سفر به فضا

مسابقه فضایی بین آمریکا و شوروی در سال های دهه ۱۹۶۰ موجب شکل گرفتن یک روند پرکشش و جذاب اکتشافات فضایی شد که پیشرفت های علمی و فنی قابل توجهی را نیز نصیب بشر کرد

مسابقه فضایی بین آمریکا و شوروی در سال های دهه ۱۹۶۰ موجب شکل گرفتن یک روند پرکشش و جذاب اکتشافات فضایی شد که پیشرفت های علمی و فنی قابل توجهی را نیز نصیب بشر کرد. حال سوال اینجاست که چرا ما باید به فضا برویم و چرا بایستی برای بدست آوردن چند گرم از خاک ماه یا مریخ ، پول و زمان زیادی صرف کنیم؟؟؟ و آیا بهتر نیست این پول و زمان را برای زندگی بر روی کره خاکی خودمان هزینه کنیم ؟

در پاسخ به این پرسش ها،می توان مثالی تاریخی زد:چرا که وضعیت کنونی ما به نوعی شبیه شرایط حاکم بر اروپا پیش از سال ۱۴۹۲ میلادی است.زمانی که هزینه هنگفتی برای سفر جهانگرد مشهور ،کریستف کلمب ،به مناطق ناشناخته در دوردست ها صرف شد و پس از مدتی به کشف "دنیای جدیدی انجامید که تفاوت های بسیاری با دنیای قدیم داشت.

تلاش برای فرستادن انسان به فضای ناشناخته،پیامدهای شگرفتر و تعیین کننده تری بر آینده بشر خواهد داشت.اکتشافات فضایی اگرچه نمی توانند به طور مستقیم مشکلات کنونی کره زمین را حل کنند،اما می توانند به تغییر چشم اندازها و راهکارها برای مقابله با آنها،کمک شایانی کنند.بنابراین ،پیگیری این اکتشافات فضایی و تلاش برای تسخیر فضا می بایستی به راهکار بلندمدت ما زمینی ها در قرن های آینده تبدیل شود.ما بایستی تمام توان خود را برای ایجاد پایگاه هایی در کرات دیگر به کار گیریم.به نظر من ،بشر می تواند ظرف ۳۰ سال آینده یک پایگاه بزرگ دائمی در ماه،پس از ۵۰ سال یک پایگاه در مریخ و پس از ۲۰۰ سال ،پایگاه های متعدد در قمرهای سایر سیارات از جمله مشتری و زحل ایجاد کند.

به عقیده من، بشر محکوم به رفتن به فضا است،هرچند که این هدف،بسیار پرهزینه و زمان بر باشد.آری،رفتن به فضا و ایجاد پایگاه های متعدد بر روی کرات دیگر بسیار پرهزینه است اما باید دانست که فقط با اختصاص دادن بخش ناچیزی از منابع عظیم موجود بر روی کره زمین می توان به این مهم دست یافت.متاسفانه سهم هزینه های فضایی ناسا به عنوان بزرگترین و مهمترین سازمان فضایی جهان،از کل بودجه ایالات متحده طی ۴۰سال گذشته نه تنها افزایش نیافته،بلکه کاهش نیز داشته است؛به نحوی که سهم ۰.۳درصدی بودجه ناسا از تولید نا خالص داخلی آمریکا در سال ۱۹۷۰،یعنی زمان فرستادن آپولو به فضا،درحال حاضر به ۰.۱۲ درصد کاهش یافته است،حال آنکه به عقیده بیشتر کارشناسان و صاحب نظران عرصه اکتشافات فضایی این سهم می بایستی حداقل ۲۰برابر شود!آری با اختصاص دادن نسبت اندکی از تولید ناخالص کل جهان می توان به پیشرفت های گسترده ایی در فضا دست پیدا کرد و زندگی بشر را دگرگون ساخت.

با این همه،هستند کسانی که معتقدند بهتر است انرژی و پول انسان ها صرف حل مشکلات و نابه سامانی های موجود بر روی زمین شود و مقالبه با تغییرات آب و هوایی و افزایش آلودگی ها بر جستجوی حیات بر کرات دیگر ,اولویت دارد.من در پاسخ به این افراد می گویم که اگرچه نمی توان اهمیت و اولویت پرداختن به معضلاتی چون گرم شدن کره زمین و تخریب محیط زیست را نادیده گرفت،اما می توان در کنار این اقدامات،افق های دوردست در فضا نیز نظری داشت.

تلاش انسان برای رفتن به فضا و فرود آمدن بر کرات دیگر ،در آغاز بسیار درخشان و امیدوار کننده بود:تنها هفت سال پس از سخنرانی تاریخی جان اف.کندی رئیس جمهور آمریکا در سال ۱۹۶۲ مبنی بر فرود آمدن بشر تا پایان دهه ۱۹۶۰ بود که آپولو۱۱ با موفقیت بر روی ماه فرود آمد و انسان برای نخستین بار بر روی ماه قدم گذاشت.این موفقیت عظیم باعث آغاز مسابقه فضایی بین آمریکا و شوروی شد که نه تنها به توسعه امکانات و تجهیزات و امکانات مرتبط به اکنشافات فضایی انجامید،بلکه پیشرفت های شگرفی را در سایر بخش ها از جمله در بخش تولید رایانه های نوین و تقویت بنیان های اطلاعاتی و ارتباطی نیز موجب شد.با این همه ،پس از آخرین فرود انسان بر سطح ماه در سال ۱۹۷۲ و به دلیل عدم جدیت ساستمداران و تصمیم گیران آمریکا و شوروی برای پیگیری روند پرواز های فضایی سرنشین دار،توجه عمومی به فضا و اکتشافات فضایی تا حد زیادی فروکش کرد.کم توجهی نسبت به برنامه های فضایی از سوی غرب،با وجود تمام مزایایی که از این طریق حاضل شده بود،از آنجا ناشی می شد که دولتمردان غربی به این نتیجه رسیدند که رفتن به فضا و فرود آمدن به سطح کرات دیگر نمی تواند به حل مشکلات اجتماعی ،سیاسی و فرهنگی جهان کمک چندانی کند و به همین دلیل نباید در اولویت قرار گیرد.

● عصر نوین اکتشافات فضایی

با وجود رکود طولانی و غیر قابل قبولی که در فرستادن انسان به کرات دیگر و جستجوی حیات در خارج از زمین به وجود آمده است،هنوز هم می توانامیدوار بود که توجه مردم جهان به پیشرفت های فضایی وبه دنبال آن،رشد و تعالی علوم و فنون مرتبط با اکتشافات فضایی ،دوباره جلب شود.ماموریت های روباتیک که اخیراً مورد توجه قرار سازمان های فضایی آمریکا،اوروپا و چین قرار گرفته است،به دلیل ارزان و کم خطر بودن و مهمتر از آن،کارآمد تر بود از نظر جمع آوری اطلاعات علمی،موجب شده تا توجه جهانیان باز هم به فضا و رفتن به کرات دیگر جلب شود.از سویی دگیر ،اعیین ضرب الاجل هایی چون اعلام سال ۲۰۲۰ به عنوان زمان ایجاد یک پایگاه دائمی در ماه و تعیین سال ۲۰۲۵ برای فرود نخستین انسان بر سطح مریخ،می تواند به تقویت و تحریک هرچه بیشتر برنامه های فضایی منتهی شود و همانطور که آمریکایی ها توانستند پیش از پایان ضرب الاجل تعیین شده از سوی کندی برای فرود آمدن بر فضا،به آنجا بروند،تا پایان سال ۲۰۲۵ میلادی نیز می توان بر مریخ فرود آمد و برخاک سرخ و یخ زده این سیاره راه پیمایی کرد.

ما در جوامعی زندگی می کنیم که به نحو فزاینده ایی به وسیله علم فناوری اداره می شود و درآنها،دانش بسیار جدی گرفته می شود در این وضعیت،دانشمندان بایستی برای عموم مردم توضیح دهند که چرا و با چه هدفی بایستی به فضا رفت.آیا باید در کرات دیگر به جستجوی حیات غیر زمینی پرداخت یا اینکه بایستی بستر مناسبی را برای زندگی انسان در کرات دیگر محیا ساخت.؟بر اساس اصول علم امروز،حیات بر روی کره زمین به صورت تدریجی به وجود آمده است و به ین دلیل می توان انتظار داشت که نمونه های دیگر حیات در سایر کرات به پیچیدگی ساختار مولکولی DNAموجود در زمین باشد،کمی دور از ذهن به نظر می رسد.اما وجود ساختارهای ریز ملکولی و تک سلولی در کرات دیکر محتمل و از نظر علمی قابل توجیه خواهد بود.بنابراین،با توجه به بی کران بودن فضا و وجود تعداد بسیار زیاد کهکشان ها،می توان توقع داشت که اونواع پرشمار حیات و گونه های زیستی در فضا ،موجود و احتمالاً قابل کشف خواهند بود.

بر اساس یک فرضیه پر طرفدار و مستدل علمی به نام "پانسپرمیا"(Panspermia )که مبتی است بر امکان انتقال حیات از یک سیاره به سایر سیارات از طریق برخورد شهابسنگ ها به کرات گوناگون،می توان روند جستجوی گونه های دیگر حیات در سیارات دیگر را جدی تر دنبال کرد.همه ما می دانیم که سیاره زمین بارها مورد اصابت شهابسنگ هایی قرار گرفته از مریخ به سمت زمین پرتاب شده اند؛بنابراین می توان انتظار داشت که حیات کنونی که بر سطح زمین شکل گرفته دارای سرچشمه مریخی باشد و به همین دلیل جستجوی حیات در مریخ توجیه ناپذیر و قابل قبول به نظر می رسد.بر طبق فرضیه پانسپرمیا،یکی از مهمترین ویژگی های فرایند پراکندگی جیات بین کرات،وجود احتمال انتقال ساختاریDNA از یک سیاره به سایر سیارات به وسیله شهاب سنگهاست.دانشمندان توانسته اند فسیل هایی متعلق به ۳/۵میلیارد سال قبل را کشف کنند،این کشف از آنجا حایز اهمیت و قابل توجه به نظر می رسد که چون زمان شگل گیری سیاره زمین به ۴/۶ میلیارد سال قبل باز می گردد و ۳/۵ میلیارد سال پیش،زمین بسیار داغ و غیر قابل زندگی بوده است.پس می توان انتظار داشت که فسیل های پیدا شده،از کرات دیگر به زمین منتقل شده اند،بر اساس نظریه های پذیرفته شده علمی،کره زمین ۵۰۰میلیون سال پیش قابل زندگی و شکل گیری شکل های ساده جیات بوده است.بنابراین باید پذیرفت در حالی که تنها پس از نیم میلیارد سال،امکان شکل گیری گونه های پیشرفته حیات،در شکل های گوناگون،در سیاراتی با ۱۰ میلیارد سال قدمت بسیار زیاد خواهد بود.

● آیا ما در جهان تنها هستیم ؟

با توجه به این یافته ها و در صورت پذیرش فرضیه وجود حیات در کرات دیگر ،بایستی به این پرسش مهم پاسخ دهیم که چرا ساکنان احتمالی کرات دیگر تا کنون با ما هیچ گونه تماس برقرار نکرده اندشاید نخستین چیزی که در اینجا به ذهن خطور می کند، به بشقاب پرنده ها و رویدادهای مرموز مربوط به پرواز آنها بر فراز مکان های نظامی و استراتژیکی پیوند خورده است.برخی کارشناسان بر این اعتقادند که محافظه کاری دولت ها در افشای اطلاعات مرتبط با بشقاب پرنده ها،موجب شده تا دانش عمومی ما در مورد این پدیده مرموز در سطح محدودی باقی بماند و این مسئله به هیچ عنوان توجیه پذیر به نظر نمی رسد.با این همه ،صرف نظر از وجود بشقاب پرنده ها،شواهد و علائم دیگری که دال بر تلاش بیگانگان فضایی برای ارتباط با ما باشد،پیدا نشده است و همین مسئله ما را به سوی این عقیده می کشاند که شاید تمدن های احتمالی موجود در کرات و کهکشان ها در سطح پایین تر توسعه یافتگی علمی و فکری قرار داردن و قادر به سفر به کرات دیگر و برقرای تماس با ساکنان آنها نیستند.

به طور کلی، ما می توانیم از سه زاویه با این مسئله برخورد کنیم:اول اینکه احتمال وجود گونه های نخستین حیات در سیاره ای که برای زندگی مناسب باشد،بسیار پایین است و به همین دلیل ار بیگانگان فضایی خبری نیست.دوم اینکه به فرض پذیرش وجود چنین موجوداتی در کرات دیگر،آنها به آن حد از توسعه یافتگی علمی و فنی نرسیده اند که بتوانند به زمین سفر و با ما ملاقات کنند.در توجیه عدم پیشرفت فنی و فکری بیگانگان فضایی می توان به دلایلی چون عدم مصداق پیدا کردن فرضیه تکامل داروین در مورد موجودات کرات دیگر و احتمال باقی ماندن آنها در سطح باکتری ها و یا حشرات اشاره کرد.احتمال سومی نیز در این میان وجد دارد و آن این که یک سری از موجودات فضایی به درجات بالای پیشرفت علمی و فنی دست پیدا کرده و توانسته اند سیگنال های رادیویی را به منظور برقراری ارتباط با سایر کرات ارسال کنند،اما دستیابی آنها به بمب هسته ایی و سایر سلاح های کشتار جمعی موجب از بین رفتن و نابودی تمدن های آنها شده است.با توجه به آنچه گفته شد و با در نظر گرفتن اصول علمی ،من خود به حقیقت داشتنن احتمال دوم علاقه مند هستم؛چرا که احتمال وجد گونه ای ابتدایی حیات در کرات دیگر را منطقی تر و پذیرفتنی تر می دانیم.

● راز بقا در فضا

اما آیا می توانیم برای مدتی طولانی در خارج ار زمین زندگی کنیم؟تجربه حضور انسان در ایستگاه فضایی بین المللی(IIS)ثابت کرده است که انسان ها می توانند چند ماه را در فضا سپری کنند بدون اینکه مشکل خاصی برایشان به وجود آید.اما وجود جاذبه صفر در فضا و حالت بی وزنی می تواند به بروز مشکلات فیزیولوژیکی مانند تضعیف استخوان ها بینجامد.پس برای تحقق رویای حضور طولانی و بی خطر در فضا،بایستی به ایجاد پایگاهی دائمی و مجهز در سیاره ای مناسب که دارای نیروی جاذبه مطلوبی هم باید،بیندیشیم.علاوه بر این، بایستی برای در امان ماندن از خطر اصابت شهابسنگ ها و سایر اجرام آسمانی نیز چاره ایی اندیشید؛از جمله کندن سطح سیارات و نفوذ به سطوح پایین آنها.در بلند مدت نیز باید به فکر استخراج مواد معدنی و جمع آوری منابع مورد نیاز برای زندگی مستقل از زمین بود.حال سوال اینجاست که مکان های مناسب و قابل سکونت در منظومه شمسی کدامند؟بهترین گزینه ممکن از این نظر ،نزدیکترین همسایه یعنی ماه است که علاوه بر نزدیک و در دسترس بودن ،چند بار توسط انسان فتح شده و فضانوردان بر روی آن،راهپیمایی و رانندگی کرده اند.با این همه ، ماه فاقد جو(اتمسفر)بوده و میدان مغناطیسی آن برخلاف زمین به اندازه ای نیست که قادر به منحرف کردن ذرات تابشی خورشید باشد.علاوه بر این،آب به صورت مایع در ماه وجود ندارد و فقط احتمال وجود یخ در قطب های شمال و جنوبی موجب شده تا دانشمندان امیدوار باشند بتوانند از این یخ به عنوان منبع مناسب برای تولید اکسیژن استفاده کنند.انرژی خورشیدی و هسته ای ،بهترین گزینه ها برای تامین انرژی مورد نیاز برای ساکنان آینده ماه خواهد بود.در صورت تحقق شرایط لازم برای فراهم آوردن زمینه حیات در ماه ،می توان از ای سکونت گاه برای سفر به سایر کرات منظومه شمسی استفاده کرد.

مریخ، عهدف بعدی ما برای سکونت درفضا خواهد بود.فاصله مریخ تا خورشید ، دو برابر فاصله زمین تا منبع اصلی نور و گرما در منظومه شمسی است و به همین جهت نصف گرایی که به زمین می رسد، نصیب مریخ و ساکنان احتمالی آن در آینده می شود.تا چهار میلیارد سال قبل ،یک میدان مغناطیسی قوی در مریخ وجود داشته است که به تدریج از بین رفت و این سیاره را در برابر تشعشعات خورشیدی بدون محافظ باقی گذاشت.فشار جو مریخ فضا یک درصد فشار جو زمین است. و همین مسئله زندگی کردن بر روی مریخ را بسیار دشوار می سازد.

با این همه، چینین به نظر می رسد که اوضاع کلی مریخ در گذشته های دور برای حیات مناسبتر بوده است و وجود ابراهه ها و دریاچه های خشک شده متعدد بر سطح مریخ حکایت از آن دارد که این سیاره در میلیادر ها سال قبل ،مکانی مرطوب و گرم بوده و احتمال شکل گیری حیات بر آن چه به صورت مستقل و چه از طریق اصابت شهابسنگ ها ی ارسالی از سیارات دارای حیات به آن،بسیار زیاد بوده است.

ناسا تاکنون تعداد زیادی فضاپیما به مریخ فرستاده است.نخستین فضاپیمایی که به مریخ فرستاده شد، مارینر۴(Mariner۴)نام داشت که در سال ۱۹۶۴ به سمت مدار مریخ پرتاب شد و اطلاعات جالبی را در مورد مدار این سیاره در اختیار ما قرار داد.

ناسا همچنین چند کاوشگر پیشرفته را به سوی مریخ روانه کرده است که به "مریخ نورد" معروف شده اند.و عکس های متعددی را از سطح بیابانی و خشک مریخ به زمین ارسال کرده اند.آنها همچنین عمیق ترین گودال ها و مرتفع ترین کوه هایی را که تاکنون در کنظومه شمسی مشاهده شده اند،در مریخ پیدا کرده اند.علاوه بر این ،شواهدی مبنی بر وجود مقادیر عظیم آب به شکل یخ در مناطق قطبی مریخ یافت شده است که امیدواری بسیاری را نزد دانشمندان به وجود آورده است؛چرا که می توان از این منبع به عنوان عامل اصلی حیات در مریخ استفاده کرد.با این همه،باید دانست که فعالیت های آتشفشانی در مریخ بسیار گسترده و هولناک است که البته با وجود خطرناک بودن ، می توان امکان دسترسی ساکنان آینده مریخ به مواد معدنی خارج شده از درون مریخ را فراهم آورد.

ماه و مریخ،مناسبترین مکان ها برای سک.نت انسان زمینی در منظومه شمسی به شمار می آیند؛چرا که سیاره های عطارد و ناهید بیش از حد داغ ،و زحل و مشتری نیز به صورت گازهای متراکم و فاقد سطح جامد هستند و در نتیجه غیر قابل سکونت اند.

قمرهای مریخ بسیار کوچک هستند و مزیت جندانی بر مریخ ندارند.اما قمرهای مشتری و زحل دارای برخی شرایط لازم برای حیات هستند، به ویژه مناسب ترین قمر زحل یعنی تیتان که علاوه بر بزرگ بودن، دارای جوی غلیظ و متراکم نیز هست.ماموریت کاسینی -هویگنسی که به سورت مشترک توسط سازمان های فضایی آمریکا(NASA )واروپا(ESA)در سال ۲۰۰۴ اجرا شد،شامل فرستادن یک کاوشگر به تیتان بود که نتایج درخشانی به دنبال داشت و تصاویری زیبا و با کیفیت بالا را اط سطح این قمر بزرگ در اختیار ما قرار داد.البته باید دانست که تیتان به علت دوری از خورشید بسیار سرد و مملو از متان است.

● اما خارج از منظومه شمسی

راستی در خارج از منظومه شمسی چه خبر است؟ آیا امکان وجود حیات در کهکشان ها و منظومه های دیگر قابل پذیرش است؟مشاهدات ما حکایت از آن دارند که تعداد بسیار زیادی از ستارگان شبیه خورشید در فضا وجود دارند که سیارات بسیاری به دور آنها می گردند و احتمال وجود سیارات و ستاره هایی شبیه زمین و خورشید در آنها بسیار زیاد است.به طور کلی ،حدود هزار ستاره در فاصله ۳۰سال نوری زمین وجود دارندکه اگر فرض کنیم فقط یک صدم آنها سیاره هایی به اندازه زمین وجود داشته باشند،۱۰ نامزد جدی برای جستجوی حیات جدید یا قدیم در آنها در اختیار ما خواهد گرفت و ما بایستی در بلند مدت(منظورم از بلند مدت،بین۲۰۰تا ۵۰۰سال آینده است)به فکر رفتن به این سیارات باشم.

دو میلیون سال است که ما زمینی ها به صورت جدا از بقیه در جهان زندگی می کنیم و حدود ده هزار سال است که تمدن های بزرگی را بر روی زمین پدید آورده و در جهت پیشرفت های علمی و فنی گام برداشته ایم.اما اگر قرار باشد بشر چند میلیون سال دیگر به زندگی خود ادامه دهد،باید به فکر رفتن به مکان هایی باید که تاکنون بر آنها پا نگذاشته است.

منبع : Cosmosmagazine.com , ۲۴ september ۲۰۰۸

به نقل از : مجله دانشمندو وبلاگ فیزیک کوانتم:http://physicsquantom.blogfa.com/

کلمات کلیدی:مقالات فیزیک/فیزیک اتمی/فیزیک هسته ای /دانشگاه علم وصنعت/نجوم/ناسا/فضا/فضانورد/هوافضا/ناسا امریکا

http://physics-iust.blogfa.com/