ناسا به طور جدی در فکر کاوش "زهره" است

در يک مطالعه جديد که در مجله "Geophysical Research Letters" منتشر شده، محققان آزمايشگاه پيشرانش جت ناسا و موسسه فناوري کاليفرنيا در آزمايش اينکه آيا مي‌توان از يک بالون در جو براي شناسايي امواج صوتي ناشي از پس لرزه‌هاي زمين لرزه‌هاي شهر ريج‌کرست، کاليفرنيا در سال ۲۰۱۹ استفاده کرد يا خير، موفق بودند.

محققان براي اندازه‌گيري زمين لرزه‌هاي سال ۲۰۱۹ ريج‌کرست، کاليفرنيا که بيش از ۱۰ هزار پس لرزه را طي يک دوره شش هفته داشت، دو بالون استراتوسفر هليوتروپ مجهز به چند ابزار به پرواز در آوردند.

بالون‌ها پس از گرم شدن کامل توسط آفتاب به ارتفاع بين ۱۱ تا ۱۵ مايل رسيدند و هنگام غروب بازگشتند. فشارسنج‌هاي متصل به آنها همانطور که ارتعاشات صوتي پس لرزه‌ها از هوا عبور مي‌کردند، تغييرات فشار هوا را اندازه‌گيري کردند.

در ۲۲ ژوئيه ۲۰۱۹، فشارسنج‌هاي موجود در يکي از بالون‌ها موج صوتي با فرکانس پايين را که در پي پس لرزه ۴.۲ ريشتري واقع در فاصله ۵۰ مايلي اتفاق افتاد، تشخيص دادند.

"سيدهارت کريشنامورثي"(Siddharth Krishnamoorthy) تکنيسين آزمايشگاه پيش رانش جت ناسا و محقق اصلي اين مطالعه در بيانيه‌اي گفت: اتصال صوتي زلزله‌ها به جو ۶۰ برابر در زهره قوي‌تر از زمين هستند و اين به آن معناست که تشخيص زلزله از لايه‌هاي خنک جو زهره بين ارتفاع ۵۰ تا ۶۰ کيلومتر(حدود ۳۱ تا ۳۷ مايل) بايد آسان‌تر باشد. ما بايد بتوانيم زلزله‌ها، فرآيندهاي آتشفشاني و رويدادهاي رهش گازي را همزمان با توصيف سطح فعاليت‌ها تشخيص دهيم.

رهش گاز(Outgassing) به پديده آزاد و خارج شدن گاز حل شده، گير افتاده، يخ زده يا جذب شده در درون بعضي مواد گفته مي‌شود. رهش گاز مي‌تواند شامل فرايندهاي تصعيد يا تبخير، دفع، خروج از ترک‌ها و شيارها يا از درون توده ماده يا برخي فرايندهاي شيميايي آهسته باشد.

براي درک بهتر سياره زهره و اينکه چرا سرانجام به سياره‌اي کاملاً متفاوت از زمين تبديل شد، کارشناسان بايد امواج لرزه‌اي آن را مطالعه کنند.با وجود جو همانند جهنم اين سياره، آنها قادر به نزديک شدن به سطح آن نيستند.

"جنيفر ام. جکسون"(Jennifer M. Jackson) استاد موسسه فناوري کاليفرنيا و نويسنده مقاله طي يک بيانيه اظهار کرد ده‌ها هزار لرزه سنج زميني داراي شبکه‌هاي متراکم يا دائمي هستند و اين امکان را در زمين فراهم مي‌کنند.

در حال حاضر دماي سطح سياره زهره ۸۶۴ درجه فارنهايت است. دانستن قدرت و سرعت امواج لرزه‌اي مي‌تواند درک محققان از ويژگي‌هاي لايه‌هاي سنگي زيرين يا مخازن مايع يا و فعاليت‌هاي آتشفشاني و تکتونيکي اين سياره را افزايش دهد.

بنابر گزارش پايگاه خبري اسپيس، زهره ممکن است امروزه نيز از نظر زمين شناسي فعال باشد و اين مي‌تواند به اين معنا باشد که هم نياي سياره زمين مي‌تواند مکان خوبي براي دانشمندان براي يادگيري در مورد زمين‌ اوليه و جهان‌هاي دوردست باشد. يک تيم بين‌المللي از دانشمندان از تصاوير رادار قديمي مأموريت ماژلان ناسا که در سال ۲۰۰۴ به کار خود پايان داد، براي بررسي سطح زهره استفاده کردند. به گفته محققان، آنها مکان‌هايي را يافتند که تکه‌هاي پوسته در حال لغزش و تبديل به چيزي مانند "يخ‌هاي بسته بندي"(pack ice) هستند. بر خلاف تصورات قبلي که گوياي آن بود که پوسته زهره يک بلوک جامد مانند ماه کره زمين است، اين مطالعه نشان مي‌دهد که زهره ممکن است در اعماق خود فعاليت زمين شناسي داشته باشد.

نگاهي به دو ماموريت ناسا براي کاوش در سياره زهره

اين ماموريت‌ها که بخشي از "برنامه ديسکاوري" ناسا است، هدف آن درک شرايط جوي سياره زهره است و اينکه چگونه اين سياره که داراي بسياري از ويژگي‌هاي سياره زمين است تا اين حد گرم شده است. سال ۲۰۱۹ ناسا اعلام کرد به عنوان بخشي از "برنامه ديسکاوري"(Discovery Program)، چهار ماموريت که دانشمندان در حال کار بر روي آن هستند را انتخاب کرده است و قصد دارد تا سال آينده يک الي دو مورد از چهار ماموريت مذکور را به عنوان ماموريت رسمي انتخاب کند که حال آن دو ماموريت انتخاب شده است. ناسا تقريباً ۵۰۰ ميليون دلار براي توسعه هر مأموريت اعطا مي‌کند. انتظار مي‌رود که هر يک از اين دو ماموريت در بازه زماني ۲۰۲۸ تا ۲۰۳۰ پرتاب شوند.

يکي از اين دو ماموريت "داوينچي پلاس" (DAVINCI+) نام دارد که مخفف عبارت "تحقيق درباره گازهاي نجيب اتمسفر عميق، شيمي و تصويربرداري سياره زهره" است. هدف اصلي آنها تجزيه و تحليل فضاي آشفته و سمي زهره است.

سوالات بسياري از گذشته تاکنون درباره نحوه شکل‌گيري و تکامل اين سياره و اينکه آيا در گذشته در سطح آن آب مايع قرار داشته يا نه وجود داشته است. در طول اين ماموريت کوتاه مدت، کاوشگر کروي "داوينچي پلاس" از يک چتر نجات استفاده مي‌کند تا به آهستگي بر روي سطح سياره زهره فرود بيايد و طي اين مدت اندازه‌گيري‌هاي مختلفي را انجام خواهد داد. براي مثال اين کاوشگر سعي خواهد کرد تا اثر گازهاي نجيب مانند زنون که مي‌تواند درک آنها از فعاليت‌هاي هيدرولوژيکي و آتشفشاني سياره زهره در گذشته را افزايش دهد، کشف کند. ابزارهايي که بر روي کاوشگر "داوينچي پلاس" نصب مي‌شوند، قادر به محافظت از اين کاوشگر در برابر گرما و فشار عظيم اين سياره خواهند بود. اين ابزارها شامل يک دوربين است و علامت پلاس در نام اين پروژه نيز به دليل وجود آن است. علاوه بر اين، ماموريت مذکور اولين تصاوير با وضوح بالا از ويژگي‌هاي منحصر به فرد زمين شناسي در زهره معروف به "tesserae" را که ممکن است قابل مقايسه با قاره‌هاي زمين باشد و نشان دهنده اين باشد که سياره زهره داراي زمين‌ساخت صفحه‌اي است، خواهد فرستاد. اين اولين مأموريت تحت هدايت ايالات متحده در جو ونوس از سال ۱۹۷۸ است و نتايج حاصل از آن مي‌تواند درک محققان از سياره را افزايش دهد. "جيمز گاروين" از "مرکز پرواز فضايي گادرد در گرينبلت، مريلند" رهبري اين پروژه را بر عهده دارد.

ماموريت  ديگر نيز "وريتاس" (VERITAS) نام دارد که مخفف عبارت  "قابليت انتشار زهره، علوم راديويي، تداخل‌سنجي رادار دهانه ترکيبي، توپوگرافي و طيف سنجي" است. قابليت انتشار يا گسيلندگي يک ماده به قابليت انتشار تشعشع توسط سطح آن جسم گفته مي‌شود. اين قابليت انتشار تشعشعي يک خاصيت از ماده است که بيان‌ کننده نسبت انرژي تشعشع شده توسط ماده مورد نظر به انرژي تشعشع شده توسط يک جسم سياه در همان درجه حرارت است.

تداخل‌سنجي رادار دهانه ترکيبي(Interferometric synthetic aperture radar) که تداخل سنجي رادار روزنه مصنوعي و به اختصار InSAR يا IfSAR نيز ناميده مي‌شود، يک روش راداري در علوم ژئودزي و سنجش از دور است که با استفاده از تداخل‌سنجي فاز امواج ارسال و دريافت به سطوح، امکان ايجاد مدل سه‌بعدي سطح را فراهم مي‌آورد. هدف اصلي اين مأموريت که رهبري آن را آزمايشگاه پيشرانش ناسا بر عهده دارد، درک تفاوت‌ها و شباهت‌هاي سياره زهره در مقايسه با زمين است. فضاپيماي مذکور مجهز به چند حسگر است که توسط آنها مي‌تواند نقشه توپوگرافي سه بعدي از سياره زهره را ايجاد کند و فعاليت تکتونيکي و آتشفشاني اين سياره را نيز مورد بررسي قرار دهد. علاوه بر موارد مذکور همچنين مي‌تواند دماي سياره را اندازه بگيرد و ميدان گرانشي آن را مورد بررسي قرار دهد.

مرکز هوافضاي آلمان، آژانس فضايي ايتاليا و مرکز ملي مطالعات فضايي فرانسه نيز در تهيه نقشه‌بردار مادون قرمز کمک خواهند کرد. "توماس زوربوچن"، مدير بخش علوم ناسا چندي پيش گفت: ما در حال برنامه‌ريزي براي انجام عمليات جديد و بازديد از سياره‌اي که بيش از ۳۰ سال است از آن بازديد نکرده‌ايم، هستيم.

ماموريت آژانس فضايي اروپا براي کاوش سياره زهره

"آژانس فضايي اروپا" قصد دارد بين سال‌هاي ۲۰۳۱ و ۲۰۳۳، مدارگرد جديدي را به سياره زهره پرتاب کند. "آژانس فضايي اروپا"(ESA) قرار است مدارگرد خود موسوم به "EnVision" را به اين سياره بفرستد تا دليل تفاوت آن با زمين را مورد بررسي قرار دهد.

آمريکا و اتحاد جماهير شوروي از سال ۱۹۶۰، فضاپيماهايي را براي بررسي سياره زهره پرتاب کردند اما تمرکز آنها بعدها بر مريخ معطوف شد و به همين دليل از سال ۱۹۹۰ تاکنون فقط دو ماموريت اختصاصي روي اين سياره انجام شده است که يکي از آنها "ونوس اکسپرس"(Venus Express) متعلق به آژانس فضايي اروپا و ديگري کاوشگر "آکاتسوکي" (Akatsuki) متعلق به "آژانس پژوهش‌هاي هوافضاي ژاپن"(JAXA) است.

ونوس اکسپرس بيشتر بر پژوهش‌هاي جوي متمرکز بود اما هدف EnVision کمي گسترده‌تر است. ماموريت اصلي آن، اين است که بفهمد فرآيندهاي درون سياره زهره مانند آتش‌فشان‌خيزي و تخليه گرماي داخل آن چگونه به مرور بر جو اثر گذاشته‌اند.

مدارگرد EnVision، سه ابزار اصلي علمي به همراه خواهد داشت؛ يک ژرفاسنج رادار براي بررسي ساختار زيرزميني سياره، يک مجموعه طيف‌سنج براي بررسي ترکيب شيميايي سطح و جو زهره و يک سيستم رادار اضافه براي نقشه‌برداري از سطح سياره. سيستم رادار نهايي توسط ناسا فراهم خواهد شد تا بخشي از همکاري اين دو آژانس فضايي باشد.

پرتاب EnVision قرار است بين سال‌هاي ۲۰۳۱ و ۲۰۳۳ و اندکي پس از ماموريت‌هاي "VERITAS" و "+DAVINCI" باشد که پرتاب آنها براي سال‌هاي ۲۰۲۸ تا ۲۰۳۰ برنامه‌ريزي شده است. اين سه ماموريت به همراه يکديگر، دقيق‌ترين و جامع‌ترين چشم‌انداز را از سياره زهره ارائه خواهند داد.