دو ابزار کلیدی کاوشگر نیوهورایزنز در آستانه ترک منظومه شمسی خاموش می‌شوند

نیوهورایزنز، کاوشگر نمادین ناسا در حال حاضر در فاصله‌ی حدود ۹٫۷ میلیارد کیلومتر از زمین قرار دارد و از دوردست‌های منظومه شمسی داده‌های علمی به زمین مخابره می‌کند. این فضاپیما قرار است سومین جسم انسان‌ساخت باشد که وارد فضای میان‌ستاره‌ای می‌شود؛ اما ممکن است این کار را بدون دو ابزار علمی مهم خود انجام دهد.

به گزارش ساینس، تیم مأموریت نیوهورایزنز ناسا ممکن است به دلیل کمبود بودجه مجبور شود دو آشکارساز ذرات این فضاپیما را خاموش کند. این کاوشگر سال گذشته از طرح‌های کاهش بودجه‌ی دولت ترامپ که می‌توانستند به توقف کامل فعالیت کاوشگر منجر شوند، به‌سختی جان سالم به در برد.

با اینکه نیوهورایزنز همچنان در وضعیت کاملاً سالمی قرار دارد و می‌تواند تا سال ۲۰۵۰ به فعالیت ادامه دهد، مأموریت آن ممکن است به‌زودی در صورت از دست‌دادن مجموعه کامل ابزارهای علمی‌اش با مشکل جدی مواجه شود.

نیوهورایزنز در ۱۹ ژانویه ۲۰۰۶ به فضا پرتاب شد و نزدیک به ۱۵ سال را در مسیر رسیدن به مناطق دوردست منظومه شمسی سپری کرد؛ محدوده‌ای که نسبت به فاصله‌ی زمین تا خورشید، حدود ۵۰ برابر دورتر است. این کاوشگر در ژوئیه ۲۰۱۵ نخستین فضاپیمایی بود که از کنار پلوتو عبور کرد و با انجام دورترین پرواز گذری در تاریخ اکتشافات فضایی، رکوردی شگفت‌انگیز از خود به جا گذاشت.

در سال ۲۰۱۹، نیوهورایزنز به هدف بعدی خود، یعنی جرم دوتایی «آلتیما تولی» که بعدها آروکوت نام گرفت، نزدیک شد. آروکوت که در زبان بومیان آمریکا به معنای «آسمان» است، دورترین و همچنین بکرترین جرمی محسوب می‌شود که تاکنون یک فضاپیما از نزدیک بررسی کرده است. از آن زمان، نیوهورایزنز به بررسی کمربند کویپر مشغول بوده؛ ناحیه‌ای حلقه‌مانند و مملو از اجرام یخی که فراتر از مدار نپتون امتداد دارد.

نیوهورایزنز اکنون خود را برای خروج از منظومه شمسی و ورود به فضای میان‌ستاره‌ای آماده می‌کند. تاکنون تنها دو فضاپیمای وویجر ۱ و وویجر ۲ ناسا توانسته‌اند از هلیوسفر عبور کنند. براساس مطالعه‌ای جدید، نیوهورایزنز ممکن است از سال ۲۰۲۹ و یا حداکثر تا سال ۲۰۴۰ از منظومه شمسی خارج شود.

درست در آستانه همین نقطه عطف مهم، دو آشکارساز ذرات نیوهورایزنز در معرض خطر قرار گرفته‌اند: طیف‌سنج ذرات پرانرژی پلوتو (PEPSSI) و ابزار باد خورشیدی پیرامون پلوتو (SWAP). آن‌طور که ساینس گزارش می‌دهد، ناسا درطول دو سال گذشته دو میلیون دلار از بودجه این ابزارها را قطع کرده و تیم مأموریت ناچار است تا ماه آینده آنها را خاموش کند.

بودجه نیوهورایزنز از سوی بخش‌های مختلف واحد مأموریت‌های علمی ناسا تأمین می‌شود. بخش علوم سیاره‌ای ناسا همچنان بودجه اصلی عملیات مأموریت، یعنی حدود ۱۰ میلیون دلار در سال را تأمین می‌کند؛ اما بخش هلیوفیزیک این سازمان سهم سالانه دو میلیون دلاری خود را برای سال‌های ۲۰۲۵ و ۲۰۲۶ پرداخت نکرده و دلیل آن مشخص نیست.

با توجه به مأموریت پیش‌روی نیوهورایزنز، دو ابزاری که در معرض خاموشی قرار گرفته‌اند اهمیت بسیار زیادی دارند.

خورشید به‌طور مداوم جریانی از ذرات باردار موسوم به باد خورشیدی را به فضا می‌فرستد. این جریان از کنار تمام سیاره‌ها می‌گذرد و حبابی عظیم با شکلی شبیه دنباله‌دار در اطراف منظومه شمسی ایجاد می‌کند که هلیوسفر نام دارد. هلیوسفر در نهایت مانند سپری عظیم از منظومه شمسی در برابر پرتوهای کیهانی کهکشانی محافظت می‌کند.

فضاپیما در ادامه مسیر خود به سوی لبه منظومه شمسی باید از حباب عظیم پلاسمایی که تحت سلطه باد خورشیدی قرار دارد، عبور کند. بااین‌حال، مرز دقیق این حباب هنوز به‌طور کامل مشخص نشده است.

نخستین آشکارساز ذرات نیوهورایزنز، یعنی «سواپ»، ذرات کم‌انرژی و پلاسمای موجود در باد خورشیدی را اندازه‌گیری می‌کند؛ در حالی که «پپسی» یون‌ها و الکترون‌های پرانرژی‌تر را تا انرژی یک مگاالکترون‌ولت با استفاده از حسگر زمان پرواز اندازه می‌گیرد.

دانشمندان مدت‌هاست بی‌صبرانه در انتظار داده‌های نیوهورایزنز هستند تا با کمک آنها بتوانند مرزهای بیرونی هلیوسفر را مطالعه کنند؛ از جمله منطقه شوک پایانی و هلیوپاز، یعنی مرزی که در آن باد خورشیدی هنگام برهم‌کنش با ماده میان‌ستاره‌ای، به‌طور ناگهانی دچار افت سرعت می‌شود.

جیمز گرین، دانشمند ارشد سابق ناسا، در دادخواستی برای ادامه فعالیت ابزارها نوشت: «پیش‌بینی می‌شود نیوهورایزنز با شوک پایانی هلیوسفر مواجه شود و از آن عبور کند؛ جایی که اندازه‌گیری‌های جدید این فضاپیما برای آشکارکردن فیزیک حاکم بر این مرز مهم، حیاتی خواهد بود. این رویداد نقطه عطفی تاریخی برای ناسا و بخش هلیوفیزیک خواهد بود.»

گرین افزود: «از آنجا که نیوهورایزنز اکنون تنها فضاپیمایی است که در بخش بیرونی هلیوسفر قرار دارد، یکی از اجزای ضروری رصدخانه سامانه هلیوفیزیک به شمار می‌رود.»