ناسا با پرتاب موفقیتآمیز مأموریت "کاراترز" (Caruthers)، گامی بلند در جهت رمزگشایی از اسرار بیرونیترین لایه جوّ زمین، موسوم به اگزوسفر، برداشته است. این مأموریت با هدف مطالعه "ژئوکورونا"، درخشش نامرئی هیدروژنی که سیاره ما را احاطه کرده، طراحی شده و نویدبخش درک عمیقتری از پدیدههای آبوهوای فضایی و نقش زمین در منظومه شمسی است.
کاراترز: پنجرهای به اگزوسفر نامرئی زمین
اگزوسفر، دورترین و کمتراکمترین لایه جوّ زمین، از ارتفاع تقریبی ۴۸۰ کیلومتری از سطح آغاز شده و تا میلیونها کیلومتر در فضا گسترش مییابد، حتی گفته میشود که تا نیمه راه ماه نیز امتداد پیدا میکند. این لایه عمدتاً از اتمهای هیدروژن تشکیل شده که به دلیل انرژی کافی، میتوانند از گرانش زمین فرار کنند. درخشش ضعیف فرابنفشی که از این هیدروژنها ساطع میشود، "ژئوکورونا" نام دارد و تا پیش از دهه ۱۹۷۰، اطلاعات مستقیمی درباره وسعت و دینامیک آن بسیار اندک بود.
دکتر جورج کاراترز، دانشمند پیشگام ناسا، با طراحی دوربینهای فرابنفش ویژه در اوایل دهه ۱۹۷۰، نخستین مشاهدات مستقیم از این پدیده را ممکن ساخت. مأموریت کنونی "کاراترز" که به یاد او نامگذاری شده، با الهام از آن دستاورد، به بررسی دقیقتر این "هاله نامرئی زمین" میپردازد تا واکنش اگزوسفر را به فعالیتهای خورشیدی و فرار تدریجی اتمهای هیدروژن را رصد کند.
اهمیت حیاتی مطالعه اگزوسفر در عصر فضا
درک عمیقتر از رفتار اگزوسفر برای چندین حوزه علمی و عملی حیاتی است:
پیشبینی آبوهوای فضایی: فعالیتهای خورشیدی نظیر فورانهای خورشیدی و پرتابهای جرم از تاج خورشید (CME) میتوانند بر اگزوسفر تأثیر بگذارند. این تغییرات میتوانند سیستمهای ارتباطی، ماهوارهها، شبکههای برق زمینی و ایمنی فضانوردان را در معرض خطر قرار دهند. مطالعه واکنش اگزوسفر به این رویدادها، مدلهای پیشبینی آبوهوای فضایی را بهبود بخشیده و به محافظت از زیرساختهای فضایی و زمینی کمک میکند.
حفاظت از فضانوردان: با گسترش مأموریتهای سرنشیندار به ماه (برنامه آرتمیس) و مریخ، فضانوردان برای مدت طولانیتری در معرض محیط خشن فضا قرار میگیرند. شناخت چگونگی واکنش اگزوسفر به تشعشعات خورشیدی، اطلاعات لازم برای تدابیر ایمنی و محافظت از فضانوردان را فراهم میآورد.
پایداری آب بر روی زمین و جستجوی حیات فرازمینی: اگزوسفر نقش کلیدی در از دست دادن تدریجی هیدروژن از جوّ زمین ایفا میکند. پژوهشگران معتقدند مطالعه فرار هیدروژن از زمین میتواند به توضیح این پرسش بنیادین کمک کند که چرا زمین توانسته است آب فراوان خود را حفظ کند، در حالی که سیارات دیگری مانند مریخ بخش عمده آب خود را از دست دادهاند. این یافتهها همچنین سرنخهای ارزشمندی در جستجوی سیارات قابل سکونت خارج از منظومه شمسی و امکان وجود آب و حیات در آنها ارائه خواهد داد.
سفر به اعماق اگزوسفر: جزئیات فنی و اهداف مأموریت کاراترز
مأموریت "کاراترز" با وزن ۲۴۰ کیلوگرم، همراه با فضاپیماهای IMAP و SWFO-L1، از مرکز فضایی کندی فلوریدا و با استفاده از موشک فالکون ۹ شرکت اسپیساکس به فضا پرتاب شد. این سه فضاپیما اکنون در حال طی کردن یک سفر چهارماهه به سمت نقطه لاگرانژ ۱ (L1) هستند. نقطه L1، مکانی در فضا است که در آن نیروهای گرانشی خورشید و زمین یکدیگر را خنثی میکنند و به فضاپیما امکان میدهد تا با حداقل مصرف سوخت، در فاصلهای ثابت حدود ۱.۶ میلیون کیلومتر از زمین و نزدیکتر به خورشید، قرار گیرد. این موقعیت استراتژیک، دیدگاهی بینظیر برای مطالعه پیوسته اگزوسفر و فعالیتهای خورشیدی فراهم میکند.
فاز علمی دو ساله "کاراترز" از مارس ۲۰۲۶ آغاز خواهد شد. این فضاپیما با بهرهگیری از دو دوربین فرابنفش، یکی با میدان دید محدود و دیگری با میدان دید وسیع، اطلاعات بیسابقهای از حرکت اتمهای هیدروژن در اگزوسفر و نحوه فرار آنها به فضا جمعآوری خواهد کرد. این دادهها، درک ما از این لایه نامرئی و پویا را متحول کرده و راه را برای اکتشافات فضایی آینده و حفاظت از سیاره آبی ما هموار خواهد ساخت.
مطالب مرتبط
- جدا کردن باتری: کلید ایمنی و جلوگیری از آسیب در تعمیر گوشی و لپتاپ
- مسابقه جهانی برای ابررایانههای فضایی اوج گرفت؛ چین در پیشتازی هوش مصنوعی مداری
- وزیر ارتباطات از مهار کامل حمله سایبری گسترده به زیرساختها خبر داد و علت کندی اینترنت را تشریح کرد
- انفجار جزئی یکی از ماهوارههای استارلینک در مدار زمین؛ هشداری تازه برای تراکم فضا
سینا علیپور
او دانشجوی رشته مهندسی کامپیوتر در مقطع کارشناسی است و فعالیت حرفهای خود را در عرصه رسانه از سال ۱۳۹۸ با یک بلاگ شخصی در حوزه فناوری آغاز کرده است. وی پس از مدتی به عنوان نویسنده آزاد در مجلههای آنلاین تکنولوژی فعالیت کرد و در حال حاضر، دبیر سرویس نقد و بررسی گجتهای هوشمند در یک مجله معتبر تکنولوژی است.
