آریا جوان - مأموریت فضایی «بپیکلمبو» (BepiColombo) پس از هشت سال سفر میانسیارهای، این هفته یک مرحله حیاتی را پشت سر گذاشت و اکنون در آستانه ورود به مدار عطارد، سیاره آهنیِ داغ و دستنیافتنی قرار دارد.
وبگاه ارس تکنیکا در گزارشی آورده است:
این مأموریت ۲ میلیارد دلاری که به رهبری آژانس فضایی اروپا و با مشارکت ژاپن و آمریکا انجام شده، قرار است در ماه نوامبر وارد مدار این سیاره مرموز شود و فصل تازهای در شناخت منظومه شمسی بگشاید.
مأموریت فضایی بِپیکلمبو (BepiColombo) که از سال ۲۰۱۸ میلادی به فضا پرتاب شده، هفته گذشته یک گام بلند دیگر به سوی هدف نهایی خود برداشت. این فضاپیما که نزدیک به ۲ میلیارد دلار هزینه داشته، با ترکیبی از پیشرانه پلاسمایی (نوعی پیشرانه که از گاز یونیزهشده برای تولید نیروی رانش استفاده میکند) و گذر از کنار زمین، زهره و عطارد، توانسته است مسیر خود را به گونهای تنظیم کند که در پایان امسال به مدار عطارد برسد.
۸ سال سفر برای ورود به مدار عطارد
فضاپیمای رباتیک بِپیکلمبو که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) رهبری میشود و ژاپن و آمریکا نیز در آن مشارکت دارند، از زمان پرتاب خود در سال ۲۰۱۸ میلادی، با استفاده از پیشرانه پلاسمایی و انجام چندینبار گذر از کنار سیارات مختلف، سرعت خود را تنظیم کرده است. این مانورها، فضاپیما را به مسیر نهایی برای رویارویی با عطارد، نزدیکترین سیاره به خورشید، در اواخر امسال هدایت کرده است.
دانشمندانی که روی مأموریتهای میانسیارهای کار میکنند، به منتظرماندن طولانی برای نتیجه علمی عادت دارند. سفر فضاپیمای نیوهورایزِنز (New Horizons) ناسا به پلوتون نزدیک به ۱۰ سال طول کشید؛ اما رسیدن به عطارد و قرارگرفتن در مدار آن، به انرژی بیشتری نسبت به سفر به پلوتون نیاز دارد؛ چرا که عطارد به دور خورشید بسیار سریع میچرخد و نزدیکشدن به آن کار دشواری است.
به همین دلیل، مسیر بپیکلمبو نیازمند ۹ بار گذر از کنار سیارات (که به آن کمک گرانشی میگویند) بود تا بتواند در نهایت در مدار عطارد قرار گیرد. این فضاپیما همچنین با قدرتمندترین سامانه پیشرانه الکترونی که تاکنون به فضای عمیق (منظقهای فراتر از مدار زمین) فرستاده شده، پرتاب شد تا بتواند در فاصله بین گذر از سیارات، مدار خود را تنظیم کند.
جدایی از بخش پیشران؛ لحظهای حساس
اکنون که بپیکلمبو تنها چند ماه تا پایان سفر خود فاصله دارد، دیگر به موتورهای پلاسمایی نیازی ندارد؛ به همین دلیل، روز پنجشنبه، فضاپیما بخشی از خود که شامل پیشرانهای یونی بود را جدا کرد. این بخش که ماژول انتقال به عطارد (Mercury Transfer Module) نام دارد، وظیفه تأمین انرژی و پیشرانی فضاپیما را در طول هشت سال سفر بر عهده داشت.
اما از آنجا که این ماژول دیگر لازم نبود، بپیکلمبو باید پیش از ورود به مدار در ماه نوامبر (۱۰ آبان تا ۹ آذر)، آن را رها میکرد. ساختار بپیکلمبو غیرمعمول است؛ زیرا در واقع از سه بخش تشکیل شده: ماژول انتقال به عطارد، مدارگرد سیارهای عطارد (ساخت اروپا) و مدارگرد مغناطیسی عطارد (ساخت ژاپن) که میو (Mio) نام دارد.
پس از جدایی ماژول پیشران، دو مدارگردِ اروپایی و ژاپنی همچنان در کنار هم و متصل به یکدیگر، به سفر خود ادامه میدهند. این دو فضاپیما در ماه دسامبر (۱۰ آذر تا ۱۰ دی)، یعنی بهزودی پس از ورود به مدار اولیه خود در اطراف عطارد، از یکدیگر جدا خواهند شد. هر کدام از این مدارگردها دارای ابزارهای علمی مخصوص به خود برای مشاهده عطارد هستند.
محیطی سختتر از تصور
پیش از این، هیچگاه جداسازی کنترلشده چنین بخشی از یک فضاپیما در محیطی به این شدت و سختی انجام نشده بود. منطقه نزدیک به عطارد، با دمای بسیار بالا و تابش شدید خورشیدی، یکی از سختترین محیطهای فضایی است. جداسازی ماژول انتقال در فاصله ۶۳ میلیون کیلومتری از خورشید (کمتر از نصف فاصله زمین تا خورشید) انجام شد.
ایگناسیو تانکو (Ignacio Tanco)، مدیر عملیات مأموریتهای داخلی منظومه شمسی در آژانس فضایی اروپا، به خبرنگاران گفت که این چالش معادل پرتاب یک فضاپیمای جدید با خطر چشمگیر بروز مشکل بود. رهاکردن ماژول انتقال به این معنا بود که بقیه فضاپیما باید وظیف تولید انرژی، هدایت و کنترل حرارتی را بر عهده بگیرد که در نزدیکی خورشید بسیار حیاتی است.
تانکو افزود: تنها پس از جداسازی خواهیم فهمید که این کار درست انجام شده یا نه و ما از چندین حسگر و سازوکار جدید بهعنوان بخشی از سامانه کنترل وضعیت استفاده میکنیم.
چندین ابزار علمی این مأموریت، از جمله بهترین دوربینهای آن، در طول سفر به عطارد توسط ماژول پیشران پنهان شده بودند. تانکو گفت: تنها پس از رهاشدن ماژول انتقال است که این ابزارها نور را خواهند دید.
مسیر رسیدن به عطارد همیشه آسان نبوده است. پیشرانهای یونی بپیکلمبو در سال ۲۰۲۴ میلادی تا حدی قدرت خود را از دست دادند و مهندسان این مأموریت، آن را یک سال تمدید کردند تا کاهش پیشران را جبران کنند
خبرهای خوب؛ همهچیز طبق برنامه پیش رفت
نشانههای اولیه حاکی از آن است که همهچیز طبق برنامه پیش رفته است. فضاپیما دستورات از پیش برنامهریزیشده را برای جداکردن ماژول انتقال اجرا کرد و چهار فنر، دو بخش را از هم جدا کردند. اطلاعات مخابرهشده از بپیکلمبو نشان داد که صفحات خورشیدی مدارگرد سیارهای عطارد در حال تولید برق هستند.
السا مونتانیون (Elsa Montagnon)، مدیر عملیات فضاپیمای بپیکلمبو در آژانس فضایی اروپا، گفت: آنها در طول مرحله سفر، خورشید را نمیدیدند. ما تأیید کردهایم که حاشیه قدرت (میزان انرژیِ اضافیِ در دسترس یک فضاپیما فراتر از آنچه که برای کارهای عادی و ضروری خود نیاز دارد) در فضاپیما مثبت است و صفحات خورشیدی در حال شارژ مجدد باتریهایی هستند که در طول جداسازی تخلیه شده بودند. این خبر بسیار خوبی است.
سطح دهانهدارِ عطارد، ثبتشده توسط دوربینِ ماژول انتقال بپیکلمبو در ۸ ژانویه ۲۰۲۵ (۱۹ دی ۱۴۰۳)
مسیر پرچالش تا عطارد
مسیر رسیدن به عطارد همیشه آسان نبوده است. پیشرانهای یونی بپیکلمبو در سال ۲۰۲۴ میلادی تا حدی قدرت خود را از دست دادند و مهندسان این مأموریت، آن را یک سال تمدید کردند تا کاهش پیشران را جبران کنند. بپیکلمبو از زمان خروج از زمین، بیش از ۱۰ میلیارد کیلومتر را پیموده است و اکنون در مسیر ورود به مدار عطارد در تاریخ ۲۱ نوامبر (۳۰ آبان) قرار دارد.
سانتا مارتینز (Santa Martinez)، مدیر مأموریت بپیکلمبو در آژانس فضایی اروپا، گفت: این یک مأموریت بسیار بلندپروازانه است. عطارد مقصدی چالشبرانگیز است. رسیدن به آن و کار در آنجا به دلیل محیط بسیار سخت نزدیک به خورشید، بسیار دشوار است. اما چیزی که این مأموریت را واقعاً منحصربهفرد میکند این است که برای اولینبار در تاریخ اکتشافات فضایی، دو فضاپیما را به نزدیکی این سیاره میبریم و آنها را در مدار این جرم مرموز قرار میدهیم. این کار، اطلاعاتی بیسابقه از سیاره عطارد را برای بشریت و جامعه علمی به ارمغان خواهد آورد و فصل جدیدی را در درک ما از منظومه شمسی خواهد گشود.
بپیکلمبو؛ نامی از یک پیشگام ایتالیایی
بپیکلمبو به یاد ریاضیدان و مهندس ایتالیایی، جوزپه بپی کلمبو (Giuseppe "Bepi" Colombo) نامگذاری شده است. وی در طراحی مسیر مأموریت مارینر ۱۰ (Mariner 10) در دهه ۱۹۷۰ میلادی نقش داشت و امکان سه بار عبور از کنار عطارد را فراهم کرد. فضاپیمای مسنجر (MESSENGER) ناسا در سال ۲۰۱۱ میلادی بهعنوان نخستین فضاپیما وارد مدار عطارد شد و نخستین نقشه جهانی از این سیاره، که دارای جَوی بسیار نازک است، را تهیه کرد. حالا نوبت به بپیکلمبو رسیده است.
جرینت جونز (Geraint Jones)، دانشمند طرح بپیکلمبو در آژانس فضایی اروپا، گفت: هنوز مطالب زیادی برای یادگیری وجود دارد. ما باید همه سیاره را با کیفیت بالا نقشهبرداری کنیم و به بسیاری از سؤالاتی که از اولین اکتشافات دقیق مسنجر باقی مانده، پاسخ دهیم.
در نگاه اول، عطارد بسیار شبیه به ماه است؛ با سطحی دهانهدار و خاکستریرنگ که در معرض تابش و برخورد شهابسنگهای ریز قرار دارد. کفِ تاریکِ دهانههای مناطق قطبی عطارد ممکن است همانند برخی دهانههای ماه دارای یخ باشد. جونز گفت: میخواهیم با ابزارهای پیشرفتهای که فراتر از نورِ مرئی را میبینند، به عطارد نگاه کنیم تا از ترکیبات شیمیاییِ سطح آن مطلع شویم.
دو مدارگرد، دو مأموریت مکمل
مدارگرد ساخته اروپا به عطارد نزدیکتر پرواز خواهد کرد و دوربینها و ابزارهایی برای مطالعه سطح سیاره خواهد داشت. مدارگرد کوچکتر که ساخت ژاپن است نیز در مداری بالاتر قرار میگیرد و حسگرهای آن برای تشخیص میدانهای مغناطیسی، پلاسما و غبار تنظیم شدهاند. مشاهدات علمی معمول از آوریل (۱۲ فروردین تا ۱۰ اردیبهشت) سال آینده آغاز میشود، به شرطی که بقیه مراحل ورود به مدار طبق برنامه پیش برود.
جونز در پایان گفت: داشتن دو فضاپیما در آنجا، تحولآفرین است. این تفاوت عظیمی در درک تأثیر بادهای خورشیدی (جریانِ مداوم ذراتی که خورشید به فضا میفرستد و بر میدانهای مغناطیسی سیارهها اثر میگذارد) بر سیاراتی مانند عطارد ایجاد میکند؛ بنابراین، هدف اصلی ما این است که درباره ریشههای این سیاره و چگونگی شکلگیری آن بیاموزیم.