نیمه‌‌ پنهان ماه و هدف فعلی از کاوش بشر روی آن

چند روز پیش، کاوشگر چینی چانگ‌‌ای ۴ (Chang’e 4) موفق شد در نقطه‌‌ای از ماه فرود بیاید که تاکنون هیچ کاوشگری سالم به آنجا نرسیده بود: نیمه‌‌ی پنهان ماه؛ چهره‌‌ای از ماه که به‌‌علت تقارن سرعت گردش ماه به‌‌دور خود و زمین، ما هرگز نمی‌‌توانیم ببینیم.

جیمز هد، دانشمند علوم سیاره‌ای از دانشگاه براون می‌‌گوید:

این یک گام تاریخی در کاوش علمی ماه است که در آن امکان کاوش روی سطح ناشناخته‌‌ی ماه برای اولین‌‌بار فراهم خواهد شد.

اگر همه‌‌چیز درست پیش برود، این مأموریت می‌تواند به پرسش‌‌های بنیادی ما درمورد ماهیت تنها قمر طبیعی زمین پاسخ دهد. هنوز رمز و رازهای زیادی وجود دارد؛ پرسش‌‌های بی‌‌پاسخی درباره‌‌ی نحوه‌‌ی شکل‌گیری ماه و تکامل آن در روزهای نخست که به‌‌نوبه‌‌ی خود بخشی از تاریخ کل منظومه‌‌ی شمسی را شامل می‌‌شود.

به‌‌علاوه این مأموریت اولین آزمایش‌ رادیویی کیهانی را در نیمه‌‌ی پنهان ماه به انجام خواهد رساند و همچنین به ما خواهد گفت که آیا گیاهان می‌توانند روی ماه رشد کنند یا خیر؛ این یعنی گامی مهم در جهت مأموریت‌های فرازمینی بلندمدت انسان.

 فرصتی برای دیدن هر دو رخ ماه

ماه در تمام مدت گردش خود به‌‌دور زمین تنها یک رخ خود را به ما نشان می‌‌دهد؛ این بدان معنی است که ما هرگز فرصت دیدن نیمه‌‌ی پنهان ماه را از روی زمین نخواهیم داشت. کمی اسرارآمیز است ولی برای این اتفاق یک دلیل ساده دارد؛ ماه از لحاظ کِشَندی نسبت به زمین ثابت شده است (پدیده‌‌ای که گاهی بدان «قفل گرانشی» هم می‌‌گویند). ماه با هر دور تکمیل گردش خود به‌‌دور زمین، دقیقاً یک دور کامل به‌‌دور خود نیز می‌‌چرخد؛ نتیجه اینکه همواره یک نیم‌‌کره از آن رو به زمین قرار می‌‌گیرد.

ستاره‌‌شناسان به این بخش از ماه که به‌‌سمت ما قرار دارد، «سمت نزدیک» یا نیمه‌‌ی آشکار و به سمت دیگر ماه که هرگز نمی‌‌بینیم «سمت دور» یا نیمه‌‌ی پنهان می‌‌گویند.

نیمه‌‌ی پنهان ماه، نیمه‌‌ی تاریک نیست

با اینکه نیمه‌‌ی پنهان ماه هرگز نمی‌تواند از روی زمین دیده شود؛ اما این هرگز بدان معنا نیست که خورشید نیز به این بخش از ماه نمی‌‌تابد. در حقیقت هیچ نیمه‌‌ی تاریکی وجود ندارد و این اصطلاح در فرهنگ عامیانه تنها به نیمه‌‌ی ناشناخته‌‌ی این قمر اشاره دارد.

سیلی که هرگز نیامد

هنگامی که فضاپیمای شوروی با نام Luna 3، نخستین تصاویر را از نیمه‌‌ی پنهان ماه در سال ۱۹۵۹ ارسال کرد، ناگهان چهره‌‌ای از ماه بسیار متفاوت‌‌تر از آنچه انتظار داشتیم، نمایان شد.

نیمه‌‌ی آشکار ماه مشخصه‌‌های مهمی نظیر وجود لکه‌‌های تاریک دارد. این لکه‌‌ها مناطق تاریک‌‌تری‌‌اند که در مقایسه با خاک روشن ماه کاملاً قابل‌‌ تشخیص هستند. این مناطق تاریک زمانی شکل گرفتند که خرده‌‌سیاره‌هایی در دوران باستان به سطح ماه برخورد کردند. در اثر این برخوردها، گدازه‌ها در سطح ماه جاری شدند. این گدازه‌‌ها نیز پس از پُرکردن جای حفره‌‌ها، لکه‌‌های تاریکی را از خود روی سطح به‌‌جای گذاشتند که ما اکنون شاهد آن هستیم.

اما گویا در اثر برخورد خرده‌‌سیاره‌ها به نیمه‌‌ی پنهان ماه، هیچ سیلی از گدازه جاری نشده است؛ به همین دلیل اثرات این برخوردها به‌‌صورت دهانه‌‌های بزرگی روی سطح سیاره باقی ماند. این قضیه باعث شده است که نیمه‌‌ی پنهان ماه بسیار روشن‌‌تر، پیرتر و آکنده از حفره‌های بزرگ به نظر برسد.

برخی از ستاره‌‌شناسان بر این باورند که علت این دوگانگی را باید در ضخامت کمتر پوسته‌‌ی ماه در نیمه‌‌ی آشکار آن جست‌وجو کرد. برایونی هورگان، متخصص علوم سیاره‌ای از دانشگاه پوردو توضیح می‌‌دهد که این تفاوت در ضخامت پوسته باعث می‌‌شود ماگما راحت‌‌تر از زیر پوسته بیرون بیاید و روی سطح جاری شود. اما چرا باید ضخامت پوسته در یک نیم‌‌کره نسبت به نیم‌‌کره دیگر تا این حد متفاوت باشد؟ پاسخ این پرسش به‌‌صورت یک راز باقی مانده است؛ پرسشی که دکتر هورگان امیدوار است که کاوشگر چانگ‌‌ای ۴ بتواند به یافتن پاسخی درخور برای آن کمک کند.

گنجینه‌‌ای که از دیدها پنهان است

تاریخ منظومه‌‌ی شمسی در روزهای اولیه‌‌ی خود بسیار خشن سپری شد؛ زمانی‌که اجرام بزرگی نظیر خرده‌‌سیاره‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار با شدتی بسیار به سیارات برخورد کردند و گودال‌هایی عظیم به‌‌جای گذاشتند که دهانه‌‌ی برخی از آن‌ها بیش از ۱۰۰۰ کیلومتر قطر دارد.

اما بیشتر شواهد از این تاریخ پر آشوب آن دوران دیگر از میان رفته است و به‌‌مرور زمان از چهره‌‌ی جهان ما محو شده‌اند. در کره‌‌ی زمین و دیگر دنیاهای سنگی دیگر، فعالیت‌‌های آتش‌فشانی طی میلیاردها سال اکثر حفره‌‌های ناشی از این برخوردهای عظیم را پر کرده‌‌اند.

اما نیمه‌‌ی پنهان ماه تاریخچه‌‌ای دست‌‌نخورده از این دوران پرآشوب را در خود حفظ کرده ‌است؛ این تاریخچه حتی شامل تعداد برخوردهای اجرام باستانی با سطح آن نیز می‌‌شود. دکتر هورگان می‌‌گوید:

تاریخچه‌‌ی روزهای نخستین منظومه‌‌ی شمسی در دل صخره‌‌های نیمه‌‌ی پنهان محبوس شده ‌است.

فرود بر نیمه‌‌ی پنهان و نگاهی نو به جهان

زمین ما سراسر صدا و هیاهو است؛ هر آنتن رادیویی در گوشه‌‌ای از این سیاره‌‌، در حال انتشار یک سمفونی بلند از صداهای عجیب‌‌وغریب است؛ امواج ناشی از اپراتورهای تلفن همراه، ایستگاه‌های تلویزیونی و رادیویی، خطوط برق و تلفن، ماهواره‌‌های GPS، خودروها و وای‌‌فای همگی بخشی از سیل اصواتی هستند که دنیای ما را روی زمین دربر گرفته‌‌اند؛ اما نیمه‌‌ی پنهان ماه نقطه‌‌ای است که دور از این هیاهو، در سکوت کامل است؛ برای همین اینجا مکانی ایده‌آل برای مطالعه‌‌ی اصوات طبیعی جهان خواهد بود.

این خود بزرگ‌ترین دلیل برای تلاش ستاره‌‌شناسانی است که مدت‌ها رویای ساختن یک تلسکوپ رادیویی را در نیمه‌‌ی پنهان ماه در سر می‌‌پرورانند. دکتر هورگان می‌گوید:

ما از طول‌موج‌های رادیویی برای بررسی همه‌‌‌‌ی پدیده‌‌ها از سیاه‌‌چاله‌‌های واقع در همسایگی خود تا کهکشان‌‌های بسیار دور استفاده می‌کنیم؛ بنابراین استقرار یک رصدخانه رادیویی در نیمه‌‌ی پنهان ماه می‌تواند یک مزیت بزرگ برای دنیای نجوم باشد. مأموریت چانگ‌‌ای ۴ یک فرصت مناسب برای محک‌‌زدن این نظریه خواهد بود که بفهمیم استقرار رصدخانه‌‌ی رادیویی در آن نقطه از ماه چه مزایایی نسبت به رصدخانه‌‌های زمینی خواهد داشت.

یک رصدخانه‌‌ی احتمالی در ماه می‌تواند ما را در مطالعه‌‌ی پدیده‌هایی مانند نخستین ابرهای گازی هیدروژن که در خلق اولین ستارگان جهان نقش داشته‌‌اند، یاری کنند. هینو فالکه، کارشناس اختر‌شناسی رادیویی از دانشگاه ردبود هلند می‌‌گوید:

ما قادر خواهیم بود به پژواکی دوردست از مهبانگ گوش فرا دهیم و جهان را در زمانی پیش از تشکیل نخستین ستارگان نظاره‌‌گر باشیم.

چنین سیگنالی به اخترشناسان این امکان را می‌دهد که اولین روزهای جهان را بررسی کنند. دکتر فالکه ضمن اشاره به نقشه‌‌ی گرمایی جهانی که تنها  ۳۷۰ هزار سال پس از مهبانگ شکل گرفته است، می‌‌گوید:

آنچه (در این نقشه) می‌‌بینیم، تنها یک تصویر کودکانه است؛ از محل نیمه‌‌ی پنهان ماه می‌‌توانیم یک فیلم کامل از نحوه‌‌ی تکامل جهان خود از دوران نوباوگی تا بلوغ تماشا کنیم.

کشف امکان رشد در نیمه‌‌ی پنهان

یکی دیگر از مأموریت‌های کاوشگر چانگ‌‌ای ۴ بررسی نحوه‌‌ی رشد گیاهانی نظیر سیب‌زمینی و گیاهان رشادی گل‌‌دار کوچک در شرایط گرانشی ماه است که می‌تواند در راستای اهداف مأموریت‌های سرنشین‌‌دار بعدی چین قرار گیرد، این نخستین گلخانه‌‌‌‌ی کوچکی است که در مکانی دیگر از منظومه‌‌ی شمسی فرود آمده است.

آنا لیزا پال، یک متخصص باغبانی علمی از دانشگاه فلوریدا در گینزویل می‌‌گوید که این آزمایش کوچک گامی رو به جلو است تا بشر را برای بازگشت به کره‌‌ی ماه آماده کنیم؛ بازگشتی که این بار فراتر از بازدیدی کوتاه باشد.