حمیده احمدیان راد
چرا بشر فضا را کاوش می کند؟
با تلاش برای فهم منظومه شمسی، سیاره خودمان زمین و منشأ زندگی، به بعضی از اساسی ترین پرسش ها درباره وجود و آفرینش پاسخ داده می شود. به این ترتیب متوجه می شویم از کجا آمده ایم و به کجا می رویم. این کار فایده های عملی هم دارد. این موضوع برای کشورهایی که در این زمینه کار می کنند به پیشرفت علم و فناوری و به ابداعات تکنولوژیکی کمک می کند. در نتیجه کیفیت زندگی روی زمین بهتر می شود. بسیاری از فناوری های جدید که از این راه به دست می آید به شکل محصولات و اطلاعات در می آیند که کیفیت زندگی روی زمین را بهبود می بخشند. به عنوان مثال پیشرفت در کار مشاهده زمین به دانشمندان اجازه می دهد تا تغییرات آب و هوایی و چرخه اقیانوس های زمین را بازبینی کنند، آب و هوا را پیش بینی کنند و به کشتی ها و هواپیماها در پیدا کردن مسیرشان یاری برسانند.
از طرفی محققان از این طریق می توانند بهتر درباره زمین مطالعه کنند. از نقطه مناسب در فضا ما می توانیم از سیاره مان فهمی به دست آوریم که هرگز روی زمین به دست نمی آید. ماهواره هایی که در فضا هستند به دانشمندان کمک می کنند تا الگوهای بزرگ و تغییرات در آب و هوا، جو زمین و اقیانوس های زمین را بفهمند و به همان ترتیب ارتباط مکانیکی زمین با خورشید را درک کنند. با استفاده از مدل های تغییرات نقشه کره زمین در اقیانوس ها، شامل جریانات آب و هوایی کنونی، امواج، بادها، یخ، دما و موجودات در حال زندگی در آب محققان می توانند حوادث آب و هوایی خطرناک مثل سیل ها، خشکسالی و توفان ها را پیشگویی کنند و تأثیر مخرب آنها را بر مردم کاهش دهند.
فناوری های دیگر تاکنون به ایجاد یک شبکه ارتباطات جهانی که برای زندگی مدرن لازم است کمک کرده اند.
چه چیزی لایه ازون را سوراخ می کند و این سوراخ را بزرگ تر می کند؟
اوزون، بیشتر اشعه ماورای بنفش مضری که از خورشید ساطع می شود را در استراتوسفر زمین -لایه یا قسمتی از جو واقع در شش تا 30 مایلی (ده تا 50 کیلومتری) بالای سطح زمین- جذب می کند. به این ترتیب فقط بخشی از خطرناک ترین اشعه های ماورای بنفش، به سطح زمین می رسند. مردم با مواد شیمیایی (به نام کلروفلوروکربن ها) که در بعضی از دستگاه ها و ماشین ها مورد استفاده قرار می گیرد به لایه ازون صدمه می زنند. بین سال های 1978 و 1993 آژانس حمایت از آب و هوا به تدریج قوانینی را پایه گذاری کرد که براساس آن سی اف سی ای را که در اسپری ها، یخچال ها و دیگر دستگاه ها و فرایندهای صنعتی کاربرد دارند کنار گذاشته شود. در هر حال به نظر می رسد که میزان صدمه به لایه ازون واقعاً در حد یک سوراخ نیست اما میزان قابل توجهی از لایه اوزون در قسمت های بالای جو از بین رفته. اما هیچ سند قابل ارایه ای وجود ندارد که نشان دهد سطوح ازون تا حد ایجاد یک سوراخ زیان دیده باشد. به هر حال دانشمندان هشدار می دهند که ما هنوز نتوانسته ایم سطوح ازون را ترمیم کنیم.
آیا کلاه های یخی قطب ذوب می شوند؟
یخ قطب در بعضی از مناطق در حال ذوب شدن است در حالی که در مناطق دیگر در حال ضخیم تر شدن است. در قطب شمال وسعت یخ دریا برای بیش از یک دهه در حال کمتر شدن بوده است در حالی که این یخ در حال باریک شدن هم بوده است. روی خشکی پاسخ کمی پیچیده تر می شود. برای مثال صفحه یخ روی گرینلند، رو به داخل و در مناطق مرتفع تر، یخ در حال ضخیم تر شدن است در حالی که در پیرامون و در ارتفاعات پایین تر یخ در حال عقب نشینی است. همچنین به نظر می رسد که صفحه های یخ در قطب جنوب در مناطق داخل قاره در حال ضخیم شدن است در حالی که در حاشیه و مناطقی مثل غرب قطب جنوب یخ در حال باریک شدن و عقب نشینی است. جواب این پرسش که “در اثر گرم شدن کره زمین چه اتفاقی برای یخ قطب رخ می دهد” واقعاً خیلی بیشتر از فقط ذوب شدن است.
آیا سطح دریاها بالا می رود؟
بله. سطح دریاها به طور متوسط دو میلی متر در سال در بیش از یک قرن گذشته بالا آمده است. اما این نسبت به سه میلی متر در سال در دهه گذشته هم رسیده است. دانشمندان عقیده دارند که حدود یک سوم آبی که بالا می رود به افزایش گرما و حرارت زمین مربوط است. همین طور که اقیانوس ها گرم می شوند، گسترش پیدا می کنند. اما دلیل بالا رفتن یک سوم دیگر سطح دریاها، ذوب شدن یخ صفحات یخ و یخرودهای روی گرینلند و قطب جنوب و هزاران یخرود در اطراف جهان است که در طول دهه ها در حال کم شدن بوده اند. دلیل بالا رفتن یک سوم باقیمانده آب در حال حاضر محاسبه نشده و دانشمندان سخت در حال حل معمای آن هستند.
بالا رفتن سطح دریاها می تواند تندبادهای دریایی و دیگر توفان های خطرناک تر را به خصوص برای مردمی که در سواحل زندگی می کنند به همراه آورد. کشورهایی که شامل بنگلادش و هلند و حتی ایالات متحده آمریکا هستند، با خطر بالا آمدن سطح دریاها و به زیر آب رفتن سواحلشان مواجهند. تندبادهای دریایی مرگبار “ریتا” و”کاترینا” که در سال 2005 ساحل گلف در آمریکا را به ویرانه ای تبدیل کرد نمونه ای از این خطرات است.
چرا آسمان آبی است؟
یکی از ذرات ریزی که هوا را پرمی کنند ایروسول ها یا افزونه ها (ذرات جامد یا معلق در یک گاز) هستند که نور را در طول موج های آبی (اندکی بهتر از نورهایی که طول موج های بلندتر دارند، مثل نور قرمز) پراکنده می کنند. بنابراین موقعی که ما به آسمان نگاه می کنیم، نوری که مستقیماً از خورشید به ما می رسد را نمی بینیم، اما نوری که به وسیله ایروسول ها در زوایای بزرگ بین ذرات و نور خورشید پراکنده شده را می بینیم. این نتیجه اش رنگ آبی است.
آیا از فضا می توان تأثیر بشر روی آب و هوای زمین را مشاهده کرد؟
بله. از حدود 700 کیلومتری بالای زمین، ماهواره ها نشان می دهند که بشر از راه های مختلف بر آب و هوای زمین اثرگذاشته. ماهواره ها نشان می دهند که شهرهای ما با روند رو به افزایشی رشد می کنند. در حالی که جنگل ها ویران شده اند تا خانه برای سکونت بشر و جاده ها و مزارع ساخته شود. انسان ها به طور متوسط هر سال 175 میلیون جریب جنگل و علفزار را می سوزانند. در قرن گذشته، انسان ها حدود 40 درصد سطح زمین را از حالت طبیعی اش خارج کرده اند. از آن بیشتر ما هر سال میلیون ها تن گازهای آلاینده را به داخل جو رها می کنیم. بنابراین ترکیب شیمیایی جو را تغییر می دهیم و آب و هوای کره را تحت تأثیر قرار می دهیم. برده شدن خاک و مواد شیمیایی از خشکی به رودخانه ها و در امتداد خطوط ساحلی رنگ آب را تغییر می دهد و بر زندگی آبزیان اثر می گذارد. همه این تغییرات و نیز شواهد خیلی بیشتری از تأثیرات بشر روی آب و هوای زمین، از فضا قابل مشاهده است.
آیا سازمان های فضایی مثل ناسا درباره سیارک های بزرگی که به زمین برخورد می کند اطلاعاتی دارند؟
نه. سیارک ها و ستاره های دنباله دار به طور اتفاقی با زمین برخورد می کنند و آنها می دانند که تنها که برخوردهای بالقوه می تواند سمی برای زندگی روی زمین باشد. احتمال این که زمین به وسیله یک سیارک بزرگ مورد برخورد قرار بگیرد خیلی خیلی کم است، اما نتایج چنین برخوردی می تواند ویرانگر و منهدم کننده باشد. دانشمندان به طور دایم با استفاده از تلسکوپ های قدرتمند منظومه شمسی را به دنبال تهدیدهای احتمالی بررسی می کنند تا احتمال برخورد سیارک هایی که از نزدیک زمین عبور می کنند را ارزیابی کنند. محققان چشمشان به سیارک آپوفیز است. ممکن است که این سیارک در سال 2036 با زمین برخورد کند. ستاره شناسان هنوز تخمین هایشان را در مورد این که چگونه ممکن است چنین برخوردی صورت بگیرد سبک و سنگین می کنند. اگر چه احتمال برخورد خیلی کم است، اما محققان هیچ زمانی را از دست نمی دهند تا تعیین کنند که در صورتی که تخمین های جدید حاکی از تهدید باشد بهترین واکنش در مقابل سیارک چیست.
من چیزی را شبیه به یک ستاره شلیک شده دیدم، اما به نظر می رسد که در نور درخشان سبزی منفجر شد. آن چه بود؟
ممکن است یک شهاب در حال انفجار با نوری درخشان بوده است. حادثه ای که به نام بلید شناخته می شود. (بلید یک شهاب بزرگ است که در جو منفجر می شود.) بروز بولیدها نسبتاً عادی است. حدود دو بار در سال بخش هایی از یک شهاب با چنین انفجاری به زمین می افتند.
چه موقع خورشید می میرد؟
خورشید یک ستاره کوتوله زرد است. این قبیل ستاره ها حدود ده میلیارد سال زندگی می کنند و به آهستگی هیدروژنی را که از آن تشکیل شده اند می سوزانند. هنگامی که سوخت هیدروژن تمام می شود، خورشید به آهستگی سرد می شود و به غول قرمز تبدیل می شود. حتی بعدتر به یک کوتوله سفید سرد که کوچک تر از زمین است تبدیل می شود. از آنجایی که خورشید تا حالا پنج میلیارد سال از عمرش را گذرانده دانشمندان حدس می زنند که در اواسط عمرش باشد.
سنگ های ماه از چه تشکیل شده اند؟
مثل سنگ های بازالت و گرانیت بر روی زمین، سنگ های ماه هم حاوی آلومینیوم، منیزیوم و سیلیکون هستند. بعضی از سنگ های ماه به وسیله فضانوردان آپولو جمع آوری شده اند که در موزه فضا و هوای ملی آمریکا نگه داری می شوند.
سیارات چه تعداد ماه و چه تعداد حلقه دارند؟
در مورد سیاره های دور، دانشمندان هنوز در حال شمارشند. اما آخرین آمار عبارت است از:
تیر (عطارد): بدون حلقه، بدون ماه
ناهید: بدون حلقه، بدون ماه
زمین: بدون حلقه، یک ماه
مریخ: بدون حلقه، دو ماه
مشتری: سه حلقه، 63 ماه
زحل: 14 حلقه، 36 ماه
اورانوس: 11 حلقه، 27 ماه
نپتون: چهار حلقه، 13 ماه
سیاره کوتوله پلوتون: بدون حلقه، سه ماه
چرا مریخ سرخ است؟
سیاره سرخ، رنگش را از آهنی که در خاکش اکسید شده به دست آورده که رنگش قرمز است.
آب و هوای مریخ چطور است؟
سرد (به طور متوسط 53- درجه سانتی گراد یا 64- درجه فارنهایت) و بادخیز (سرعت بادهای سطح مریخ به بیش از 40 متر در ثانیه یا 80 مایل در ساعت می رسد) است.
مشخص است که برای زندگی انسان مناسب نیست. جو مریخ بیشتر از دی اکسید کربن (95.3 درصد)، نیتروژن (2.7 درصد) و آرگون (1.6 درصد) تشکیل شده.
چه موقع ناسا فضاپیمای سرنشین دار به مریخ می فرستد؟
شیفتگی بشر به سیاره سرخ تاریخچه ای طولانی دارد، در میان دانشمندان و محققان هم همین طور است. اما رسیدن به مریخ به ابزار بی شمار، پول و قوه آفرینندگی انسان نیاز دارد. زمانی که برای اولین بار هیأت تحقیقاتی بشری به مریخ برود به کشف های محققان روباتیک، پیشرفت تکنیک های تخفیف دادن خطرات مریخ، پیشرفت در ظرفیت ها برای نگه داری و حفاظت از کشفیات و منابع قابل دسترس بستگی دارد.
من شنیده ام که پلوتون واقعاً سیاره نیست. آیا این طور است؟
این سیاره به تازگی از رده سیارات اصلی منظومه شمسی خارج شده و عنوان سیاره کوتوله گرفته. البته پلوتون بحث های زیادی را در حوزه های ستاره شناسی عامه پسند به وجود آورده است. اما ستاره شناسان حرفه ای فکر نمی کنند که این مسئله این قدرها هم جالب باشد. چون که مردم قضایا را به این صورت تعریف می کنند که یک چیزی این طوری هست یا این طوری نیست. در حالی که قوانین جهان همیشه چیزها را طوری طراحی نمی کند تا دقیقاً در داخل تعریف ها بگنجند.
قبل از بیگ بنگ یا انفجار بزرگ چه چیزی وجود داشته؟
جواب ساده این است که هیچ چیزی وجود نداشته. دانشمندان با این ایده موافقند که جهان نزدیک به 14 میلیارد سال قبل شروع شده. اما از آنجایی که به نظر می رسد زمان و فضا هم از آن موقع شروع شده باشند، “وجود” قبل از بیگ بنگ به صورتی ملموس هیچ معنی ای ندارد.
اگر با تلسکوپ به یک سیاره که 50000 سال نوری از ما دور است نگاه کنیم آیا ما واقعاً در حال به گذشته نگاه می کنیم؟
جواب بله است. زیرا که ثانیه نوری، فاصله ای است که نور در یک ثانیه می پیماید. از آنجایی که نور از میان فضا با سرعت حدود 300000 کیلومتر در یک ثانیه عبور می کند، یک دقیقه نوری مساوی است با حدود 18 میلیون کیلومتر. بنابراین یک سال نوری تقریباً ده تریلیون کیلومتر است. خورشید بیش از هشت دقیقه نوری از ما فاصله دارد. موقعی که شما به پلوتون از میان یک تلسکوپ نگاه می کنید، واقعاً پنج ساعت قبل را می بینید. این به خاطر فاصله ای است که نور می پیماید تا به ما برسد. موقعی که ما به یک ستاره نگاه می کنیم که 50000 سال نوری از ما فاصله دارد، در واقع به چیزی نگاه می کنیم که 50000 سال در زمان عقب است. همان طور که تلسکوپ و دیگر فناوری ها به ما اجازه می دهند تا بیشتر به داخل فضا برویم، آنها همچنین به ما اجازه می دهند تا تاریخ جهان را نیز ببینیم.
آیا اسناد مربوط به وجود حیات در خارج از زمین از مردم پنهان می شود؟
نه. برعکس. تحقیق برای زندگی در فراتر از زمین مشتاقانه ادامه دارد. زیست شناسان ستاره شناس، منشأ، توزیع و آینده زندگی در جهان را مطالعه می کنند و سیارات و ماه هایی را که ممکن است حالا در آنها حیات وجود داشته باشد یا زمانی در آنها حیات وجود داشته است را جست و جو می کنند. برای گرفتن پاسخ این سؤال مشکل، زیست شناسان ستاره شناس به عقایدی در مورد زیست شناسی مولکولی، علم سیاره شناسی، زمین شناسی ستاره شناسی و غیره نیاز دارند.
سیاه چاله چیست؟
سیاه چاله ها نقاط متراکم غیر معمولی در فضا هستند. دانشمندان باور دارند که آنها موقعی به وجود می آیند که یک ستاره بزرگ متراکم می شود و به یک نقطه کوچک تر از یک الکترون تبدیل می شود. این همان سیاه چاله است. با چنین جرم زیادی در این فضای بسیار کوچک، جاذبه به قدری زیاد می شود که هیچ چیز حتی نور نمی تواند از آن فرار کند.
چه کلاس هایی باید در دانشگاه بگذرانم تا جزو نیروی ناسا شوم؟
کارکنان ناسا هزاران نفر از افرادی هستند که که پیشینه و مهارت های متنوعی دارند. از کارشناسی در رایانه، فیزیک و علم زندگی و مهندسی تا آنهایی که در زمینه ارتباطات بازرگانی و علمی استعداد دارند. داشتن پایه قوی درعلوم پایه، شامل ریاضیات، زیست شناسی و علم فیزیک می تواند شما را برای تصمیم گیری درباره این که چه حوزه ای از تحقیقات بیشتر مورد علاقه تان است و استعدادتان در کجاست یاری برساند.
آیا می توان یک کپی از نظریه های تحقیقی رد شده یا تأیید شده در ناسا را به دست آورد؟
پیشنهادهای رد شده جزو اموال عمومی ناسا نیستند و ما کتابخانه ای نداریم که آنها را در اختیار دیگران قرار دهیم. پیشنهاد های رد شده متعلق به محققانی هستند که آنها را ارایه کرده اند. اما در مورد پیشنهاد های موفق ناسا نمی تواند آنها را منتشر کند اما این پیشنهادات می توانند بر اساس قانون آزادی اطلاعات مورد تقاضا قرار بگیرند. اگر چنین تقاضایی به ناسا برسد با کسی یا پیمانکاری که پیشنهاد از طرف او رسیده تماس گرفته می شود تا تصمیم بگیرد که می خواهد چه بخش هایی را در اختیار کسی که درخواست کرده قرار دهد. اگر او موافق افشای پیشنهاد باشد، پیشنهاد آزاد است.
مهندسان و افراد فنی چگونه می توانند به گزارشات فنی ناسا دست پیدا کنند؟
اطلاعات فنی را با در دسترس قرار می دهد. NASA Technical Report Server
آیا تصاویر ناسا واقعاً رنگی هستند، یا به وسیله هنرمندان دستکاری می شوند؟
بسیاری از تصاویری که به وسیله تلسکوپ های روی زمین یا از فضا به ناسا می رسد، به وسیله کارشناسان به مقدار کمی تغییر داده می شود تا به بینندگان کمک کند بفهمند چه چیزی می بینند. این دستکاری اغلب شامل اضافه کردن رنگ های مختلف است تا به نمایش تفاوت بین فازهای مختلف ماده یا انرژی کمک کند. انتقال رنگ های قرمز، سبز و آبی به تصاویری که به وسیله تلسکوپ اشعه ایکس می رسد ممکن است تصویری را ایجاد کند که چشم های هیچ بشری نتواند آن را ببیند. اما در همان موقع سایه روشن هایی که به روش علمی ایجاد می شود آن را واضح می کند.
ستاره شناسان باور دارند که باید رنگ نمایش دهنده برای بسیاری از تصاویر حوادث مربوط به حوزه ستاره شناسی مورد استفاده قرار بگیرد. به علاوه این که کم جلوه بودن عکس ها توانایی آنها را برای مشاهده این حوادث کاهش می دهد. با همین دیدگاه، عکس های ماهواره ای از جغرافیای زمین و اشکال زیست شناسی بومی را بهتر می توان تقسیم بندی کرد و با استعمال مدبرانه رنگ برای نمایش تفاوت ها در دما، عرض جغرافیایی و ترکیب جوی پدیده ها بیشتر هم قابل فهم می شود.