دانشمندان از برخورد یک موشک سرگردان اسپیس‌ایکس با ماه چه می‌توانند بیاموزند؟

گمان می‌رود یک موشک سرگردان اسپیس‌ایکس با ماه برخورد کرده و در نزدیکی دهانه مشهور اینشتین، حفره‌ای تازه بر سطح ماه ایجاد کرده باشد؛ رویدادی که فرصت پژوهشی کم‌نظیری را در اختیار دانشمندان قرار داده و می‌تواند به ماموریت‌های فضایی آینده کمک کند.

بخش بالاییِ جداشده از موشک فالکون ۹ روز چهارشنبه با سرعتی حدود ۸۷۰۰ کیلومتر در ساعت در نزدیکی دهانه اینشتین به سطح ماه برخورد کرد.

مشاهده درخشش کوتاه اما چشمگیر ناشی از این برخورد، حتی برای منجمان آماتور مجهز به تلسکوپ‌های پیشرفته نیز دشوار بود؛ اما رصدخانه‌های بزرگ‌تر در قاره آمریکا اکنون در حال بررسی داده‌های به دست آمده هستند.

ممکن است چند روز یا حتی چند هفته طول بکشد تا تصویر کامل این رویداد و آنچه می‌توان از آن آموخت روشن شود، اما برای دانشمندانی که ساختار و سطح سیاره‌ها را مطالعه می‌کنند، این برخورد تصادفی یک فرصت علمی کم‌نظیر است.

فالکون ۹ اسپیس‌ایکس موشکی با قابلیت استفاده مجدد است که در ماموریت‌های متعددی به فضا فرستاده شده است. طراحی این موشک به گونه‌ای است که بخشی از آن به زمین بازمی‌گردد، اما بخش‌های دیگر در فضا رها می‌شوند.

این موشک در ژانویه سال گذشته از فلوریدا به فضا پرتاب شد و دو فرودگر ماه را با خود حمل می‌کرد.

وظیفه این موشک آن بود که بخش بالایی خود را با نیروی کافی به حرکت درآورد تا هر دو فرودگر از مدار زمین خارج شده و در مسیر ماه قرار گیرند؛ ماموریتی که با موفقیت انجام شد.

مرحله مصرف‌شده موشک، که تقریباً به اندازه یک ساختمان پنج‌طبقه و دست‌کم چهار هزار کیلوگرم وزن دارد، در مداری طولانی و حلقه‌ای رها شد؛ مداری که آن را به سمت ماه می‌برد و سپس دوباره به اطراف زمین بازمی‌گرداند.

در ۱۸ ماه بعد، کشش گرانشی زمین، ماه و خورشید و حتی فشار بسیار اندک ناشی از نور خورشید، نیرویی ضعیف اما مداوم به آن وارد کردند.

منجمانی که این قطعه موشک را ردیابی می‌کردند، سرانجام دریافتند همین تاثیرات بسیار جزئی آن را در مسیر برخورد با ماه قرار داده و باعث شده است هر روز بر سرعت آن افزوده شود.

این برخورد حدود ساعت ۰۱:۳۵ بامداد چهارشنبه به وقت شرق آمریکا رخ داد. در آن هنگام، در بخش‌های زیادی از جهان هوا روشن بود، اما درخشش حاصل از برخورد آن‌قدر کم‌نور بود که حتی با تلسکوپ نیز به سختی قابل مشاهده بود.

منجمان آماتوری که در مناطق تاریک مشغول رصد بودند نیز شانس چندانی برای دیدن این درخشش نداشتند، چون تنها کسری از ثانیه دوام آورد.

با این حال، ممکن است آن‌ها ابری از غبار را مشاهده کرده باشند که تا حدود ۱۰۰ کیلومتر گسترش یافته و چند دقیقه در فضا باقی مانده است.

حتی فضاپیماهای در حال گردش به دور ماه نیز برای مشاهده زنده این برخورد در موقعیت مناسبی قرار نداشتند.

مدارگرد «دانوری» کره جنوبی بیشترین شانس را برای ثبت این رویداد داشت، چون اندکی پیش از برخورد از نزدیکی محل حادثه عبور کرده بود. تیم این ماموریت به رسانه‌های کره‌ای گفته است هرگونه تصویر احتمالی تنها پس از تکمیل بررسی‌های علمی منتشر خواهد شد.

مدارگرد شناسایی ماه ناسا طی روزهای آینده در موقعیتی قرار خواهد گرفت که بتواند از محل برخورد تصویربرداری کند و امکان مقایسه تصاویر پیش و پس از حادثه را فراهم آورد.

احتمالاً نخستین داده‌های علمی و نخستین تصاویر از سوی تلسکوپ‌های قدرتمند مستقر در قاره آمریکا منتشر خواهد شد؛ جایی که هنگام وقوع برخورد هنوز هوا تاریک بود.

با این حال، ثبت برخورد جسمی ۱۴ متری با سطح ماه از فاصله ۳۸۵ هزار کیلومتری کار آسانی نیست.

پردازش تصاویر برای حذف نویز و بهبود کیفیت آن‌ها ممکن است ساعت‌ها، روزها یا حتی هفته‌ها زمان ببرد، زیرا دانشمندان باید داده‌ها را با دقت بررسی و تحلیل کنند.

از آنجا که پژوهشگران از پیش اندازه دقیق موشک، سرعت آن و محل برخورد را می‌دانند، این رویداد از یک تصادف اتفاقی به یک آزمایش نادر و کنترل‌شده تبدیل شده است.

این لحظه برای دانشمندان علوم سیاره‌ای رویایی است، چون به آن‌ها امکان می‌دهد مدل‌های خود را درباره نحوه شکل‌گیری دهانه‌های برخوردی، پراکنده شدن مواد روی سطح و چگونگی انتشار لرزه‌ها در درون ماه آزمایش کنند.

این موضوع از نظر عملی نیز اهمیت زیادی دارد.

دانستن اینکه یک برخورد چه مقدار سنگ و غبار را به اطراف پرتاب می‌کند، به مهندسان کمک خواهد کرد فرودگرها و پایگاه‌های آینده ماه را ایمن‌تر طراحی کنند. آن‌ها می‌توانند محاسبه کنند مواد پرتاب‌شده تا چه فاصله‌ای حرکت می‌کنند و شدت لرزش زمین در اطراف محل برخورد چقدر است.

موادی که از زیر سطح ماه به بیرون پرتاب شده‌اند نیز سرنخ‌های تازه‌ای درباره زمین‌شناسی ماه ارائه می‌دهند و دانسته‌های فعلی دانشمندان درباره چگونگی شکل‌گیری سامانه زمین و ماه در حدود ۴/۵ میلیارد سال پیش را تکمیل می‌کنند.

این نخستین بار نیست که جسمی ساخته دست بشر با ماه برخورد می‌کند. از سال ۱۹۵۹ تاکنون ده‌ها فضاپیما با سطح ماه برخورد کرده‌اند؛ برخی به طور تصادفی و بسیاری دیگر عمداً برای اهداف علمی.

کاوشگر «لونا ۲» اتحاد جماهیر شوروی نخستین مورد بود. پس از آن، کاوشگرهای «رنجر» ناسا در دهه ۱۹۶۰، چند مرحله از موشک‌های عصر آپولو و در سال‌های اخیر ماموریت «ال‌کراس» در سال ۲۰۰۹ با ماه برخورد کردند.

فضاپیمای «ال‌کراس» عمداً به سطح ماه کوبیده شد تا دانشمندان بتوانند وجود یخ آب را جست‌وجو کنند.

آخرین برخورد تصادفی تاییدشده در سال ۲۰۲۲ رخ داد. در آن زمان تصور می‌شد جسم برخوردکننده، بوستر باقی‌مانده از یک ماموریت ماه‌نوردی چین باشد که در سال ۲۰۱۴ پرتاب شده بود.

این رویداد یادآور آن است که چنین زباله‌های فضایی بیش از نیم قرن است که بی‌سروصدا در فضای پیرامون زمین انباشته می‌شوند.