ناسا برای جست‌وجوی حیات در سیاره‌ی زهره چه برنامه‌ای دارد؟

۲۸ شهریور ۱۳۹۹ | ۲۲:۴۵ ۲۹ شهریور ۱۳۹۹ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۷ دقیقه
نمایی از سطح سیاره‌ی زهره

با کشف اخیر درباره‌ی نشانه‌های احتمالی حیات در «زهره»، ممکن است در آینده شاهد موجی از مأموریت‌ها به این سیاره برای کاوش ابرهای آن باشیم. کاوشگرهایی رباتیک که باید نسبت به نسل‌های قبلی خود دقت و احتیاط بیشتری داشته باشند. ناسا در این میان چه برنامه‌هایی پیش رو دارد؟

در طول سال‌ها مأموریت‌های زیادی برای انجام در سیاره‌ی زهره پیشنهاد شده است اما فقط شمار کمی از آن‌ها در طول سه دهه‌ی گذشته به سرانجام رسیده‌اند. چیزی که اکنون می‌تواند با قانع‌کننده‌ترین دلیل برای بازدید دوباره از این سیاره، یعنی جست‌وجوی حیات احتمالی، تغییر کند.

اهمیت کاوش مستقیم ناهید

ستاره‌شناسان در ابرهای سرشار از سولفوریک‌اسید زهره گاز «فسفین» یافته‌اند که هرچند هنوز توضیحی برای منشأ آن ندارند، اما می‌تواند مانند زمین که توسط میکروب‌ها تولید می‌شود، توسط واکنش‌های زیستی ایجاد شده باشد و یا توسط واکنش‌های شیمیایی که هنوز برای بشر ناشناخته است.

هر دو فرضیه جذاب است و پیش از این مقامات ناسا اعلام کرده بودند که ممکن است مأموریت‌های پیشنهادی برای دستیابی به ابرهای زهره به زودی عملیاتی شود. اگر این مأموریت‌ها آغاز شوند، شاید نیاز باشد که دانشمندان سیاره‌ای، اقدامات احتیاطی بیشتری را برای در امان ماندن ابزارها از آلودگی زیستی بالقوه به‌کار بگیرند.

رفتار مولکول‌های فسفین در جو زهره

رفتار مولکول‌های فسفین در جو زهره
Credit: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada

لزوم جلوگیری از فرستادن میکروب به ناهید

اگر هدف یافتن (یا نیافتن) حیات بیگانه در زهره است، باید مطمئن شویم چیزی که می‌یابیم از زمین برده نشده باشد. محیط سخت سیاره‌ی زهره می‌تواند برای انجام چنین کاری چالش‌برانگیز باشد.

«راکش موگل» (Rakesh Mogul) زیست‌شیمی‌شناس از دانشگاه پلی‌تکنیک ایالتی کالیفرنیا، درباره‌ی سفر به ناهید گفت: «من فکر می‌کنم اگر کسی طرحی برای یک سکوی هوایی بلندمدت پیشنهاد کند که فقط بر روی ابرها قرار بگیرد، جالب خواهد بود.» تحقیقات او بر روی زندگی میکروبی متمرکز است و او راهی برای زنده ماندن عناصر زیستی در زهره پیشنهاد داده است.

برنامه‌ی ناسا برای کاوش زهره

طرحی گرافیکی از مأموریت داوینچی+

طرحی گرافیکی از مأموریت داوینچی+
Credit: NASA

نکته‌ی جالب توجه، زمان اعلام این کشف درباره‌ی سیاره‌ی زهره است. زیرا ناسا در آستانه‌ی تأمین بودجه‌ی مأموریت‌های سیاره‌ای جدید به عنوان بخشی از «برنامه‌ی اکتشاف» (Discovery Program) خود است که چالشی ابتکاری برای فرستادن فضاپیماهای کوچک به منظور کاوش بخش‌های گوناگون منظومه‌ی شمسی است.

در ماه فوریه (بهمن ۱۳۹۸) ناسا چهار نامزد نهایی این برنامه را انتخاب کرد تا برای مرحله‌ی آخر تأمین بودجه درنظر گرفته شوند. دو گزینه‌ی نهایی به نام‌های «داوینچی+» (DAVINCI+) و «وریتاس» (VERITAS) مأموریت‌هایی را به سیاره‌ی زهره پیشنهاد می‌دهند. وریتاس یک مدارگرد به زهره می‌فرسد و از آن نقشه‌برداری می‌کند، در حالی که مأموریت داوینچی کاوشگری را از جو زهره به داخل آن خواهد فرستاد که در مسیر پایین رفتن خود، نمونه‌هایی را از هوا می‌گیرد و اطلاعات بیشتری از ابرهای زهره در اختیار ما می‌گذارد.

هیچ تضمینی وجود ندارد که ناسا این فضاپیما را به‌عنوان طرح نهایی انتخاب کند، اما مقامات ارشد ناسا نشان داده‌اند که به کشف‌های جدید اهمیت می‌دهند. «جیم برایدنستاین» (Jim Bridenstine) مدیر ناسا در توییتی نوست: «وقت آن است که زهره را یک اولویت درنظر بگیریم.»

اگرچه او سپس تأکید کرد که هنوز طرح نهایی برای «برنامه‌ی اکتشاف» تعیین نشده است و نوشت: «بدون شک اداره‌ی مأموریت‌های علمی ناسا کار دشواری برای ارزیابی و انتخاب از بین این اهداف و مأموریت‌های بسیار جذاب خواهد داشت، اما می‌دانم که روند کار عادلانه و بی‌طرفانه خواهد بود.»

حتی در صورتی که یک یا هر دو مأموریت به سمت زهره بروند، شاید برای تعیین محلی که فسفین از آن تشخیص داده شده، کافی نباشند.

یک ایده‌ی شاخص برای بررسی زهره

به جز این دو مأموریت، مأموریت‌های دیگری هم برای زهره پیشنهاد شده است. به ویژه طرح «مأموریت پرچم‌دار ناهید» (Venus Flaghship Mission) که قصد دارد سه مدارگرد، یک سطح‌نشین و یک بالن برای شناور شدن در جو بالایی زهره و تعیین بهتر مواد شیمیایی آن به این سیاره بفرستد.

این ایده‌ی مأموریت پیش از کشف فسفین در زهره طراحی شده است و می‌تواند به طور بالقوه جزئیات طولانی‌مدتی را درباره‌ی جو این سیاره و آنچه در گازهای مرموز آن وجود دارد ارائه کند. «مارتا گلیمور» (Martha Gilmore) یک اخترزمین‌شناس از دانشگاه وسلین، که سرپرست مطالعه‌ی این مأموریت است، گفت: «اگر می‌خواهید ابرها را درک کنید، باید در آن‌ها غوطه‌ور شوید. به همین دلیل بالن مأموریت ما ۶۰ روز فعالیت خواهد داشت.»

اقدامات حفاظتی برای جلوگیری از فرستادن حیات

اگر بالنی بخواهد به ابرهای زهره فرستاده شود، چه اقدامات احتیاطی باید صورت بگیرد؟ برای کاوش در منظومه‌ی شمسی، ناسا و دیگر آژانس‌های فضایی، از مفهومی پیروی می‌کنند که با عنوان محافظت سیاره‌ای شناخته می‌شود. ایده‌ای که به جلوگیری از آلودگی متقابل جهان همسایگی ما می‌پردازد. حیات زمینی به سیاره‌های دیگر وارد نشود و حیات سیاره‌های دیگر هم (در صورت وجود) وارد زمین نگردد.

طبق دستورالعمل‌های حفاظت سیاره‌ای، سیاره‌ها در دسته‌بندی‌های گوناگونی جای می‌گیرند که مربوط میزان تمیز کردن و اقدامات احتیاطی است که دانشمندان باید برای فرستادن فضاپیما درنظر بگیرند. در حال حاضر مأموریت‌هایی که به زهره می‌روند، از دسته‌ی ۲ درنظر گرفته می‌شوند، به این معنی که فقط یک احتمال بعید وجود دارد که فضاپیما سیاره را آلوده کند و تحقیقات آینده را به خطر بیندازد.

نمای گرافیکی از محیط سیاره‌ی زهره

نمای گرافیکی از محیط سیاره‌ی زهره
Credit: ESA

با این وجود، «موگل» فکر می‌کند که کشف فسفین، ممکن است به معنای آن باشد که زمان انجام برخی اقدامات احتیاطی برای انجام مأموریت‌های آینده به این سیاره فرا رسیده است. تا کنون پژوهشگران عمدتا توافق داشتند که میکروب‌های احتمالی که به زهره می‌فرستیم، احتمالا نمی‌توانند در فرود به این سیاره زنده بمانند زیرا دمای آن ۴۸۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است و ابرهای سولفوریک‌اسید آن به‌شدت اسیدی‌تر از هر محیط روی زمین است.

با کشف فسفین، ارزیابی‌های مربوط به حمل احتمالی این میکروب‌های زمینی هم تغییر می‌کند. موگل می‌گوید: «آیا آن‌ها می‌توانند از قرارگیری در یک محیط اسیدی زنده بمانند؟ من فکر می‌کنم که احتمالا می‌توانند؛ سپس هنگامی که یک منطقه‌ی قابل سکونت پیدا می‌کنند، برای نمونه جایی در ابرهای میانی پایین‌تر، آیا می‌توانند رشد کرده و فعال شوند؟ به نظر من، بله. پس اگر می‌خواهیم به دنبال حیات برویم، باید احتمال آلودگی زیستی از زمین را هم بررسی کنیم.»

اگرچه احتمالا مدتی طول خواهد کشید تا ناسا یک مأموریت رباتیک شاخص به زهره بفرستد. «جیم زیمبلمن» (Jim Zimbelman) اخترزمین‌شناس از موزه‌ی ملی هوافضای آمریکا، در این‌باره گفت: «مأموریت‌های شاخص، بزرگ و پرهزینه هستند. آن‌ها هزینه‌ای در بازه‌ی میلیاردها دلار دارند و ناسا اگر بتواند در هر دهه یکی را انجام دهد، خوش‌شانس است.»

برای این دهه، ناسا مشغول کار بر روی دو مأموریت مهم علوم سیاره‌ای است. مریخ‌نورد پشتکار که در راه مریخ است و فضاپیمای کلیپر که در نیمه‌های دهه‌ی ۲۰۲۰ قمر یخی مشتری، اروپا را کاوش خواهد کرد.

انتخاب مأموریت اصلی توسط ناسا

ناسا در نهایت بزرگترین مأموریت‌های خود را بر مبنای گزارش جامعی که هر دهه با نام «نظرسنجی ده ساله» منتظر می‌شود، انتخاب می‌کند. این یک سند بسیار طولانی است که توسط کارشناسان علوم سیاره‌ای از سراسر جهان نوشته شده و فهرستی از مأموریت‌هایی را که آن‌ها فکر می‌کنند باید برای تأمین بودجه در اولویت باشد، دربر می‌گیرد.

طرح مفهومی VDRM برای مأموریت به سیاره‌ی زهره

طرح مفهومی VDRM برای مأموریت به سیاره‌ی زهره
Credit: NASA/JPL

«گلیمور» و همکارانش اواخر سال گذشته، ایده‌ی خود را برای مأموریت پرچم‌دار زهره ارائه دادند که تخمین می‌زنند هزینه‌ی آن ۳٫۷ میلیارد دلار باشد. در ماه‌ها و سال‌های آینده، دانشمندانی که نظرسنجی ده ساله را تدوین می‌کنند، همه‌ی نکات مختلف و طراحی‌های ارائه شده را بررسی می‌کنند و سخنان اعضای جامعه را می‌شنوند تا نظر آن‌ها را درباره‌ی مهم‌ترین اولویت‌ها بدانند. در این باره کشف فسفین می‌تواند احتمال اجرای برنامه‌ی بزرگ کاوش زهره را بالا ببرد.

گلیمور با ابراز امیدواری از انتخاب شدن این مأموریت گفت: «یکی از بزرگترین چالش‌های ناسا یافتن حیات در منظومه‌ی شمسی است و تشخیص فسفین، سیاره‌ی زهره را جزء سیاره‌هایی قرار می‌دهد که باید برای سکونت‌پذیری یا حتی نبود پشتیبانی از حیات کاوش شود.»

روند نظرسنجی ده ساله‌ی ناسا طول خواهد کشید و ممکن است تا تکمیل آن، اطلاعات بیشتری به دست بیاید که نظر جامعه‌ی علمی را تغییر دهد. در همین حال، بدون نیاز به یک مأموریت جدید کاوش از سوی ناسا، تحقیقات برای تأیید فسفین در حال انجام است. روش‌های نوآورانه مشغول بررسی مناطق احتمالی وجود فسفین هستند و راه‌های تازه‌ای ابداع می‌کنند تا منشأ این گاز را در زهره بیابند.

مقدمات مأموریت‌های دیگر به سوی سیاره‌ی زهره هم هم‌اکنون توسط هند، روسیه و ژاپن در حال انجام است. از جمله رئیس آژانس فضایی فدرال روسیه گفته بود که زهره یک سیاره‌ی روسی است.

همچنین شرکت آمریکایی راکت لب، پیش از کشف فسفین برای فرستادن مأموریتی به زهره برنامه‌ریزی کرده بود که احتمالا در سال ۲۰۲۳ انجام خواهد شد. اکنون رئیس این شرکت می‌گوید که مأموریت می‌تواند طوری طراحی شود که نشانه‌های حیات را هم در زهره بررسی کند.

با تمام هیجان و برنامه‌ریزی‌ها، چیزی که مشخص است این است که اکنون همه‌ی نگاه‌ها به سمت زهره است و فارغ از نتیجه‌ی آن ما نگاه جزئی‌تری از این سیاره‌ی همسایه‌ی خود خواهیم داشت.

عکس کاور: نمایی از سیاره‌ی زهره

Credit: NASA/JPL

منبع: The Verge

برچسب‌ها :
دیدگاه شما