Το 2022 ήταν χρονιά γεμάτη συναρπαστικά διαστημικά νέα. Οι επιστήμονες έστειλαν επιτυχώς στο Διάστημα το πιο δυνατό διαστημικό τηλεσκόπιο που έχει κατασκευαστεί ποτέ – το οποίο μάς προσέφερε ήδη φαντασμαγορικές εικόνες -, ενώ η αποστολή Αρτεμις Ι έβαλε τα θεμέλια για την επιστροφή του ανθρώπου στη Σελήνη. Παράλληλα, η Κίνα αποκτάει ξεχωριστό ρόλο στο Διάστημα, αφού ολοκλήρωσε την κατασκευή ενός νέου διαστημικού σταθμού, ο οποίος θα φιλοξενήσει εκατοντάδες επιστημονικά πειράματα. Σε αυτό το αφιέρωμα παρουσιάζουμε μερικές από τις πιο σημαντικές αποστολές που έλαβαν χώρα τη χρονιά που φεύγει, οι οποίες σκιαγραφούν τον σημαντικό ρόλο που θα διαδραματίσει η παρουσία του ανθρώπου στο Διάστημα τα επόμενα χρόνια.
Ενας νέος διαστημικός σταθμός είναι γεγονός
Τον περασμένο Οκτώβριο ολοκληρώθηκε η… διαστημική συναρμολόγηση του κινεζικού Διαστημικού Σταθμού που φέρει το όνομα «Tiangong Space Station». Με την ολοκλήρωση του διαστημικού σταθμού η Κίνα αποκτά στο Διάστημα μια πλατφόρμα η οποία αναμένεται να φιλοξενήσει περισσότερα από 1.000 επιστημονικά πειράματα, τα οποία θα συμπεριλαμβάνουν την ανάπτυξη φυτών και τη μελέτη βιολογικών ιστών σε συνθήκες μικροβαρύτητας και υπό την επίδραση της κοσμικής ακτινοβολίας. Για να πραγματοποιηθούν τα πειράματα που σχεδιάζονται, ο διαστημικός σταθμός έχει 20 μίνι εργαστήρια, τα οποία είναι εξοπλισμένα με λέιζερ, ψυκτικούς χώρους όπου μπορούν να διατηρούνται διάφορα δείγματα σε θερμοκρασία -80 βαθμών Κελσίου, συσκευές που χρησιμοποιούν τη φυγόκεντρο δύναμη για να διαχωρίσουν συστατικά των ρευστών αλλά και ένα ατομικό ρολόι. Για να ολοκληρωθεί ο διαστημικός σταθμός χρειάστηκε η συναρμολόγηση τριών διαφορετικών τμημάτων, το τελευταίο από τα οποία «κούμπωσε» στον σταθμό τον περασμένο Οκτώβριο. Ομάδες αστροναυτών μεσολαβούσαν στη συναρμολόγηση κάθε κομματιού, ενώ στα τέλη του περασμένου Νοεμβρίου ο διαστημικός σταθμός υποδέχθηκε τρεις ακόμα αστροναύτες, οι οποίοι πραγματοποίησαν απαραίτητους χειρισμούς για την ολοκλήρωση της συναρμολόγησης και ξεκίνησαν την πρώτη σειρά πειραμάτων. Ο κινεζικός διαστημικός σταθμός αναμένεται να λειτουργήσει για 15 χρόνια, ενώ το μέγεθός του είναι μικρότερο από αυτό του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (International Space Station – ISS) και θα μπορεί να φιλοξενεί τρεις αστροναύτες. Ωστόσο, οι δύο διαστημικοί σταθμοί έχουν παρόμοιες δυνατότητες για τη διεξαγωγή πειραμάτων.
Η ολοκλήρωση του «Tiangog» σηματοδοτεί μια νέα εποχή στην παρουσία της Κίνας στο Διάστημα, αφού μέχρι σήμερα τα επιστημονικά πειράματα στο Διάστημα πραγματοποιούνταν μόνο στον ISS. Σε αυτόν δεν έχουν πρόσβαση επιστήμονες από κινεζικά ακαδημαϊκά ιδρύματα, εξαιτίας της αμερικανικής νομοθεσίας η οποία δεν επιτρέπει στη NASA να δώσει το πράσινο φως για τη συμμετοχή της Κίνας στις μελέτες του ISS. Αν και δεν είναι ξεκάθαρο εάν αστροναύτες από άλλες χώρες θα μπορούν να μεταβούν στον κινεζικό διαστημικό σταθμό, η Κίνα έχει καλέσει ήδη επιστήμονες από όλον τον κόσμο να συμμετέχουν στα πειράματα που θα σχεδιάζονται με πρωτοβουλία των κινέζων επιστημόνων. Πάντως, η λειτουργία του «Tiangog» αποκτά ιδιαίτερα στρατηγική σημασία, αφού πρόσφατα και με αφορμή τις γεωπολιτικές εξελίξεις η Ρωσία δήλωσε ότι το 2024 θα αποσυρθεί από τον ISS, κάτι που – εάν συμβεί – αναμένεται να δυσχεράνει τη λειτουργία του άλλοτε κραταιού διαστημικού σταθμού. Παρ’ όλα αυτά, ο σχεδιασμός της NASA θέλει τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό να λειτουργεί μέχρι τα τέλη του 2030.
Αξίζει να σημειωθεί ότι νωρίτερα μέσα στον χρόνο και κατά τη διάρκεια της αποστολής των τμημάτων του σταθμού στο Διάστημα είχαν προκληθεί αντιδράσεις από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα, η οποία προσήπτε στην Κίνα ότι δεν είχε λάβει τα κατάλληλα μέτρα ώστε να αποτρέψει πιθανή πτώση απομειναριών των πυραύλων που χρησιμοποίησε σε κατοικημένες περιοχές.
James Webb, αστείρευτη πηγή «μαγικών» εικόνων
Το 2022 ήταν η χρονιά που το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb Space Telescope (JWST) έφτασε στον προορισμό του και ξεκίνησε να «βλέπει» το Σύμπαν με μια διαφορετική ματιά. Αυτό έγινε εφικτό επειδή οι παρατηρήσεις πραγματοποιούνται στο φάσμα του υπέρυθρου φωτός, κάτι το οποίο επιτρέπει στους επιστήμονες να βλέπουν πίσω από τη σκόνη και τα αέρια που υπάρχουν στο Διάστημα και να αποτυπώνουν λεπτομέρειες των αστρονομικών σωμάτων οι οποίες δεν είναι παρατηρήσιμες στο ορατό φάσμα του φωτός. Επιπλέον, λόγω ενός φαινομένου που ονομάζεται μετατόπιση προς το ερυθρό, το υπέρυθρο φως μπορεί να γίνει μάρτυρας κοσμολογικών φαινομένων τα οποία συνέβησαν δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι οι επιστήμονες μπορούν να κάνουν ένα ταξίδι στο παρελθόν και να δουν τη γέννηση των γαλαξιών ή των αστέρων και να παρατηρήσουν ένα πλήθος φαινομένων με σκοπό να κατανοήσουν τον τρόπο με τον οποίο εξελίχθηκε το Σύμπαν. Οι φωτογραφίες που δόθηκαν στη δημοσιότητα λίγες ημέρες μετά την έναρξη λειτουργίας του τηλεσκοπίου έδωσαν μόνο μια μικρή εικόνα από το «παράθυρο» στο Σύμπαν που άνοιξε το James Webb. Οι καινούργιες φωτογραφίες επιβεβαιώνουν τις δυνατότητες του νέου τηλεσκοπίου. Μία χαρακτηριστική φωτογραφία αποτυπώνει τους «Πυλώνες της Δημιουργίας» (Pillars of Creation), σύννεφα σκόνης και αερίων μέσα στα οποία δημιουργούνται καινούργια αστέρια. Η φωτογραφία δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά το 1995 και είχε ληφθεί από το ιστορικό τηλεσκόπιο Hubble. Η καινούργια έκδοση της φωτογραφίας αποτυπώνει με πολλές λεπτομέρειες τον πλούτο των άστρων που κρύβονται πίσω από τα νεφελώματα και θα βοηθήσει τους ερευνητές να αναθεωρήσουν τα μοντέλα τους για τον σχηματισμό των άστρων, προσδιορίζοντας με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια τις ποσότητες αερίου και σκόνης στην περιοχή και κατανοώντας βαθύτερα τον τρόπο με τον οποίο τα αστέρια σχηματίζονται μέσα στα νέφη σκόνης κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών.
Αλλες φωτογραφίες, όπως αυτή του Γαλαξία Phantom (Phantom Galaxy), συνδυάζουν τις δυνατότητες τόσο του James Webb όσο και του Hubble, το οποίο μπορεί να πραγματοποιεί παρατηρήσεις σε ένα τμήμα του υπεριώδους και στο ορατό φάσμα φωτός. Η φωτογραφία αυτή απεικονίζει σε τρία φάσματα φωτός τον γαλαξία Phantom, έναν γαλαξία ο οποίος απέχει 32 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Η θέση του συγκεκριμένου γαλαξία ως προς τη Γη τον καθιστά ιδανικό στόχο παρατήρησης από τους αστρονόμους, οι οποίοι μελετούν την προέλευση και τη δομή του σπειροειδούς γαλαξία. Οι παρατηρήσεις του James Webb αποκάλυψαν επίσης τα χαρακτηριστικά ενός πρωτοαστέρα, ενός πολύ νεαρού δηλαδή αστέρα που συγκεντρώνει ακόμα μάζα από το νέφος που το περιβάλλει. Τα χαρακτηριστικά αυτά είναι ορατά μόνο στο υπέρυθρο φάσμα του φωτός και ως εκ τούτου μπορούν να παρατηρηθούν μόνο από το τηλεσκόπιο James Webb. Τα νέφη τα οποία βρίσκονται γύρω από τον νεαρό αστέρα σχηματίζουν μία κλεψύδρα, την οποία οι αστρονόμοι ονόμασαν «Φλογερή Κλεψύδρα» (Fiery Hourglass), ενώ το φως που εκπέμπεται από τον αστέρα τονίζει το ανάγλυφο των νεφών.
Η Αρτεμις επιτέλους έφυγε για το μεγάλο ταξίδι!
Επειτα από συνεχόμενες αναβολές λόγω τεχνικών προβλημάτων, η αποστολή Αρτεμις Ι ξεκίνησε τον περασμένο Νοέμβριο. Η συγκεκριμένη αποστολή ανοίγει τον δρόμο επιστροφής του ανθρώπου στη Σελήνη, αυτή τη φορά σε πιο μόνιμη βάση. Ο βασικός στόχος του πρώτου μέρους της αποστολής Αρτεμις είναι να δοκιμαστούν τα επιμέρους συστήματα του διαστημικού σκάφους Orion, του πυραύλου SLS (Space Launch System), καθώς και της υποδομής η οποία υποστήριξε την εκτόξευση. Ο πύραυλος SLS μπορεί να μεταφέρει περισσότερους από 27 τόνους υλικού στο Διάστημα, ενώ επιτρέπει στο διαστημικό σκάφος Orion να αγγίξει την ταχύτητα των 24.500 μιλίων την ώρα. Το Orion βρίσκεται στην κορυφή του πυραύλου SLS και συμπεριλαμβάνει την κάψουλα η οποία θα «φιλοξενήσει» στις μελλοντικές αποστολές τους αστροναύτες που θα ταξιδέψουν στη Σελήνη. Το διαστημικό σκάφος Orion έκανε επί 15 ημέρες μία καλά σχεδιασμένη διαδρομή γύρω από τη Σελήνη, φτάνοντας σε σημεία που δεν έχει ξαναφτάσει ανθρώπινη αποστολή. Επειτα, πλησίασε τη Σελήνη φτάνοντας μόλις 127 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνειά της. Στις 11 Δεκεμβρίου, η κάψουλα επέστρεψε στη Γη και με την υποστήριξη ειδικά σχεδιασμένων αλεξιπτώτων προσθαλασσώθηκε με επιτυχία στον Ειρηνικό Ωκεανό στο ύψος του Σαν Ντιέγκο. Από την καινούργια χρονιά η NASA θα επιλέξει το πλήρωμα που θα στελεχώσει την αποστολή Αρτεμις ΙΙ, η οποία θα ακολουθήσει παρόμοια διαδρομή με αυτήν της Αρτεμις Ι και δεν θα προσσεληνωθεί. Ο άνθρωπος αναμένεται να πατήσει ξανά στην επιφάνεια της Σελήνης το 2025, με ένα πλήρωμα που αυτή τη φορά θα συμπεριλαμβάνει μία γυναίκα και έναν μη λευκό αστροναύτη.
Το μέγεθος του σκάφους DART το οποίο προσέκρουσε στον αστεροειδή Δίμορφο δεν ξεπερνούσε αυτό ενός οικιακού καταψύκτη, έχοντας διαστάσεις 1,2 επί 1,3 επί 1,3 μέτρα.
Η επιτυχία του Dart
Η αποστολή DART (Double Asteroid Redirection Test), η οποία ολοκληρώθηκε τον περασμένο Σεπτέμβριο, αποτέλεσε το πρώτο βήμα των επιστημόνων για να αναπτύξουν μια ολοκληρωμένη μέθοδο «πλανητικής άμυνας» έναντι των αστεροειδών.
Τι έδειξαν όμως τα πρώτα αποτελέσματα που συνέλεξαν οι επιστήμονες; «Η αποστολή DART πραγματοποίησε με πλήρη επιτυχία την αποστολή της προσκρούοντας με μεγάλη ταχύτητα στον μικρό αστεροειδή Δίμορφο, ο οποίος περιφέρεται γύρω από τον αστεροειδή Δίδυμο με περίοδο 11 ώρες και 55 λεπτά» σημειώνουν στο ΒΗΜΑ-Science με κοινή τους δήλωση οι έλληνες ερευνητές που συμμετείχαν στην αποστολή, Γιώργος Βουγιατζής, Μένιος Τσιγάνης και Ιωάννης Γκόλιας. «Ηταν το πρώτο πείραμα πλανητικής άμυνας με τη μέθοδο της πρόσκρουσης για την “αλλαγή πορείας” ενός αστεροειδούς. Μετά την πρόσκρουση η περίοδος μειώθηκε κατά 32,5 δευτερόλεπτα, μία μεταβολή η οποία ήταν μεγαλύτερη από την αναμενόμενη για μια ανελαστική σύγκρουση. Αυτό υποδηλώνει μια σημαντική μεταφορά ορμής στα θραύσματα τα οποία εκτινάχθηκαν κατά τη σύγκρουση. Το νέφος που δημιούργησαν τα θραύσματα και η πορεία τους καταγράφηκαν πολύ καθαρά από τηλεσκόπια, καθώς και την κάμερα του μικροδορυφόρου LICIA, η οποία είχε απελευθερωθεί πριν από την πρόσκρουση από το σκάφος DART. Συνολικά, η κινητική πρόσκρουση DART ήταν εξαιρετικά αποτελεσματική στην εκτροπή του αστεροειδούς Δίμορφου. Η έρευνα σήμερα στρέφεται στη μελέτη της συνοχής της ύλης στον Δίμορφο και των ταλαντώσεων της φάσης του (ως προς τον Δίδυμο) που προκάλεσε η πρόσκρουση».
Οπως σημείωσε σε δηλώσεις του στον ιστότοπο του γαλλικού ερευνητικού φορέα CNRS ο δρ Πατρίκ Μισέλ, διευθυντής Ερευνών στο Αστεροσκοπείο της Κυανής Ακτής και επιστημονικός υπεύθυνος της αποστολής «Hera» που θα ακολουθήσει, η αποστολή ήταν επιτυχημένη επίσης επειδή οι επιστήμονες κατάφεραν να χτυπήσουν ένα αντικείμενο διαμέτρου 160 μέτρων για το οποίο είχαν προηγουμένως ελάχιστες γνώσεις, όπως το μέγεθός του και την ταχύτητά του. Αυτό είναι πολύτιμο επειδή εάν κάποια στιγμή στο μέλλον πράγματι ένας αστεροειδής απειλήσει τη Γη, οι επιστήμονες δεν θα έχουν τον χρόνο να μελετήσουν αναλυτικά τα χαρακτηριστικά του.
Επιπλέον, είναι εξαιρετικά θετικό ότι με αφορμή την αποστολή κινητοποιήθηκαν και συντονίστηκαν εκατοντάδες επιστημονικά όργανα από όλα τα μέρη του πλανήτη αλλά και του Διαστήματος – είναι ενδεικτικό ότι στην εκτίμηση του αποτελέσματος της πρόσκρουσης συμμετείχαν και τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και James Webb. Πριν από τη σύγκρουση, οι επιστήμονες είχαν δημιουργήσει μοντέλα τα οποία προσομοίωναν την πρόσκρουση και παρουσίαζαν διάφορα σενάρια για το αποτέλεσμα.
Ωστόσο, δεν μπορούσαν να είναι σίγουροι για την έκβαση της αποστολής, λόγω των ιδιαίτερων ιδιοτήτων των αστεροειδών. Για να κατανοήσει κανείς την ιδιαιτερότητα των αστεροειδών, αρκεί να σκεφτεί ότι, αν και αυτοί δείχνουν να αποτελούνται από συμπαγείς όγκους, στην πραγματικότητα μπορεί να αποτελούνται από «βράχους» με πολύ μικρή συνοχή. Ετσι, όταν ένα σώμα προσκρούσει επάνω τους, δεν μπορεί ακόμη να προβλεφθεί με ακρίβεια η συμπεριφορά τους.
