با دکتر فیروز نادری در به سوی مریخ و فراتر از آن

بیوگرافی

دکتر فیروز نادری دانشمند ایرانی-آمریکایی در ۵ فروردین ۱۳۲۵ در شیراز به دنیا آمد. او بیش از ۴۰ سال پیش به آمریکا مهاجرت نمود تا تحصیلات عالی را ادامه دهد . مدرک کارشناسی خود را از دانشگاه ایالتی آیووا در رشته مهندسی برق دریافت کرد. پس از دو سال کار به عنوان مهندس در سانتا باربارا، در دانشگاه کالیفرنیا جنوبی ثبت نام کرد و موفق به دریافت  کارشناسی ارشد در سال ۱۹۷۲ و دکترا در سال ۱۹۷۶ در رشته مهندسی برق شد. نادری بیش از ۳۰ سال در موقعیت های فنی و اجرایی در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) سپری کرده است. او در سال ۲۰۱۶ از ناسا بازنشسته شد و در حال حاضر مشاور مدیریت در ناسا، مشاور یک شرکت نوپا در زمینه فناوری پیشرفته و سخنران عمومی است.

پس از ۳۶ سال، در فوریه ۲۰۱۶ ناسا به افتخار تلاش‌های فیروز نادری سیارک ۱۹۸۹-EL1 را به افتخار وی “نادری-۵۵۱۵” نام‌گذاری کرد.

مصاحبه با دکتر فیروز نادری، رئیس  اسبق و مشاور فعلی بخش تحقیقات منظومه شمسی آزمایشگاه پیشرانش جت(JPL) ناسا

مصاحبه زیر در سال ۲۰۱۳ در مجله leonardo times منتشر شده است:

ممکن است ابتدا درباره ی خودتان و فعالیتی که در JPL انجام می دهید به خوانندگان ما توضیح دهید؟

۳۳ سال است که من در JPL مشغول به کار هستم و در زمینه های زیادی فعالیت داشته ام. اجازه دهید در ابتدا درباره ی کاری که هم اکنون مشغول به آن هستم توضیح دهم. در حال حاضر (۲۰۱۳)، من مدیرکل تحقیقات منظومه شمسی و ماموریت های اکتشافی در تمام منظومه شمسی به جز مریخ که پروژه متفاوتی است، هستم. ما هم اکنون در حال انجام پروژه های مختلفی هستیم. یک فضاپیما داریم که سیارک وستا (vesta)، دومین سیارک بزرگ در کمربند سیارکی را ملاقات کرده و دور مدار آن چرخیده و اکنون در مسیر بزرگ ترین سیارک یعنی سرس (ceres) است. در واقع این اولین بار است که ما توانسته ایم در مدار یک جرم آسمانی قرار گرفته و از آن خارج شده و به مدار جرم دیگری برویم و این امر به دلیل استفاده از پیشرانش الکتریکی خورشیدی است که ما را قادر به انجام این کار می کند. ما همچنین ماموریتی در اطراف زحل به نام کاسینی  (Cassini)داریم. کاسینی از سال ۲۰۰۴ در اطراف زحل بوده و در حال مطالعه زحل، حلقه ها و قمرهای آن، تیتان و انکلادوس است. یک ماموریت نیز برای سیاره ی مشتری داریم که نام آن جونو (juno) است. جونو اولین فضاپیما با نیروی خورشیدی است که به اعماق فضا فرستاده شده است. معمولا، از نیروی هسته ای در چنین ماموریت های عمیق فضایی استفاده می شود. علاوه بر این ما در حال کار بر روی پروژه ای هستیم که در سال ۲۰۱۶ روی مریخ فرود خواهد داشت و هدف آن قرار دادن یک لرزه سنج روی سطح مریخ است تا بتوانیم از امواج مرتعش برای درک بیشتر درون مریخ استفاده کنیم. دو ماموریت دیگر بسیار هیجان انگیز هستند : اول، ما قصد داریم یک فضاپیما برای مطالعه و درک ماهیت اقیانوسی که در قمر مشتری، اروپا (Europa) وجود دارد، به سمت مشتری ارسال کنیم. دوم و شاید، هیجان انگیزترین ماموریت ما، که توسط ناسا نیز اعلام شد، این است که قرار است ملاقاتی در فضای عمیق با یک سیارک داشته باشیم و مدار آن را تصحیح کنیم تا زمانی که به سمت زمین بازگردد، توسط ماه گرفته شود و پس از آن فضانوردان بتوانند بر روی آن سیارک مطالعه کنند.

مدارگرد کاسینی به همراه کاوشگر هویگنس

شما در سال ۱۹۷۹ در JPL شروع به کار کردید؛ به نظر شما، چالش برانگیزترین جنبه کار در JPL چیست؟

خب، اکتشافات فضایی فعالیت های چالش برانگیزی هستند؛ اساسا تمام فعالیت هایی که ما در JPL انجام می دهیم پروژه های چالشی هستند. آنها معمولا ماموریت هایی کاملا جدید هستند و تا به حال انجام نشده اند و هیچ کس قبلا قصد انجام آنها را نیز نداشته است، بنابراین می توانم بگویم که ماهیت اکتشافات فضایی شاید بیشترین جنبه چالش برانگیز کار باشد.

یک شرکت خصوصی هلندی در حال برنامه ریزی برای ایجاد یک کلنی دائمی تا سال ۲۰۲۳ در مریخ است. این شرکت افراد داوطلب را برای سفر یک طرفه به مریخ فرامی خواند. فکر می کنید این پروژه می تواند عملی شود؟ و آیا مردم می توانند با تکنولوژی در حال توسعه که هم اکنون وجود دارد در مریخ زندگی کنند؟ اگر نه، مشکل اصلی چیست؟

پاسخ اولین سوال منفی است، چنین برنامه ای اتفاق نخواهد افتاد. انسان ها برای زندگی در مریخ حداقل دو یا چند دهه به زمان نیاز دارند. بزرگ ترین مشکل ما، ورود، پایین روی و فرود روی مریخ است. بزرگ ترین چیزی که ما در مریخ فرود آوردیم،  “مریخ نورد کنجکاوی” بود. وزن کنجکاوی یک تن است و سیستم تحویل در نزدیکی سطح مریخ نیز یک تن وزن داشت، بنابراین ما ۲ تن روی سطح مریخ فرود آوردیم. به منظور فرود انسان در مریخ، ما نیاز داریم چیزی در حدود ۴۰ تن را فرود بیاوریم. مشکل دیگر این است که ما در حال حاضر تکنولوژی لازم برای محافظت زیست محیطی از انسان در طول سفر به مریخ را در اختیار نداریم. در مجموع، من فکر می کنم مفهوم کلی فرود انسان در مریخ تا سال ۲۰۲۳، با تمام احترام، نامعقول است.

اروپا، یکی از قمرهای مشتری

میخواهم درباره ی بعضی از جنبه های فنی کار شما صحبت کنیم. با ماموریت فعلی مریخ و پروژه InSight، تاکید زیادی روی کاوش در مریخ وجود دارد. ما می دانیم که منظومه شمسی ما جنبه های بیشتری برای کاوش دارد. برای مثال، اروپا قمر مشتری، زیر سطح خود یک اقیانوس دارد، بنابراین به طور بالقوه می تواند در آنجا حیات وجود داشته باشد. با این تفاسیر اصلی ترین کاندید شما برای اکتشافات غیر مریخی آینده چه است؟

خب، باید اروپا باشد چرا که وعده بیشتری از وجود حیات را به ما داده است. اروپا قطعا آب مورد نیاز را دارد. در واقع، تخمین زده شده است اقیانوسی که در آن وجود دارد حاوی دو برابر آب مجموع همه ی اقیانوس های کره ی زمین است. ممکن است انرژی شیمیایی نیز در آنجا وجود داشته باشد که برای سوخت و ساز و فعالیت های بیولوژیکی لازم است. ما معتقدیم که مولکول ها و مواد آلی نیز در دسترس خواهند بود. بنابراین، اروپا مکان یا هدفی در منظومه شمسی خواهد بود که برای مطالعات زیست شناسی مناسب است.

علاوه بر این، پیدا کردن حیات در اروپا بسیار هیجان انگیزتر از یافتن آن در مریخ است چرا که همیشه این احتمال وجود دارد حیاتی که بر روی زمین تکامل یافته است از طریق نوعی شهاب سنگ از مریخ به زمین آمده باشد و یا برعکس. این احتمال به این معنی است که منبع حیات روی زمین و مریخ به طور امکان پذیری یکسان بوده است. اگر ما بتوانیم حیات را در زیر پوسته ی پوشیده از یخ اروپا پیدا کنیم، قطعا منشا دیگری از حیات در منظومه ی شمسی خواهد بود که بسیار شگفت‌انگیز است زیرا به این معناست که حیات، به طور مستقل، در دو مکان مختلف و جداگانه در منظومه شمسی ایجاد شده است.

تصویر هوایی از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL)

اخیرا شرکت های مختلفی مانند SpaceX و Xcor نیز در بخش هوافضا فعالیت می کنند. آیا JPL، به طور جداگانه از ناسا، برنامه ای برای همکاری با این شرکت ها دارد و آیا شما فکر می کنید همکاری با این شرکت ها سودمند خواهد بود؟

شرکت SpaceX راکت تولید می کنند و ما فضاپیما می سازیم، بنابراین شانس همکاری با این شرکت و استفاده از راکت ها برای پرتاب فضاپیماهایمان، در آینده بسیار بالا است. برای مثال، موشک Falcon9Heavy می تواند وسیله پرتابی مناسبی برای رفتن به اعماق فضا باشد. پس، بله ما از موشک های آنها استفاده خواهیم کرد.

با نگاهی به ماهواره JUNO، می بینیم این اولین ماموریت فراتر از مریخ است که بدون استفاده از مولد گرما-الکتریکی ایزوتوپی (RTGs)، انجام گرفته است. فکر می کنید این می تواند یک روند برای ماموریت هایی که در فضای عمیق انجام می گیرد باشد؟

جونو در واقع اولین ماموریت این چنینی نیست که در خارج از مدار مریخ صورت می گیرد. فضاپیمای Dawn، که از پیشرانش الکتریکی خورشیدی و آرایه های خورشیدی استفاده می کند و در حال حاضر در کمربند سیارکی فعال است نیز فراتر از مریخ قرار دارد.

مدارگرد JUNO در حال ورود به مدار مشتری

جونو در واقع اولین ماموریت بدون چنین مولدی است که ما به سیارات بیرونی فرستاده ایم. قانونی در ایالات متحده آمریکا وجود دارد که بر طبق آن هر بار که ما می خواهیم از فضاپیما با انرژی هسته ای استفاده کنیم، باید نشان دهیم که قطعا هیچ جایگزینی وجود ندارد. این بدان معنی است که هر بار ما حتی فکر استفاده از تکنولوژی های ASRGs و یا MMRTGs را داشته باشیم، باید نشان دهیم که فضاپیمای خورشیدی امکان پذیر نبوده است. در حال حاضر ما معتقدیم که برای پروژه ی Europa Clipper باید دوباره از انرژی هسته ای استفاده کنیم.

به جز پروژه JUNO که درباره ی آن صحبت کردیم، برنامه ای در جهت اکتشافات “اروپا“ دارید؟

بله، داریم. در واقع، ما در حال تهیه سرمایه برای رفتن به اروپا در سال ۲۰۲۱ هستیم، اگرچه ما نمی توانیم فضاپیما را در مدار اطراف اروپا قرار دهیم. به دلیل تشعشعات، چنین ماموریتی احتمالا برای بیشتر از یک ماه دوام نمی آورد. در عوض، ما تلاش داریم که فضاپیما را در یک مدار اطراف مشتری قرار دهیم و ۳۲ “پرواز کناری” به اروپا داشته باشیم. با هر پرواز کناری قصد داریم از نیروی گرانش قمر گانیمد (Ganimede) و قمر کالیستو (calisto) برای تغییر مدار فضاپیما به منظور پوشش کامل اروپا استفاده کنیم. اسم این ماموریت Europa Clipper است و احتمالا ۲٫۵ میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. ما در حال مذاکره با ناسا و گنکره هستیم تا بتوانیم هزینه آن را تامین کنیم.

از آنجا که شما در پروژه هایی مانند “روح“ و “فرصت“ مشارکت داشته اید، خوانندگان ما ممکن است بپرسند ازطراحی اولیه تا نهایی چنین سطح نوردهایی چه مدت به طور معمول طول می کشد؟

روح و فرصت واقعا استثنا بودند. دوره معمولی این پروژه ها از همان ابتدا تا پرتاب واقعی در ماموریت های سیاره ای ۵ سال طول می کشد. ما روح و فرصت را در ۲ سال انجام دادیم که بسیار قابل توجه بود و احتمالا خیلی دشوار است که دوباره تکرار شود. اما، همان طور که گفتم، این روند تقریبا برای چنین پروژه هایی ۵ سال زمان می برد.

زمان آن رسیده که درباره ی ماموریت شناخته شده “کنجکاوی“ صحبت کنیم. این ماموریت تا چه حد رضایت بخش بوده است؟ و چه مدت انتظار دارید سطح نوردها به کار خود ادامه دهند؟

این ماموریت اساسا به اهداف علمی خود رسیده است. اهداف علمی کنجکاوی این بود که دریابیم آیا مریخ این پتانسیل را داشته است که بتواند زیستگاه باشد؛ نه آنکه زیستگاه بوده باشد، بلکه فقط آیا می توانسته زیستگاه باشد. ما اکنون می دانیم که جواب، بله است زیرا ما رودخانه هایی شاید تا ارتفاع زانو پیدا کرده ایم که در آنها آبی که ما می توانیم بنوشیم جاری بوده. ما همچنین نشان داده ایم که تمام عناصر زیست زا مانند اکسیژن، کربن، هیدروژن، گوگرد، فسفر و نیتروژن همه در مریخ وجود دارند، و علاوه بر این ما مولکول هایی را در حالات مختلف اکسیداسیون پیدا کرده ایم، این بدان معنی است که آنها ممکن است انرژی شیمیایی برای دگرگون کردن یک موجود زیستی از طریق متابولیسم را داشته اند. در مجموع، ما نشان داده ایم که مریخ در واقع می تواند یک زیستگاه بوده باشد. ما نشان نداده ایم که در حال حاضر یا قبلا روی مریخ حیات بیولوژیکی وجود داشته است، این هدف کنجکاوی نبود. هدف این بود که آیا این امکان وجود داشت که در مریخ زیستگاه وجود داشته باشد و جواب مثبت است.

ما مریخ نوردهای روح و فرصت را با ذهنیت ۹۰ روز کارکرد طراحی کردیم و فرصت در حال حاضر (در سال ۲۰۱۳)، ۹ سال است که در حال انجام ماموریت است. کنجکاوی برای مدت زمان ۲ سال زمینی یعنی یک سال مریخی طراحی شده است، بنابراین چه کسی می داند که ماموریت او چه مدت طول خواهد کشید! قطعا اگر برای یک دهه به طول انجامد، من تعجب نخواهم کرد.

یک سوال فرضی: اگر می توانستید یک ماموریت اکتشافی بدون نگرانی در خصوص بودجه یا حمایت سیاسی طراحی کنید، آن ماموریت چه خواهد بود؟

شاید یک ماهواره آبزی برای اقیانوس اروپا، تا بتوانیم در واقع روی سطح اروپا فرود آییم. پس از آن می توانیم یک جت هسته ای داشته باشیم تا راه خود را از پوسته ی ضخیم یخ باز کند و در زیر یخ قرار بگیرد و ناحیه ای را برای بازگشت به سطح و در نهایت به زمین ایجاد کند. از آنجا، ما می توانیم به زیر اقیانوس رفته و شاید نوعی زیردریایی بتواند اقیانوس را بررسی کند و اطلاعات را از طریق سونار (دستگاه ردیاب زیردریایی است که طرز کار آن استفاده از انتشار امواج صوتی است)، به کشتی ارسال کند.این اطلاعات می تواند از آنجا همراه با تصاویر و داده های جمع آوری شده به زمین مخابره شود. این ماموریت به طور بالقوه می تواند مشخص کند که در اقیانوس اروپا نوعی از حیات تکامل یافته وجود دارد.

پروژه اودیسه مریخ

ممکن است یکی از بهترین خاطرات حرفه ای خود را با ما به اشتراک بگذارید؟

من پس از دو پروژه ناموفق ناسا در سال های ۱۹۹۸ و ۱۹۹۹ مدیر پروژه مریخ شدم. بنابراین، اولین فعالیت یا پرتاب به مریخ تحت هدایت من، پرتاب اودیسه “odyssey” به مریخ در سال ۲۰۰۱ بود. ۷ ماه بعد از پرتاب، در اتاق کنترل، همه ی ما منتظر دریافت سیگنال دوپلر بودیم که نشان می داد مدارگرد با موفقیت دور سیاره مریخ می چرخد. به خصوص با توجه به این که دو تلاش قبلی ناسا با شکست مواجه شده بود، همه به دنبال موفقیت پروژه بودیم. در طول آن ۲ یا ۳ دقیقه که منتظر بازگشت سیگنال دوپلر بودیم که نشان دهد ما در مدار مریخ هستیم، آن چند دقیقه یکی از سخت ترین زمان ها بودند. البته، ما با موفقیت پروژه را انجام دادیم و روح و فرصت را ساختیم و پس از آن فونیکس “phoenix” را و در نهایت کنجکاوی را فرستادیم. بنابراین، در مجموع خوش شانس بودیم که ۶ ماموریت موفق به مریخ داشته ایم در حالیکه پیش از این سابقه اکتشافات مریخی چندان خوب نبود.

به عنوان آخرین سوال، می خواهم از شما، به عنوان شخصی که برای ناسا کار می کند، بپرسم توصیه شما به دانشجویان با انگیزه که می خواهند در زمینه ی کاری شما فعالیت کنند چیست؟

موفقیت در یک حرفه یک شبه اتفاق نمی افتد، بنابراین در کاری که انجام می دهید پرشور باشید و همواره کنجکاو بمانید. هر پنج سال، من فعالیتی که بر آن تمرکز داشتم را در JPL تغییر دادم. شروع کار من در JPL، کار بر روی ماهواره های ارتباطی بود، برای پنج سال این کار را انجام دادم و سپس به مدت پنج سال دیگر تمرکزم را بر سنجش از راه دور زمین گذاشتم. پس از آن، در زمینه اخترفیزیک و مدیریت پروژه مریخ، هر کدام نیز به مدت پنج سال فعالیت کردم. سپس برنامه ریزی استراتژیکی انجام دادم و در نهایت به شغل فعلی من، که دو یا سه سال پیش شروع کردم، وارد شدم. بعضی از مردم دوست دارند در یک زمینه ی خاص کار کنند و برای ۲۰ یا ۳۰ سال در آن کار بمانند. این، خیلی خوب است زیرا آنها می توانند در یک رشته متخصص شوند؛ اما من ترجیح می دهم با جنبه های بیشتری از اکتشافات فضایی آشنا باشم و این دلیلی است که مرا بیش از سی سال علاقه مند به این حرفه نگه داشته است.

منبع:  wikipedia، leonardo times

مترجم: لیلا رضایی