مجله‌ای برای دوست‌داران علم و طبیعت زمین و آسمان

با آزمایشگاه پیشران جت (JPL) بیشتر آشنا شوید

162

اگر اخبار فضایی را دنبال می‌کنید حتما نام آزمایشگاه پیشران جت یا JPL را شنیده‌اید. سازمانی علمی که حتی پیش از تاسیس ناسا مشغول ساخت موشک و فضاپیما بوده است و امروز هم یکی از مهم‌ترین مراکز در مدیریت کاوش‌های روبوتیک است.

از میان ماموریت‌های فضایی که JPL رهبری آن‌ها را به عهده داشته می‌توان به مریخ‌نورد کنجکاوی و فضاپیمای کاسینی اشاره کرد. ماموریت موفق ویجر نیز کماکان تحت نظر JPL در دوردست‌های منظومه‌ی شمسی مشغول فعالیت است. مریخ‌نورد مارس۲۰۲۰ نیز یکی از برنامه‌های آینده‌ی آزمایشگاه پیشران جت است که در سال ۲۰۲۰ به سمت مریخ روانه خواهد شد.

JPL زیر نظر ناسا و توسط موسسه‌ی فناوری کالیفرنیا (CalTech) مدیریت می‌شود. مجموعه‌ای بزرگ با حدود پنج هزار نفر نیروی کار و بودجه‌ی سالانه‌ی ۱/۶ میلیارد دلاری.

تاریخچه

ماجرای JPL به سال ۱۹۳۶ برمی‌گردد. زمانی که گروهی از پژوهشگران آزمایش‌هایی در حوزه‌ی موشک و پیشران انجام دادند که البته با حوادثی نیز همراه بود. اما پس از گذشت مدتی موفقیت این گروه توجه ارتش ایالات متحده را به خود جلب کرد. ارتش آمریکا بودجه‌ای به این گروه داد تا تحقیقاتی در زمینه‌ی پرواز هواپیماها انجام دهد.

در سال ۱۹۴۳ بود که این گروه پژوهشی با نام آزمایشگاه پیشران جت دوره‌ی جدیدی از فعالیت‌هایش را آغاز کرد.

در ابتدا JPL بودجه‌ی خود را از ارتش ایالات متحده می‌گرفت و به توسعه‌ی فناوری موشک‌ها می‌پرداخت. اما با گذشت چند سال آزمایشگاه پیشران جت از تجربه و مهارت به دست آمده از فعالیت‌های پیشینش در زمینه‌ی موشک‌های نظامی استفاده کرد و به پژوهش‌های غیرنظامی روی آورد. JPL در سال ۱۹۵۷ طراحی اکسپلورر ۱ (Explorer 1)، اولین ماهواره‌ی ایالات متحده، را آغاز کرد و این ماهواره را در اوایل سال ۱۹۵۸ به فضا فرستاد.

کمی بعد و با تاسیس ناسا در اواخر سال ۱۹۵۸ JPL به مجموعه‌های زیر نظر ناسا اضافه شد و مسیری تازه را در کاوش کیهان در پیش گرفت.

دورانی جدید با کاوش سیارات

این آزمایشگاه به زودی دامنه‌ی فعالیت‌هایش را از زمین فراتر برد و در سال ۱۹۶۲ فضاپیمای مارینر ۲ (Mariner 2) را به ملاقات سیاره‌ی زهره فرستاد. مارینر ۲ اولین فضاپیمایی بود که یک سیاره‌ جز زمین را از نزدیک ملاقات کرد.

مارینر ۴ در سال ۱۹۶۴ به ملاقات مریخ رفت. در سال ۱۹۷۱ و با قرار گرفتن فضاپیمای مارینر ۹ در مداری به دور مریخ ابزاری از بشر برای اولین بار در مدار یک سیاره‌ی دیگر آرام گرفت.

فضاپیمای مارینر ۹.
Credit: NASA

JPL در ماموریت آپولو نیز نقش مهمی بازی کرد و فضاپیماهای رنجر (Ranger) و سطح‌نشین سرویر (Surveyor) را به عنوان مقدمه‌ای برای فرود انسان بر ماه به سمت ماه روانه کرد.

گام بلند بعدی ماموریت مارینر ۱۰ در سال ۱۹۷۳ بود. این فضاپیما برای اولین بار از روش قلاب‌سنگ گرانشی استفاده کرد و با گذر از نزدیکی زهره و کمک گرفتن از گرانش آن به سیاره‌ی عطارد رسید. در روش قلاب‌سنگ گرانشی فضاپیما با طولانی کردن مسیر خود از نزدیکی یک سیاره می‌گذرد و با کمک گرفتن از نیروی گرانش آن به سمت هدف رهسپار می‌شود. روشی که مصرف سوخت فضاپیما را تا حد زیادی کاهش می‌دهد.

سفر به سیاره‌ی سرخ

سیاره‌ی سرخ همیشه سوژه‌ای جذاب برای بشر بوده است. ماموریت‌های متعددی در سال‌های اخیر به مریخ ارسال شده‌اند و فضاپیماهای دیگری نیز مشغول آماده شدن برای این سفر هستند. JPL نیز در دهه‌های اخیر نقشی مهم در کاوش سیاره‌ی سرخ ایفا کرده است.

در سال ۱۹۷۵ ناسا ماموریت وایکینگ (Viking) را روانه‌ی مریخ کرد. این اولین تلاش ناسا برای جست‌وجوی حیات در مریخ بود. در این ماموریت دو مداردگرد و دو سطح‌نشین در مریخ مشغول به کار شدند که JLP وظیفه‌ی ساخت مداردگردها و مدیریت ماموریت را بر عهده داشت.

JPL در سال ۱۹۹۷ ماموریت رهیاب مریخ (Mars Pathfinder) را نیز به مریخ ارسال کرد. در این ماموریت یک مریخ‌نورد و یک سطح‌نشین در سیاره‌ی سرخ قرار گرفتند. نقشه‌بردار سراسری مریخ (Mars Global Surveyor) نیز از سال ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۶ در مدار مریخ قرار داشت و مشغول کاوش این سیاره بود. همچنین مدارگرد ادیسه‌ی مریخ (Mars Odyssey) از سال ۲۰۰۱ تا کنون در حال بررسی مریخ است.

شاهکار بعدی JPL مدیریت ماموریت مریخ‌نوردهای دوقلو به نام‌های روح (Spirit) و فرصت (Opportunity) بود. این دو مریخ‌نورد در سال ۲۰۰۴ در سطح مریخ فرود آمدند. ارتباط مریخ‌نورد روح با زمین در سال ۲۰۱۰ قطع شد اما فرصت کماکان به فعالیت خود ادامه می‌دهد و مسافتی بیش از مسافت دو ماراتن را در مریخ پیموده است. این در حالی است که ماموریت اولیه‌ی این دو مریخ‌نورد سه ماهه بود!

طرحی گرافیکی از مریخ‌نورد فرصت.
Credit: NASA/JPL/Cornell University, Maas Digital LLC

ماموریت موفق دیگر مدارگرد اکتشافی مریخ (MRO) است که از سال ۲۰۰۵ تا کنون سیاره‌ی سرخ را با نگاهی تیزبین زیر نظر دارد. موفقیت بعدی تایید وجود یخ آب زیر سطح مریخ و در نزدیکی قطب شمال این سیاره بود که در سال ۲۰۰۸ توسط سطح‌نشین فونیکس (Phoenix) انجام شد.

اما این لشکر از ماموریت‌های موفق تمام ماجرا نیست و چند ماموریت شکست‌خورده نیز در کارنامه‌ی آزمایشگاه پیشران جت وجود دارد. از میان آن‌ها می‌توان به ماموریت‌های رصدگر مریخ (Mars Observer)، مدارگرد اقلیم مریخ (Mars Climate Orbiter) و سطح‌نشین قطبی مریخ (Mars Polar Lander) اشاره کرد.

فرود بر سطح مریخ عملیاتی پیچیده است. بنابراین ایده‌ها و تجارب موفق پیشین معمولا در ساخت فضاپیماهای جدید به کار گرفته می‌شوند. مانند مریخ‌نورد مارس ۲۰۲۰ که برخی از ویژگی‌های همتای پیشینش، کنجکاوی، را به ارث برده است.

فراتر از سیاره‌ی سرخ

JPL فضاپیماهای زیادی را نیز به نقاط دوردست منظومه‌ی شمسی فرستاده است. فضاپیماهای دوقلوی ویجر که در سال ۱۹۷۷ به فضا پرتاب شدند یکی از موفقیت‌ترین ماموریت‌ها به مقصد نواحی بیرونی منظومه‌ی شمسی بودند. این دو فضاپیما در مجموع با سیارات مشتری، زحل، اورانوس و نپتون ملاقات کردند و پس از آن رهسپار فضای میان‌ستاره‌ای شدند. ویجر ۲ در سال ۲۰۱۲ وارد فضای میان‌ستاره‌ای شد و ویجر ۱ نیز تا چند سال دیگر از منظومه‌ی شمسی خارج خواهد شد.

طرحی گرافیکی از فضاپیمای ویجر ۱.
Credit: NASA

در سال ۱۹۹۵ فضاپیمای گالیله وارد مدار مشتری شد و هشت سال در اطراف این سیاره مشغول فعالیت بود. ماموریت موفق بعدی کاسینی بود که در سال ۱۹۹۷ به سمت زحل پرتاب شد و تا سال ۲۰۱۷ به ارسال داده‌ها و تصاویر مختلف از زحل، حلقه‌ها و قمرهایش ادامه داد.

آزمایشگاه پیشران جت در ماموریت‌هایی به قصد مطالعه‌ی سیارک‌ها و دنباله‌دار نیز مشارکت کرده که از میان آن‌ها می‌توان به استارداست (Stardust) اشاره کرد. این فضاپیما ذراتی را از دم دنباله‌دار Wild-2 جمع‌آوری کرد و به زمین بازگرداند.

فضاپیمای سپیده‌دم (Dawn) ماموریتی دیگر از JPL بود که سرس و وستا، بزرگ‌ترین اجرام کمربند سیارک‌های منظومه‌ی شمسی، را کاوش کرد.

اما جدا از فضاپیماهایی که راه‌های دور و درازی را به سمت هدف در پیش می‌گیرند، JPL ماموریت‌هایی را نیز به قصد مطالعه‌ی سیاره‌ی خودمان به فضا ارسال می‌کند. ماهواره‌هایی که به بررسی جو، اقیانوس‌ها، گرانش و دمای زمین مشغول‌اند.

اما فعالیت آزمایشگاه پیشران جت تنها به کاوش‌های سیاره‌ای محدود نمی‌شود. JPL در پروژه‌های مهم دیگری نیز نقشی راهبردی دارد.

به‌طور مثال JPL مدیریت تلسکوپ فضایی اسپیتزر را بر عهده دارد. تلسکوپی که از سال ۲۰۰۳ کیهان را در طول موج فروسرخ کاوش می‌کند. JPL برنامه‌ی اجرام نزدیک به زمین ناسا را نیز مدیریت می‌کند. پروژه‌ای که هدف آن کشف دنباله‌دارها و سیارک‌هایی است که از نزدیکی زمین گذر می‌کنند.

آزمایشگاه پیشران جت در ماموریت تلسکوپ فضایی کپلر نیز همکاری کرده است. ماموریتی که موفق به کشف هزاران سیاره‌ی فراخورشیدی شد. علاوه بر این آزمایشگاه پیشران جت طراحی، ساخت و مدیریت شبکه‌ی اعماق فضا (Deep Space Network) را نیز بر عهده داشته است. DSN مجموعه‌ای از آنتن‌هاست که در کشورهای آمریکا، اسپانیا و استرالیا قرار دارند و وظیفه‌ی آن ردیابی و ارتباط با ماموریت‌های بین‌المللی در اعماق فضا است.

JPL بدون شک یکی از مهم‌ترین مراکز تحقیقاتی در حوزه‌ی فضایی است که نقشی انکارنشدنی در دانش بشر از فضای اطراف‌مان دارد.

از فروشگاه آسمان شب دیدن کنید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.