کشف شگفت‌انگیز جدید درباره ماه: دستیابی به آب قمری احتمالا بسیار راحت‌تر از تصور پیشین است
امروز با انتشار دو مقاله‌ی علمی، یافته‌هایی جدید درباره‌ی ماه رونمایی شد. پژوهشگران در یک مطالعه با شناسایی مستقیم آب روی سطح قمری، این مولکول را روی مناطقی از ماه یافتند که زیر نور خورشید هستند. مطالعه‌ی دوم، گمانه‌زنی می‌کند که یخ‌آب ممکن است در حفره‌های ریز یا دهانه‌های کوچک در سرتاسر سطح ماه پخش شده باشد که در این صورت، فراوانی و دسترس‌پذیری آب بالقوه بیشتر از حد تصور پیشین خواهد بود. هردو مطالعه در نشریه‌ی نیچر منتشر شدند.
این نخستین‌بار نیست که آب روی ماه شناسایی می‌شود؛ اما تنها آبی که تا پیش از امروز قادر به یافتن و تأیید وجود آن بودیم، بسیار دور از دسترس بود. آب قمری ظاهرا عمدتا در دهانه‌های بزرگ همیشه در سایه‌ی قطب جنوب ماه واقع شده است. این دهانه‌های یخ‌زده به‌طرز خطرناکی سرد هستند (احتمالا دما درآنجا به منفی ۲۴۰ درجه‌ی سانتی‌گراد می‌رسد) و از همین‌رو دستیابی به آب آن‌ها با فناوری امروزی عملا غیرممکن است. پل هین، دانشمند سیاره‌شناس در دانشگاه کلرادو و نویسنده‌ی اصلی یکی از مطالعه‌های نیچر می‌گوید آن دهانه‌ها ازقضا سردترین مکان‌های شناخته‌شده در منظومه شمسی هستند.
پژوهش تازه‌منتشرشده، احتمال یافتن آب به‌دست فضانوردان در دیگر نواحی کم‌خطرناک‌تر ماه را افزایش می‌دهد. کیسی هانیبال، پژوهشگر پسادکترا در مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا و نویسنده‌ی اصلی یکی از مطالعه‌های جدید می‌گوید اگر دریابیم که آب در مکان‌های خاص به‌اندازه‌ی کافی فراوان است، دسترسی به آن درمقایسه با آب نهفته در مکان‌های بسیار سرد و بسیار تاریک آسان‌تر خواهد بود.
تصویری هنری از فضانوردان آتی درحال معدن‌کاوی ماه
استخراج یخ‌آب از ماه، ایده‌ای بسیار جذاب برای تمام افراد امیدوار به ساخت پایگاه یا سکونتگاه در سطح قمری است. آب ماه درصورت تصفیه می‌تواند به‌عنوان آب آشامیدنی استفاده یا به گیاهان رسانده شود. آب را همچنین می‌توان به اجزای اصلی هیدروژن و اکسیژن تجزیه و به سوخت راکت تبدیل کرد. ارسال تجهیزات به ماه به صرف انرژی، زمان و هزینه‌ی فراوان نیاز دارد؛ درنتیجه اگر فضانوردان بتوانند از منابع روی ماه استفاده کنند، از پشتیبانی زمین بی‌نیاز و قادر به سکونت دائمی روی ماه خواهند شد.
ناسا در دو سال گذشته، به‌طور مستقیم بر ارسال انسان به ماه درقالب برنامه‌ی آرتمیس تمرکز کرده و هدف نهایی خود را «پایداری» اعلام کرده است. سازمان فضایی آمریکا همچنین در پشتیبانی از این مأموریت، درباره‌ی معدن‌کاوی هر نوع یخ‌آب موجود در ماه صریح بوده است. جیم برایدنستاین، مدیر ناسا اغلب ادعا می‌کند که ما می‌دانیم «صدها میلیارد تن یخ‌آب روی سطح ماه وجود دارد.»
اما حقیقت این است که ما از میزان آب قمری آگاه نیستیم. تمام آنچه می‌دانیم،، برآوردهایی برپایه‌ی چند مشاهده درطول چند دهه‌ی گذشته است. وجود آب روی ماه نخستین‌بار در سال ۲۰۰۸ تأیید شد؛ وقتی که داده‌های فضاپیمای چاندریان ۱، نشانه‌هایی از مولکول‌های آب‌مانند را در قطب جنوب قمری نشان داد. ناسا سپس در سال ۲۰۰۹ فضاپیمایی به‌نام ال‌کراس (ماهواره‌ی مشاهده‌گر و حسگر دهانه‌های ماه) را به ماه فرستاد که به سطح قمری اصابت کرد. ال‌کراس با بلندکردن مواد از روی سطح، وجود نوعی از آب را تأیید کرد. در سال ۲۰۱۸، پژوهشگران با استفاده از داده‌های همان فضاپیما، به شواهدی مستقیم از یخ‌آب در قطب‌ها دست یافتند. اما درنهایت، ما صرفا ایده‌های تقریبی و نه واقعی درباره‌ی مقدار آب احتمالی در ماه داریم. علاوه بر این، نمی‌دانیم یخ قمری دقیقا چه ظاهری دارد؛ آیا به‌طور مساوی درسرتاسر خاک ماه پراکنده یا به‌صورت قطعات بزرگ انباشته شده است؟
رصدخانه سوفیا ناسا
مطالعات جدید نیز پاسخ قطعی به ما نمی‌دهند؛ اما اشاره می‌کنند که آب در نواحی غیرکشنده برای انسان وجود دارد. به‌منظور یافتن آب، هانیبال و تیم او سوار رصدخانه سوفیا ناسا شدند که بوئینگی ۷۴۷ مجهز به تلسکوپ‌ها و ابزارهای مخصوص مطالعه‌ی اجرام در سرتاسر جهان است. داده‌های سوفیا به هانیبال کمک کرد تا مولکول واقعی آب را در سطوح آفتابی ماه پیدا کند. وجود آب قمری در این مکان‌ها واقعا شگفت‌آور است. هانیبال می‌گوید ما نمی‌دانستیم که آب می‌تواند در سطح زیر آفتاب ماه دوام بیاورد. او گمان می‌کند که مولکول‌های آب در ماه درون ذرات و دانه‌هایی تاریک نهفته هستند که اغلب روی سطح قمری یافت می‌شوند.
مطالعه‌ی دوم، آب را به‌طور مستقیم شناسایی نمی‌کند؛ اما نشان می‌دهد که اساسا ریزدهانه‌ها یا مناطق سایه‌دار کوچکی وجود دارند که سطح ماه را دربرمی‌گیرند. پژوهشگران پس از تجزیه‌وتحلیل نزدیک این نواحی با استفاده از تصاویر ثبت‌شده با مدارگرد شناسایی ماه، بدین نتیجه رسیدند که این مناطق کوچک برای نگه‌داری یخ منجمد به‌اندازه‌ی کافی سرد هستند. این گودال‌ها برخلاف دهانه‌های عظیم در قطب جنوب، اندازه‌ای کوچک دارند و دسترسی به آن‌ها برای فضانوردان امکان‌پذیر است. هین می‌گوید «میلیاردها مورد از آن‌ها وجود دارد؛ بدین معنا که می‌توانید در ناحیه‌ای زیر نور خورشید فرود آیید و سپس خم شوید یا دست‌ها یا زانوهای خود را پایین آورید و نمونه‌ها را از این حفره‌های نسبتا سرد استخراج کنید.» هین و همکارانش برآورد می‌کنند که ۴۰ هزار کیلومتر مربع از سطح ماه قادر به‌دام‌انداختن آب بدین شیوه است.
درنگاه اول، دسترسی آسان به آب خبر خوبی برای ناسا محسوب می‌شود؛ اما هنوز ناشناخته‌های بسیاری دررابطه با پژوهش جدید وجود دارد. هرچند مطالعه‌ی نخست موفق به شناسایی آب شد، پژوهشگران مقدار فراوانی از آن پیدا نکردند. درواقع آب یافت‌شده تقریبا معادل یک بطری ۳۵۰ میلی‌لیتری آب به‌دام‌افتاده در یک متر مکعب از خاکی است که درسرتاسر ماه پخش شده است. علاوه بر این، اگر آب طبق انتظار در خاک ماه نهفته باشد، استخراج آن نیازمند تلاش بسیار خواهد بود. هانیبال می‌گوید «شیوه‌ی استخراج آب، ذوب شیشه خواهد بود تا آب بتواند آزاد شود. این روش درمقایسه با دیگر شیوه‌ها، وقت‌گیر است.»
همچنین وقتی صحبت از ریزحفره‌های سرد به‌میان می‌آید، ما واقعا نمی‌دانیم که آیا یخ‌آب درون آن‌ها پنهان شده است یا نه. شرایط آن‌ها ممکن است مناسب نگه‌داری یخ‌آب باشد؛ اما پژوهشگران آب را به‌طور مستقیم درون این حفره‌ها شناسایی نکرده‌اند.
سطح‌نشین قمری نوا سی از شرکت اینچئوتیو ماشینز که آزمایش معدن‌کاوی یخ قطبی را حمل می‌کند، در سال ۲۰۲۲ ماه را برای ناسا حفر خواهد کرد.
ناسا و شرکت‌های خصوصی درحال همکاری برای دستیابی به اطلاعات مستقیم‌تر از سطح ماه هستند. اواخر ۲۰۲۳، ناسا قصد دارد ماه‌نوردی به‌نام وایپر را به ماه بفرستد که از موقعیت یخ‌آب در سطح قمری نقشه‌برداری و نمونه جمع‌آوری خواهد کرد. پیش از ارسال این کاوشگر، شرکتی خصوصی به‌نام اینچئوتیو ماشینز قصد دارد سطح‌نشینی رباتیک را در سال ۲۰۲۲ به سطح ماه ارسال کند که مجهز به همان مته‌ی ماه‌نورد وایپر است. این مأموریت که درهمکاری با ناسا انجام خواهد شد، باید نشان دهد که آیا مته قادر به بیرون آوردن یخ‌آب قمری خواهد بود یا نه.
داده‌های به‌دست‌آمده از کاوشگرهای یادشده درترکیب با مشاهدات از راه دور آتی درنهایت تعیین خواهد کرد که فضانوردان آتی ماه قادر به استفاده از این آب خواهند بود یا نه. تا آن زمان، ناسا و دیگر سازمان‌های فضایی تلاش خواهند کرد تا درباره‌ی آب دست‌نیافتنی ماه بیشتر بیاموزند.
نظرات