چرا رسیدن كاوشگر اروپا كلیپر به سیاره مشتری بسیار زمان‌بر است؟
چرا رسیدن كاوشگر اروپا كلیپر به سیاره مشتری بسیار زمان‌بر است؟نجوم و فضاعلمیچهارشنبه ۲ آبان ۱۴۰۳ - ۲۲:۳۰مطالعه 4 دقیقهسارا ارجمندتبلیغاتتبلیغاتتبلیغاتكاوشگر وویجر ۱ در بازه‌ی ۱۸ ماه به سیاره مشتری رسید؛ پس چرا زمان رسیدن كاوشگر اروپا كلیپر به این سیاره به شكل چشمگیری بیشتر است؟تبلیغاتهفته‌ی گذشته، كاوشگر اروپا كلیپر ماجراجویی خود برای كاوش كوچك‌ترین قمر از میان اقمار چهار‌گانه‌ی بزرگ سیاره مشتری را به امید جمع‌آوری سرنخ‌هایی از حیات آغاز كرد .
پرتاب این كاوشگر به خاطر طوفان میلتون چهار روز به تأخیر افتاد؛ اما این مدت در مقایسه با پنج سال و نیم زمان مورد نیاز برای رسیدن به مدار مشتری ناچیز است. حتی پس از رسیدن به مشتری تقریبا یك سال طول می‌كشد تا كاوشگر جدید ناسا بتواند برای شروع وظیفه‌ی اصلی خود به اروپا نزدیك شود .
كاوشگر اروپا كلیپر عمدتا به دلیل محافظت از خود دربرابر ذرات باردار شتاب‌گرفته توسط میدان مغناطیسی قدرتمند مشتری، به بزرگترین فضاپیمای سیاره‌ای ناسا تبدیل شده است؛ به‌طوری كه وزن آن به حدود ۳۲۴۱ كیلوگرم می‌رسد .
درحالی‌كه كاوشگرهای وویجر با وزن فقط یك‌چهارم اروپا كلیپر به ترتیب در مدت ۱۸ و ۲۳ ماه به نزدیك‌ترین فاصله‌شان از مشتری رسیدند. بااین‌حال تنها دلیل سفر طولانی اروپا كلیپر، وزن زیاد آن نیست. این كاوشگر باید سوخت بیشتری را با خود حمل كند .
بنابراین اگر در همان مسیر وویجرها سفر می‌كرد، مشكلی برای پیشروی سریع نداشت.یكی از دلایل سفر طولانی اروپا كلیپر، مسیر تعیین‌شده برای این كاوشگر است. اروپا كلیپر به‌جای اینكه مسیری مستقیم را برای رسیدن به بزرگترین سیاره منظومه شمسی طی كند، در ابتدا به سمت مریخ می‌رود تا از گرانش این سیاره كمك می‌گیرد .
كاوشگر در آنجا بخشی از سرعت مداری مریخ را برای افزایش سرعت خود می‌رباید. نسبت جرم بین دو جسم آن‌قدر زیاد است كه تعیین تأثیر كاوشگر بر سرعت سیاره با ابزارهای موجود امكان‌پذیر نیست؛ اما درعوض مریخ تاثیری چشمگیر بر اروپا كلیر می‌گذارد .
بااین‌حال بازدید از مریخ همچنان انحراف چندانی از مسیر اصلی به شمار نمی‌رود؛ چرا كه مریخ بین زمین و مشتری قرار می‌گیرد. این مسیر زمانی عجیب می‌شود كه اروپا كلیپر پس از گذر از كنار مریخ، به جای حركت به سمت منظومه‌ی شمسی بیرونی، دور می‌زند و به سمت زمین بازمی‌گردد تا از گرانش زمین برای شتاب‌دادن به خود در مسیر رسیدن به مقصد نهایی، كمك بگیرد .
تصویرسازی هنری از اروپا كلیپر در نزدیكی سیاره مشتری.حركت حلقوی كاوشگر به این معنی است كه مسیر كامل به سمت مشتری ۲٫۹ میلیارد كیلومتر یا تقریبا ۲۰ برابر فاصله‌ی زمین و خورشید خواهد بود. با درنظر گرفتن این مسئله كه در نزدیك‌ترین حالت مشتری تنها ۵۹۰ میلیون كیلومتر از ما فاصله دارد و بیش از یك میلیارد كیلومتر هم دور نمی‌شود، كلیپر مسیری طولانی را در پیش خواهد داشت .
با این‌حال مسیر كاوشگر كلیپر در مقایسه با كاوشگر جوس كه در آوریل ۲۰۲۳ پرتاب شد و پس از كلیپر به مشتری می‌رسد، كوتاه‌تر است. گرفتن مقداری سرعت اضافی ازطریق كمك‌های گرانشی می‌تواند سفرهای فضایی را سریع‌تر كند؛ اما قطعا سفر بدین شیوه به اندازه‌ی پرتاب مستقیم به سمت هدف، سریع نخواهد بود .
پس چرا چنین كاری انجام می‌دهیم؟تفاوت اصلی فضاپیماهایی مثل اروپا كلیپر، جوس و جونو از یك سو با كاوشگرهایی مثل وویجر از سوی دیگر، این است كه آیا هدف كاوشگرها حضور بلندمدت است یا گذر از نزدیكی آن‌ها. اگر درصدد بازدید سریع باشید (یا حتی بخواهید خود را به هدف بكوبید)، سرعت شما اهمیت چندانی نخواهد داشت .
با این‌حال یك كاوشگر برای قرارگرفتن در مدار یك جرم باید درنهایت با سرعتی مشابه با آن جرم در مدار خورشید قرار بگیرد.بیشتر بخوانید:اروپا كلیپر، كاوشگر پرچمدار ناسا پرتاب شد؛ آغاز مأموریت برای كاوش اروپا، قمر اقیانوسی مشتری9 روز پیشمطالعه '6اروپا، قمر دوردست مشتری؛ جهانی امیدبخش برای یافتن حیات27 مهر 01مطالعه '6اینكه می‌توانیم فضاپیماها را به راحتی در مدار مریخ و زهره قرار دهیم یا حتی روی سطح آن‌ها فرود بیاوریم، چندان به فاصله‌ی آن‌ها از ما بستگی ندارد؛ بلكه این سیاره‌ها با سرعتی نه چندان متفاوت با زمین به دور خورشید می‌چرخند .
وقتی كاوشگری را پرتاب می‌كنیم، به‌لطف رانش ارائه‌شده به‌وسیله‌ی موشك پرتابگر، با سرعتی یكسان با زمین به دور خورشید می‌چرخد. تغییردادن سرعت فضاپیما تا زمان تطبیق با سرعت نزدیك‌ترین همسایگان كار چندان دشواری نیست؛ اما سیاره مشتری مقصدی متفاوت است .
سرعت مداری دیگر غول‌های گازی به مراتب متفاوت‌تر با زمین است و به همین دلیل فرستادن كاوشگر به آن‌ها دشوارتر است. برای مثال، بخش عمده‌ی جرم پرتاب فضاپیمای كاسینی از سوخت تشكیل شده بود.همچنین لازم است كاوشگر جوس فاصله‌ای طولانی‌تر را برای دریافت كمك گرانشی طی كند كه شامل یك مسیر بی‌سابقه به كمك ماه و زمین بود؛ زیرا با موشك آریان ۵ پرتاب شده بود .
این موشك قدرت بالابرنده‌ی كمتری نسبت به فالكون هوی دارد كه برای پرتاب اروپا كلیپر به كار رفت. طرح‌های پیشین كلیپر به دنبال پرتاب آن با اسپیس لانچ سیستم (SLS)، موشك بزرگ جدید ناسا بود كه می‌توانست تكانه‌ی كافی برای رسیدن به مشتری به صورت مستقیم را فراهم كند؛ اما SLS هنوز موشكی مطمئن محسوب نمی‌شود .
تمام دلایل فوق نشان می‌دهند كه چرا با وجود اهمیت علمی فرستادن كاوشگر به اورانوس و نپتون، هنوز مأموریتی برای این مقاصد برنامه‌ریزی نشده است؛ زیرا سرمایه‌گذاری برای مقصدی كه رسیدن به آن ده‌ها سال به طول می‌انجامد می‌تواند بسیار دشوار باشد .
منبع : https://www.zoomit.ir/space/428461-why-reaching-europa-jupiter-moon-time-consuming/