پژوهشگران در مطالعهای تازه این ایده را مطرح کردهاند که بشر میتواند در نزدیکترین گذر بعدی دنبالهدار هالی از کنار خورشید، خود را به آن برساند. این کار بهطرز شگفتانگیز دشوار است، اما میتواند کاملاً ارزشش را داشته باشد.
دنبالهدار هالی در واقع جرم بسیار دشواری برای مطالعه از فاصله نزدیک است و ما این موضوع را بهخوبی میدانیم؛ چرا که پیشتر تلاشهایی در این زمینه انجام دادهایم که موفقیتهایی محدود به همراه داشتهاند. هالی در مداری پسرونده حرکت میکند؛ یعنی جهت حرکتش نسبت به سیارههای منظومه شمسی برعکس است. به همین دلیل، سفر به سمت آن به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد، بهویژه اگر بخواهیم مشاهدات قابلتوجهی از خود دنبالهدار و هسته آن انجام دهیم.
در سال ۱۹۸۶، با وجود این دشواریها، چندین فضاپیما را برای مطالعه هالی در زمان نزدیکشدنش به خورشید فرستادیم. هرچند توانستیم نگاهی به دنبالهدار بیندازیم، این کار در حالی انجام شد که فضاپیماها با سرعت نسبی ۷۰ تا ۸۰ کیلومتر بر ثانیه به سمت هالی حرکت میکردند و با همین سرعت از کنار آن گذشتند.
پژوهشگران در مقاله خود توضیح میدهند: «تنها یک نیمکره از هستهی دنبالهدار تصویربرداری شد و وضعیت چرخش آن با دقت کافی اندازهگیری نشد.» آنها میافزایند: «دانشمندان گمان میکنند هسته هالی یک دوتایی تماسی (دو جرم مجزا که با هم تماس دارند) است، اما تنها مجموعهای گسترده از تصاویر با وضوح بالا که تمام جرم را پوشش دهد، میتواند این فرضیه را تأیید کند.»
پژوهشگران پیشنهاد میکنند که اگر بخواهیم به این پرسش و پرسشهای دیگر، مانند میزان از دستدادن جرم دنبالهدار هنگام نزدیکشدن به خورشید یا ترکیب سطح آن پاسخ دهیم، باید بار دیگر خودمان را به هالی برسانیم؛ اما این بار با سرعت نسبی بسیار کمتر و در فاصلهای فراتر از مدار مریخ.
اصلاً چرا دنبالهدار هالی؟
دنبالهدارهای زیادی در منظومه شمسی برای مطالعه وجود دارند؛ پس چرا باید هالی را انتخاب کنیم؟ براساس مقالهی اخیر، یکی از دلایل جذابیت سفر به هالی، در کنار ارزش علمی آن که دلیل اصلی محسوب میشود، اهمیت فرهنگی این دنبالهدار است؛ موضوعی که نمیتوان در موردش بحث یا تردیدی کرد.
تاریخچه دنبالهدار هالی از دیدگاه بشر دستکم به ۲۲۰۰ سال پیش بازمیگردد
تاریخچه دنبالهدار هالی از دیدگاه بشر دستکم به ۲۲۰۰ سال پیش بازمیگردد و ممکن است حتی قدیمیتر باشد؛ چراکه این دنبالهدار هنگام نزدیکشدن به بخشهای درونی منظومه شمسی، در آسمان شب بسیار درخشان میشود.
نخستین حضور هالی در اسناد تاریخی به اخترشناسان چینی در سال ۲۳۹ پیش از میلاد بازمیگردد؛ هرچند، مقالهای در سال ۲۰۱۰ استدلال کرد که یونانیان باستان در سال ۴۶۶ پیش از میلاد نیز آن را رصد کرده بودند.
-638bb865a7331cd9fb2ce45d?w=640&q=75)
دنبالهدار هالی در طول تاریخ اهمیت زیادی داشته و حتی بهطرز غافلگیرکنندهای در «فرشینه بایو» ظاهر شده است؛ اثری که وقایع نبرد هستینگز میان انگلیسیها و نورمنها در سال ۱۰۶۶ را روایت میکند. در آن دوران، مردم هالی را نشانهای از آسمان میدانستند، نه تکهای بزرگ هرچند باشکوه از یک سنگ فضایی.
جان اوری از ناسا توضیح میدهد: «وقتی دنبالهدار نخستین بار در آوریل آن سال ظاهر شد، ناظران در انگلستان آن را نشانهای شوم از تغییرات بزرگ برای پادشاهی آنگلوساکسون تحت فرمانروایی شاه هارولد میدانستند؛ درحالیکه ویلیام، دوک نورماندی، آن را نشانهای مثبت از سوی آسمان میدانست.»
نام دنبالهدار بعدها به افتخار ادموند هالی، اخترشناس بریتانیایی انتخاب شد. هالی در سال ۱۷۰۵ با استفاده از نظریه جدید گرانش آیزاک نیوتن نشان داد اجرامی که در سالهای ۱۵۳۱، ۱۶۰۷ و ۱۶۸۲ در آسمان شب دیده شده بودند، در واقع دنبالهداری واحد هستند که در مداری با دوره حدود ۷۶ سال حرکت میکند. او همچنین ظهور بعدی آن را در آسمان ما بهدرستی پیشبینی کرد.
چطور میتوانیم هالی را تعقیب کنیم؟
پخش از رسانه
توضیح ویدئو: جوتو، فضاپیمای آژانس فضایی اروپا، در سال ۱۹۸۶ از فاصله حدود ۵۹۶ کیلومتری هسته دنبالهدار هالی عبور کرد و نخستین تصاویر نزدیک از هسته یک دنبالهدار را ثبت کرد.
پیشنهادهای زیادی برای مأموریتهایی که بتوانند به دنبالهدار هالی سفر کنند، ارائه شده است، اما بسیاری از آنها برای تأمین نیروی پیشرانش موردنیاز بهمنظور رسیدن به دنبالهدار، به فناوریهای فرضی متکی بودهاند.
پژوهشگران در مقاله جدید تلاش کردهاند مأموریتهایی را بررسی کنند که با استفاده از فناوریهای موجود و عملیاتی قابل انجام باشند. این نخستین مقالهای نیست که چنین رویکردی را بررسی میکند، اما چند گزینه جالب برای اجرای مأموریتی هیجانانگیز، هرچند طولانی در چند دهه آینده ارائه میدهد.
- 19 آذر 02مطالعه '2
- 6 روز قبلمطالعه '3
همانطور که میتوان حدس زد، فضاپیمای تعقیبکننده هالی نیازمند دریافت کمک گرانشی خواهد بود. در واقع، فضاپیما باید از دو کمک گرانشی استفاده کند و به دور هر دو غول گازی منظومه شمسی، یعنی مشتری و زحل بچرخد. پژوهشگران در مقاله توضیح میدهند: «کمک گرانشی مشتری، فضاپیما را در مسیری هذلولیشکل و پرانرژی به سوی زحل قرار میدهد.»
سپس «کمک گرانشی زحل، شیب مداری فضاپیما را تغییر میدهد تا به صفحه مداری هالی برسد. در نهایت، سامانه پیشرانش مسیر فضاپیما را تنظیم میکند تا ملاقات با دنبالهدار کامل شود.»
برای اجرای مأموریت، مشتری و زحل باید در موقعیت مداری مناسبی نسبت به یکدیگر قرار داشته باشند. پژوهشگران فرصتهای زیادی برای استفاده از کمک گرانشی مشتری شناسایی کردند، اما این مانورها باید در زمان و مکان مناسب انجام شوند تا فضاپیما با کمترین میزان مصرف سوخت ممکن به سمت زحل فرستاده شود.
برای اجرای مأموریت، مشتری و زحل باید در موقعیت مداری مناسبی نسبت به یکدیگر قرار داشته باشند
محدودیت همراستایی زحل و مشتری، موجب شد که بسیاری از مسیرها کنار گذاشته شوند، اما پژوهشگران در نهایت توانستند چندین مسیر مناسب را با تاریخ پرتاب در دهه ۲۰۳۰ شناسایی کنند که در نهایت امکان رسیدن به دنبالهدار هالی را فراهم میکنند.
پژوهشگران توضیح میدهند: «بهترین راهکار، انجام مأموریت در سال ۲۰۳۶، با فرض جرم کل دوهزار کیلوگرم (شامل سوخت) برای فضاپیما و پرتاب در ماه اوت با پارامتر انرژی پرتاب معادل ۱۰۳ کیلومتر مربع بر مجذور ثانیه است. در آن صورت، فضاپیما در سپتامبر سال ۲۰۶۰، در فاصله ۴٫۵۷ واحد نجومی از خورشید، به هالی میرسد و در آن زمان جرم خشک آن ۱۰۲۷ کیلوگرم خواهد بود.»
«مسیر جایگزین دیگری نیز وجود دارد که با پرتاب در سپتامبر ۲۰۳۷ و پارامتر انرژی پرتاب معادل ۱۰۹ کیلومتر مربع بر مجذور ثانیه، فضاپیما را در سپتامبر ۲۰۶۰ به دنبالهدار میرساند. این ملاقات در فاصله ۴٫۶۳ واحد نجومی از خورشید رخ میدهد و جرم نهایی فضاپیما ۹۱۶ کیلوگرم خواهد بود.»
جرم نهایی فضاپیما که در اینجا به آن اشاره شده، اهمیت دارد؛ زیرا نشاندهنده مقدار سوخت باقیمانده برای بهکارگیری سامانههای فضاپیما هنگام نزدیکشدن به دنبالهدار است.
پژوهشگران اشاره میکنند که انرژی پرتاب موردنیاز برای مأموریت زیاد است، هرچند غیرعادی نیست. همچنین به گفته آنها، اگر طراحی فضاپیما از ابتدا با درنظر گرفتن الزامات جرمی مأموریت ۲۰۳۷ انجام شود، در صورت از دسترفتن فرصت پرتاب ترجیحی در سال ۲۰۳۶، مسیر ۲۰۳۷ همچنان قابل اجرا خواهد بود.
مقاله هنوز داوری همتا نشده و در پایگاه پیشانتشار آرکایو منتشر شده است.
