مأموریت سایکی (Psyche) ناسا در مهر ۱۴۰۲ به فضا پرتاب شد تا به ملاقات یک سیارک فلزی با همین نام برود. سیارک سایکی یک جرم فلزی-غنی است که احتمالاً بقایای هسته‌ی یک پیش‌سیاره (planetesimal) به شمار می‌آید؛ جرمی که لایه‌های بیرونی آن طی برخوردهای سهمگین از بین رفته و تنها هسته‌ی فلزی آن برجای مانده است. بر اساس برنامه‌ریزی‌ها، فضاپیما در سال ۲۰۲۹ به این سیارک خواهد رسید و در مدار آن قرار خواهد گرفت.
سفرهای میان‌سیاره‌ای طولانی و چندساله مانند مأموریت سایکی، تنها به پیمودن مسیر ختم نمی‌شوند. این فضاپیماها در طول راه باید کارهای آماده‌سازی متعددی انجام دهند. به همین دلیل، تیم مأموریت به طور دوره‌ای دوربین‌ها و ابزارهای علمی را آزمایش و کالیبره می‌کند. زمین، با درخشندگی و بازتاب نور خورشید، هدفی بسیار مناسب برای این آزمایش‌ها به شمار می‌آید.
در واقع، نوعی سنت در مأموریت‌های فضایی شکل گرفته است که در آن، فضاپیماها در مسیر خود به اعماق فضا، نیم‌نگاهی هم به زمین می‌اندازند. مأموریت کاسینی-هویگنس در راه زحل از زمین تصویربرداری کرد و وویجر ۱ نیز تصویر معروف «نقطه آبی کمرنگ» را در حین خروج از منظومه شمسی ثبت کرد.
نگاه سایکی به خانه؛ تصویری از زمین و ماه
ناسا اخیراً به فضاپیمای سایکی دستور داد تا به خانه نگاه کند و یکی از این آزمایش‌های دوره‌ای را انجام دهد. هدف، بررسی واکنش دوربین‌های دوگانه‌ی سایکی به نور خورشید بازتابیده‌شده بود؛ همان نوری که در نزدیکی سیارک سایکی با آن کار خواهند کرد.
دوربین‌ها در تاریخ ۲۰ و ۲۳ ژوئیه، با نوردهی‌های ۱۰ ثانیه‌ای، دو تصویر ثبت کردند: یکی نمایی نزدیک‌تر (Inset Image) و دیگری نمایی گسترده‌تر از زمینه (Context Image). در آن زمان، فاصله میان زمین و فضاپیما حدود ۲۹۰ میلیون کیلومتر بود.
ناسا همچنین علاقه دارد ابزار تصویربرداری چندطیفی (Multispectral Imager – MI) سایکی را روی اهدافی آزمایش کند که طیف بازتابی مشابه سیارک سایکی دارند. این کار باعث می‌شود عملکرد سایکی با داده‌های به‌دست‌آمده از تلسکوپ‌ها یا فضاپیماهای دیگر مقایسه شود و دقت نتایج افزایش یابد.
در مراحل قبلی، سایکی از مریخ و مشتری هم تصویربرداری کرده بود؛ اجرامی که در مقایسه با زمین سرخ‌تر هستند. این آزمایش‌ها برای اطمینان از عملکرد صحیح دوربین‌ها ضروری بودند.
ابزارهای علمی سایکی
ابزارهای علمی فضاپیمای سایکی شامل موارد زیر است:
- مغناطیس‌سنج (Magnetometer)
- طیف‌سنج پرتو گاما و نوترون (Gamma-Ray and Neutron Spectrometer)
- تصویربردار چندطیفی (Multispectral Imager – MI)
هدف دوربین چندطیفی، جمع‌آوری داده‌های زمین‌شناسی، توپوگرافی و ترکیبی از سطح سیارک است. این داده‌ها به پژوهشگران کمک خواهد کرد تا تصویر جامعی از تاریخچه‌ی سایکی ترسیم کنند و فرآیندهایی مانند برخوردها، فعالیت‌های تکتونیکی و شکل‌گیری سطح آن را بهتر بشناسند.
با ترکیب این داده‌ها با نتایج سایر ابزارها، دانشمندان می‌توانند بررسی کنند که آیا سایکی واقعاً هسته‌ی فلزی یک پیش‌سیاره‌ی از بین‌رفته است یا خیر. بدیهی است که برای رسیدن به این سطح از دقت، ابزارها باید با اهداف مختلف کالیبره شوند.
چرا سایکی اهمیت دارد؟
برخی شواهد نشان می‌دهد که سایکی ممکن است بازمانده‌ی مجموعه‌ای از برخوردها و تصادفات شدید در ابتدای شکل‌گیری منظومه شمسی باشد. این برخوردها لایه‌های بیرونی آن را جدا کرده و تنها هسته‌ی فلزی را باقی گذاشته‌اند.
اگر این فرض درست باشد، سایکی فرصتی منحصر‌به‌فرد برای مشاهده‌ی مستقیم یک هسته‌ی سیاره‌ای فراهم می‌کند؛ چیزی که تاکنون هیچ فضاپیمایی تجربه نکرده است. مطالعه‌ی آن می‌تواند به پرسش‌های اساسی درباره‌ی چگونگی شکل‌گیری زمین و دیگر سیارات سنگی پاسخ دهد.
در سال ۲۰۲۲، گروهی از پژوهشگران با استفاده از داده‌های تلسکوپ آلما (ALMA) سطح سایکی را مدل‌سازی و نقشه‌برداری کردند. آن‌ها دریافتند که سطح این سیارک ناهمگون (Heterogeneous) است و تنوع زیادی دارد. نتایج نشان داد سطح آن احتمالاً پوشیده از لایه‌ای نازک از خاک ریزدانه، سنگ بستر شکسته یا مواد سیلیکاتی است که روی سطح فلزی قرار گرفته‌اند. به عبارت دیگر، همه‌ی نشانه‌ها حکایت از جهانی دارند که در اثر برخوردهای سهمگین تکامل یافته است.
تصاویر آزمایشی و آینده‌ی مأموریت
تصاویر فعلی از زمین و ماه، آخرین تصاویر نخواهند بود. هنوز چهار سال تا رسیدن سایکی به مقصد باقی مانده و در این مدت، فضاپیما از اجرام دیگری در منظومه شمسی نیز تصویربرداری خواهد کرد تا ابزارهایش بیشتر کالیبره شوند.
جیم بل (Jim Bell)، مسئول ابزار تصویربرداری سایکی در دانشگاه ایالتی آریزونا، می‌گوید:
«پس از این، ممکن است نگاهی هم به زحل یا وستا داشته باشیم تا آزمایش دوربین‌ها ادامه پیدا کند. در واقع، ما مثل جمع‌آوری کارت‌های تبادل (Trading Cards) از اجرام مختلف منظومه شمسی عمل می‌کنیم و آن‌ها را وارد خط کالیبراسیون خود می‌کنیم تا مطمئن شویم نتایج صحیح به دست می‌آید.»
در کنار آزمایش دوربین‌ها، سایکی در ماه ژوئیه همچنین مغناطیس‌سنج و طیف‌سنج پرتو گاما و نوترون خود را نیز آزمایش کرد؛ آزمایش‌هایی که هر شش ماه یک بار تکرار می‌شوند. این آزمایش‌ها گرچه تصاویر دیدنی تولید نمی‌کنند، اما برای اطمینان از عملکرد ابزارها بسیار حیاتی هستند.
باب میز (Bob Mase)، مدیر پروژه مأموریت در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) در کالیفرنیای جنوبی، توضیح می‌دهد:
«ما در وضعیت عملیاتی کامل قرار داریم و همه چیز به خوبی پیش می‌رود. در مسیر برنامه‌ریزی‌شده هستیم تا در مه ۲۰۲۶ از کنار مریخ عبور کنیم و تمامی فعالیت‌های پیش‌بینی‌شده در مرحله‌ی پرواز میان‌سیاره‌ای با موفقیت در حال انجام است.»
جمع‌بندی
مأموریت سایکی یکی از ماجراجویانه‌ترین طرح‌های فضایی ناسا در دهه‌های اخیر است. اگر فرضیه‌ها درست باشند، این سیارک همان هسته‌ی باستانی یک سیاره‌ی ناتمام است؛ قطعه‌ای از تاریخ منظومه شمسی که در هیچ جای دیگر در دسترس نیست.
مشاهدات و داده‌های سایکی نه تنها رازهای شکل‌گیری این سیارک را آشکار خواهد کرد، بلکه شاید سرنخ‌هایی حیاتی از چگونگی تولد زمین و سیارات سنگی دیگر نیز به ما بدهد. در این مسیر، هر نگاه فضاپیما به زمین، ماه یا دیگر سیارات، گامی مهم برای آماده‌سازی ابزارهایی است که قرار است تاریخچه‌ی فلزی‌ترین جرم شناخته‌شده در منظومه شمسی را آشکار کنند.
