«ناسا» در یک پروژه هیجان‌انگیز، مگنتوسفر زمین را از ماه مطالعه می‌کند

«جهان‌صنعت»- ناسا قصد دارد به‌عنوان بخشی از ماموریت «آرتمیس»، تصویربردار پرتوی ایکس LEXI (Lunar Environment Heliospheric X-ray Imager) را به ماه بفرستد. این ابزار نخستین تصاویر از میدان مغناطیسی که زمین را در برابر تابش‌های خورشیدی محافظت می‌کند، ثبت خواهد کرد. LEXI یکی از ۱۰ محموله‌ای است که از طریق برنامه CLPS (خدمات تجاری حمل تجهیزات به ماه) ارسال خواهد شد. این ماموریت در ماه جاری میلادی (ژانویه)، با ماه‌نشین «بلو گوست» شرکت فایرفلای از مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا پرتاب خواهد شد. هدف این ماموریت درک پاسخ زمین به شرایط فضایی تحت‌تاثیر فعالیت‌های خورشیدی است. پس از فرود ماه‌نشین، ابزار LEXI فعال می‌شود، گرم شده و به‌سمت زمین تنظیم می‌شود. این ابزار به‌مدت 6روز تصاویری از پرتوهای ایکس که از لبه مگنتوسفر زمین منتشر می‌شوند، جمع‌آوری خواهد کرد. به گفته ناسا، این تصاویر نشان خواهند داد که میدان مغناطیسی زمین چگونه به آب‌وهوای فضایی و نیروهای کیهانی پاسخ می‌دهد، چگونه ذرات باردار خورشیدی را به درون خود راه می‌دهد و باعث شکل‌گیری شفق‌ها می‌شود و نیز چه تاثیری بر زیرساخت‌های فضایی دارد.
«برایان والش»، فیزیکدان فضایی دانشگاه بوستون و محقق اصلی LEXI، می‌گوید: «ما در تلاشیم تا تصویری کلی از محیط فضایی زمین به دست آوریم. بسیاری از مباحث فیزیک می‌توانند پیچیده یا سخت باشند و نیاز به سال‌ها آموزش تخصصی داشته باشند اما این علم قابل‌مشاهده است.» در این ماموریت، LEXI پرتوهای ایکس با انرژی کم را ثبت می‌کند. هنگامی که باد خورشیدی به میدان مغناطیسی زمین برخورد می‌کند، پرتوهای ایکس کم‌انرژی در مرز مگنتوسفر- که به آن مگنتوپاز گفته می‌شود- ایجاد می‌شوند. اخیرا پژوهشگران توانسته‌اند این پرتوهای ایکس را از طریق ترکیبی از مشاهدات ماهواره‌ها و دیگر ابزارها شناسایی کنند اما در این ماموریت، کل ناحیه مگنتوپاز در میدان دید LEXI قرار خواهد داشت. روی زمین، تیم LEXI به‌صورت شبانه‌روزی تغییرات مگنتوسفر از جمله انقباض و انبساط آن را در واکنش به شدت باد خورشیدی ردیابی خواهند کرد. «هیونجو کانر»، اخترفیزیکدان مرکز پرواز فضایی گادرد ناسا و مدیر پروژه LEXI، توضیح می‌دهد: «ما انتظار داریم برای نخستین بار، شاهد تنفس مگنتوسفر باشیم؛ وقتی باد خورشیدی بسیار قوی باشد، مگنتوسفر منقبض می‌شود و به‌سمت زمین فشار می‌آورد و هنگامی که باد خورشیدی ضعیف‌تر باشد، مگنتوسفر منبسط می‌شود.»
LEXI همچنین رویدادهای اتصال مجدد مغناطیسی را ثبت خواهد کرد. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که خطوط میدان مغناطیسی زمین در مگنتوسفر با خطوط میدان باد خورشیدی هم‌راستا می‌شود و ذرات پرانرژی به ‌دام ‌افتاده در مگنتوسفر تحت‌تاثیر میدان قوی ایجاد شده، به‌سمت قطب‌های زمین حرکت می‌کنند. این داده‌ها به دانشمندان کمک خواهد کرد تا بفهمند آیا این پدیده‌ها همزمان در نقاط مختلف رخ می‌دهند یا به‌صورت پیوسته یا ناپیوسته اتفاق می‌افتند. ذرات خورشیدی که وارد جو زمین می‌شوند، شفق‌های قطبی زیبا و خیره‌کننده ایجاد می‌کنند اما می‌توانند به ماهواره‌ها آسیب بزنند یا سبب اختلال در شبکه‌های برق زمینی شوند. کانر می‌گوید: «ما می‌خواهیم بفهمیم طبیعت چگونه عمل می‌کند و با این فهم، می‌توانیم از زیرساخت‌های فضایی خود محافظت کنیم.» این ماموریت، اولین سفر LEXI به فضا نیست. در گذشته تیمی در گادرد، از جمله والش، این ابزار را که در آن زمان STORM نام داشت، برای آزمایش فناوری شناسایی پرتوی ایکس با انرژی کم در میدان دید وسیع طراحی کردند. در سال ۲۰۱۲، STORM به فضا پرتاب شد و تصاویر پرتوی ایکس را ثبت کرد و سپس به زمین بازگشت. این ابزار یک دهه در ویترین مرکز گادرد قرار داشت، تا اینکه ناسا فراخوانی برای پروژه‌های CLPS با بودجه و زمان محدود اعلام کرد. والش به یاد این ابزار افتاد و تصمیم گرفت دوباره از آن استفاده کند: «ما شیشه را شکستیم- البته نه به معنای واقعی- و ابزار را بازسازی و تعمیر کردیم. این ابزار به ما امکان می‌دهد که به گذشته نگاه کنیم و تصویر جهانی که تاکنون نداشتیم، به‌دست آوریم. برخی از اجزای قدیمی، مانند ادوات اپتیکی، تعویض شدند اما ابزار به‌طور کلی در وضعیت خوبی قرار داشت. این ابزار اکنون آماده پرواز مجدد است.»
CLPS با هدف حمایت از رشد صنعت فضایی و پشتیبانی از اکتشافات بلندمدت، خدمات تجاری حمل تجهیزات به ماه را توسعه می‌دهد. ناسا به‌عنوان مشتری اصلی CLPS، قصد دارد در آینده پروازهای متعددی به ماه داشته باشد. گادرد به‌عنوان همکار اصلی علمی در پروژه LEXI فعالیت دارد و مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا در آلاباما، توسعه 7 مورد از 10 محموله CLPS را که در فضاپیمای بلوگست قرار دارد، مدیریت می‌کند.