کاوشگر دان (Dawn) یا کاوشگر بامداد یا سپیده دم ناسا در روزهای پایانی ماموریت 11 ساله خود به سر می‌برد. در این نوشتار به میراث این کاوشگر در زمینه علوم سیاره‌ای و مهندسی فضاپیما نگاهی انداختیم.
پس از 11 سال پیشگام بودن در زمینه علوم سیاره‌ای، مخابره‌ی تصاویر خیره‌کننده و به انجام رساندن شاهکارهایی به سابقه در زمینه مهندسی فضاپیما، ماموریت کاوشگر دان ناسا اکنون در مراحل پایانی خود به سر می‌برد. این کاوش رچندین مرتبه برای ادامه کاوش خود پیرامون سیارات کوتوله سرس (Ceres) و وستا (Vesta) بیشتر از زمان برنامه‌ریزی شده خود به ماموریت ادامه داد. این دو ستاره کوتوله در کنار هم 45 درصد از جرم اجرام موجود در کمربند سیارکی را تشکیل می‌دهند.
اما اکنون گزارش‌ها حاکی از آن است که سوخت اساسی این کاوشگر، یعنی هیدرازین، رو به اتمام است. احتمال روزی در دو ماه آینده باید خیر پایان ماموریت دان ناسا را بشنویم، زمانی که این کاوشگر 750 کیلوگرمی ارتباط خود را با زمین قطع خواهد کرد. پس از آن برای دهه‌ها در مداری به دور سرس خاموش و بی‌صدا گردش خواهد کرد.
میراث کاوشگر دان (Dawn) ناسا ؛ حقایق علمی و شاهکارهای مهندسی
لوری گلیز (Lori Glaze)، مدیر اجرایی بخش علوم سیاره‌ای در مرکز فرماندهی واشنگتن، می‌گوید :
اگر چه که خروج کاوشگر دان از خانواده ماموریت‌های ناسا بسیار غمناک است، اما ما به شدت به عملکرد این ماموریت افتخار می‌کنیم. رموز علمی‌ای که کاوشگر دان افشا کرد تنها مختص به این دو سیاره کوتوله نبود و اهمیتی بسیار گسترده‌تر دارد. این کاوشگر نخستین فضاپیمایی است که در طول ماموریت خود با دو جرم فرازمینی ملاقات و در مدار آنها گردش می‌کند. دستاورد‌های علمی و مهندسی دان در دفتر تاریخ صنعت فضایی ثبت خواهند شد.
کاوشگر دان در سپتامبر سال 2007 از ایستگاه نیروی هوایی کیپ کارناوال در ایالت فلوریدا با استفاده از موشک دلتا هوی (Delta II-Heavy) پرتاب شد. در حد فاصل سال‌های 2011 تا 2012 این کاوشگر مشغول مطالعه سیاره کوتوله وستا بود و تصاویر زیادی از گودال‌ها، دره‌ها و حتی کوه‌های این شبه‌سیاره به زمین مخابره کرد.
بیشتر بخوانید : ماموریت فضاپیمای افق‌های نو ؛ داستان ملاقات با یک سیاره کوتوله
در سال 2015 دوربین‌های کاوشگر دان یک آتشفشان سرد یا کریوولکانو (cryovolcano گونه‌ای از آتشفشان است که از آن مواد سرد مانند آب خارج می‌شود.) و نیز نقاط درخشان مرموزی را بر روی سرس ثبت کردند. دانشمندان بعدها دریافتند که این نقاط درخشان احتمالا دیپوزیت‌های نمک و نماینده محلول‌های نمکی در ساختار درونی سرس هستند.
مارک ریمن (Marc Rayman)، از آزمایشگاه پیشرانش جت (JPL) ناسا در پاسادنا کالیفرنیا که به عنوان مدیر ماموریت و مهندس ارشد پروژه دان خدمت می‌کند، می‌گوید :
کاوش دو جرم منظومه شمسی که به سختی می‌توانستیم آنها را در فهرست‌ها بگنجانیم، مهمترین میراث ماموریت دان به شمار می‌رود. دان جهان‌های بیگانه‌ای را به ما نشان داد که برای مدت دو قرن تنها آنها را در میان نور ستاگران مشاهده می‌کردیم. او این پرتره‌های محبوب و غنی از جزئیات را بوجود آورد و مناظر مرموز و عجیب و غریبی برخلاف همه آنچه تا به امروز دیده بودیم به آشکار کرد.
شاهکارهای مهندسی کاوشگر دان
دان تنها فضاپیمایی است که توانسته است در مداری به دور یک جرم در کمربند سیارکی گردش کند. به علاوه این نخستین کاوشگری بوده است که توانسته در مدار دو جرم فرازمینی قرار بگیرد. این شاهکارها را مدیون پیشرانش یونی هستیم. پیشرانش یونی، یک سیستم پیشرانش فرق‌العاده موثر و دقیقا همان چیزی است که طرفداران داستان‌های علمی تخیلی و علاقه‌مندان به فضا به دنبال آن هستند.
کاوشگر دان مرزهای ظرفیت و استقامت این سیستم پیشرانش را فراتر برد و نشان داد که می‌توانیم برای سایر ماموریت‌هایی که چندین مقصد برای آنها تعریف می‌شود، چقدر بر روی این تکنولوژی تکیه کنیم. کاوشگر دان با بهره‌گیری از پیشرانش یونی، در سال 2011 به سیاره کوتوله وستا رسید و به مدت 14 ماه از سطح تا هسته این جرم فرازمینی را مورد تحقیق قرار داد. در سال 2012، مهندسان با مانوری این کاوشگر را از مدار وستا خارج کردند و برای مدت بیش از دو سال، پیش از ورود به مدار سیاره کوتوله سرس، آن را در میان کمربند سیارکی هدایت کردند. از 2015 این فضاپیما به جمع‌آوری داده پیرامون سرس مشغول شد.
بیشتر بخوایند: سیاره کوتوله چیست؟ سیاره بودن یا نبودن، مسئله این است!
اما چرا این ماموریت دو جرم وستا و سرس را به عنوان هدف انتخاب کرد؟ به این دلیل که آنها به عنوان کپسول‌های زمانی عمل می‌کنند و در واقع بازمانده‌های دست نخورده‌‌ای از نخستین دوران تاریخ به شمار می روند. کارول ریموند (Carol Raymond) از آزمایشگاه JPL و محقق اصلی ماموریت دان، می‌گوید :
سرس و وستا هر کدام داستان خود را از چگونگی و منشاء تشکیل و نیز نحوه تکامل خود تعریف کردند. یک تاریخچه سوزان و ماگمایی که به یک جرم سنگی به نام وستا ختم می‌شود و نیز یک تاریخچه سردتر و مملو از آب که نتیجه آن اقیانوس‌هایی در دوران اولیه تشکیل سرس بوده است. این گنجینه‌های ارزشمند به ما کمک خواهند کرد تا شناخت خود از سایر اجرام منظومه شمسی را در آینده ادامه دهیم.
سیاره کوتوله شگفت‌انگیر سرس
در سطح سرس، دانشمندان شواهد شیمیایی از اقیانوس‌هایی در گذشته بزرگترین جرم کمربند سیارکی پیدا کرده‌اند. ریموند می‌گوید که این یافته‌ها بسیار شگفت‌انگیز هستند و تمام تاریخچه سرس در سطح آن غرق شده است. دیپوزییت‌های نمکی که به صورت نقاط درخشان به چشم می‌آمدند، عمدتا از سدیم کربناتی تشکیل شده‌اند از شوراب‌های زیر سطح این سیاره کوتوله به بیرون آمده و سطح را پوشانده‌اند.
این یافته‌ها این ایده را تقویت می‌کند که سیارات کوتوله نیز مانند اقمار یخی مانند اروپا و انسلادوس می‌توانند جایی در گذشته خودشان میزبانی اقیانوس‌های سطحی بوده باشند. و البته به صورت بالقوه هنوز هم ممکن است. تجزیه و تحلیل داده‌ها کاوشگر دان نشان می‌دهد که امکان دارد در زیر سطح سرس مایع وجود داشته باشد. همچنین برخی مناطق از نظر جغرافیایی به نسبت فعال بودند و از یک مخزن در عمق این سیاره کوتوله منشا می‌گرفتند.
بیشتر بخوانید : سرس ؛ کوچکترین سیاره کوتوله شناخته شده
یکی از بزرگترین یافته‌های کاوشگر دان در مورد سرس در ناحیه‌ای به نام گودال ارنوتت (Ernutet) وجود دارد. در این منطقه ملکول‌های آلی به وفور وجود دارند. اگر چه مواد ارگانیک قطعات اصلی سازنده حیات شناخته می‌شوند، اما داده‌های دان نمی‌تواند مشخص کند که این مواد آلی بواسطه فرآیندهای بیولوژیک بوجود آمده باشند.جولی کاستیلو روگز (Julie Castillo-Rogez)، دانشمند پروژه دان و یکی از محققین آزمایشگاه JPL در این خصوص می‌گوید :
شواهد رو به افزایشی وجود دارد که نشان می‌دهد مواد آلی موجود در گودال ارنوتت از بخش‌های درونی سرس بیرون آمده‌اند، که در این صورت این مواد می‌توانستند جایی در مراحل اولیه پیدایش اقیانوس درونی سرس بوجود آمده باشند.
سیارکی پر جنب و جوش به نام وستا
پس از آنکه کاوشگر دان به وستا رسید از گودال‌های این سیاره کوتوله نقشه‌برداری کرد و نشان داد که نیمکره شمالی آن بیش از آنچه انتظار می‌رفته برخوردهای بزرگ را تجربه کرده است. با این حساب می‌توان پیشنهاد کرد که بیشتر از آنچه دانشمندان تا کنون فکر می‌کردند در کمربند سیارکی جرم آسمانی وجود دارد.
در سال 1996، تلسکوپ فضایی هابل تصاویری را از یک کوه به نام ریسیلویا (Rheasilvia) در مرکز حوضه عظیم وستا منتشر کرد. نقشه برداری کاوشگر دان نشان داد که این کوه دو برابر اورست بلندی دارد و همچنین دره‌هایی را نمایان کرد که عمقی برابر با گرند کانیون در ایالات متحده دارند. دان همچنین تایید کرد که وستا منبع ِخانواده بسیار متداولی از سنگ‌های آسمانی است.
هیوستون! ماموریت به پایان رسید
دان جمع‌آوری تصاویر با کیفیت بالا، طیف‌های نوترونی و گاما، طیف فروسرخ و داده‌های گرانشی سرس را ادامه داده است. حدودا روزی یکبار، این کاوشگر از 35 کیلومتری (22 مایلی)، یعنی تنها سه برابر ارتفاعی چت‌های مسافرتی، سطح سرس عبور می‌کند و تا زمانی که باقی سوخت هیدرازین خود را برای تغذیه رانشگر (پیشرانه) ها و کنترل جهت مسیر مصرف می‌کند، به جمع‌آوری داده‌های باارزش ادامه می‌دهد.
دانشمندانی که شیمی را با تمرکز بر حیات مطالعه می‌کنند بسیار به شرایط موجود در سرس علاقه‌مند هستند، به همین دلیل ناسا از پروتکل‌های حفاظت سیاره‌ای سختگیرانه‌ای برای دسترسی کاوشگر دان پیروی می‌کند. برخلاف کاوشگر کاسینی که تعمدا به درون اتمسفر سیاره زحل شیرجه زد تا از ایجاد آلودگی برای منظومه شمسی جلوگیری کند، فضاپیما دان در مداری اطراف سرسی باقی خواهد ماند که هیچگونه اتمسفری در اطراف خود ندارد.
مهندسان برای اینکه مطمئن شوند تا 20 سال آینده و حتی احتمالا دهه‌های بعد از آن برخوردی میان این کاوشگر و سرس پیش نخواهد آمد به طراحی آخرین مدار گردشی این کاوشگر به دقت بالایی مشغول شدند. ریمن که تیمی را که مسئول پرواز دان در طول این مسیر‌اش به مدار نهایی را بر عهده دارد نگاهش به پایان این ماموریت جالب است، او می‌گوید که آنچه در مدار سرس باقی می‌ماند یک بنای تاریخی آسمانی و ساکن و متجلی خلاقیت و ابتکار بشریت است. در صفحه ماموریت دان در وب‌سایت ناسا می‌توانید اطلاعات بیشتری در مورد این کاوشگر بدست آورید.
بیشتر بخوانید :
- ماموریت فضاپیمای افق‌های نو ؛ داستان ملاقات با یک سیاره کوتوله
- مریخ نورد کنجکاوی ؛ گشت و گذاری در مریخ به دنبال نشانه‌های حیات!
- جستجوی اعماق فضا با کنکاش در عمق اقیانوس ؛ پروژه ساب‌سی (SUBSEA) ناسا
منبع : astrobio
