ایرانیان جهان - ناسا اعماق اقیانوس‌های زمین را مورد کاوش قرار می‌دهد تا علاوه بر کشف ناشناخته‌های زمین، برای انجام مأموریت در جهان خارج از زمین آماده‌تر شود.

اقیانوس‌ها بیش از 70 درصد از سطح زمین را پوشانده‌اند، اما بیش از 80 درصد آن‌ها ناشناخته باقی مانده است. در‌ واقع، اغلب ادعا می‌شود که در‌ مورد سطح مریخ و ماه بیشتر از کف اقیانوس‌های سیاره خودمان می‌دانیم. ناسا مشغول مأموریتی برای تغییر این وضعیت است. آژانس فضایی ایالات متحده در‌ حال کاوش اعماق اقیانوس به‌دنبال پیدا کردن سرنخ‌هایی در این مورد است که اقیانوس‌ها در سیاره‌های دیگر چگونه می‌توانند باشند و قصد دارد مرزهای علم و فناوری را در یکی از نامساعدترین محیط‌های روی زمین فراتر ببرد. این مأموریت پر از شگفتی، خطر و احتمال انفجار است. پژوهشگران امیدوار هستند کشفیات زیر آبی آن‌ها، به آشکار کردن برخی از اسرار فضای بیرونی کمک کند و در‌ عین‌حال برخی از تجهیزات و آزمایش‌های موردنیاز برای مأموریت‌ در نقاط دیگر منظومه‌ی شمسی را آزمایش کند. اعماق اقیانوس به‌طرز شگفت‌آوری شبیه برخی از شرایطی است که ناسا انتظار دارد در جهان‌های دیگر منظومه شمسی ببیند. آن‌ها حتی می‌توانند سرنخ‌هایی در‌ مورد مکان‌هایی که دانشمندان در آن‌ها باید به‌دنبال حیات بیگانه بگردند، ارائه دهند. عمیق‌ترین بخش‌های اقیانوس‌های زمین ناحیه‌ی فراژرف (hadal zone) نامیده می‌شود. این نام برگرفته از نام هادس، خدای یونانی جهان زیرین است. این ناحیه که متشکل از فرورفتگی‌ و گودال‌ است، 11 کیلومتر پایین‌تر از سطح اقیانوس‌های جهان قرار دارد و در‌ مجموع مساحتی از بستر اقیانوس را دربرمی‌گیرد که به اندازه‌ی استرالیا است؛ بااین‌‌حال، وسایل نقلیه‌ی معدودی می‌توانند از فرورفتن در این ژرفای تاریک جان سالم به در‌ ببرند. اینجا است که دانشمندان ناسا با همکاری مؤسسه‌ی اقیانوس‌شناسی وودز هول (WHOI) در ماساچوست، در تلاش برای کاوش و بررسی محدودیت‌های حیات روی زمین هستند. حتی زبانی که دانشمندان برای مأموریت‌های خود در این منطقه به‌‌ کار می‌برند، دارای اصطلاح‌های مشترکی با اکتشافات فضایی است. در سال‌های اخیر، زیست‌شناسان دریا چندین «سطح‌نشین» مجهز به حسگر و دوربین‌ را برای فرود در ناحیه فراژرف ارسال کرده‌اند که در آنجا اندازه‌گیری‌هایی را انجام می‌دهند.

برای مدت طولانی، زیست‌شناسان دریا فکر می‌کردند زندگی در ناحیه‌ی فراژرف غیرممکن است، اما وقتی از نیمه‌ی نخست قرن بیستم، زیردریایی‌ها به این منطقه سفر کردند، مشخص شد که حیات می‌تواند در آنجا دوام بیاورد. البته هنوز این باور وجود داشت که همه‌ی موجودات زنده توسط زنجیره‌ی غذایی حفظ می‌شوند که در‌ نهایت از فتوسنتز انرژی می‌گیرد. گیاهان، جلبک‌ها و برخی از باکتری‌های دریایی در آب‌های سطحی انرژی خورشید را به قند تبدیل می‌کنند و در مواد آلی خود ذخیره می‌کنند. این موجودات سپس توسط گیاهخواران خورده می‌شوند و بعد به‌ ‌نوبه‌ی خود توسط جانوران گوشتخوار خورده می‌شوند. دانشمندان متقاعد شده بودند که ارگانیسم‌های موجود در کف دریا با تغذیه از مواد آلی مرده یعنی لاشه‌ی جانوران، مدفوع و بارش مداوم سایر بقایای ارگانیک یا «برف دریایی» که از بالا به پایین جریان پیدا می‌کند، زنده می‌مانند؛ اما تصور می‌شد در عمق اقیانوس غذای کافی برای حفظ موجودات دریایی وجود ندارد و عمیق‌ترین مناطق برای زندگی خیلی تاریک و سرد است. این تصور که عمق اقیانوس قادر به حمایت از زندگی نیست، در سال 1977 تغییر کرد. در آن زمان، گروه پژوهشی از ایالات متحده وسیله‌ی نقلیه هدایت‌پذیر از راه دوری را به عمق 2440 متری اقیانوس آرام فرستادند. وسیله نقلیه برای گرفتن تصاویری از چاه‌های گرمابی ارسال شده بود. در این نقاط، گرمای حاصل از فعالیت آتشفشانی به‌طور فعال از کف اقیانوس نشت می‌کند. دانشمندان در کمال شگفتی اکوسیستم‌های پر جنب‌و‌جوشی را در اطرف چاه‌ها کشف کردند که پر از موجودات دریایی مانند حلزون‌ماهی شفاف و دوجورپایان (سخت‌پوستان کوچک کک‌مانند) بود که قبلاً هرگز دیده نشده بودند. شنک می‌گوید: با این کشف، با روش کاملاً جدیدی برای زندگی روی زمین برخورد کردیم. این‌ها جانورانی هستند که به نور مستقیم خورشید نیازی ندارند. آن‌ها برای زندگی به مواد شیمیایی‌ای که از کف دریا خارج می‌شود، وابسته‌اند. دانشمندان حیرت‌زده بودند که چگونه گونه‌های موجود در ناحیه‌ی فراژرف می‌توانند از چنین فشار خردکننده‌ای جان سالم به در‌ ببرند؟ شنک می‌گوید در این منطقه، فشار 15 هزار پوند بر اینچ مربع است و فشار زیادی بر سلول‌ها وارد می‌شود. از زمان اولین مشاهده در سال 1977، دانشمندان کشف کرده‌اند موجوداتی که در چنین اعماقی زندگی می‌کنند، سازگاری‌هایی در سطح سلولی به دست آورده‌اند تا بتوانند در آنجا زنده بمانند. موجودات در ناحیه‌ی فراژرف مانند سخت‌پوستان راسته‌ی دوجورپایان و حلزون‌ماهی، آنزیم‌هایی به نام پیزولیت دارند (از واژه‌ی یونانی piezin به‌معنای فشار گرفته شده است) که مانع از خرد‌‌ شدن غشاهای سلولی و پروتئین‌های آن‌ها تحت فشار بسیار بالا می‌شود. پیزولیت‌ها با افزایش فضایی که پروتئین درون سلول‌های ارگانیسم می‌گیرد، با فشار مقابله می‌کنند تا وزن آب اطراف را خنثی کنند. این رویکرد مانند قرار دادن تیرک‌ها درون چادر برای حفظ آن است.

آلوین اولین وسیله نقلیه‌ی هدایت‌پذیر از دور بود که از رویدادهای گرمابی بازدید کرد. آلوین در سال 1977 به عمق دریا رفت. از‌ آنجا‌ که عمق اقیانوس بسیار تاریک است، اورفئوس به چراغ قوه‌ی بزرگی مجهز شده است. اگر این چراغ در تمام مدت روشن بماند، به سرعت باتری ربات را خالی می‌کند و آن را در اعماق رها می‌کند. اورفئوس برای حفظ انرژی در زمانی که عکس‌برداری یا نمونه‌برداری انجام نمی‌دهد، به حالت کم‌مصرف درمی‌آید. مأموریت به ماه
در سال 2017، ناسا پروژه‌ی SUBSEA را راه‌اندازی کرد تا حوزه‌های اکتشاف فضایی و اقیانوسی را در کنار هم جمع کند. تا به امروز، آن‌ها دو مأموریت را با وسایل نقلیه‌ی هدایت‌پذیر از راه دور به چاه‌های گرمابی اقیانوس آرام انجام داده‌اند. تصور می‌شود فعالیت آتشفشانی در اطراف دریاکوه لوئیهی، در‌ حدود 30 کیلومتری ساحل هاوایی و گوردا ریج در 120 کیلومتری سواحل ایالات متحده (جایی که کالیفرنیا و اورگن به هم می‌رسند)، شبیه چیزی باشد که ممکن است در دنیاهای اقیانوسی دیگر روی اروپا و انسلادوس (قمر زحل ) یافت شود. مقاله‌های مرتبط: ناسا در جستجوی زندگی به اعماق اقیانوس می‌رود زمین، تنها جهان اقیانوسی در منظومه شمسی نیست سرچشمه آبفشان‌های انسلادوس ممکن است اقیانوس زیرسطحی آن نباشد
دارلین لیم، ژئوبیولوژیست ناسا که برنامه‌ی SUBSEA را هدایت می‌کند و فضانوردان را برای اکتشاف ماه و اعماق دریا آماده می‌کند، می‌گوید: «کل پروژه مبتنی بر یافتن مناطقی در عمق اقیانوس‌های زمین بود که شرایطی مشابه با چیزی داشته باشند که پیش‌بینی می‌شود در مکان‌هایی مانند انسلادوس فعال باشند.» دانشمندان از دو مأموریت SUBSEA برای به دست آوردن درک بهتری از زمین‌شناسی و شیمی این چاه‌ها و حیات پیرامون آن‌ها استفاده کردند. لیم می‌گوید: «این چاه‌ها بسیار آرام هستند. باید با دقت زیادی به‌دنبال تغییر درجه‌ی حرارت در آبی که از زمین بیرون می‌آید و با آب بسیار سرد دریا تعامل برقرار می‌کند، باشید. حتی همین عمل به‌تنهایی از‌‌ این‌‌ نظر که چگونه ممکن است مجبور به اکتشاف در برخی از جهان‌های اقیانوسی در منظومه شمسی باشیم، بسیار ارزشمند است.» در‌ حالی‌که هنوز ممکن است چند دهه تا ارسال ربات‌ به اروپا و انسلادوس فاصله داشته باشیم، دانشمندان ناسا در‌ حال‌‌ حاضر آنچه را که از اکتشافات اعماق اقیانوس آموخته‌اند، در مأموریت‌های فضایی خود به کار می‌برند. در سال 2023، ناسا ماه‌‌نورد رباتیکی را برای جست‌وجوی یخ و آب در قطب جنوبی ماه ارسال خواهد کرد. این مأموریت که وایپر نام دارد، یخ نزدیک دهانه‌ی برخوردی نبیل روی ماه را با این امید مطالعه خواهد کرد که بتواند به‌عنوان منبعی برای سوخت موشک یا آب آشامیدنی استخراج شود. اگرچه ماه‌نورد مذکور زیر آب کار نخواهد کرد (در‌ حالی‌که روی ماه پرسه می‌زند) و با بسیاری از چالش‌های فنی مشابه رو‌به‌رو خواهد شد. لیم می‌گوید ما دانش حاصل از پروژه‌ی SUBSEA را در VIPER به کار می‌گیریم. هدف برنامه‌ی SUBSEA اطمینان از دستیابی دانشمندان به اهداف پژوهشی خود در شرایط بسیار چالش‌برانگیز هم از منظر ارتباطات و هم از منظر فناوری بود. از دیدگاه عملیات، اکتشاف اقیانوس و فضا اشتراکات زیادی دارند. در هر دو زمینه، ربات‌ها برای کاوش در محیط‌های خطرناک ارسال می‌شوند که انسان نمی‌تواند به‌طور مستقیم به آن‌ها دسترسی پیدا کند. این ربات‌ها به‌وسیله‌ی تیم‌های دانشمندان از دور حمایت می‌شوند؛ اما هچنین می‌تواند به آماده‌سازی فضانوردان برای کنترل تجهیزات رباتیک از پایگاهی روی ماه در آینده نیز کمک کند. کمتر از 10 دانشمند با مأموریت SUBSEA به دریا رفتند و با گروه بزرگ‌تری از همکارانشان در ساحل کار کردند. برای مأموریت VIPER، تیمی کاوشگر را روی زمین در زمان تقریباً واقعی هدایت می‌کند و باید داده‌ها را تجزیه‌و‌تحلیل کرده و به سرعت تصمیم‌گیری کند. زارا میرملک، دانشمند علوم اجتماعی ناسا که به دانشمندان کمک می‌کند تا برای اکتشاف در محیط‌های سخت آماده شوند و روی هر دو برنامه SUBSEA و VIPER کار کرده است، می‌گوید ارتباط کارآمد در طول این مأموریت‌ها بسیار مهم است.