صبح ۱۰ ژانویه ۱۹۴۶، در یک پایگاه نظامی کوچک و کموبیش متروک در نزدیکی ساحل نیوجرسی به نام کمپ ایوانز، گروه کوچکی از مهندسان مخابرات ارتش آمریکا یک آنتن راداری تغییر یافته متعلق به دوران جنگ را به سمت افق نشانه گرفتند و منتظر طلوع ماه ماندند.
ساعت ۱۱:۴۸ صبح، زمانی که ماه تازه از بالای درختان دیده میشد، آنها فرستنده را فعال کردند. یک پالس انرژی رادیویی از آنتن خارج شد، ۳۸۴ هزار کیلومتر فضای خالی را پیمود، به سطح ماه برخورد کرد و بخش بسیار کوچکی از آن دوباره به زمین بازگشت. دو و نیم ثانیه پس از ارسال هر پالس، نقطهای کمنور روی صفحه گیرنده ظاهر میشد و صدایی از بلندگو به گوش میرسید.
آن نقطه، آرامترین نخستین تماس تاریخ بود. تا آن زمان هیچ ساخته دست بشر به دنیایی دیگر برخورد نکرده بود و بشر از این موضوع آگاه نبود. اما حالا چنین اتفاقی افتاده بود و آن سیگنال بازگشته بود تا این موضوع را به ما اطلاع دهد.
مردی که شش سال منتظر ماند
این پروژه حاصل وسواس و پیگیری سرهنگ دوم جان دویت، مهندس رادیویی اهل نشویل بود که از سال ۱۹۴۰ تلاش کرده بود امواج رادیویی بازتابشده از ماه را شناسایی کند؛ اما تجهیزات آن زمان حتی به اندازه کافی توانمند نبودند.
جنگ این رؤیا را متوقف کرد، اما به شکلی غیرمستقیم بودجه و تجهیزات لازم برای تحقق آن را فراهم کرد. دویت در طول سالهای جنگ روی رادار کار کرد و تا سال ۱۹۴۵ مدیریت آزمایشگاه سیگنال ایوانز ارتش را بر عهده گرفت؛ جایی که انباری پر از تجهیزات مازاد جنگی داشت و مأموریتی در اختیارش بود که کاملاً با ایده قدیمی او همخوانی داشت.
هدف ارتش چندان شاعرانه نبود. مقامات میخواستند بدانند آیا سیگنالهای رادیویی میتوانند از یونوسفر، یعنی لایه باردار الکتریکی جو فوقانی که امواج رادیویی معمولی را به سمت زمین بازمیتاباند، عبور کنند یا نه.
موشکهای بالستیک در حال ظهور بودند و آینده ارتباط، ردیابی یا شنود اجسام خارج از جو به این بستگی داشت که آیا امواج رادیویی اصلاً میتوانند از جو خارج شوند یا خیر. بازتاب دادن یک سیگنال از ماه، مستقیمترین راه ممکن برای پاسخ به این پرسش بود.
دویت این پروژه را «پروژه دیانا» نامگذاری کرد؛ به افتخار الهه رومی ماه. او گروه کوچکی را تشکیل داد که والتر مکآفی، ریاضیدان و فیزیکدان آفریقاییآمریکایی نیز یکی از اعضای آن بود. محاسبات مکآفی درباره میزان بازتابپذیری ماه نقش مهمی در طراحی پروژه داشت، هرچند نقش او برای چندین دهه در سطح عمومی مورد توجه قرار نگرفت.
مهندسی با تجهیزات دورریختنی
تقریباً هیچچیز در پروژه دیانا از ابتدا برای این مأموریت ساخته نشده بود. اعضای تیم یک رادار استاندارد SCR-۲۷۱ را که در دوران جنگ برای شناسایی هواپیماها استفاده میشد، برداشتند و آن را برای توان بیشتر و عملکرد دقیقتر بازسازی کردند.
آنها دو قاب آنتن را به یکدیگر متصل کردند تا آرایهای شبیه فنر تخت و به اندازه یک تابلوی تبلیغاتی ایجاد شود. این مجموعه روی برجی نصب شده بود که فقط میتوانست در جهت افقی بچرخد و امکان تغییر زاویه عمودی نداشت.
همین محدودیت برنامه آزمایش را تعیین میکرد. آزمایش فقط در بازههای تقریباً ۴۰ دقیقهای هنگام طلوع و غروب ماه امکانپذیر بود؛ زمانی که ماه نزدیک افق قرار میگرفت و در محدوده دید ثابت آنتن قرار داشت.
قوانین فیزیک آنها را مجبور به انجام اقدامات افراطی کرده بود. قدرت یک پالس راداری با توان چهارم فاصله کاهش پیدا میکند و ماه هزاران برابر دورتر از هر هدفی بود که یک رادار تا آن زمان مجبور به شناسایی آن شده بود.
اعضای تیم هر ارسال را به یک پالس طولانی به مدت یکچهارم ثانیه تبدیل کردند، توان فرستنده را به حدود ۳۰۰۰ وات رساندند و گیرنده را روی محدودهای بسیار باریک از فرکانسها تنظیم کردند.
آنها حتی مجبور بودند تغییر فرکانس ناشی از اثر دوپلر را نیز اصلاح کنند؛ تغییری که به دلیل چرخش زمین و حرکت نیوجرسی به سمت ماه یا دور شدن از آن ایجاد میشد. بنابراین با تغییر هندسه موقعیت زمین و ماه، دائماً تنظیمات فرکانس را تغییر میدادند.
در طول هفتههای پایانی سال ۱۹۴۵ و آغاز سال جدید، آزمایش موفق نمیشد. سپس، سه روز پس از سال نو، با یک گیرنده تازه تعمیرشده، سرانجام پژواکها دریافت شدند و در ۱۰ ژانویه، این پژواکها بهصورت واضح و تکرارشونده دریافت شدند.
اعضای تیم بارها اجازه دادند ماه به آنها پاسخ دهد و تأخیر زمانی را ۲.۵ ثانیه اندازهگیری کردند؛ دقیقاً همان مقداری که با توجه به سرعت نور و مسافت رفتوبرگشت سیگنال میان زمین و ماه انتظار میرفت.
ارتش برای اطمینان از صحت نتایج، خبر را دو هفته مخفی نگه داشت و سپس در ۲۴ ژانویه ۱۹۴۶ آن را به جهان اعلام کرد.
این پژواک چه چیزی را ثابت کرد؟
روزنامهها این اتفاق را یک شگفتی توصیف کردند و واقعاً هم همینطور بود، اما اهمیت اصلی آن در پیامدهای فنی این آزمایش نهفته بود.
یونوسفر یک سقف نفوذناپذیر نبود. امواج رادیویی در فرکانسهای مناسب میتوانستند دو بار از آن عبور کنند و پس از طی این مسیر همچنان به اندازه کافی سالم باقی بمانند تا شناسایی شوند.
همین واقعیت ساده، پایه بسیاری از فناوریهایی شد که بعداً به وجود آمدند: ارتباطات ماهوارهای، ارسال داده از اعماق فضا، رادار سیارهای و در مجموع تمام ارتباطات رادیویی میان زمین و ماشینهایی که بشر به فضا فرستاد.
این پروژه همچنین پایهگذار یک علم جدید شد. اگر میشد امواج رادیویی را از ماه بازتاب داد، میشد همین کار را با دیگر دنیاها نیز انجام داد و از روی پژواکها اطلاعات به دست آورد.
علم رادار نجومی مستقیماً از همان آنتن شبیه فنر تخت پروژه دیانا رشد کرد و بعدها به دانشمندان کمک کرد چرخش زهره را اندازهگیری کنند، از سیارکها نقشه تهیه کنند و فاصلههای موجود در منظومه شمسی را با دقت بیشتری تعیین کنند.
این پروژه همچنین آغازگر سنتی شد که هنوز ادامه دارد. اپراتورهای رادیویی آماتور همچنان با بازتاب دادن سیگنالها از ماه با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند؛ روشی که «زمین-ماه-زمین» نام دارد و هر یک از این ارتباطات، بازسازی کوچکی از همان آزمایش تاریخی در صبح ژانویه در نیوجرسی است.
یازده سال پیش از آن بوق
بوق اسپوتنیک در اکتبر ۱۹۵۷ بهعنوان آغاز عصر فضا شناخته میشود و این موضوع کاملاً منطقی است؛ زیرا اسپوتنیک نخستین ساخته بشر بود که بهصورت فیزیکی به خارج از جو زمین فرستاده شد.
اما مقدمه عصر فضا زودتر و با یک سیگنال آغاز شده بود، نه یک ماهواره.
پیش از آنکه چیزی ساخته دست بشر به سوی دنیایی دیگر پرواز کند، چیزی که بشر ساخته بود با سرعت نور به دنیایی دیگر برخورد کرده و بازگشته بود.
محل کمپ ایوانز هنوز پابرجاست و مرکز علمی آنجا نیز نام این پروژه را بر خود دارد.
ماه نیز از آن زمان تاکنون به ما پاسخ داده است؛ ابتدا با پژواکها، سپس با کاوشگرها و بعد با ردپاهای انسان.
نخستین کلمه در این گفتوگوی طولانی، یک نقطه راداری بود که ۲.۵ ثانیه دیرتر بازگشت؛ سیگنالی که در یک صبح سرد توسط چند مهندس شنیده شد و نشان داد آسمان به روی بشر باز است.
