمی مأموریت ماژلان ناسا که در سال 2004 به کار خود خاتمه داد، برای آنالیز سطح زهره استفاده کردند. به گفته محققان، آن ها مکان هایی را یافتند که تکه های پوسته در حال لغزش و تبدیل به چیزی مانند یخ های بسته بندی (pack ice) هستند. بر خلاف تصورات قبلی که گویای آن بود که پوسته زهره یک بلوک جامد مانند ماه کره زمین است، این مطالعه نشان می دهد که زهره ممکن است در اعماق خود فعالیت زمین شناسی داشته باشد.

نگاهی به دو ماموریت ناسا برای کاوش در سیاره زهره

این ماموریت ها که بخشی از برنامه دیسکاوری ناسا است، هدف آن درک شرایط جوی سیاره زهره است و اینکه چگونه این سیاره که دارای بسیاری از ویژگی های سیاره زمین است تا این حد گرم شده است. سال 2019 ناسا بیان کرد به اسم بخشی از برنامه دیسکاوری (Discovery Program)، چهار ماموریت که دانشمندان در حال کار بر روی آن هستند را انتخاب نموده است و میخواهد تا سال آینده یک الی دو مورد از چهار ماموریت مذکور را به اسم ماموریت رسمی انتخاب کند که حال آن دو ماموریت انتخاب شده است. ناسا تقریباً 500 میلیون دلار برای توسعه هر مأموریت اعطا می نماید. انتظار می رود که هر یک از این دو ماموریت در بازه زمانی 2028 تا 2030 پرتاب شوند.

یکی از این دو ماموریت داوینچی پلاس (DAVINCI+) نام دارد که مخفف عبارت تحقیق درباره گاز های نجیب اتمسفر عمیق، شیمی و تصویربرداری سیاره زهره است. هدف اصلی آن ها تجزیه و تحلیل فضای آشفته و سمی زهره است.

سوالات بسیاری از گذشته تا به امروز درباره نحوه شکل گیری و تکامل این سیاره و اینکه آیا در گذشته در سطح آن آب مایع قرار داشته یا نه وجود داشته است. در طول این ماموریت کوتاه مدت، کاوشگر کروی داوینچی پلاس از یک چتر نجات استفاده می نماید تا به آهستگی بر روی سطح سیاره زهره فرود بیاید و طی این مدت مقدار گیری های مختلفی را انجام خواهد داد. برای مثال این کاوشگر سعی خواهد نمود تا اثر گاز های نجیب مانند زنون که می تواند درک آن ها از فعالیت های هیدرولوژیکی و آتشفشانی سیاره زهره در گذشته را افزایش دهد، کشف کند. ابزار هایی که بر روی کاوشگر داوینچی پلاس نصب می شوند، قادر به محافظت از این کاوشگر در برابر گرما و فشار بزرگ این سیاره خواهند بود. این ابزار ها شامل یک دوربین است و علامت پلاس در نام این پروژه هم به علت وجود آن است. علاوه بر این، ماموریت مذکور اولین تصاویر با وضوح بالا از ویژگی های منحصر به فرد زمین شناسی در زهره معروف به tesserae را که ممکن است قابل مقایسه با قاره های زمین باشد و نشان دهنده این باشد که سیاره زهره دارای زمین ساخت صفحه ای است، خواهد فرستاد. این اولین مأموریت تحت راهنمایی ایالات متحده در جو ونوس از سال 1978 است و نتایج حاصل از آن می تواند درک محققان از سیاره را افزایش دهد. جیمز گاروین از مرکز پرواز فضایی گادرد در گرینبلت، مریلند رهبری این پروژه را بر عهده دارد.

ماموریت دیگر هم وریتاس (VERITAS) نام دارد که مخفف عبارت قابلیت انتشار زهره، علوم رادیویی، تداخل سنجی رادار دهانه ترکیبی، توپوگرافی و طیف سنجی است. قابلیت انتشار یا گسیلندگی یک ماده به قابلیت انتشار تشعشع به وسیله سطح آن جسم گفته می گردد. این قابلیت انتشار تشعشعی یک خاصیت از ماده است که بیان نماینده نسبت انرژی تشعشع شده به وسیله ماده مورد نظر به انرژی تشعشع شده به وسیله یک جسم سیاه در همان درجه حرارت است.

تداخل سنجی رادار دهانه ترکیبی (Interferometric synthetic aperture radar) که تداخل سنجی رادار روزنه مصنوعی و به اختصار InSAR یا IfSAR هم نامیده می گردد، یک روش راداری در علوم ژئودزی و سنجش از دور است که با استفاده از تداخل سنجی فاز امواج ارسال و دریافت به سطوح، امکان ایجاد مدل سه بعدی سطح را فراهم می آورد. هدف اصلی این مأموریت که رهبری آن را آزمایشگاه پیشرانش ناسا بر عهده دارد، درک تفاوت ها و شباهت های سیاره زهره در مقایسه با زمین است. فضاپیمای مذکور مجهز به چند حسگر است که به وسیله آن ها می تواند نقشه توپوگرافی سه بعدی از سیاره زهره را ایجاد کند و فعالیت تکتونیکی و آتشفشانی این سیاره را هم مورد آنالیز قرار دهد. علاوه بر موارد مذکور بعلاوه می تواند دمای سیاره را مقدار بگیرد و میدان گرانشی آن را مورد آنالیز قرار دهد.

مرکز هوافضای آلمان، آژانس فضایی ایتالیا و مرکز ملی مطالعات فضایی فرانسه هم در تهیه نقشه بردار مادون قرمز یاری خواهند کرد. توماس زوربوچن، مدیر بخش علوم ناسا چندی پیش گفت: ما در حال برنامه ریزی برای انجام عملیات نو و بازدید از سیاره ای که بیش از 30 سال است از آن بازدید ننموده ایم، هستیم.

ماموریت آژانس فضایی اروپا برای کاوش سیاره زهره

آژانس فضایی اروپا میخواهد بین سال های 2031 و 2033، مدارگرد نوی را به سیاره زهره پرتاب کند. آژانس فضایی اروپا (ESA) قرار است مدارگرد خود موسوم به EnVision را به این سیاره بفرستد تا علت تفاوت آن با زمین را مورد آنالیز قرار دهد.

آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی از سال 1960، فضاپیما هایی را برای آنالیز سیاره زهره پرتاب کردند، اما تمرکز آن ها بعد ها بر مریخ معطوف شد و به همین علت از سال 1990 تا به امروز فقط دو ماموریت اختصاصی روی این سیاره اجرا شده است که یکی از آن ها ونوس اکسپرس (Venus Express) متعلق به آژانس فضایی اروپا و دیگری کاوشگر آکاتسوکی (Akatsuki) متعلق به آژانس پژوهش های هوافضای ژاپن (JAXA) است.

ونوس اکسپرس بیشتر بر پژوهش های جوی متمرکز بود، اما هدف EnVision کمی گسترده تر است. ماموریت اصلی آن، این است که بفهمد فرآیند های درون سیاره زهره مانند آتش فشان خیزی و تخلیه گرمای داخل آن چگونه به مرور بر جو اثر گذاشته اند.

مدارگرد EnVision، سه ابزار اصلی علمی به همراه خواهد داشت؛ یک ژرفاسنج رادار برای آنالیز ساختار زیرزمینی سیاره، یک مجموعه طیف سنج برای آنالیز ترکیب شیمیایی سطح و جو زهره و یک سیستم رادار اضافه برای نقشه برداری از سطح سیاره. سیستم رادار نهایی به وسیله ناسا فراهم خواهد شد تا بخشی از همکاری این دو آژانس فضایی باشد.

پرتاب EnVision قرار است بین سال های 2031 و 2033 و اندکی پس از ماموریت های VERITAS و +DAVINCI باشد که پرتاب آن ها برای سال های 2028 تا 2030 برنامه ریزی شده است. این سه ماموریت به همراه یکدیگر، دقیق ترین و جامع ترین منظره را از سیاره زهره ارائه خواهند داد.