روزی که یک شهاب به دوربین فضاپیمای ناسا کوبیده شد

ردیف زیگزاگی نخست، لحظه‌ای در ۱۳ اکتبر ۲۰۱۴ را ثبت کرده که یک شهابواره با خنک‌کننده‌ی دوربین زاویه‌باریک سمت چپ فضاپیمای ال‌آراو برخورد کرد.
در روز ۱۳ اکتبر ۲۰۱۴ پیشامدی بسیار شگفت‌انگیز برای دوربین فضاپیمای مدارگرد شناسایی ماه ناسا (LRO، ال‌آراو) رخ داد. دوربین این فضاپیما (LROC، ال‌آراوسی) که به طور معمول عکس‌هایی باکیفت بسیار خوب از سطح ماه می‌گیرد، عکسی را به زمین فرستاد که به هم ریخته و آشفته بود. ناگهانی بودن تغییر و الگوی به هم ریختگی نشان می‌داد که باید چیزی به دوربین برخورد کرده باشد- یک شهاب‌واره‌ی ریز، جرم طبیعی کوچکی سرگردان در فضا.

ال‌آراوسی سامانه‌ای از سه دوربین است که بر روی فضاپیمای ال‌آراو سوارند. دو دوربین زاویه‌باریک (NAC، ان‌ای‌سی) که عکس‌های سیاه و سفید پُروضوح می‌گیرند، و یک دوربین زاویه‌پهن که عکس‌هایی با وضوح میانگین و با بهره از فیلترهایی برای گردآوری داده‌ها درباره‌ی ویژگی‌ها و رنگ سطح ماه می‌گیرد.

ان‌ای‌سی در هر لحظه یک خط (ردیف) تصویری می‌سازد. خط نخست گرفته می‌شود، سپس مدار فضاپیما دوربین را نسبت به سطح ماه جابجا می‌کند، پس از آن دومین خط گرفته می‌شود و ...؛ به گونه‌ای که از گردآوری هزاران خط، یک تصویر کامل پدید می‌آید.

به گفته‌ی مارک رابینسون، استاد و پژوهشگر اصلی ال‌آراوسی در دانشکده‌ی کاوش‌های زمین و فضای دانشگاه ایالتی آریزونا، الگوی آشفتگی پرشی تصویر دستاورد یک لرزش ناگهانی و شدید دوربین در راستای عمود بر مسیرش بود. پژوهشگران ال‌آراوسی نتیجه گرفتند که دوربین زاویه‌باریک سمت چپ یک تکان ناگهانی و خشن خورده بوده.

آشفتگی‌ای که پدید آمده بود نمی‌توانست در اثر چیزی مانند تکان خوردن پنل‌های خورشیدی یا چرخش آنتن‌ها که می‌توانستند در همان بازه‌ی زمانی رخ داده و فضاپیما را بلرزانند نبود. رابینسون می‌گوید: «حتی اگر چنین هم بود، آشفتگی پیش آمده می‌بایست بر هر دو دوربین اثر یکسانی می‌گذاشت. تنها توضیح منطقی این بود که ان‌ای‌سی با یک شهابواره برخورد کرده.»

اندازه‌‌ی شهابواره چقدر بود؟
در زمان ساخته شدن ال‌آراوسی، دانشمندان مدل‌سازی رایانه‌ای دقیقی انجام داده بودند تا مطمئن شوند که ان‌ای‌سی در اثر لرزش‌های شدیدی که در زمان پرتابِ فضاپیما می‌توانست رخ دهد آسیبی نمی‌بیند. این مدل‌سازی پیش از پرتاب، و با نصب ان‌ای‌سی به یک "میز لرزش" که عملیات پرتاب را شبیه‌سازی می‌کرد انجام شد. دوربین آزمایش را با پیروزی پشت سر گذاشت و پایداری خود را ثابت کرد.
 شبیه‌سازی برخورد به دوربین زاویه‌باریک مدارگرد شناسایی ماه روی میزی در سامانه‌های دانش فضایی مالین. خنک‌کننده‌ی دوربین (سمت راست) در بیرون از دستگاه‌های الکترونیکی دوربین است و حسگر آن را در زمان تصویربرداری از ماه خنک نگه می دارد. مدل‌سازی رایانه‌ای نشان می‌دهد که شهابواره به جایی از این خنک‌کننده برخورد کرده بوده. تصویر بسیار بزرگ‌تر (۲.۸ مگابایت)
گروه پژوهشگران ال‌آراوسی با بهره از این مدل دقیق رایانه‌ای، شبیه‌سازی‌هایی انجام دادند تا ببینند آیا می‌توانند آشفتگی‌های پدید آمده در تصویر ۱۳ اکتبر را بازسازی کرده و اندازه‌ی شهابواره‌ای که به آن خورده بود را تعیین کنند یا نه. آنها برآورد کردند که بزرگی این سنگریزه حدود نصف اندازه‌ی یک سر سنجاق (۰.۸ میلیمتر) بوده، با سرعتی نزدیک به ۷ کیلومتر بر ثانیه، و چگالیِ‌ یک شهاب‌سنگ کندریتی معمولی (۲.۷ گرم بر سانتیمتر مکعب).

رابینسون می‌گوید: «این شهابواره از یک گلوله‌ی شلیک شده هم سرعتش بیشتر بود. در حقیقت ال‌اراوسی در برابر یک گلوله جاخالی نداد. بلکه از گلوله‌ای که به آن خورد جان به در برد!»

چند بار پیش می آید که اثر چنین رویدادی در دوربین ثبت شود؟ به گفته‌ی رابینسون، این رویدادی کمیاب است. ال‌آراوسی معمولا تنها به هنگام روز، آن هم تنها ۱۰ درصد روز تصویربرداری‌هایش را انجام می‌دهد، پس این که همزمان با تصویربرداری، شهابواره‌ای هم به آن بخورد از دید آماری بعید است.

وی می‌گوید: «به لطف سامانه‌ی علوم فضایی مالین و طراحی دوربین نیرومندش، ال‌آراوسی از چنین ضربه‌ای جان به در برد تا به کاوش‌ ماه ادامه دهد.»

جان کلر، دانشمند پروژه‌ی ال‌آراو از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت مریلند می‌گوید: «از آنجایی که این برخورد مشکل فنی‌ای برای دستگاه در پی نداشت، گروه ما اکنون این رویداد را به عنوان نمونه‌ای شگفت‌انگیز و فریبنده از چگونگی به کار بردن داده‌های مهندسی به روش‌های پیش‌بینی نشده، برای شناخت چیزی که می‌تواند برای فضاپیما در فاصله‌ی ۳۸۰ هزار کیلومتری زمین رخ بدهد اعلام می‌کند.»

فضاپیمای ال‌آراو که در ۱۸ ژوئن ۲۰۰۹ راهی مدار ماه شد، تاکنون با هفت دستگاه نیرومندش گنجینه‌ای از داده‌ها گرد آورده و کمک‌ ارزشمندی به دانش ما از کره‌ی ماه کرده است.

نوآه پترو، دانشمند دستیار پروژه از گودارد ناسا می‌گوید: «برخورد یک شهابواره به دوربین زاویه‌باریک ال‌آراوسی به ما گوشزد می‌کند که فضاپیمای ال‌آراو همواره در معرض خطرهای فضایی است، و ارزش سرشت داده‌هایی که در ادامه‌ی پژوهش ماه برایمان فرستاده می‌شود را به ما یادآوری می‌کند.»
ویدیویی از لحظه‌ی ثبت تصویر همزمان با برخورد. اگر ویدیو اینجا اجرا نشد، می‌توانید آن را در کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان ببینید
---------------------------------------------
کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
NASA - Lunar Reconnaissance Orbiter - LRO - Lunar Reconnaissance Orbiter Camera - LROC - meteoroid - Narrow Angle Camera - NAC - Wide Angle Camera - Mark Robinson - ASU - School of Earth and Space Exploration - solar panel - antenna - vibration table - pinhead - chondrite meteorite - bullet - meteor - Malin Space Science System - John Keller - Goddard Space Flight Center - Greenbelt - Maryland - moon - Noah Petro - radiator

منبع: nasa

0 دیدگاه شما:

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه