روزتا | هوافضای جوان

روزتا

دنیای خارج از جو زمین، دنیاییِ که داستان های علمی-تخیلی و واقعیت با هم پیوند می خورند، جایی که هر خبری که می شنوی یا هرعکسی که می بینی، باید چندبار پلک بزنی یا به صورتت آب بپاشی تا مطمئن شی که بیداری و خواب نمی بینی! فضاپیما ها پنجره هایی به سمت این دنیایِ شگفت انگیزن، حتی پنجره هم نه! بهتره بگم چشم انسان ها هستند. چشمی که فاصله های چند میلیارد کیلومتری رو تا اندازه ی چند کیلومتر و یا کمتر کوتاه می کنه و به ما اجازه می ده همه چیز رو از نزدیک تماشا کنیم. نظرتون چیه که یه داستان هیجان انگیز در مورد یکی از این فضاپیماها به نام روزتا رو شروع کنیم؟

دنباله دارها، پیرترین اعضای خانواده ی منظومه ی شمسی

آدم ها وقتی می خوان در موردِ بچگیِ خودشون یا پدر و مادرشون اطلاعاتی به دست بیارند، سراغ پدربزرگ ها و مادربزرگ ها می رن. دنباله دارها تو آسمون حکم پدربزرگ ها و مادربزرگ ها روی زمین رو دارند. اونها قدیمی ترین اعضای منظومه ی شمسی هستند و برعکس سیارات که تغییرات شیمیایی زیادی براشون اتفاق افتاده، تقریبا دست نخورده و بدون تغییر باقی موندند، بنابراین اگه بتونیم بهشون نزدیک شیم حرف های زیادی در باره ی گذشته ی منظومه ی شمسی و حتی (اینطور که دانشمندها حدس می زنند)چگونگی به وجود اومدن حیات روی زمین دارند. رزتا که یه فضاپیمای اروپاییِ سفر ده سالش رو به این دلیل شروع کرد.

Comet-Hale-Bopp-29-03-1997_hires_adj

 

 

چرا روزتا؟

نامگذاری این فضاپیما دلیل جالبی داره. روزتا اسم سنگیِ که در نزدیکی مصر پیدا شده. دانشمندان با کمک حکاکی های روی این سنگ تونستند، اطلاعاتی در مورد فرهنگ مردم اون منطقه در گذشته به دست بیارند. این دقیق همون کاریه که روزتا قراره، نه فقط برایِ گذشته ی مردم یه منطقه بلکه، برای کل منظومه ی شمسی انجام بده.

اجزای روزتا

روزتا از دو قسمت تشکیل شده، یه قسمت که بهش مدار گرد می گند. این قسمت که عمری دوازده ساله برای اون پیش بینی شده در مداری به دور دنباله دار می مونه و اطلاعات رو از اونجا به زمین می فرسته. ابعاد این قسمت، ۲.۸*۲.۱*۲ متره و وزن اون حدود ۲۸۰۰ کیلوگرمه. جالبه بدونید که گرم کن هایی در اطراف روزتا قرار داره که وقتی دور از خورشیده دمای سیستم ها رو در اندازه ی مناسب نگاه می دارند. شکل زیر نشون دهنده ی مدارگرده.

Rosetta

دو جز مستطیلی که در دو طرف مکعب مرکزی قرار دارند، پنل های خورشیدی هستند، که انرژی خورشید رو جذب کرده و به سیستم های روزتا می رسونند.

قسمت دوم لندره(lander) که فیلائه نام داره و نزدیک به ۱۰۰ کیلوگرم وزنشه، و همون جزئیه که از روزتا جدا شد و روی دنباله دار نشست تا آرزوی تیم طراح رو برآورده کنه. شکل زیر فیلائه رو بعد از جدا شدن از روزتا و در حالی که داره به سمت دنباله دار می ره، نشون می ده. البته این یه شکل شبیه سازی شدست، چون دوربینی در اون نزدیکی برای عکاسی وجود نداشته!

Rosetta_Mission

فیلائه از دو دسته باتری( دسته ی اصلی و ذخیره) تغذیه می کنه. جالبه بدونید که وقتی انرژی این دو دسته باتری تموم شد، فیلائه برای مدتی به خواب رفت، و در این مدت باتری ها به وسیله ی انرژی ای که پنل های خورشیدی جذب کرده بودند، دوباره شارژ شدند. عمر دقیق فیلائه به شدت به شرایطی که در اون قرار داره مثل دما و فعالیت های سطح دنباله دار وابسته است و قابل پیش بینی نیست. اتفاقات زیادی ممکنه روی سطح دنباله دار بیفته؛ مثلا گردهایی روی پنل های خورشیدیِ فیلائه بشینند و مانع از جذب انرژیِ خورشید و شارژ شدن دوباره ی باتری ها بشند و یا ممکن بود با نزدیک شدن دنباله دار به خورشید فیلائه داغ بشه و نتونه به فعالیت خودش ادامه بده. شکل زیر فیلائه رو بعد از قرار گرفتن روی سطح دنباله دار نشون می ده.

how-rosetta-spacecraft-will-attempt-comet-landing

 

فیلمِ زیر هم فیلائه رو از لحظه ی جدا شدن از مدارگرد تا لحظه ی فرود بر روی دنباله دار نشون می ده.

اهمیت ماموریت روزتا

قطر دنباله داری که فیلائه روی اون فرود اومد فقط چهار کیلومتر و سرعت حرکت اون ۱۳۵۰۰۰ کیلومتر بر ساعت بود. همونطور که واضحه برای اینکه فرود فیلائه درست انجام بشه، به یه برنامه ریزی خیلی دقیق نیاز بود و چون جاذبه ی سطح دنباله دار کم بود، سرعت مورد نیاز برای فرار از سطح اون فقط ۱ متر بر ثانیه بود، بنابراین امکان فرار کردن فیلائه از روی دنباله دار وجود داشت. گذشته از این، از اونجایی که دانشمندان اطلاعات دقیقی از ویژگی های سطحیِ دنباله دار نداشتند، پیدا کردن راهی برای چگونگی فرود، به طوری که فیلائه آسیب نبینه، خیلی سخت بود. نکته ی دیگه اینکه فاصله ی دنباله دار مورد نظر از زمین در لحظه ی پرتاب خیلی زیاد و حدود چهاربرابر فاصله ی زمین تا خورشید بود، در نتیجه روزتا مجبور بود از انرژی گرانشی سیاره ها برای رسیدن به دنباله دار و همچنین اصلاح مسیرش استفاده کنه. روزتا در حالت موتور خاموش سه بار به دور زمین و یک بار به دور مریخ چرخید تا بتونه سرعت لازم رو به دست بیاره.( برای اطلاع از چگونگی این حرکت که به اون گرانش یاری می گند به درسنامه ی مکانیک مدار مراجعه کنید) روزتا در حین کمک گرفتن از مریخ برای مدت ۱۵ دقیق در سایه ی سیاره قرار می گرفت بنابراین نمی تونست از پنل های خورشیدیش استفاده کنه، و این مسئله خطرناک بود. لازمه یادآوری کنم که اگه سرعت روزتا بیشتر از سرعت دنباله دار بود، از اون می گذشت و اگه کمتر بود، بهش نمی رسید، پس تنظیم بودن سرعت روزتا هم جز نکات کلیدی به حساب می آمد. همه ی این دلایل دست به دست هم دادند و باعث شدند که ماموریت روزتا به یه ماموریت پیچیده و سخت تبدیل بشه.

قسمتی از این ماموریت پیچیده، که نشون دهنده ی حرکات روزتا با هدف نزدیک شدن به دنبال دار و قرار گرفتن در مداری به دور اون انجام می شه رو می تونید در فیلم زیر ببینید:

نقش مهندس هوافضا در این ماموریت چیست؟

خب باید بگم که مهندس هوافضا نقش اول این سناریوی هیجان انگیز رو بازی می کنه از طراحی فضاپیما گرفته تا برنامه ریزی دقیق این سفر ۱۰ ساله همه بر عهده ی مهندسین هوافضاست. محاسبات مربوط به اینکه روزتا کی باید کجا باشه، از کدوم سیاره ها کمک گرانشی بگیره و در چه زمانی به دنباله دار برسه، کنترل فضاپیما و حتی ساخت بعضی از سنسورهاش مثل سنسورهای ستاره نگر(star tracker) که به فضاپیما کمک می کنند در هر لحظه بفهمه که کجا قرار داره، همه از وظایف مهندسین هوافضا هستند. گرایشِ فضای مهندسی هوافضا در مقطع کارشناسی ارشد به این مضوعات می پردازه.

اینهمه هزینه…چرا؟

سوالی که همیشه برای خود من مطرح بود این بود که این همه هزینه و نیروی انسانی چرا باید صرف همچین پروژه ای بشه؟ در اینکه این پروژه خیلی هیجان انگیز و جالبه که شکی نیست. اما با وجود اینهمه گرسنه تو دنیا یا با وجود اینهمه بیماریِ لاعلاج که شاید اگه این مقدار هزینه و نیروی انسانی به طور متمرکز در جهت پیدا کردن راه درمانشون خرج می شد، به نتیجه ای می رسید، چرا باید همچین پروژه هایی تعریف بشه. فکر می کنم اولین جوابی که به این سوال می شه داد به ذاتِ بشر مربوط می شه. بشر دنبال دونستنه و برای به دست آوردنِ دانش حاضره هر کاری بکنه. بشر نمی تونه تحمل کنه که یه علامت سوال بزرگ(مثلا اینکه منظومه ی شمسی چطوری به وجود اومده) تو ذهنش باشه ولی دنبالِ جوابش نره. نکته ی دوم اینه که درسته در ابتدا به نظر می یاد که جواب دادن به سوال هایی از این دست دانش خالص محسوب می شه و کاربردی نیست اما تجربه ثابت کرده که بعد از مدتی( که البته نمی دونیم چقدر طول می کشه) این دانش خالص راه حلی می شه برای مسائل کاربردی. و جواب آخر هم اینه که تکنولوژی هایی که برای دست یابی به فضا مورد استفاده قرار گرفتند گاهی وقت ها راهشون رو به علوم دیگه باز کردند و مشکلی رو حل کردند. بنابراین به نظر می رسه، هزینه کردن برای پروژه های اینچنینی چندان هم غیرمنطقی نباشه.

 


5 دیدگاه در ”روزتا

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.