همه چیز درباره ماموریت اروپا کلیپر ناسا، تلاش برای یافتن خانه دوم انسان

ناسا در تلاش برای یافتن آثاری از حیات و نشانه‌هایی از محیطی سازگار با زندگی انسان، مأموریت جدیدی به نام «اروپا کلیپراین ماموریت در یکی از قمرهای مشتری به نام آغاز می شود.اروپا“کاوش می کند تا مشخص کند آیا اقیانوس زیرزمینی شرایط لازم برای سکون را فراهم می کند یا خیر.” 1610گالیله گالیله» این قمر توسط مشتری کشف شد. این قمر یکی از امیدوار کننده ترین مکان ها در منظومه شمسی برای جستجوی حیات فرازمینی به حساب می آید. در این مقاله، ما در مورد ماموریت Europa Clipper، اهداف، زمان پرتاب و ابزار آن صحبت می کنیم.

ماموریت کلیپر در اروپا چه زمانی آغاز می شود؟

فضاپیمای 5 میلیارد دلاری اروپا کلیپر قرار است در 6 اکتبر 2024 (15 اکتبر 1403) از مرکز فضایی کندی در فلوریدا با موشک پرتاب شود.فالکون هوی“یک شرکت”اسپیس ایکسوارد فضا شوید. این فضاپیما می تواند ابتدا به مریخ برود تا از گرانش آن برای شتاب گیری استفاده کند.

در 9 مارس 1404، اروپا کلیپر با کمک گرانش سیاره سرخ به سمت زمین حرکت می کند تا از گرانش زمین برای حرکت به سمت مشتری استفاده کند. ناسا توضیح می دهد که طبق برنامه ریزی ها، این فضاپیما در 10 مارس 1406 پس از دریافت کمک گرانشی زمین برای شتاب، با سرعت زیاد به سمت مشتری خواهد رفت. دانشمندان به این مسیر که از گرانش مریخ و زمین استفاده می کند، می گویند:گرانش مریخ و زمین به این مسیر کمک می کند“یا”مگااو را صدا می زنند

اروپا کلیپر چه زمانی به مشتری می رسد؟

دانشمندان ناسا در مقاله خود در مجله منتشر شده استراهنمای کنترل و پویاییاو توضیح داد که فضاپیمای این ماموریت در 22 آوریل 1409 به مشتری می رسد. در واقع در این زمان فضاپیما در حال ورود به مدار دایره ای به دور این سیاره گازی غول پیکر است.

طبق گزارش آزمایشگاه فیزیک جو و فضایی دانشگاهکلرادو بولدراین فضاپیما یک سال طول می کشد تا مدار خود را به دور مشتری تنظیم کند و به اروپا نزدیک شود تا 50 پرواز مداری خود را تکمیل کند.

فضاپیمای اروپا کلیپر به دلیل خطر تشعشعات به جای اروپا به دور مشتری می چرخد، اما داده های مربوط به اروپا را ثبت می کند. مشتری ده ها قمر دارد. چهار قمر بزرگ این سیاره گازی غول پیکر به قمرهای “گالیله” معروف هستند و با توجه به فاصله آنها عبارتند از:آیو“”اروپا“”گانیمد“و”کالیستو».

ناسا توضیح می دهد که اروپا دومین قمر بزرگ مشتری است و در لایه ای از جو سیاره به نام “مگنتوسفر» سقوط می کند این جو یک مگنتوسفر عظیم است که توسط میدان مغناطیسی قدرتمند مشتری ایجاد شده است. در اطراف مگنتوسفر ذرات باردار به شکل پلاسما وجود دارد که می تواند با انرژی خود به ابزار فضاپیما آسیب برساند یا حتی خود فضاپیما را سوراخ کند.

بنابراین، فضاپیما برای جلوگیری از تشعشعات، مداری بیضوی به دور مشتری را دنبال می کند. این همچنین به فضاپیمای اروپا کلیپر اجازه می دهد هر بار که به اروپا نزدیک می شود، قسمت متفاوتی از سطح اروپا را بررسی کند.

اندازه‌گیری‌ها و شبیه‌سازی‌های قبلی با عمق اقیانوس اروپا به‌عنوان یک متغیر بین‌المللی انجام شد. 50 تا 150 کیلومتر آنها همچنین ضخامت پوسته یخی را محتمل تخمین می زنند 5 تا 40 کیلومتر توجه داشته باشید که برخی از ویژگی‌های سطحی مانند دما، شکل دریچه‌های یخ و ویژگی‌های زمین‌شناسی می‌توانند بر ضخامت پوسته زمین تأثیر بگذارند.

چرا اروپا مهم است؟

ناسا یک فضاپیما برای جستجوی اروپا می فرستد. زیرا یکی از امیدوارکننده ترین مکان ها در منظومه شمسی برای یافتن حیات فرازمینی است. قبلاً چندین کار از جمله:پایونیر 10“”پیشگام 11“”ویجر 1“”ویجر 2“”گالیله“”جونو“”کاسینی“و”افق های جدیدآنها شواهد محکمی جمع آوری کرده اند که نشان می دهد اروپا یک اقیانوس عظیم در درون خود دارد. یعنی درون یک پوسته عظیم یخی به ضخامت 3 تا 30 کیلومتر.

ستاره شناسان تعجب می کنند: آیا در جایی که آب وجود دارد زندگی وجود دارد؟ اروپا در سفرهای خود به دور اروپا ضمن پاسخ به این سوال، سعی دارد به این سوال پاسخ دهد که آیا شرایط اقیانوس اروپا برای نوع زندگی که ما می شناسیم مناسب است یا خیر؟

همانطور که می دانید آب منبع حیات است و اقیانوس ها می توانند اطلاعات زیادی در مورد تاریخ زمین ما (اروپا) در اختیار دانشمندان قرار دهند. اقیانوس اروپا احتمالاً با یک لایه سنگ در تماس است. واکنش های شیمیایی را می توان انتظار داشت، مشابه واکنش های حرارتی که در اکوسیستم های دریایی روی زمین می بینیم.

تابش شدید مشتری همچنین تولید …اکسید شدهاین به این دلیل است که میکروب ها به اکسیدان نیاز دارند، همانطور که فرآیند احتراق روی زمین به اکسیژن نیاز دارد. وجود اکسیدان باعث تولد میکروب‌ها می‌شود که خود نوعی زندگی است. اکسیدان ها به همراه گازهای تولید شده در سطح سیاره می توانند عناصر ضروری برای شکل گیری و بقای حیات را فراهم کنند.

Europa Clipper به دنبال چه نشانه هایی از قابلیت سکونت خواهد بود؟

در واقع برای پاسخ به این سوال باید گفت که Europe Clipper تلاشی برای شناخت بهتر اروپا و زندگی آن با یافتن هر نوع آثار باستانی است. تخمین زده می‌شود که مکان‌های دیگری مانند ذوب بخش‌هایی از ورقه یخ نیز قابل سکونت بوده و در صورت یافتن ارزشمند خواهند بود.

با ترکیب اندازه‌گیری‌های میدان گرانشی و میدان مغناطیسی با اندازه‌گیری‌های رادار، می‌توانیم ویژگی‌های اقیانوس را به دست آوریم. به عنوان مثال، آیا می توانیم بفهمیم که اقیانوس چقدر عمیق است؟ چه چیزی در آب اقیانوس حل می شود و ضخامت پوسته یخی چقدر است؟

از طریق این اندازه گیری ها می توان نوع نمک محلول در آب را نیز حدس زد. با کنار هم قرار دادن تمام اطلاعات اقیانوس ها، می توان تخمین زد که اقیانوس در مقایسه با زمین چقدر قابل سکونت است.

فضاپیمای اروپا کلیپر چه ویژگی هایی دارد؟

Europa Clipper بزرگترین فضاپیمایی خواهد بود که ناسا تا به حال به منظومه سیاره ای دیگر پرتاب کرده است. ابعاد بزرگ این فضاپیما به دلیل آرایه وسیع پنل های خورشیدی آن است که تقریباً در حالت مستقر هستند. 30 متر طولانی تر از زمین تنیس است. این آرایه ها بزرگ هستند زیرا فاصله مشتری و خورشید بسیار زیاد است، بنابراین برای دریافت انرژی کافی از خورشید به آرایه های بزرگتری نیاز است. در واقع مشتری پنج برابر از خورشید دورتر از زمین است و پرتوهای خورشید روی این سیاره است. 25 بار چیزی ضعیف تر از آن به زمین می رسد. به همین دلیل، مساحت بزرگتری از آرایه ها برای جمع آوری نور خورشید کافی برای تامین انرژی فضاپیما مورد نیاز است.

قسمت دیگر فضاپیما بدون آرایه، 5 متر ارتفاع دارد. جرم خشک اروپا، جرم آن بدون احتساب حجم سوخت، 3241 کیلوگرم به گفته ناسا، Europa Clipper با مخازن تقریبا پر از سوخت به فضا پرتاب شد 6 هزار کیلوگرم این یک جنایت خواهد بود.

برای محافظت از فضاپیما در برابر تشعشعات خطرناک محیط نزدیک مشتری، وسایل الکترونیکی اروپا در یک محفظه زرهی با دیواره های آلومینیومی ضخیم محصور شدند. 9 میلی متر واکنش فضاپیماها به تشعشعات متفاوت از انسان است. طبق نمودارXKCD“، که میزان تشعشعات ساطع شده توسط فضاپیمای یوروپا کلیپر کالیفرنیا را نشان می دهد 6 تا 10 بار دوز کشنده برای انسان را تحمل می کند. اگرچه این میزان تشعشع برای یک فضاپیما ناچیز در نظر گرفته می شود، اما آماده سازی فضاپیما و مقاوم ساختن آن برای مقاومت در برابر این میزان تشعشع نیازمند کار جمعی گروه بزرگی از مهندسان و دانشمندان است.

ابزارهای علمی اروپا Clipper

فضاپیمای اروپا کلیپر حاوی بسیاری از ابزارهای علمی است که برای توصیف قمر اروپا استفاده می شود. سیستم تصویربرداری اروپایی کهناامیدی» (تلفظ Ays به معنی یخ) شامل دو دوربین 8 مگاپیکسلی با زاویه دید عریض است که می تواند 90 درصد تصویری از سطح اروپا با وضوح حداقل 100 متر در هر پیکسل. ناسا می گوید که در طول نزدیک ترین پروازها، زمانی که فضاپیما در فاصله ای قرار دارد 25 کیلومتر نزدیک به سطح، اندازه دقیق 0.5 متر برای هر پیکسل خواهد بود.

سیستم تصویربرداریانتشارات حرارتی اروپا“یا”E-Themisسطح اروپا در نور مادون قرمز نظارت می‌شود و به دنبال مناطق گرم‌تری می‌گردند که می‌تواند وجود آب مایع نزدیک‌تر به سطح را نشان دهد.

نقشه برداری طیف سنج تصویری از اروپامتمایز کردن» ابزار دیگری است که می تواند نور منعکس شده از سطح اروپا را به طیف تبدیل کند. هر خط تیره یا خطوط گسیل روشن در طیف، وجود مولکول‌های خاصی مانند مولکول‌های آلی مهم برای حیات و همچنین یخ و نمک‌های مختلف را نشان می‌دهد که می‌توانند سرنخ‌هایی برای تشکیل اقیانوس زیرسطحی باشند.

طیف سنج UV اروپااروپا-UVS» همچنین نوری که از سطح اروپا می آید را به طول موج های تشکیل دهنده اش می شکند. در این مورد، نور UV. دوباره به دنبال خطوط انتشار و جذب در طیف می گردیم که ساختار مولکولی یخ سطحی را نشان می دهد. این دستگاه همچنین به دنبال بخار آبی است که از طریق سوراخ های تهویه روی سطح یخ به محیط پاشیده می شود. این هواپیماها قبلا توسط تلسکوپ فضایی هابل کشف شده اند.

طیف سنج جرمیماسپکسآنها ستون های آبی را در اروپا که از شکاف یخبندان بیرون می ریزند، بررسی می کنند. در واقع این طیف سنج گازهای این ستون ها را هنگام عبور فضاپیما از آنها جمع آوری می کند. MASPEX این گازها را تجزیه و تحلیل می کند و مولکول های آلی را جستجو می کند که می توانند بلوک های سازنده حیات باشند یا مولکول هایی که می توانند منبع غذایی برای حیات میکروبی در نظر گرفته شوند.

“تجزیه و تحلیل جرم سطح گرد و غبار“یا”مشکی» او مطالبی را مطالعه می کند که از اروپا خارج می شوند. در این حالت، بمباران مداوم میکروشهاب سنگ ها از سطح منفجر می شود. به گفته ناسا، اگرچه اجسام کوچک باعث این برخوردها می شوند، اما تقریبا هر ثانیه اتفاق می افتد 500 کیلوگرم از جمله مواد سطحی که اروپا در جو ضعیف خود از آن فرار می کند،پوشش بیرونیمطالعه این ذرات ریز یخ و غبار راهی برای ارزیابی مستقیم مواد سطحی بدون نیاز به فرود بر روی سطح است.

ابزار دیگری به ناماقیانوس به سطح نزدیک“یا”یک دلیلاین رادار نفوذی یخی است که زیرسطح اروپا را کاوش می کند و به دنبال پژواک راداری از اقیانوس یا حفره های آب مایع در پوسته یخی می گردد. این ابزار ضخامت پوسته، عمق اقیانوس و سرنخ هایی در مورد ساختار پوسته یخی را بر اساس بازتاب های رادار تخمین می زند.

ابزارمغناطیس سنج اروپایی“یا”مدیریت محتوای سازمانیهمچنین می تواند جزئیات عمق و شوری اقیانوس و ضخامت پوسته یخی را با مطالعه میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط مغناطیس کره غول پیکر مشتری در اقیانوس شور اروپا تعیین کند. همانطور که مشتری حول محور خود می چرخد، مگنتوسفر نیز می چرخد ​​و تغییرات زمانی در مگنتوسفر بر میدان مغناطیسی القایی اروپا تأثیر می گذارد. با بررسی این تغییرات، تیم ECM امیدوار است اطلاعاتی در مورد محیطی که میدان مغناطیسی در آن تحریک می شود، به دست آورد.

ابزارپلاسما برای صدای مغناطیسی“یا”سیستم مدیریت اطلاعات شخصیهمچنین چگونگی تعامل اروپا با مگنتوسفر مشتری و پلاسمای آن را مطالعه می کند. PIMS به دنبال محل انحراف میدان مغناطیسی اروپا از مگنتوسفر آن است. این دستگاه همچنین اطلاعات بیشتری در مورد عمق اقیانوس، رسانایی و ضخامت صفحه یخ ارائه می دهد. (میدان مغناطیسی اروپا بسته به عمق اقیانوس رفتار متفاوتی خواهد داشت.)

Europe Clipper علاوه بر استفاده از این ابزار، تست می کندگرانش / علوم رادیوییدانشمندان با استفاده از آنتن های رادیویی روی زمین و Europa Clipper می توانند میدان گرانشی اروپا را نیز اندازه گیری کنند. آنها این کار را با اندازه گیری تأثیر گرانش مشتری بر شکل اروپا انجام می دهند. از آنجایی که اروپا در مداری بیضی شکل به دور مشتری می‌چرخد، وقتی به مشتری نزدیک‌تر است، تأثیرات میدان گرانشی کاملاً متفاوت است. دانشمندان با اندازه‌گیری چگونگی تأثیر سیگنال‌های رادیویی هنگام عبور از این میدان گرانشی در حال تغییر، می‌توانند انعطاف‌پذیری داخلی اروپا را بهتر درک کنند. هرچه بیشتر خم شود، اقیانوس عمیق تر می شود و ورقه یخ نازک تر می شود.

اهداف علمی ماموریت

این ماموریت 3 هدف اصلی دارد: تعیین ضخامت صفحه یخ و درک نحوه تعامل اقیانوس با سطح، تجزیه و تحلیل ترکیب اقیانوس برای دیدن اینکه آیا واقعاً حاوی مواد تشکیل دهنده است و حیات را حفظ می کند و در نهایت یک نقشه ترسیم کنید. اروپا با هدف جست‌وجوی نشانه‌هایی از فعالیت‌های زمین ساختی مدرن، یعنی یافتن مناطقی که احتمالاً انبوهی از بخار آب از آنها خارج می‌شود. زیرا این مناطق می توانند اطلاعات بیشتری در مورد عمق اقیانوس به ما بدهند.

دانشمندان سیاره‌شناسی بر این باورند که اقیانوس اروپا می‌تواند دو برابر بیشتر از مجموع تمام اقیانوس‌های زمین حاوی آب باشد. آنها معتقدند که ممکن است دریچه های حرارتی بین هسته سنگی اروپا و بستر دریا وجود داشته باشد که به عنوان منبع انرژی برای حیات میکروبی بالقوه عمل می کند.

سطح بدون هوای اروپا سرد است. برگشت به دما -143 درجه سانتی گراد به خط استوا می رسد. در این حالت نمک موجود در دریا به عنوان یک ضد یخ عمل می کند و شرایط مناسب برای زندگی را فراهم می کند.

به طور خلاصه، هدف از ماموریت Europa Clipper تعیین قابلیت سکونت اقیانوس های اروپا است. با توجه به داده های جمع آوری شده در این ماموریت، دانشمندان امیدوارند آثار هیجان انگیزی از حیات پیدا کنند و به این سوال پاسخ دهند که آیا اروپا می تواند خانه دوم برای انسان باشد یا خیر.