سفر انسان‌ به تیتان

خبرگزاری علم و فناوری آنا، مریم فخیمی؛ به تازگی یونیورس‌تودی امکان اعزام انسان را به سیاره زهره و قمر یخی مشتری (به نام اروپا) بررسی کرده است. با وجود شرایط خشن محیطی در هر دو جرم، مأموریت‌های سرنشین‌دار به این جهان‌های استثنایی می‌تواند در آینده امکان‌پذیر باشد. در این نوشتار بررسی خواهیم کرد که آیا تیتان بزرگترین قمر زحل، می‌تواند مکانی مناسب برای فرستادن انسان در آینده باشد یا خیر.
تیتان فاقد تغییرات دمایی شدید و فشار هوای خردکننده مانند زهره یا تشعشعات شدید در قمر اروپا است. بنابراین، آیا باید انسان‌ها را به تیتان، دومین قمر بزرگ منظومه‌شمسی بفرستیم؟
دکتر جیسون بارنز، استاد گروه فیزیک دانشگاه آیداهو دراین باره می گوید: «تیتان بعد از زمین دومین مکان امن در منظومه شمسی است.توسط اتمسفری متراکم از تشعشعات کیهانی محافظت می‌شود و فشار جوی 1.5 برابر زمین دارد. ویژگی‌های خاص این قمر را می‌توان توسط انسان‌ها کشف کرد.»
دکتر بارنز علاوه بر حضور در گروه فیزیک دانشگاه آیداهو، از محققان ماموریت دراگون‌فلای ناسا نیز است. ناسا در ماموریت دراگون‌فلای، یک هواگرد بالگردان رباتیک را به سطح تیتان، بزرگ‌ترین قمر زحل می‌فرستد. این مأموریت، شیمی پیش‌زیستی و سکونت‌پذیری فرازمینی را مطالعه خواهد کرد.
 
اگرچه دراگون‌فلای عمیق‌ترین اکتشافات را در سطح تیتان انجام خواهد داد، اما اولین فضاپیمایی نیست که روی سطح تیتان فرود می‌آید؛ این افتخار نصیب کاوشگر هویگنس آژانس فضایی اروپا است که در ژانویه 2005 روی سطح تیتان فرود آمد و تقریباً تا 90 دقیقه پس از لمس کردن سطح، قبل از اینکه باتری آن تمام شود، داده‌هایی به زمین ارسال کرد. علاوه بر این، فضاپیمای کاسینی ناسا بین سال‌های 2004 تا 2017 تیتان را به طور عمیق مورد مطالعه قرار داد.

با وجود تمام اکتشافات رباتیکی که پیشتر در جاهای دیگر انجام شده، ماموریت‌های سرنشین‌دار چه مزیتی نسبت به ماموریت‌های رباتیک دارد؟
دکتر بارنز می‌گوید:«نظیر مریخ، حضور انسان می‌تواند اکتشافات را سریع‌تر از روبات‌ها پیش برد. علاوه بر این، اگر حیات یا شیمی پیش‌زیستی در تیتان یافت شود، با حضور انسان می‌توان بدون خطر انتقال آلودگی به زمین، چنین حیاتی را مطالعه کرد.  در نهایت، به دلیل ایمنی، تیتان یک هدف اصلی برای سکونت طولانی مدت انسان است، زیرا ما در حال پیش‌روی در منظومه شمسی هستیم.»
دکتر بارنزدرباره ماموریت‌های مداری به تیتان می‌گوید:«ماموریت‌های مداری سرنشین‌دار از نظر علمی ارزش چندانی ندارد. مدارگردهای رباتیک کارهای بزرگی انجام می‌دهند و تجربه نشان داده است که سنجش از دور توسط انسان هیچ مزیتی نسبت به ربات‌ها ندارد. اما یک ماموریت سطح‌نشین انسانی بلندمدت – با قابلیت حرکت در سطح- می‌تواند دنیای جدیدی به روی علم بگشاید.»

در ماموریت‌های سرنشین‌دار می‌توان بررسی‌های دقیقی درباره شیمی پیش‌زیستی تیتان، بیوشیمی، شیمی آلی و چگونگی تاثیر کوتاه‌مدت و بلندمدت جو تیتان، دریاها و دریاچه‌های متان مایع  بر چنین واکنش‌های شیمیایی را انجام داد. با این حال، زندگی بر سطح تیتان با چالش‌های بی شماری نیز همراه خواهد بود. در حالی که تیتان به خوبی در برابر تشعشعات مضر خورشید محافظت می‌شود، سطح آن به طور غیرقابل تحملی سرد و بسیار تاریک است. دمای سطح آن تا منفی 179 درجه سانتیگراد اندازه‌گیری شده است و سطح تیتان در مقایسه با زمین تنها 0.1 درصد از نور خورشید را دریافت می‌کند. 
تیتان چگونه می‌تواند چالش‌های بیشتری را برای کاشفان انسانی در سطح ایجاد کند؟
دکتر بارنزمی‌گوید:«از جمله این چالش‌ها مولکول‌های ارگانیکی است که در تیتان وجود دارد، این مولکول‌ها می‌توانند برای خدمه سرطان‌زا باشند، اگر برای جلوگیری از ورود آن‌ها به زیستگاه تلاش نشود. یکی دیگر از چالش‌های موجود، تولید برق است – شما باید یک راکتور هسته‌ای با خود بیاورید، زیرا هیچ راه طبیعی برای تولید نیروی مورد نیاز برای هدایت اکتشافات خدمه وجود نخواهد داشت.»
علاوه بر چالش‌های زندگی در سطح تیتان، نگرانی بعدی مسافت زیاد و مدت طولانی سفر به منظومه زحل و اقمار آن است، زیرا ماموریت‌های قبلی به زحل چندین سال طول کشیده است، حتی ماموریت‌های مستقیم.
به عنوان مثال، فضاپیمای پایونیر 11 ناسا در سال 1973 به فضا پرتاب شد و پس از پرواز از کنار مشتری، شش سال و نیم طول کشید تا به زحل برسد. تنها چند سال بعد، فضاپیمای وویجر 1 و وویجر 2 ناسا در سال 1977 به فضا پرتاب شدند و به ترتیب به سه سال و دو ماه و چهار سال زمان نیاز داشتند تا پس از انجام پرواز از کنار مشتری به زحل برسند.
در حالی که مأموریت کاسینی ناسا عمیق‌ترین تحقیقات را در مورد زحل و قمرهای متعدد آن انجام داد، با گذر از کنار زهره، پس از کمک گرفتن از گرانش زمین و مشتری، به شش سال و نه ماه زمان نیاز داشت تا به زحل برسد.
در حال حاضر، سریع‌ترین فضاپیمایی که به زحل رسیده، فضاپیمای نیوهورایزنز ناسا است که در مسیر مستقیم به سوی پلوتو، به دو سال و چهار ماه برای رسیدن به سیاره زحل نیاز داشت. بنابراین، حتی اگر مأموریت انسانی مسیر مستقیمی را به سمت تیتان طی کند، حداقل دو سال طول می‌کشد تا به مقصد برسد. این زمان طولانی می‌تواند هر گونه عملیات تامین یا نجات یک ماموریت انسانی به سوی تیتان را مختل کند.
دکتر بارنز می‌گوید: «زمان سفر به قدری طولانی خواهد بود که چنین ماموریتی یک کار بسیاربزرگ است. اگرچه فضانوردان در سطح تیتان از تشعشعات در امان خواهند بود، اما زمانی که در بخش داخلی منظومه شمسی هستند، در معرض طوفان‌های آسیب‌زای خورشیدی قرار خواهند گرفت. آن‌ها آنقدر از خانه دور می‌شوند که در صورت خرابی سیستم‌هایشان، امکان نجات وجود نخواهد داشت، بنابراین باید پشتیبان‌های زیادی همراه داشته باشند.»
آیا هرگز انسان را به تیتان خواهیم فرستاد؟ آیا ما از یک ماموریت روباتیک مانند داگون‌فلای بیشتر خواهیم آموخت، چنین ماموریتی در مورد زندگی و کار در جایی دورتر از زمین چه چیزی به ما خواهد آموخت؟ 
پاسخ این سوالات را زمان و علم مشخص خواهد کرد.