۱۸ خرداد، ناسا فاش، تلسکوپی فضای جیمز وب، رصدخانه فضای قدرتمند جدیدش در اعماق فضای اصابت ریزشهاب‌واره‌ای بزرگتر از حد انتظار گرفته شده و دراثر آن، گودی کوچکی در یکی از آینه‌های اصلی ایجاد شده است. این خبر کمی شوکه کننده بود؛ زیرا برخورد تنها پنج ماه پس از آغاز سفر فضایی تلسکوپ رخ داد. بااین‌حال چنین اصابت‌هایی صرفاً نمایانگر جنبه‌های ناپذیر سفرهای فضایی هستند و قطعاً بیشتر در راه هستند.

فضای‌آشنایی از نامش برمی‌ید، دقیقاً خالی نیست. در منظومه شمسی، تکه‌های ریز گردوغبار فضایی با سرعت‌های فوق‌العاده‌ای که می‌تواند به ده‌ها هزار کیلومتر بر ساعت برسد، در مناطق بین سیارات ما حرکت می‌کند. این شهاب‌واره‌ها که از دانه‌های شن بزرگ‌تر می‌شوند، بخش‌های کوچکی از سی‌ها یا دنباله‌دارها هستند که از آن‌ها تبدیل می‌شوند، و اکنون به دور خورشید می‌خندند و همه جا وجود دارند. یک تخمین تقریبی از شهابواره‌های کوچک درون منظومه شمسی، مجموع جرم کل آن‌ها در حدود 55 تریلیون تن است. اگر تمام آن‌ها در یک سنگ ترکیب شوند، تقریباً به اندازه یک جزیره کوچک می‌شوند.

چنین حجمی از ذرات پراکنده در فضا مشخص است که اگر فضاپیمایی را به اعماق فضای بفرستید، قطعاً در نقطه‌های مورد اصابت یکی از این شهاب‌واره‌های کوچک قرار خواهد گرفت. با دانستن این موضوع، مهندسان فضاپیما وسایل نقلیه خود را با سپری های ویژه برای مقابله با ریزشهابواره ها می سازند. آن‌ها از موانع چندلایه‌ای به نام اسپر ویپل استفاده می‌کنند. اگر سپر اصابت یک ریزشهاب‌واره قرار گیرد، از لایه‌ی اول عبور می‌کند و به مراتب تکه‌تکه‌تر می‌شود. درنتیجه لایه‌ی دوم مورد اصابت ذرات به مراتب کوچکتر قرار می‌گیرند. چنین اسپری معمولاً در اطراف قطعات حساس فضاپیما برای محافظت بیشتر می‌شود.

اما با تلسکوپ فضایی جیم وب ناسا، این کارتر است. آینه‌های با روکش طلای تلسکوپ باید درمعرض محیط محیط قرار گیرند تا نور را از نواحی دوردست کیهان به درستی جمع‌آوری کنند. در حالی که این آینه ها برای مقابله با دربرابر برخی از آنها ساخته شده اند، دربرابر برخورد با ریزشاهابواره های تر، مانند آنچه در ماه می با جیمز وب برخورد می کند، کمابیش آسیب پذیر است. این ریزشهاب‌واره هنوز کوچکتر از یک دانه‌ی شن بود. اما بزرگ‌تر از چیزی بود که ناسا پیش‌بینی می‌کرد و می‌دانست که به یکی از آینه‌ها آسیب می‌زند.

اپراتورهای فضاپیما تجمع ریزشهاب‌واره‌هارا در فضای مدل‌سازی می‌کنند تا تعداد دفعاتی را که ممکن است یک فضاپیما در هر قسمت از منظومه شمسی مورد اصابت آن‌ها قرار دهند، بهتر درک کنند و همچنین دریابند را با چه اندازه‌هایی می‌توانند به سخت‌افزار آن آسیب بزنند. اما حتی با وجود این تلاش‌ها، فضاپیما به کلی مصون نخواهد بود. دیوید مالاسپینابه گزارش خبرگزاری صدا و سیما، اخترفیزیکدان دانشگاه کلرادو که با گردوغبار کیهانی روی فضای پیماها را مطالعه کرد، گفت: «همه چیز احتمالات است. شما فقط می‌توانید این احتمال را بپذیرید که با ذره‌ای به این اندازه برخورد کنم. اما اگر اصلاً برخورد کنید یا خیر، به شانس می‌رسد.»

انواع اسپر ویپل

نمونه هایی از انواع اسپر ویپل.

ریزشهاب‌واره‌ها می‌توانند خاستگاه‌های بسیار داشته باشند. آن‌ها می‌توانند ذرات باقی‌مانده از برخوردهای پرسرعتی در فضا باشند که سنگ‌های فضایی را به قطعات کوچک تبدیل کنند. سیارک‌ها و دنباله‌دارها نیز در طول زمان با ذرات فضایی و فوتون‌های خورشیدی بمباران و به قطعات کوچک تبدیل می‌شوند. یک سیارک همچنین می‌تواند به سیاره بزرگی مانند مشتری بسیار نزدیک و دراثر کشش گرانشی قوی آن متلاشی شود. یا یک جسم می‌تواند با نزدیک‌شدن از حد به خورشید و گرم‌شدن شدید، دچار انبساط و تکه‌تکه شود. حتی ریزشهاب‌واره‌های میان‌ستاره‌ای نیز وجود دارند که از محله‌های کیهانی دورتر به منظومه شمسی ما وارد می‌شوند.

مقالات مرتبط:

سرعت حرکت این ذرات که به‌طور متوسط ​​به‌طور متوسط ​​تقریباً به ۲۰ کیلومتر بر می‌رسد، به منطقه‌ای از فضا و مسیری که در اطراف ستاره‌ای ما می‌پیمایند، دارد. اگر آیا آن‌ها با فضاپیمای شما می‌توانند انجام دهند یا خیر، به محل حضور وسایل نقلیه‌ای شما در فضا و سرعت حرکت آن می‌پردازند. به‌عنوان مثال، کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا که نزدیک‌ترین جسم انسان به خورشید است، در حال حاضر با سرعت بیش از ۶۴۳ هزار کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند. مالاسپینا که ریزشهاب‌واره‌ها را با کاوشگر خورشیدی پارکر مطالعه می‌کند، می‌گوید این فضاپیما را در متراکم‌ترین بخش‌های منطقه‌ای به نام منطق‌البروجی پرواز می‌کند. این ابر قرص ضخیمی از ذرات فضایی است که در منظومه شمسی ما نفوذ می‌کند. بنابراین کاوشگر خورشیدی پارکر بیشتر از جیمز وب درمعرض اصابت با گردوغبار فضایی قرار دارد و با سرعت بسیار بالاتری با این ذرات برخورد می کند.

کاوشگر خورشیدی پارکر به ما بهتر از ریزشهاب‌واره‌های اطراف خورشید می‌دهد. اما ما نسبتاً خوبی از تجمع این ذرات در اطراف زمین نیز داریم. هر زمانی که یک ریزشهاب‌واره به جو فوقانی سیاره‌ای می‌رسد، می‌سوزد و می‌کند که قابل اندازه‌گیری است. مقدار این دود می‌تواند به ما بگوید که در طول زمان چه مقدار گردوغبار به زمین برخورد می‌کند. علاوه بر این، آزمایش‌هایی در ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام شده است. جایی که مواد خارج از آزمایشگاه در مدار نصب شده‌اند تا معلوم شود چند مرتبه بمباران گردوغبار فضایی می‌گیرند.

کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا

تصویر هنری از کاوشگر خورشیدی پارکر ناسا.

اطلاعاتی که تلسکوپ فضای جیمز وب تقریباً 1.5 میلیون کیلومتر از زمین زندگی می کند، هنوز هم نسبتاً نزدیک است. سازمان نظارت بر مسئوليت‌هاي ديگري كه به همان مدار جيمز وب فرستاده شده‌اند، از مقدار ذرات موجود در آنجا مي‌شناسند. بااین‌حال، چیزهای بیشتری که به تلسکوپ برخورد می‌کنند، مهم‌ترین موضوع هستند. مالاسپینا می‌گوید: «سفینه‌های فضایی همیشه مورد اصابت ذرات کوچک قرار می‌گیرند. منظورم از کوچک، کسری از میکرون است؛ بسیار، بسیار، بسیار کوچکتر از موی انسان و در موارد، فضاپیماها حتی بیشتر متوجه این موارد نمی‌شوند.» در واقع، جیمز وب پیش از آن که در ماه مه اصابت ریزشهاب‌واره‌های بزرگ‌تر قرار گیرد، چهار مرتبه با ریزشهاب‌واره‌های کوچک برخورد کرده بود.

ناسا پیش از پرتاب جیمز وب، محیط ریزشهابواره ها را مدلسازی کرده بود. اما با توجه به موارد بعدی، آژانس فضایی تیم را برای اصلاح مدل‌های خود و پیش‌بینی بهتر می‌سازد که احتمال دارد از برخوردهای آینده برای تلسکوپ رخ دهد. مدل‌های کنونی ریزشهاب‌واره‌ها تلاش می‌کنند مواردی مانند انتشار بقایا در مدارک فروپاشی یک سیارک یا دنباله‌دار را پیش‌بینی کنند. مالاسپینا می‌گوید این گونه‌ها پویاتر هستند و پیش‌بینی آن‌ها سخت‌تر است.

بااین‌حال درنهایت پیش‌بینی مدل‌ها به‌سادگی اطلاعات بیشتر درباره زمانی که فضاپیما ممکن است مورد اصابت ذره‌ای بزرگی قرار گیرد، به ما می‌دهد. برخوردهای نادر مانند موارد اخیر جیمز وب واقعاً ناپذیر است. این تلسکوپی در طول زمان به رسیدگی با گردوغبار فضایی ادامه خواهد داد. هر چند این اتفاقی بود که ناسا همیشه برایش آماده بود، احتمال همه چیز وجود دارد. مالاسپینا می‌گوید: «فقط باید با این احتمال زندگی کنید که در نهایت با یک ذره برخورد کنید.»