چین مشغول برنامه‌ریزی برای یافتن زمین دوم است

پس از ارسال کاوشگرهای رباتیک به ماه، فرود آوردن آن‌ها روی مریخ و ساخت ایستگاه فضایی اختصاصی، چین اکنون به منظومه‌های ستاره‌ای دوردست چشم دوخته است. ماه جاری، دانشمندان چینی برنامه‌های دقیق برای پرتاب نخستین مأموریت این کشور به‌منظور کشف سیاره‌های فراخورشیدی را منتشر خواهند کرد.

به‌گزارش نیچر، مأموریت مورد بحث قصد دارد با هدف یافتن نخستین سیاره‌ی زمین‌مانندی که در کمربند حیات ستاره‌ای نظیر خورشید قرار گرفته است، سیاره‌های بیرون از منظومه شمسی و واقع در سایر بخش‌های راه شیری را مطالعه کند. اخترشناسان فکر می‌کنند چنین سیاره‌ای با نام زمین ۲، از شرایط مناسب برای وجود آب مایع و احتمالاً حیات برخوردار خواهد بود.

درحال‌حاضر بیش از ۵ هزار سیاره فراخورشیدی در راه شیری کشف شده که اغلبشان را تلسکوپ فضایی کپلر ناسا کشف کرده است؛ فضاپیمایی که به مدت ۹ سال تحت استفاده بود و سرانجام در سال ۲۰۱۸ با اتمام سوخت به پایان عمر رسید. برخی از این سیاره‌های کشف‌شده، اجرام سنگی زمین‌مانندی بودند که به دور ستارگان کوتوله‌ی سرخ می‌چرخیدند؛ اما هیچ‌کدام با تعریف زمین ۲ مطابقت نداشتند.

جسی کریستینسن، اخترفیزیکدان در مؤسسه‌ی علوم سیاره‌های فراخورشیدی ناسا در مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا در پاسادینا می‌گوید با تلسکوپ‌ها و فناوری کنونی، یافتن سیگنال از سیاره‌های کوچک زمین‌‌مانند بسیار دشوار است؛ آن هم درحالی‌که ستارگان میزبانشان یک میلیون برابر سنگین‌تر و یک میلیارد برابر درخشان‌تر هستند.

مأموریت چینی به نام زمین ۲ امیدوار به تغییر وضعیت است. این پروژه که بودجه‌ی آن توسط آکادمی علوم چین تأمین خواهد شد، مرحله‌ی اولیه‌ی طراحی خود را به پایان می‌رساند. اگر طراحی مأموریت در ماه ژوئن به‌دست هیئتی از کارشناسان تأیید شود، تیم مأموریت بودجه‌ی مورد نیاز برای ساخت ماهواره را دریافت خواهد کرد. تیم قصد دارد فضاپیمایش را تا پیش از پایان سال ۲۰۲۶ برفراز موشک لانگ مارچ پرتاب کند.

ماهواره‌ی زمین ۲ به‌منظور حمل هفت تلسکوپی طراحی شده است که به مدت چهارسال آسمان را رصد خواهند کرد. از این میان، ۶ تلسکوپ با همکاری یکدیگر صورت‌های فلکی ماکیان و شلیاق (همان پهنه از آسمان که تلسکوپ کپلر کاوش کرده بود) را بررسی خواهند کرد. جیان ژِی، اخترشناس هدایتگر مأموریت زمین ۲ در رصدخانه نجوم شانگهای در آکادمی علوم چین به نیچر می‌گوید: «میدان دید کپلر آسان‌ترین هدف است؛ زیرا داده‌های بسیار خوبی از آنجا داریم.»

تلسکوپ چین با شناسایی تغییرات جزئی در روشنایی ستاره که بیانگر گذر سیاره از مقابل آن است، به‌دنبال سیاره‌های فراخورشیدی خواهد گشت. استفاده از چند تلسکوپ کوچک با هم در مقایسه با تلسکوپی واحد و بزرگ مانند کپلر، میدان دید وسیع‌تری به دانشمندان می‌دهد. ۶ تلسکوپ زمین ۲ به همراه هم به تقریباً ۱٫۲ میلیون ستاره‌ی موجود در سرتاسر پهنه‌ای ۵۰۰ درجه‌ی مربعی از آسمان که نزدیک به پنج برابر وسیع‌تر از میدان دید کپلر است، خیره خواهند شد. در همین‌حال، ماهواره‌ی زمین ۲ درمقایسه با ماهواره نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران ناسا (TESS) که ستارگان درخشان نزدیک زمین را بررسی می‌کند، قادر خواهد بود ستارگان کم‌نورتر و دورتر را رصد کند. ژی می‌گوید: «ماهواره‌ی ما از نظر ظرفیت رصد آسمان، می‌تواند ۱۰ تا ۱۵ برابر قدرتمندتر از تلسکوپ کپلر ناسا باشد.»

هفتمین ابزار ماهواره، یک تلسکوپ میکرولنز یا همگرایی گرانشی با هدف بررسی سیاره‌های سرگردان بدون ستاره و جهان‌هایی خواهد بود که مانند نپتون از ستارگانشان بسیار دور هستند. وقتی سیاره یا ستاره با گرانش خود نور ستاره‌ی پس‌زمینه‌ای را که در حال گذر از مقابلش است، خم می‌کند، تلسکوپ هفتم تغییرات در نور ستاره را شناسایی خواهد کرد. تلسکوپ چینی‌ها مرکز راه شیری را که محل تجمع تعداد انبوهی از ستارگان است، هدف خواهد گرفت.

به‌گفته‌ی ژی، اگر زمین ۲ با موفقیت پرتاب شود، نخستین تلسکوپ همگرایی گرانشی فعال در فضا خواهد بود. او می‌افزاید: «ماهواره‌ی ما می‌تواند سیاره‌هایی فراخورشیدی را با اندازه، جرم و سن مختلف شناسایی کند. این مأموریت مجموعه‌ی خوبی از سیاره‌های فراخورشیدی برای پژوهش‌های آتی ارائه خواهد داد.»

ناسا تلسکوپ کپلر را در سال ۲۰۰۹ پرتاب کرد تا دریابد که سیاره‌های زمین‌مانند تا چه حد در کهکشان رایج هستند. اخترشناسان به‌منظور تأیید اینکه سیاره‌ای فراخورشیدی زمین‌مانند است، باید مدت زمان چرخش آن به دور ستاره‌اش را اندازه بگیرند. چنین سیاره‌هایی باید دوره‌ی مداری شبیه به زمین داشته باشند و از منظر تلسکوپ تقریباً سالی یک‌بار از مقابل ستاره‌شان گذر کنند. چلسی هوانگ، اخترفیزیکدان دانشگاه کوئینزلند جنوبی در استرالیا می‌گوید دانشمندان برای تعیین یک دوره‌ی مداری دقیق به دست‌کم سه گذر احتیاج دارند. این امر مستلزم جمع‌آوری داده‌ها به مدت سه سال و حتی بیشتر در صورت وجود شکاف در داده‌ها است.

اما در سال چهارم مأموریت کپلر، بخش‌هایی از فضاپیما از کارافتاد و موجب شد تلسکوپ نتواند به مدت طولانی به قسمتی از آسمان خیره شود. هوانگ که به‌عنوان مشاور شبیه‌سازی داده با تیم زمین ۲ کار کرده است، می‌گوید کپلر در آستانه‌ی یافتن چند سیاره‌ی واقعاً شبیه به زمین بود.

اخترشناسان با زمین ۲ می‌توانند چهار سال داده‌ی دیگر داشته باشند و با ترکیب آن‌ها با مشاهدات کپلر سرانجام تأیید کنند که کدام سیاره‌ها واقعاً زمین‌مانند هستند. کریستینسن که امیدوار به مطالعه‌ی زمین ۲ است، می‌گوید: «واقعاً درباره‌ی چشم‌انداز بازگشت به میدان دید کپلر بسیار هیجان‌زده هستم.»

ژی امیدوار به یافتن چندین سیاره‌ی زمین ۲ است. او می‌گوید قصد دارد ظرف مدت یک یا دو سال پس از جمع‌آوری داده‌ها، آن‌ها را منتشر کند. «داده‌های فراوانی وجود خواهد داشت؛ درنتیجه ما به کمک همه نیاز داریم.» تیم زمین ۲ هم‌اکنون تقریباً ۳۰۰ دانشمند و مهندس دارد که عمدتاً اهل چین هستند؛ اما ژی امیدوار است که اخترشناسان بیشتری از سرتاسر جهان به آن‌ها ملحق شوند. «زمین ۲ فرصتی برای همکاری بین‌المللی بهتر است.»

آژانس فضایی اروپا نیز مشغول برنامه‌ریزی برای پرتاب یک مأموریت سیاره فراخورشیدی به نام گذر سیاره‌ها و نوسان‌های ستاره‌ها (پلاتو) است که در سال ۲۰۲۶ پرتاب خواهد شد. طراحی پلاتو شامل ۲۶ تلسکوپ است؛ بدین معنا که میدان دید بسیار وسیع‌تری از زمین ۲ خواهد داشت. بااین‌حال ماهواره هر دو سال یک‌بار نگاه خود را تغییر خواهد داد تا بخش‌های متفاوتی از آسمان را رصد کند.