ناسا:  أسطولًا من البالونات يمكن أن يكشف عن الأعمال الداخلية لكوكب الزهرة

ناسا:  أسطولًا من البالونات يمكن أن يكشف عن الأعمال الداخلية لكوكب الزهرة

مصر ايهاب محمد زايد 

لقد كان علم الزلازل منتشرًا في كل مكان على الأرض منذ عقود، وقد قدمت مهمات مثل InSight مؤخرًا نفس البيانات عن داخل المريخ .

إن فهم الأعمال الداخلية للكوكب هو المفتاح لفهم جيولوجيته ومناخه. ومع ذلك، فإن الأعمال الداخلية لكوكب الزهرة ، الذي يمكن القول إنه أقرب الكواكب الشقيقة لنا، ظلت لغزا.

ربما لا تساعد سحابة حمض الكبريتيك ودرجات حرارة السطح الحارقة. لكن سيدهارث كريشنامورثي من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا ودانيال بومان من مختبر سانديا الوطني يعتقدان أن لديهما الحل – استخدام أجهزة قياس الزلازل المعلقة بالبالونات.

وكما ذكرنا سابقًا، كانت الفكرة موجودة منذ فترة . ومع ذلك، قد يبدو الأمر غير بديهي – أليس من الضروري عادةً وضع أجهزة قياس الزلازل على الأرض لاكتشاف شيء ما؟

أجهزة قياس الزلازل التقليدية تفعل ذلك، نعم. ومع ذلك، هناك نوع آخر من أجهزة قياس الزلازل أصبح الآن أكثر قبولًا.

يقوم مقياس الزلازل دون الصوتي بمراقبة موجات الضغط دون الصوتي الناتجة عن النشاط الزلزالي المنقول عبر وسط آخر غير الأرض – مثل الغلاف الجوي.

يتمتع كوكب الزهرة بالكثير من الأجواء التي يمكن التنقل فيها، لذا فهو يبدو مكانًا مثاليًا لاستخدام التكنولوجيا.

والأفضل من ذلك، أنه في أعلى طبقته السحابية يعد أحد الأماكن في النظام الشمسي الأكثر تشابهًا مع البيئة على الأرض، ولهذا السبب كان هناك الكثير من الأفكار لتشكيل “مدن سحابية” على كوكب الزهرة.

قرص مضغوط بالون

تصوير فني لبالون مزود بجهاز استشعار في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. (ناسا / مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا)

ليس من الضروري بناء مدينة بأكملها لمجرد استضافة بعض أجهزة الاستشعار التي تجمع البيانات دون الصوتية، لذا فإن بالونًا على ارتفاع عالٍ سيخدم هذا الغرض بشكل جيد. وهذا يحل أحد أصعب التحديات في استكشاف كوكب الزهرة، وهو تطوير المواد التي يمكنها البقاء على سطحه.

أنفقت ناسا ملايين الدولارات على تطوير أجهزة استشعار مقوية للإشعاع يمكنها تحمل الضغط ودرجات الحرارة غير العادية على السطح.

ولكن حتى هذه الأجهزة مبسطة نسبيًا، لذا فإن جهاز الاستشعار الذي يتم تثبيته عالياً عند درجة حرارة وضغط معقولين لن يتطلب أي جهود تطوير إضافية لحالة الاستخدام المحددة هذه.

وهذا يطرح السؤال الواضح – كيف ستنتقل الإشارة من الأرض إلى أجهزة الاستشعار العائمة في الغلاف الجوي؟

الزلازل (أو الزلازل، كما في هذه الحالة) تسبب أصواتًا تصم الآذان، والتي تنتقل بعد ذلك عبر الغلاف الجوي بترددات منخفضة. ويمكن للميكروفونات الحساسة، مثل تلك الموجودة في البالون، قراءة هذه الإشارات.

تم إجراء مثل هذه التجربة مؤخرًا على الأرض، حيث تمكن ميكروفون يعمل بالموجات فوق الصوتية من التقاط إشارات من زلزالين بقوة 7.3 و7.5 درجة، على الرغم من بعدهما بمقدار 3000 كيلومتر عن مركز الزلازل في طبقة الستراتوسفير.

باستخدام هذه التجربة كنموذج، يمكن للباحثين تطوير نظام مماثل لاستخدامه على كوكب الزهرة، مع التغييرات المرتبطة اللازمة لبيئة هذا الكوكب المعين.

كما أنه كان أبعد بكثير من التجارب السابقة التي أجريت باستخدام أجهزة قياس الزلازل بالموجات فوق الصوتية، وأقرب بكثير من المسافة الفعلية التي يمكن أن يكون عليها أي جهاز استشعار من مركز الزلزال.

يعد كوكب الزهرة خيارًا مثيرًا للاهتمام بشكل متزايد للاستكشاف – ويشرح فريزر السبب.

ومع ذلك، لا يزال هناك الكثير من التحديات.

الأول هو أننا لم نتمكن من إطلاق مهمة منطاد إلى كوكب الزهرة بنجاح على الإطلاق، ناهيك عن مهمة تحتوي على أجهزة قياس الزلازل الحساسة.

ثانيًا، في حالة تجربة الأرض، كان لدينا “حقيقة أساسية”، أي أن الباحثين عرفوا من مصادر أخرى أن هناك زلزالًا يحدث عندما تلقوا الإشارة.

نظرًا لعدم وجود أجهزة استشعار أخرى قادرة على توفير هذا التحقق من الصحة على كوكب الزهرة، فمن المرجح أن يضطر الباحثون إلى التكهن بشأن سبب وجود نمط معين في البيانات – يمكن أن يكون زلزالًا كوكبيًا، أو ربما تدافع البالون بطريقة معينة.

بالإضافة إلى ذلك، تعتبر الزلازل التي تزيد قوتها عن سبع درجات كبيرة هنا على الأرض، وليس من الواضح ما إذا كانت أجهزة قياس الزلازل يمكنها التقاط زلازل أصغر، حتى هنا على كوكبنا الأصلي.

قد يكون لكوكب الزهرة نفس نطاق النشاط الزلزالي الناتج، أو قد يكون أكثر نشاطًا ولكن بكثافة أقل، مما يجعل اكتشاف الزلازل الأقل قوة أولوية.

التقط فريق مختبر الدفع النفاث هزات ارتدادية منخفضة بلغت قوتها 4.2 درجة، إلا أن المنطاد كان عند تلك النقطة أقرب بكثير من بضعة آلاف من الكيلومترات.

يعد استخدام التقنيات التي تم تطويرها على الأرض في استكشاف الفضاء فكرة جيدة دائمًا، ويبدو أن هذه طريقة جديدة لاستخدام أجهزة قياس الزلازل هذه بطريقة جديدة.

ومع ذلك، حتى الآن، لا توجد خطط لمهمة تستخدم هذه الميزات، على الرغم من ما يقرب من اثنتي عشرة مهمة مخطط لها إلى كوكب الزهرة في المستقبل القريب.

في الوقت الحالي، سيتعين علينا الانتظار لفهم الأعمال الداخلية لأقرب كوكب شقيق لنا.

 الكون اليوم