نجوم وفضا

آیا تاکنون راجع به نقل مکان و سفر به محیطی بسیار بزرگتر و متفاوت از مکان فعلی که در آن زندگی می کنید فکر کرده اید؟! زمین سیاره ای زیبا و شگفت انگیز است اما رشد چشمگیر جمعیت و تغییرات عظیم ناشی از فعالیت ها و تخریب انسان ها می تواند شرایط حیات را در این سیاره بسیار مشکل نماید. پس چطور است به مشتری برویم!!!؟

سیاره مشتری دارای جرمی حدود 318 برابر زمین بوده به طوری که قادر است 1300 زمین را در خود جای دهد. اما دانش ما در رابطه با این سیاره تا چه حدی است؟ آیا با توجه میدان های مغناطیسی و تشعشعات قدرتمند این سیاره امکان حیات در آن وجود دارد؟ به زودی به شکل دقیق تری خواهیم فهمید چرا که جونو (juno) در حال آماده سازی برای سفر به این سیاره و ارسال اطلاعات دقیقی پیرامون مشتری برای ما خواهد بود.

سفینه فضایی ناسا بنام Juno در محیط مجازی مشابه ژوپیتر (مشتری) با میزان اشعه ای بسیار بالاتر از هر محیطی که تا کنون ناسا به آنجا سفینه فرستاده ( به استثناء خورشید ) آزمایش خواهد شد.

در یک اتاق بسیار ویژه و استریل در Denver که Juno در آنجا مونتاژ می شود? متخصصین اخیراً یک سپر محافظتی منحصر به فرد را اطراف تجهیزات الکترونیکی حساس آن اضافه کرده اند. امروزه تصاویر جدیدی از مونتاژ آن منتشر شده است.

Scott Bolton مخترع اصلی Juno درمرکز تحقیقات جنوب غربی San Antonio چنین اظهار کرد: Juno اساساً یک تانک کاملاً مجهز جهت سفربه ژوپیتر می باشد و در ادامه افزود: مغز Juno بدون سپر محافظتی اش و یا جهش تشعشعی اش در اولین دقایق هنگام نزدیک شدن به ژوپیتر ذوب خواهد شد.

یک میدان مغناطیسی قدرتمند که مشابه ضعیف تر آن در اطراف زمین وجود دارد ژوپیتر را از ذرات باردار خورشیدی محافطت می کند.الکترونها? پروتونها و یونهای اطراف ژوپیتر بر اثر چرخش فوق العاده سریع سیاره انرژی می گیرند و با سرعتی تقریباً برابر با نور حرکت می کنند.

یک میدان مغناطیسی قدرتمند که مشابه ضعیف تر آن در اطراف زمین وجود دارد ژوپیتر را از ذرات باردار خورشیدی محافطت می کند.الکترونها? پروتونها و یونهای اطراف ژوپیتر بر اثر چرخش فوق العاده سریع سیاره انرژی می گیرند و با سرعتی تقریباً برابر با نور حرکت می کنند.

تسمه های تشعشعی ژوپیتر شکلی شبیه دوناتهای بسیار بزرگ اطراف منطقهً استوایی سیاره دارند و به امتداد تقریباً 650?000 کیلومتر (400?000 مایل) ماورای قمر Europa خارج از راس توده ژوپیتر کشیده شده اند. Bill Mc Alpine مدیر کنترل تشعشعاتی Juno در آزمایشگاه Jet Propulsion ناسا در Pasadena, Calif گفت: Juno بمدت 15ماه به دور ژوپیتر می گردد و سفینه باید با تعادل بیش از 100 میلیون اشعه ایکس دندانی مقاومت کند. به همان روشی که موجود زنده نیاز به محافطت ارگانهایش در طول مدت آزمایش اشعه ایکس دارد ? ما باید مغز و قلب Juno را نیز حفط کنیم.

حال تدبیر چیست؟

به Juno نوعی از کف سربی شش ضلعی در مسیر استروییدها داده شد. با هدایت از JPL و جستجوگر اصلی ? مهندسین در سیستم های فضایی Lockheed Martin یک جهش تشعشعاتی ویژه ای از جنس تیتانیوم برای توپ الکترونیکی متمرکز طراحی کرده و ساخته اند. درحالیکه مواد دیگری وجود دارند که بلاکر های تشعشعاتی خوبی میتوان با آنها ساخت? مهندسین تیتانیوم را انتخاب می کنند چراکه سرب برای مقاومت در برابر ارتعاشات پرتاب بسیار نرم بوده (و مناسب نمی باشد) و برخی مواد دیگری نیز کار کردن با آنها بسیار سخت می باشد.

هر دیواره تیتانیومی تقریباً یک متر مربع مساحت ? حدود 1 سانتی متر ضخامت ( یک سوم اینچ ) و 18 کیلوگرم حجم دارد. این جعبه تیتانیوم اندازه ای به میزان بدنه SUV دارد که جعبه نگهداری داده ها و فرمان Juno ( مغز سفینه فضایی) ? واحد توزیع داده ها و قدرت (قلب آن) و حدود 20 مونتاژ الکترونیکی را دربرگرفته است. وزن کل جهش حدود 200 کیلوگرم می باشد.

این جهش به منظور پیش گیری کامل هر الکترون Jovian ?یون و یا پروتون از ضربه زدن به سیستم طراحی نشده است اما بطور برجسته تشعشع موثر کهنی را که روی الکترونیکها در طول مدت ماموریت دارد کاهش می دهد.

بولتن گفت: جهش تشعشع متمرکز در نوع خود اولین است و ما اساساً آنرا از ground up طراحی کرده ایم.

زمانیکه سفینه فضایی Galileo ناسا از سال 1995 تا 2003 به ژوپیتر سفر کرد? الکترونیک های آن با ترکیبات مخصوصی که برای مقاومت در برابر تشعشعات طراحی شده بودند حفاظت گردیدند. همچنین Galileo درجاییکه Juno فعالیت می کند نیازی به طی کردن سخت ترین مناطق تشعشع ندارد.

معمولا مشتری چهارمین شی درخشان آسمان می‌باشد اگرچه گهگاه بهرام درخشان‌تر به‌نظر می‌آید. جرم مشتری ??? بار از مجموع جرم سیارات سامانه خورشیدی بیش‌تر است. جرم مشتری ??? بار بیش‌تر از جرم زمین است. قطر آن ?? برابر قطر زمین است. مشتری می‌تواند ???? زمین را درخود جای دهد. میانگین فاصله آن از خورشید در حدود ??? میلیون و ??? هزار کیلومتر می‌باشد یعنی بیشتر از ? برابر فاصله زمین از خورشید. ستاره‌شناسان با تلسکوپ‌های مستقر در زمین و ماهواره‌هائی که در مدار زمین می‌گردند به مطالعه مشتری می‌پردازند. ایالات متحده تا کنون ? فضاپیمای بدون سرنشین را به مشتری فرستاده است. در ژوئیه ????، هنگامی که ?? تکه از دنباله دار شومیکر-لوی ? با اتمسفر مشتری برخورد نمود ستاره‌شناسان شاهد رویدادی بسیار تماشائی بودند. این برخورد باعث انفجارهای مهیبی شد که بعضی از آن‌ها قطری بزرگتر از قطر زمین داشت. مشتری گوی غول پیکری از مخلوط گاز و مایع است و احتمالا مقداری سطح جامد دارد. سطح سیاره از ابرهای ضخیم زرد، قرمز، قهوه‌ای و سفید رنگ پوشیده شده است. مناطق روشن رنگی «ناحیه» و قسمتهای تاریک تر «کمربند» نامیده می‌شوند. کمربندها و ناحیه‌ها به موازات استوای سیاره قرار دارند.

اما Juno تنها به جهش تشعشعی اتکاء نمی کند. دانشمندان مسیری را طراحی کرده اند که Juno را به اطراف قطبهای ژوپیتر می رساند که کمترین زمان ممکن را صرف سوزاندن تسمه های تشعشعاتی اطراف خط استوایی ژوپیتر میکند. همچنین مهندسین از سیستم ها و مدارات الکترونیکی استفاده می نمایند که تاکنون در محیط های تشعشعی شدید تر و خشن تر از زمین مانند Martin آزمایش شده اند اما با این حال میزان تشعشعات در ژوپیتر بسیار فراتر از آن است. بخش هایی از مدارات از تانتالیوم یا تنگستن? دیگر فلز مقاوم در برابر تشعشع ساخته شده اند.برخی از مونتاژها نیز از روش های ترکیبی خاص خودشان محافظت می شوند.

بسته بندی مونتاژها در کنار یکدیگر بنوعی به آنها اجازه محافظت از مجاورت خود را نیز می دهد. بعلاوه مهندسین مس و نوارهای استیل ضدزنگ را مانند زره زنجیره ای در اطراف سیمهای متصل شده به بوردهای الکترونیکی و سایر قسمتهای سفینه می پیچند.

به گفته مک آلپین، JPL قطعات جهش را در محیط تشعشعی مشابه با ژوپیتر امتحان می کند تا مطمئن شود این طرح قادر به دربرگرفتن فشار پرواز فضایی و محیط ژوپیتر می باشد یا خیر.

آنها قطعات سفینه را در وان آزمایش مخصوص با آستر سربی با اشعه گاما از قرصهای کبالت رادیواکتیو شکل می اندازند و نتایج را برای هیئت اعزامی Juno تجزیه و تحلیل می کنند.

این جهش در 19 ماه می در اتاق استریل high_bay Lockheed Martin با مقیاس نیروی محرکه Juno بالا برده شد.

البته آزمایشات بیشتری نیز پس از مونتاژ تمام قطعات و تکمیل فضاپیما صورت خواهد گرفت. فرایند آزمایش و مونتاژ نصب پانل های خورشیدی نیز گمان میرود که تا بهار سال آینده طول بکشد. این نخستین فضاپیمای ارسالی به ژوپیتر می باشد که تماماً بر اساس پانل های انرژی خورشیدی پیاده سازی و ساخته شده است. چنین انتطار می رود که Juno در آگوست سال 2011 به راه انداخته شود.

Tim Gasparrini? مدیر برنامه Lockheed Martin گفت: مونتاژ Juno بخوبی پیش می رود. ما شماره پرواز و ترکیبات مربوط به دستگاههای خودکار سفینه در واحد آزمایش را داریم که روی جهش تشعشعاتی برای آزمایش سیستم نصب شده اند و همچنین نخستین ابزار یعنی رادیومتر مایکروویو را نیز نصب کرده ایم.

Scott Bolton ?از موسسه تحقیق جنوب غربی در تگزاس گفت: JPL ماموریت Juno را برای جستجوگر اصلی اداره می کند. سیستم های فضایی Lockheed Martin در Denver? Colo? این سفینه را می سازد و آژانس فضایی ایتالیا در ساخت یک ابزار طیف سنج مادون قرمز و بخشی از آزمایشات علمی رادیوئی همکاری می کنند.