استفاده از "داده‌های خانه‌داری" برای اندازه‌گیری پرتوهای کیهانی

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، محققان آژانس فضایی اروپا با بررسی گزارش سوء عملکرد رایانه ناشی از برخورد ذرات پرانرژی به مدار از "داده‌های خانه‌داری" فضاپیمای "روزتا" و کاوشگرهای فضای عمیق "مارس اکسپرس" برای بررسی پرتوهای کیهانی در منظومه شمسی استفاده کردند.

در برنامه‌نویسی رایانه‌ای، "خانه‌داری" می‌تواند به عنوان یک روال یا فرایندی جهت آزادسازی منابع یا حذف موارد زائد تعریف شود. در واقع به هر فرایند نرم‌افزاری خودکار یا دستی دیگری که به موجب آن کامپیوتر پس از استفاده تمیز می‌شود نیز "خانه‌داری" گفته می‌شود.

زمین بطور مداوم توسط ذرات پرانرژی که به عنوان پرتو کیهانی شناخته شده و خارج از منظومه شمسی جریان دارند، بمباران می‌شود. دانشمندان به طور کلی با آنها مشکلی ندارند چرا که سطح زمین توسط جو و میدان مغناطیسی آنها محافظت می‌شود اما آنها می‌توانند یک خطر جدی برای ماموریت‌های فضایی به ویژه مأموریت‌هایی که فراتر از مدار نزدیک زمین هستند، محسوب شوند.

پرتوهای کیهانی می‌توانند به ریزمدارها (microcircuitry) آسیب وارد کنند که این به آن معنا است که می‌توانند اجزای سازنده را با گذشت زمان تخریب کنند. بنابراین مهندسان آژانس فضایی به طور منظم سلامت سیستم‌های فضاپیما را کنترل می‌کنند. یکی از نمونه‌های این خانه‌داری عمومی، تشخیص و تصحیح خطا (EDAC) است که خطاهای حافظه‌ای ناشی از تأثیر پرتوهای کیهانی را ثبت می‌کند تا بتوان آنها را اصلاح کرد.

تشخیص و تصحیح خطا (Error detection and correction) در نظریه اطلاعات، نظریه کدگذاری، علوم رایانه و مخابرات تکنیک‌هایی هستند که تحویل امن داده‌ها در کانال‌های مخابراتی ناامن را ممکن می‌کنند. بسیاری از کانال‌ها در معرض نویز هستند و ممکن است اطلاعات در حین فرستاده شدن میان مبدأ و مقصد دچار خطا گردند. تشخیص و تصحیح خطا امکان شناسایی و ساخت مجدد اطلاعات اولیه را ممکن می‌گرداند.

در این مطالعه محققان آژانس فضایی اروپا دریافتند که هرچه مأموریت‌های اعماق فضا طولانی‌تر شده و از زمین دورتر می‌شود، این گزارش‌ها می‌توانند نقش دوگانه داشته باشند و در نقش اندازه‌گیری تغییرات فعالیت پرتوهای کیهانی در قسمت‌های مختلف منظومه شمسی در طول زمان نیز عمل کنند.

در این مطالعه آنها گزارش‌های مربوط به خانه‌داری ماموریت مارس اکسپرس را از یک ژانویه 2005 تا 17 سپتامبر 2020 و داده‌های خانه‌داری مأموریت "روزتا" را نیز از یک ژانویه 2005 تا 30 سپتامبر 2016 بررسی کردند.

این 15 سال داده جمع‌آوری شده توسط این دو مأموریت که یکی از آنها روانه مریخ و دیگری به سمت یک دنباله دار قرار گرفته بر فراز مدار سیاره مشتری رفته بود، بسیار ارزشمند است. زیرا فضاپیماها نه تنها وقتی به مقصد می‌رسند، بلکه در طول رسیدن نیز تله متری تشخیصی را به زمین ارسال می‌کنند. این بدان معناست که می‌توان به چگونگی تغییر فعالیت‌های پرتوهای کیهانی در منظومه شمسی در طول چرخه فعالیت 11 ساله خورشید که می‌تواند بر پرتوهای کیهانی تأثیر بگذارد، نگاه کرد.

روزتا یک کاوشگر فضایی رباتیک است که توسط سازمان فضایی اروپا برای یک مطالعه دقیق از دنباله‌دار 67 پی / چوریوموف - گراسیمنکو ساخته و پرتاب شد. این کاوشگر رباتیک، با راکت آریان 5 از گویان فرانسه به اطراف مدار سیاره مشتری پرتاب شد. مارس اکسپرس یک مأموریت اکتشاف فضا است که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) انجام شده است.

علاوه بر این داشتن این مجموعه اطلاعات ارزشمند، دانشمندان را قادر می‌سازد تا با مقایسه تعداد اشعه حاصل از فضاپیما و مشاهدات قطب جنوب بر روی زمین و همچنین در فواصل مختلف از خورشید، پرتوهای کیهانی را نه تنها با گذشت زمان بلکه در فضا نیز تجزیه و تحلیل کنند. این اندازه گیری‌ها نشان داد که تعداد اشعه در هر واحد نجومی حدود 5 درصد افزایش می‌یابد.

به گفته آژانس فضایی اروپا روش تشخیص و تصحیح خطا کاربردهای گسترده‌ای در ماموریت‌های این سازمان مانند گایا، بپی‌کلمبو و ماموریت کاوشگر اقمار یخی مشتری (که در آینده انجام خواهد شد)، خواهد داشت. کاوشگر اقمار یخی مشتری (Jupiter Icy Moons Explorer) به صورت مخفف (JUICE) بزرگترین سیاره منظومه شمسی یعنی مشتری را مطالعه خواهد کرد. قبل از رسیدن به مقصد تقریبا هشت سال در سفر خواهد بود و سه سال به تحقیق در مورد این سیاره گازی غول پیکر و سه مورد از اقمار بزرگ آن به نام‌های گانیمد، کالیستو و اروپا خواهد پرداخت. این فضاپیما جو طوفانی مشتری را بررسی خواهد کرد و رازهای پنهان شده در اقیانوس‌های یخی اقمار مشتری را کشف خواهد کرد و به جستجوی آب در داخل این قمرها خواهد پرداخت.

انتهای پیام