تصور کنید حبابی عظیم و نامرعی به وسعت میلیاردها کیلومتر، تمام سیارات منظومه شمسی ما را دربر گرفته و از آنها در برابر امواج مرگبار کیهانی محافظت میکند. این حباب که هلیوسفر نام دارد، یک سپر طبیعی و اسرارآمیز است که توسط بادهای خورشیدی ایجاد میشود. اکنون ناسا با آغاز یک مأموریت جدید و پیشرفته، قصد دارد برای همیشه پرده از اسرار این پدیده حیاتی بردارد.
هلیوسفر که نقش مکمل میدان مغناطیسی زمین را ایفا میکند، یکی از دلایل اصلی امکانپذیر بودن حیات در سیاره ما محسوب میشود و دانشمندان معتقدند که همین سپر شاید روزگاری شرایط زیست را در سیاره مریخ نیز فراهم کند. اما سوال کلیدی اینجاست: این سپر غولپیکر دقیقاً چگونه کار میکند و مرزهای آن کجاست؟ برای پاسخ به این پرسشها، ناسا فضاپیمای IMAP، کاوشگر نقشهبرداری و شتابدهی میانستارهای، را به همراه دو مأموریت فضایی دیگر سوار بر موشک فالکون ۹ اسپیسایکس از مرکز فضایی کندی در فلوریدا به فضا پرتاب کرد.
آنچه این مأموریت را از تمام تلاشهای قبلی متمایز میکند، دقت بینظیر آن است. در حالی که فضاپیماهای وویجر ۱ و ۲ بهعنوان تنها کاوشگرهایی که از هلیوسفر عبور کردهاند، تصاویری محدود از دو نقطه مرزی این پدیده به زمین ارسال کردهاند، مأموریت IMAP مجهز به دوربینها و ابزارهایی است که توانایی ثبت تصاویری با وضوح ۳۰ برابر بیشتر از ماهواره فعلی IBEX را دارند. این فضاپیما ظرف سه ماه آینده خود را به مدار یک میلیون مایلی زمین خواهد رساند و سپس با ردیابی ذراتی به نام اتمهای خنثی پرانرژی (ENA)، نقشه کاملی از مرزهای هلیوسفر تهیه خواهد کرد. این اتمها به دلیل نداشتن بار الکتریکی، تحت تأثیر میدانهای مغناطیسی قرار نمیگیرند و در خط راست حرکت میکنند و به همین دلیل منبع اصلی خود را به خوبی نشان میدهند.
دکتر دیوید مککوماس، اخترفیزیکدان دانشگاه پرینستون و محقق اصلی این مأموریت، در این باره میگوید: « IMAP قرار است تصاویری فوقالعاده دقیق و درحال تحول از منطقه تعامل هلیوسفر تهیه کند. ما متوجه خواهیم شد که این سپر چه شکلی است، چگونه کار میکند و چه چیزی را مهار مینماید.» او همچنین افزود که منظومه شمسی ما در داشتن چنین سپری تنها نیست و اخترسپهرهای درخشانی در اطراف ستارگان دیگر نیز دیده شده است.
اما ماجرا فقط به نقشهبرداری از هلیوسفر ختم نمیشود، IMAP همراه با دو کاوشگر دیگر به فضا رفته است که هر کدام مأموریتی حیاتی برای آینده بشر بر عهده دارند. یکی از این همراهان، رصدخانه کاروترز نام دارد؛ یک ماهواره کوچک که به بررسی اگزوسفر یا لایه بیرونی جو زمین اختصاص دارد. این مأموریت که به افتخار دکتر جورج کاروترز، طراح اولین دوربین فرابنفش ماهپایه در مأموریت آپولو ۱۶، نامگذاری شده، تغییرات جو زمین را در برابر طوفانهای خورشیدی پایش خواهد کرد.
دیگر مسافر کلیدی این سفر، ماهواره SWFO-L۱ است که به عنوان یک آشکارساز طوفان خورشیدی عمل میکند. این ماهواره با ارائه هشدارهای زودهنگام، نقش یک خط حیاتی را ایفا میکند. به طوری که کلینتون والاس، مدیر مرکز پیشبینی آب و هوای فضایی NOAA میگوید: «دادههای این ماهواره، خط حیاتی ما برای روشن نگه داشتن چراغها، پرواز هواپیماها و ایمن نگه داشتن ماهوارهها است و تضمین میکند که جهان برای مقابله با آنچه خورشید به سمت ما میفرستد، آماده باشد.» جالب توجه است که این ماهواره جدید تصاویر طوفانهای خورشیدی را تنها ظرف ۳۰ دقیقه به مرکز پیشبینی ارسال میکند، در حالی که مأموریتهای فعلی برای ارسال چنین دادههایی تا هشت ساعت زمان نیاز دارند.
دکتر جو وستلیک، مدیر بخش هلیوفیزیک ناسا، این سه مأموریت را همسفران نهایی کیهانی توصیف کرد و گفت: «آنها بینش بیسابقهای نسبت به آب و هوای فضایی ارائه خواهند داد. هر انسانی روی زمین و تقریباً هر سیستمی که در اکتشافات فضایی و نیازهای بشر دخیل است، تحت تأثیر آب و هوای فضایی قرار دارد.» با توجه به برنامههای آینده ناسا برای سفر به ماه و فراتر از آن در مأموریت آرتمیس، این هشدارهای زودهنگام برای محافظت از فضانوردان در برابر تشعشعات مرگبار طوفانهای خورشیدی حیاتیتر از همیشه به نظر میرسد. بدین ترتیب، پرتاب این سه مأموریت همزمان، عصر جدیدی را در درک ما از سپرهای نامرئی پیرامون زمین و منظومه شمسی گشوده است.
