فضاپيماي ژاپني هايابوسا 2 موفق به نمونه‌برداري از سيارك ريوگو شد

نزديك به ۳۲۲ ميليون كيلومتر دور از زمين، فضاپيمايي ژاپني به‌تازگي نمونه‌اي كوچك از خاك سطح يك سيارك را برداشت كرد. اين دومين بار است كه بشريت موفق به دستيابي به چنين موفقيتي مي‌شود. هم‌اكنون، نمونه‌هاي پيشين در مسير بازگشت به زمين قرار دارند و پس از رسيدن به دست دانشمندان، مورد تجزيه‌وتحليل قرار خواهند گرفت. مطالعه موشكافانه‌ي نمونه‌ها مي‌تواند اطلاعات بي‌نظيري را درباره‌ي تركيب شيميايي سنگ‌هاي فضايي و همچنين نوع مواد موجود در روزهاي اوليه‌ي پيدايش منظومه‌ي شمسي به ما بدهد.

فضاپيمايي كه نمونه‌ي سياركي اخير را برداشت كرده، Hayabusa-2 نام دارد و متعلق به آژانس كاوش‌هاي هوافضاي ژاپن (JAXA) است. اين فضاپيما، جانشين مأموريت اوليه‌ي هايابوسا محسوب مي‌شود كه نخستين كاوشگري بود كه نمونه‌هاي برداشت‌شده از يك سيارك را در سال ۲۰۱۰ به زمين ارسال كرد. هايابوسا ۲ در سال ۲۰۱۴ پرتاب شد و پس از سفر در فضا به مدت سه سال و نيم، در ژوئن ۲۰۱۸ به سياركي به‌نام ريوگو رسيد. اين فضاپيما از آن زمان تاكنون در حال چرخش به‌دور ريوگو، تجزيه‌وتحليل سطح آن و تمرين براي برداشت نمونه‌ي بزرگ اخير بوده است.

هايابوسا ۲ روز پنجشنبه، با روشن كردن موتور خود، نزول آهسته به سمت سطح ريوگو را آغاز كرد. فضاپيما، سپس با شناور شدن بر فراز سيارك، بازويي شيپورمانند را به درون زمين وارد كرد. به‌محض رخ دادن اين اتفاق، جسمي گلوله‌مانند درون شيپور به طرف بيرون پرتاب شد، به درون سيارك فرو رفت و حجمي از گرد و خاك و قطعات را به پا كرد. اگر تمام اين مراحل با موفقيت طي شده باشند، بعضي از اين قطعات به درون شيپور مكيده و درون محفظه‌اي كوچك داخل فضاپيما جمع‌آوري شده‌اند.

از مانديشه متخصصين علمي، اين نمونه به دوران پيدايش منظومه‌ي شمسي بازمي‌گردد. اين سيارك‌ها نخستين سنگ‌هايي هستند كه پيش از وجود سيارات، در اطراف خورشيد تشكيل شدند.

هايابوسا ۲ اميدوار است كه بين ۱۰ تا ۱۰۰ ميلي‌گرم نمونه را براي مطالعه بازگرداند. بااين‌حال، مشخص نيست كه فضاپيما دقيقا چه مقدار مواد نمونه را برداشت كرده است. JAXA روشي براي اندازه‌گيري مقدار مواد جمع‌آوري‌شده در دست ندارد. بااين‌حال، به‌گفته‌ي اين سازمان، هر مانور فضاپيما مطابق با برنامه پيش رفت و هايابوسا ۲ فرمان شليك گلوله‌اش را همان‌طور كه انتظار مي‌رفت، صادر كرد. در نتيجه، تيم مأموريت تقريبا مطمئن است كه فضاپيما اكنون حامل قدري نمونه درون خود است.

جسم گلوله‌مانند هايابوسا ۲ كه براي نمونه‌برداري از ريوگو به‌كار رفت.

در حقيقت، هايابوسا‌ي اوليه با وجود از كارافتادن جسم گلوله‌مانندش، همچنان توانست از سطح سيارك ايتوكاوا نمونه‌برداري كند. در جريان تلاش براي فرود اين فضاپيما، داده‌ها نشان دادند كه سازوكار شليك گلوله عمل نكرده است؛ اما هنگامي كه هايابوسا روي سطح ايتوكاوا فرود آمد، همچنان قدري مواد به درون محفظه‌ي گردآوري‌كننده‌ي نمونه فرستاده شد. لورتا مي‌گويد:

اگر آن‌ها با موفقيت با سيارك ارتباط برقرار كرده باشند، موادي به درون محفظه‌ي نمونه وارد شده است.

بااين‌حال، گردآوري نمونه از يك سيارك، فرآيندي به‌شدت دشوار محسوب مي‌شود. انجام اين كار، نيازمند يافتن دقيق موقعيت در اطراف جسمي است كه گرانش بسيار كمي دارد. اين بدين معني است كه نيروهاي ناچيز نظير فشار ناشي از تشعشع خورشيدي يا هر نوع گاز در حال خروج از فضاپيما، مي‌تواند تاثيري بزرگ داشته باشد و فضاپيما را از مسيرش منحرف كند. لورتا در اين‌باره مي‌گويد:

وقتي در اين محيط‌هاي ميكرو گرانشي در اطراف سيارك‌هاي كوچك قرار داريد، [نيروهاي اندك] به‌نوعي فشار قابل‌توجه‌اي به شما وارد مي‌كنند.

در عين حال، موفقيت اخير مي‌تواند براي اطمينان از كاميابي مأموريت لورتا، يعني فضاپيماي اسيريس ركس به‌كار رود. فضاپيماي اسيريس ركس ناسا در سپتامبر ۲۰۱۶ پرتاب شد و در انتهاي سال ۲۰۱۸ به سيارك بنو رسيد. اين فضاپيما در زماني نامعلوم در سال آينده، با ابزاري كاملا متفاوت‌تر از آنچه هايابوسا استفاده كرد، نمونه‌اي را از بنو برداشت خواهد كرد. اسيريس ركس به‌جاي شليك به سيارك با جسمي گلوله‌مانند، گاز به‌شدت تحت فشاري را روي سطح بنو بيرون خواهد داد كه موجب جهيدن سنگ‌ها به درون صفحه‌ي جمع‌آوري‌كننده خواهد شد.

مأموريت اسيريس ركس به‌صورت گسترده براي انجام نمونه‌برداري آماده خواهد شد؛ اما اعضاي تيم هنوز دقيقا نمي‌دانند كه فرود روي سيارك چگونه خواهد بود. لورتا مي‌گويد:

واكنش سطح سيارك چگونه خواهد بود؟ اين بزرگ‌ترين پرسشي بوده است كه ما به‌منظور حل آن در تلاش براي مدل سازي بوده‌ايم.

لورتا اميدوار است كه تيم هايابوسا ۲ بتواند قدري آگاهي بيشتر در اين‌باره ارائه دهد.

اگر همه‌چيز به‌خوبي پيش برود، دو نمونه‌ي سياركي مختلف در سال‌هاي پيش‌رو به زمين بازخواهند گشت. همان‌طور كه در ابتدا اشاره شد، اين قطعات مي‌توانند سرنخ‌هايي را درباره‌ي تاريخچه‌ي اوليه‌ي منظومه‌ي شمسي و حتي سياره‌ي خودمان ارائه دهند. دانشمندان بر اين باورند كه برخي از نخستين عناصر سازنده‌ي حيات نظير كربن، هيدروژن و ديگر مواد آلي ممكن است از سيارك‌هاي باستاني به زمين آمده باشند. يافتن اين مواد روي اين سنگ‌هاي فضايي كه به دور منظومه‌ي شمسي ما مي‌چرخند، بدين معني است كه وجود حيات در ديگر جهان‌هاي نزديك امكان‌پذير است.

لورتا مي‌گويد:

اگر شيمي پايه در همه جاي منظومه‌ي شمسي اوليه موجود بوده باشد و تنها منحصر به زمين نباشد، احتمال وجود حيات در زير سطح مريخ يا اقيانوس‌هاي قمر اروپا يا تيتان، به‌شدت افزايش مي‌يابد.