شنبه 28 اسد|مرداد 1396 برابر با 19 آگست 2017

زهره؛ از پنجاه سال پیش تا به امروز



 4 حمل|فروردین 1395

یونس بخشی اخترشناس  

سطح زهره؛ بالایی از ونرا - 9 و پایینی از ونرا - 10 

سیارۀ زهره، این درخشان‌ترین ستاره در آسمان شب که گاهی به نام خواهر زمین یاد می‌شود، برای هزاران سال بشر را مجذوب خود کرده است؛ طوری که تا کنون نیز نتوانسته ایم از این دنیای آتشین ـ که بدون شک زهرۀ عشاق نیست ـ دل بکنیم. با وجود این که امروزه می‌دانیم زهره دنیایی داغ و آتشین است و هیچ موجود زنده‌یی نمی‌تواند بیش از چند دقیقه در سطح آن زنده بماند، بازهم علاقه‌مند این سیاره ایم و در پی آنیم تا بیشتر از این دنیای اسرارآمیز بدانیم.

زهره تقریبأ 80 درصد زمین است و نسبت به هر سیارۀ دیگر به ما نزدیک‌تر. ما با بررسی اثرات گازهای گلخانه‌یی در زهره فهمیده ایم که اگر جلو مصرف بی‌رویۀ سوخت‌های فوسیلی را نگیریم، دیری نخواهد گذشت که زمین به دنیای داغ و سوزانی مانند زهره و در نهایت به جهنمی برای موجودات زنده بدل شود.

ولی در گذشته این همه اطلاعات در دست ما نبود و چون رقابت برای تسخیر فضا بین شوروی سابق و آمریکا به شدت جریان داشت، هر کدام سعی می‌کردند تا زودتر از دیگری به این سیاره دست یابند و شاید هم تصورشان بر این بود که می‌توانند از زهره به عنوان یک دنیای مناسب به مانند زمین استفاده کنند. با این هدف مأموریت‌های فضایی زیادی از سوی این دو کشور برای مطالعۀ سیارۀ زهره برنامه‌ریزی شده بود. اگر پروندۀ مأموریت‌های فضایی به سوی زهره را ورق بزنیم، دیده می‌شود که در 50 سال گذشته برای تسخیر این سیاره تلاش‌های زیادی به ناکامی انجامیده است.

اولین سفینۀ فضایی‌یی که توانست بر سطح یک دنیای دیگر فرود آید، سفینۀ شوروی‌ها به نام «ونرا – 3» بود که به سوی سیارۀ زهره پرتاب شده بود. اگرچه فرود ونرا - 3 بر سطح ونوس خنیاگر آهسته و آرام نبود، ولی اکثر شما می‌دانید که شوروری‌ها هرچه را که می‌ساختند، مقاوم و قوی بود و به پاس همین استقامت ونرا - 3 توانست از فرود محکم بر سطح این سیاره جان سالم بدر برد. پیش از ونرا - 3 دو سفینۀ دیگر هم رهسپار زهره شده بودند؛ اما هر دو چنان محکم با سطح آن برخورد کردند که در جا نابود شدند و ارتباط شان با زمین قطع شد. فرود ونرا - 3 بر سطح زهره بزرگترین دستاورد، نه‌تنها برای شوروری آن زمان بل‌که برای کل بشریت بود؛ زیرا برای اولین‌بار یک سفینۀ ساخت انسان توانسته بود پا بر سطح دنیای دیگر بگذارد. اقامت ونرا - 3 در زهره زیاد دوام نکرد و بعد از 57 دقیقه در اثر گرمای بیش از 462 درجه و فشار کشندۀ اتموسفیری - 90 برابر فشار هوا در زمین - و بارش باران‌های اسیدی سوخت و ازبین رفت. این سفیر انسان در مدت اقامت کوتاهش در زهره توانست تصاویر بسیار خوبی از سطح این دنیای آتشین بگیرد و به زمین بفرستد.

اولین تصویر واقعی رنگی از سطح زهره توسط سفینۀ فضایی ونرا - 13

شوروی به عنوان کشور پیشگام، در نهایت توانست زهره را به کمک سفینۀ ونرا - 3 تسخیر کند. در مجموع شوروی 10 مأموریت ونرا را به سمت زهره انجام داد که بیشترشان با شکست روبه‌رو شدند. ونرا - 1 و 2 در جریان سفر به سوی زهره ارتباط شان با زمین قطع شد و هنوز از سرنوشت آن‌ها خبری نیست. به دلیل رقابت‌های فضایی میان شوروی سابق و امریکا، روس‌ها دوست نداشتند زیاد از شکست مأموریت‌های‌شان سخن برانند و اگر یک مأموریت فضایی ناکام می‌شد، شوروی‌ها نام و شمارۀ مأموریت را تغییر می‌دانند تا همه را گیج و گمراه کنند.

اما اولین اطلاعات دقیق را ونرا - 4 به زمین فرستاد. در مرحلۀ بعد ونرا - 5 هرچند با موفقیت وارد اتموسفیر زهره شد ولی بعد از 26 دقیقه در آسمان زهره خرد و خمیر و نابود گردید. روز بعد ونرا - 6 وارد اتموسفیر زهره شد و توانست اطلاعات بسیار خوبی را به زمین مخابره کند. شوروی در گذشته در هر مأموریت فضایی، دو سفینه را یکی پس از دیگری به شکل یک جفت می‌فرستاد. هنوز 11 کیلومتر مانده بود که ونرا - 6 به سطح زهره پای بگذارد که ناگهان در اثر فشار اتموسفیر در آسمان زهره مچاله شد و سوخت و نابود گردید.

سفینۀ ونرا - 7 که در دسامبر 1970 به زهره رسید، یک موفقیت دیگر برای شوروی بود. زیرا توانست 23 دقیقه در این دنیای آتشین دوام بیاورد. ونرا - 8 هم در سال 1972 به زهره رسید و به مدت 50 دقیقه زنده بود. به دنبال آن سفینه ونرا -9 در سال 1975 پا بر سطح زهره گذاشت و به مدت 53 دقیقه زنده بود و توانست اولین تصاویر سیاه و سفید از سطح زهره را به زمین مخابره کند. درست سه روز بعد از آن سفینۀ فضایی ونرا -10 بر سطح زهره فرود آمد و به مدت 65 دقیقه زنده بود و در این مدت تصاویر مه‌آلود و نه‌چندان شفافی را از زهره به زمین ارسال کرد.

در دسامبر 1978 دو سفینۀ ونرا - 11 و 12 یکی پس از دیگری به زهره رفتند و هر کدام به مدت 95 دقیقه و 112 دقیقه با زمین در ارتباط بودند. اما دوربین تصویربرداری ونرا - 11 خراب شد و ونرا - 12 تصاویری از رعدوبرق در آسمان زهره را به زمین فرستاد.

تصویر رنگی از زهره توسط مارینر - 10

در مارچ 1982 دو سفینۀ دیگر شوروی به نام‌های ونرا 13 و 14 به زهره رسیدند. ونرا - 13 توانست برای اولین‌بار تصاویر رنگی از سطح زهره تهیه کند و همراه با همزاد شماره 14 اش از خاک زهره نمونه‌برداری کرد. سفینه‌های ونرا -15 و 16 نه برای فرود، بل‌که با هدف گردش به دور زهره و تهیۀ نقشۀ نیم‌کرۀ شمالی این سیاره برنامه‌ریزی شده بودند.

آخرین مأموریت‌های فضایی شوروی به سمت زهره، سفینه‌های فضایی ویگا - 1 و ویگا - 2 در سال 1985 بودند که برای گردش به دور دنباله‌دار هالی و بعد فرود بر سطح زهره برنامه‌ریزی شده بودند. اگر چه ویگا - 1 در انجام مأموریت در سطح زهره ناکام شد، اما سفینۀ ویگا - 2 طی 56 دقیقه اقامت در زهره، اطلاعات زیادی را به زمین مخابره کرد.

آمریکا نیز چندین مأموریت فضایی به سوی زهره را انجام داد که هیچ‌یک با هدف فرود بر سطح زهره نبود. آمریکا در برنامه‌های فضایی‌اش به نام مارینر - سیارۀ زهره را از مدار و گاهی با نزدیک شدن به این سیاره مطالعه کرد. در سال‌های 1962 و 1967 سفینۀ فضایی مارینر - 2 و 5 از کنار زهره عبور کردند و تصاویر زیادی را به زمین فرستادند. مارینر - 5 تا ارتفاع 4 هزار کیلومتر و سفینۀ مارینر - 10 نیز به فاصلۀ 5700 کیلومتری زهره رفت و تصاویر رنگی‌یی از این دنیای همسایه را به ما در زمین فرستاد.

در دسامبر 1978، مدارگرد پایونیر زهره به کنار سیارۀ زهره رسید و اتموسفیر، سطح و دیگر بخش‌های این سیاره را مطالعه کرد. این مأموریت تا آگوست 1992 یعنی تا زمانی ادامه داشت که دیگر سوخت لازم برای حفظ تعادل در اتموسفیر زهره را نداشت و ناگزیر با شیرجه به درون اتموسفیر زهره، راه نابودی را در پیش گرفت.

در آگوست 1990 سفینۀ فضایی ماژیلان آمریکا به کنار زهره رسید و با استفاده از رادار سطح این سیاره را نقشه‌برداری کرد. در اکتوبر 1994 ماژیلان وارد اتموسفیر زهره شد و پیش از این که نابود شود، توانست 99 درصد کل سطح زهره را نقشه‌برداری کند.

آژانس فضایی اروپا ـ ایسا - برای این که از قافله عقب نماند، در سال 2005 سفینۀ فضایی «زهره اکسپرس» را با موفقیت در مدار زهره قرار دارد و توانست اتموسفیر و وجود پلازما - گازهای داغ - در زهره را مطالعه کند. از جمله موفقیت‌های زهره اکسپرس، می‌توان به بررسی نقش گازهای گلخانه‌یی در تشکیل اتموسفیر زهره اشاره کرد.

آژانس فضایی جاپان هم در سال 2010 سفینۀ فضایی اکاتسوکی را که مدارگردی با هدف مطالعۀ اقلیم زهره است، به سوی زهره پرتاب کرد. وظیفۀ این سفینۀ جاپانی، مطالعۀ پویایی و تحرکات گازها در اتموسفیر زهره می‌باشد و در ضمن به جست‌وجوی رعدوبرق و فعالیت‌های آتشفشانی در سطح زهره نیز می‌پردازد.

تصویر هنری از سفینۀ بادبان‌دار زفیر ناسا در سطح زهره

با وجود این همه مأموریت‌های ناکام، ناسا بار دیگر پروندۀ این سیاره را روی دست گرفته است. این بار می‌دانیم با چه مشکلاتی در زهره روبه‌رو خواهیم بود. هر سفینه‌یی که رهسپار زهره شود، بدون شک توان مقاومت در برابر فشار هوا، گرمای بی‌نهایت زیاد و باران‌های اسیدی این سیاره را خواهد داشت. این بار ناسا می‌خواهد سفینه‌یی به نام زفیر - خدای باد غربی یونان باستان - را بفرستد که پس از فرود شبیه یک گاری به وسیلۀ بادبان حرکت می‌کند.

زفیر می‌تواند در شرایط دشوار زهره به مدت 50 دقیقه دوام بیاورد. اما برای زنده ماندن در این مدت، باید با چندین مشکل دست‌وپنجه نرم کند. ناسا فکر می‌کند که دستگاه‌های الکترونیکی لازم برای دوام در برابر گرما، فشار زیاد و اتموسفیر ویران کنندۀ زهره را دارد. در زمان آزمایش چندین حس‌گر داخل موتر زفیر کار گذاشته شد تا دیده شود که آیا توان استقامت در چنین حرارت بالایی را دارند یا خیر. بعد از آزمایش در کمال تعجب دیده شد که حس‌گرها سالمند. ساخت چنین حس‌گرهای مقاومی که در برابر گرمای چندهزار درجه‌یی تاب می‌آورد، نه‌تنها برای مأموریت زفیر در زهره بل‌که برای پیشبرد برنامه‌های جسورانه‌تر فضایی لازم و ضروری است. در نخست برای حرکت در سطح زهره صفحات خورشیدی برای زفیر در نظر گرفته شده بود، اما ابرهای ضخیم زهره اجازه نمی‌دهند زفیر به اندازۀ کافی شارژ شود، پس برای تهیه انرژی و سوخت برای حرکت در سطح زهره، ناسا برای زفیر یک بادبان در نظر گرفت.

در سطح زهره باد بسیار به کندی می‌وزد - کمتر از یک متر در ثانیه - اما چگالی بسیار زیاد در اتموسفیر زهره، بدین معنی است که زفیر می‌تواند به کمک چنین باد ضعیفی هم در سطح زهره گشت‌وگذار کند. یک سفینۀ بادبان‌دار فقط در سطح هموار، جایی که سنگ‌های بزرگ نباشد می‌تواند کاربرد داشته باشد. به پاس تصویربرداری‌هایی که سفینه‌های ونرا در دهه‌های قبل، از زهره به زمین فرستاده اند، اکنون می‌دانیم که سطح زهره بیشتر هموار است و شبیه مریخ یا زمین سنگ‌های بزرگ ندارد. بنابراین دیگر مشکلی برای انجام چنین مأموریتی، سر راه ناسا نیست.

مأموریت‌های فضایی در کنار دستاوردها و شکست‌هایی که در پی داشتند، به ما آموختند که در فضا باید آماده هر اتفاقی باشیم. اگر مأموریت 50 روزۀ زهره‌نورد بادبان‌دار ناسا برای گشت‌وگذار در سطح این سیاره تصویب شود، کی می‌داند با چه اتفاقات عجیبی در این دنیای آتشین روبه‌رو خواهیم شد.