Παρά τις πολυάριθμες διαστημικές αποστολές που έχει πραγματοποιήσει η ανθρωπότητα από την αυγή της διαστημικής εποχής, μπορεί κανείς να εντοπίσει σοβαρές ελλείψεις σε ότι αφορά τις γνώσεις μας για το ηλιακό σύστημα και τα αστρονομικά αντικείμενα που το απαρτίζουν. Ενδεικτικά αναφέρεται πως μόλις 2 χρόνια νωρίτερα το κινεζικό διαστημικό σκάφος Chang’e-4 πραγματοποίησε την πρώτη προσελήνωση διαστημικού σκάφους στην αθέατη πλευρά της Σελήνης στην ιστορία της ανθρωπότητας· ενώ απέχουμε αρκετά έτη διαστημικής τεχνολογικής προόδου από μία απόπειρα προσέγγισης της ηλιακής ατμόσφαιρας πέραν του ενός εκατομμυρίου χιλιομέτρων.
Μία κοινή εσφαλμένη πεποίθηση είναι ότι έχουμε πραγματοποιήσει αρκούντως μεγάλο αριθμό διαστημικών αποστολών ώστε πλέον να κατέχουμε ολοκληρωμένη γνώση για τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Κάτι τέτοιο απέχει πολύ από την πραγματικότητα. Είμαστε σε θέση μόνο υποθέσεις να πραγματοποιήσουμε για τη σύσταση και τα πολυποίκιλα φαινόμενα των ανεξερεύνητων δορυφόρων του Δία και του Κρόνου, ενώ μόλις πρόσφατα ερευνητές προέβλεψαν μέσω μαθηματικών υπολογισμών την ύπαρξη μετα-ποσειδώνιου πλανήτη (ο λεγόμενος πλανήτης Χ), ο οποίος τοποθετείται μάλιστα αρκετά μακρύτερα από την τροχιά του Πλούτωνα.
Σε μία απόπειρα να επεκτείνουν τη σφαίρα της γνώσης και της κατανόησής μας για το ηλιακό σύστημα οι ερευνητές της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA) σε συνεργασία με την Ιαπωνική Υπηρεσία Εξερεύνησης Αεροδιαστήματος (JAXA), σχεδίασαν, και εν τέλει έθεσαν σε εφαρμογή, την υπό εξέλιξη αποστολή στον πλανήτη Ερμή με την ονομασία BepiColombo, με στόχο την ενδελεχή μελέτη του εγγύτερου στον Ήλιο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος. Πρόκειται για την τρίτη, μόλις, αποστολή προσέγγισης του πλανήτη σε διεθνές, και την πρώτη σε Ευρωπαϊκό επίπεδο.
Προς τη διαστημική ακτινογραφία του πλανήτη Ερμή
Η αποστολή BepiColombo αναμένεται να διαφωτίσει τους επιστήμονες σχετικά με σκιώδη ζητήματα που αφορούν τη δομή, τη σύσταση και τη μορφολογία του πλανήτη Ερμή, καθώς και τα πολυποίκιλα φυσικά φαινόμενα που παρουσιάζει, αλλά και να απαντήσει στα καίρια ερωτήματα που έθεσαν οι δύο προκάτοχοί του.
Το ηλιακό σύστημα θεωρείται ότι δημιουργήθηκε μέσα από ένα γιγάντιο περιστρεφόμενο νέφος αστρικού υλικού. Μέσω της μελέτης της σύστασης του εδάφους και της εξελικτικής κατάστασης του Ερμή οι ερευνητές ευελπιστούν να εξάγουν συμπεράσματα για τη φύση αυτού του πρωταρχικού νέφους και κατ’ επέκταση για την προέλευση του ηλιακού συστήματος. Επιπλέον, οι μελέτες αυτές θα οδηγήσουν στην κατανόηση της εξελικτικής πορείας του πλανήτη κατά τα τελευταία 4,5 δισεκατομμύρια που ακολούθησαν τον σχηματισμό του ηλιακού συστήματος. Τα συμπεράσματα που θα εξαχθούν θα έχουν ευρύτερη ισχύ, καθώς θα αφορούν στη γενικότερη κατηγορία συστημάτων με πλανήτες που εντοπίζονται σε κοντινή απόσταση από το άστρο τους.
Η εσωτερική δομή του Ερμή αποδείχτηκε ιδιόμορφη για έναν πλανήτη με τα φυσικά χαρακτηριστικά του. Τα ευρήματα της αποστολής πιθανόν να διαλευκάνουν το μυστήριο της δομής, της δημιουργίας και της συντήρησης του υπέρπυκνου πυρήνα του πλανήτη και να οδηγήσουν σε συμπεράσματα σχετικά με την ύπαρξη ή μη, ρευστού τμήματος και την επίδρασή αυτού στη μαγνητική δραστηριότητα του πλανήτη. Επιπλέον, θα εξεταστεί αν η ηφαιστειακή και γεωλογική δραστηριότητα που φαίνεται πως είχε αναπτύξει ο πλανήτης κατά τα αρχικά στάδια της δημιουργίας του, διατηρείται μέχρι και σήμερα. Θα επιχειρηθεί ακόμα η λεπτομερής χαρτογράφηση των κρατήρων που εκτείνονται σε όλη την επιφάνεια του μέσω της εξαγωγής της επιφανειακής κατανομής, του αριθμού και της χημικής και γεωλογικής τους σύστασης.
Στις προσδοκίες των ερευνητών σε ότι αφορά τη συγκεκριμένη αποστολή, προστίθεται και η πληρέστερη κατανόηση του φαινομένου της μετάπτωσης του περιηλίου της τροχιάς του Ερμή. Κατά την περιφορά τους γύρω από τον πλανήτη τα δύο διαστημικά οχήματα της αποστολής θα είναι σε θέση να ελέγξουν κατά πόσο η καμπύλωση του χωροχρόνου (αποτέλεσμα της μάζας και του ισχυρού πεδίου βαρύτητας του Ήλιου στην περιοχή) ευθύνεται πράγματι για την μετακίνηση του περιηλίου της του πλανήτη, ως απόρροια της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας.
Στο στόχαστρο των οργάνων της αποστολής αναμένεται να μπει και η υποτυπώδης ατμόσφαιρα που διατηρεί ο πλανήτης. Θα μελετηθεί λοιπόν εξονυχιστικά, με στόχο τον προσδιορισμό της ακριβούς δομής και προέλευσής της, αλλά και την εξαγωγή συμπερασμάτων για την δυναμική της εξέλιξη. Στους κρατήρες των μόνιμα σκοτεινών τμημάτων του πλανήτη συντηρούνται, όπως προαναφέρθηκε, περιοχές με υψηλές συγκεντρώσεις πάγου. Τα ζήτημα λοιπόν της προέλευσης, αλλά και της σύστασή τους (ποσοστό σε νερό ή ύπαρξη άλλων χημικών στοιχείων) θα απασχολήσουν τα διαστημικά όργανα της αποστολής. Τέλος, η θέση των διαστημικών σκαφών θα τους επιτρέψει να παρατηρήσουν τη διαπλανητική σκόνη που προέρχεται από κομήτες, αστεροειδείς και άλλα περιπλανώμενα βραχώδη αντικείμενα του ηλιακούς συστήματος, αλλά και να μελετήσει την επίδραση της ηλιακής δραστηριότης στο εγγύς (στον Ήλιο) μεσοπλανητικό διάστημα.
Οι διαστημικές αποστολές στο στόχαστρο
Αναμφίβολα η αποστολή στον Ερμή θα εφοδιάσει τους επιστήμονες με ευρήματα ανεκτίμητης αξίας, που αφορούν τον ίδιο τον πλανήτη και όχι μόνο. Η αποστολή όμως εντάσσεται σε ένα ευρύτερο πλαίσιο πολυδάπανων διαστημικών προγραμμάτων, τα οποία παραδοσιακά πυροδοτούν κριτική στάση από μερίδα τόσο της κοινωνίας, όσο και της ερευνητικής κοινότητας ως προς την αναγκαιότητά τους ή ως προς το ισοζύγιο οφέλους-κόστους, ιδιαίτερα συνυπολογίζοντας τον σημαντικό αριθμό αποτυχιών, το κόστος των οποίων μετρήθηκε συχνά σε ανθρώπινες ζωές.
Η ιστορία της διαστημικής εξερεύνησης βρίθει τέτοιων παραδειγμάτων. Από το διαστημικό σκάφος της αποστολής Challenger, το οποίο εξερράγη έπειτα από μία αλυσιδωτή αντίδραση δυσλειτουργιών της τουρμπίνας οδηγώντας στον θάνατο και τα 7 μέλη του πληρώματος στιγμές μετά την απογείωσή του από το ακρωτήριο του Canaveral στις 28 Ιανουαρίου του 1986, μέχρι το πιο πρόσφατο του διαστημικού σκάφους Columbia, το οποίο αποσυναρμολογήθηκε βίαια κατά την είσοδο του στη γήινη ατμόσφαιρα το 2003, σκοτώνοντας το σύνολο του πληρώματος. Στις παραπάνω τραγωδίες προστίθεται ένας μεγάλος αριθμός δυνητικά θανατηφόρων ατυχημάτων που περιλαμβάνουν αστοχίες στον σχεδιασμό, όπως διαρροές δηλητηριώδους αερίου σε θαλάμους, και διαρροές υγρών στο εσωτερικό διαστημικών στολών, αλλά και τραυματισμούς κοσμοναυτών που οφείλονταν σε απρόσμενα φυσικά φαινόμενα, όπως η πλήξη της κεφαλής του διαστημικού σκάφους της σεληνιακής αποστολής Apollo 12 από κεραυνούς στιγμές πριν από την εκτόξευσή του. Οι ζημιές που προκλήθηκαν, αν και αμελητέες κατά την αρχική εκτίμηση, είχαν ως αποτέλεσμα την ανώμαλη προσθαλάσσωση του σκάφους κατά την επιστροφή του και την ταυτόχρονη πλήξη του από ισχυρό θαλάσσιο κύμα.
Μέρος της συνολικής κριτικής εστιάζει επίσης στα υπέρογκα ποσά που δαπανώνται στα εθνικά διαστημικά προγράμματα των ισχυρότερων χωρών εις βάρος του δημοσίου χρήματος, παρά τη συμμετοχή ιδιωτικής πρωτοβουλίας, σε συνδυασμό με την ύπαρξη ενός διόλου ευκαταφρόνητου ποσοστού αποτυχιών. Ανατρέχοντας σε πρόσφατα παραδείγματα συναντάμε, κατά τη διάρκεια του έτους 2019, την πρόσκρουση στην επιφάνεια της Σελήνης του ρομποτικού εξερευνητικού οχήματος Beresheet της Ισραλινής Διαστημικής Υπηρεσίας (ISA), την έκρηξη διαστημικής κάψουλας του προγράμματος SpaceX, Crew Dragon κατά τη διενέργεια στατικών ελέγχων και τη προστριβή στην επιφάνεια της Σελήνης του ινδικού ρομποτικού οχήματος Vikram που είχε σχεδιαστεί με σκοπό να ερευνήσει τα αποθέματα πάγου νερού στον νότιο σεληνιακό πόλο.
Παραδείγματα, όμως, που σκιαγραφούν τις πολλαπλές προκλήσεις που αντιμετωπίζουν τα διαστημικά προγράμματα, και που εν τέλει τροφοδοτούν την κριτική, μπορεί να αντλήσει κανείς και από επιτυχημένες αποστολές όπως εκείνη του BepiColombo. Παρότι ξεκίνησε και εξελίσσεται με επιτυχία συνάντησε, όπως όλες οι μακρόπνοες αποστολές, αρκετές δυσκολίες μέχρι την εκτόξευσή του σκάφους της αποστολής στις 20 Οκτωβρίου του 2018. Ενδεικτικά, η έναρξη της αποστολής έλαβε χώρα με καθυστέρηση 4 περίπου ετών σε σχέση με τον αρχικό σχεδιασμό, το κόστος της αποστολής ξεπέρασε τις αρχικές εκτιμήσεις κατά το διπλάσιο, ενώ με βάση μεταγενέστερους υπολογισμούς ο ρωσικός πύραυλος Soyuz που θεωρήθηκε αρχικά ικανός να μεταφέρει το σκάφος, κρίθηκε ανεπαρκής. Ο βαθμός αστοχίας του προγραμματισμού ήταν μάλιστα τέτοιος που οδήγησε την ESA σε πλήρη αναδιαμόρφωση της στρατηγικής που αφορούσε τον σχεδιασμό μελλοντικών αποστολών. Τα παραπάνω πυροδότησαν αλλεπάλληλες καθυστερήσεις και υπερκοστολογήσεις, δημιουργώντας δυσφορία και στις δύο πλευρές της Ευρασίας.
Οι διαστημικές αποστολές στο βάθρο
Τα ερώτημα λοιπόν είναι εύλογο και παραμένει. Αντλεί η ανθρωπότητα οφέλη από τις διαστημικές αποστολές ικανά να αντισταθμίσουν το πολυδιάστατο κόστος που αξιώνουν/πιστώνουν; Σε μια απόπειρα να σταθμίσουμε ισοβαρώς, στα πλαίσια ενός κειμένου περιορισμένης έκτασης, την κριτική που αναπτύχθηκε στα προηγούμενα θα αναπτύξουμε την «υπεράσπιση» πάνω στα ίδια παραδείγματα.
"Μία ζωή χωρίς περιπέτεια θα είναι πιθανόν βαρετή, αλλά μία ζωή στην οποία η περιπέτεια θα έχει το ελεύθερο να λάβει οποιαδήποτε μορφή, θα είναι πιθανόν σύντομη". Η φράση αυτή του Βρετανού φιλοσόφου, μαθηματικού και συγγραφέα, Bertrand Russell βρίσκει εφαρμογή σε κοσμική αλλά και σε ανθρώπινη κλίμακα σε ό,τι αφορά τη διαστημική εξερεύνηση. Η τελευταία μας έχει δώσει τη δυνατότητα να ιχνηλατήσουμε τους πιθανούς κινδύνους που εγκυμονεί το εγγύς, και όχι μόνο, διαστημικό περιβάλλον, με αποτέλεσμα να είμαστε σε θέση να εντοπίσουμε, για παράδειγμα, την τυχαία ανακατεύθυνση ουρανίων αντικειμένων της Ζώνης των Αστεροειδών ή κομητών προς τη Γη. Τα ατυχήματα του Challenger και του Columbia αν και θανατηφόρα, εξαιτίας της δριμείας κριτικής που πυροδότησαν εξανάγκασαν τις διαστημικές υπηρεσίες στη θέσπιση διεθνών πρωτόκολλων ασφαλείας για τους κοσμοναύτες, με αποτέλεσμα τα σύγχρονα επανδρωμένα διαστημικά ταξίδια να είναι πιο ασφαλή από ποτέ.
Το υψηλό κόστος και οι χρονοβόρες υλοποιήσεις των διαστημικών προγραμμάτων φέρνουν στην επιφάνεια και την άλλη όψη του νομίσματος. Ενδεικτικά αναφέρεται πως κάθε χρονική στιγμή απασχολούνται περίπου 18.000 εργαζόμενοι μόνο από τη NASA, ενώ αναμένεται συνεχής αύξηση του αριθμού αυτού τα επόμενα χρόνια σε παγκόσμιο επίπεδο. Ο αριθμός αυτός προσαυξάνει συνυπολογίζοντας τους μηχανικούς, το τεχνικό προσωπικό, τους εργάτες, τα οικονομικά επιτελεία και πληθώρα άλλων ειδικοτήτων που εμπλέκονται στην υλοποίηση διαστημικών προγραμμάτων. Επιπλέον, το έτος 2019 πέραν της εκτόξευσης οικονομικών πόρων στο διάστημα μέσα από αποτυχημένα προγράμματα, έχει να επιδείξει μία σειρά σημαντικών επιτευγμάτων. Ήταν το έτος που σηματοδοτήθηκε η έναρξη της χρήσης των επαναχρησιμοποιούμενων διαστημοπλοίων από τη NASA, καθώς ο πύραυλος της εταιρείας SpaceX, Crew Dragon κατάφερε να πραγματοποιήσει επίσκεψη στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και να επιστρέψει στη Γη με ασφάλεια. Την ίδια χρονιά το ρομποτικό σκάφος Chang’e 4 προσεληνώθηκε για πρώτη φορά στην ιστορία της ανθρωπότητας στην αθέατη πλευρά της Σελήνης, παρέχοντας μοναδικές εικόνες και δεδομένα στους ερευνητές. Για πρώτη φορά επίσης εκείνο το έτος πραγματοποιήθηκε διαστημικός περίπατος από διμελή ομάδα αστροναυτών που απαρτιζόταν μόνο από γυναίκες. Στις μεγάλες επιτυχίες προσμετράται και η εκτόξευση του κινούμενου με "ηλιακό πανί" διαστημοπλοίου LightSail 2, εμπλουτίζοντας την τεχνογνωσία μας για διαστημικά ταξίδια που θα εκμεταλλεύονται την πίεση της ηλιακής ακτινοβολίας για να μεταφέρουν φορτία με υψηλές ταχύτητες και χαμηλή ποσότητα καυσίμων.
Τα επιστημονικά οφέλη της αποστολής BepiColombo καλύφθηκαν εκτενώς νωρίτερα. Αυτά που αποκομίζουμε όμως από αποστολές σαν και αυτή δεν περιορίζονται στον επιστημονικό κλάδο. Το γεγονός ότι το διαστημοσκάφος της αποστολής, που σε αντίθεση με προγενέστερες διαπλανητικές αποστολές που στόχευαν σε ψυχρά, εξώτερα μέρη του ηλιακού συστήματος, επιχειρεί «βουτιά» προς το εσώτερο θερμό περιβάλλον του ηλιακού συστήματος -το οποίο κυριαρχείται επιπλέον από το πανίσχυρο βαρυτικό πεδίου του αστέρα μας- έθεσε μία τεχνολογική πρόκληση. Οι τουρμπίνες ηλιο-ηλεκτρικής προώθησης σχεδιάστηκαν, αποκλειστικά, για να υπερπηδήσουν τα εμπόδια αυτά, δοκιμάστηκαν για πρώτη φορά και τα ευρήματα θα αποτελέσουν ακρογωνιαίο λίθο στον σχεδιασμό μελλοντικών αποστολών προς τους βραχώδεις πλανήτες. Δεν πρέπει να παραβλεφθεί, τέλος, το γεγονός πως πρόκειται για μία διμερή συνεργασία σε επιστημονικό επίπεδο, δύο παραδοσιακά ασύνδετων σε πολιτικό επίπεδο δυνάμεων της διεθνούς πολιτικής σκηνής.
* Γιάννης Δακανάλης, φυσικός, υποψήφιος διδάκτορας Αστροφυσικής στο τμήμα Φυσικής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών.
ΠΗΓΕΣ:
https://solarsystem.nasa.gov/missions/bepicolombo/in-depth/
https://www.technologyreview.com/2019/12/26/131385/the-five-biggest-space-failures-of-2019/
https://spacenews.com/tag/esa/page/15/
