به گزارش آماج، شاید عجیب به نظر برسد که انسان بتواند از سطح ماه و مریخ نقشههایی با جزئیات بالا تهیه کند، اما هنوز بخش بزرگی از بستر اقیانوسهای سیاره خودمان بهطور دقیق شناخته نشده باشد. با این حال، این تفاوت بیشتر از آنکه به علاقه بشر به فضا مربوط باشد، نتیجه تفاوت شرایط محیطی، فناوریهای موردنیاز و هزینههای کاوش است.
ماهوارهها میتوانند در مدار اجرام آسمانی حرکت کنند و با دوربینها و رادارهای خود در مقیاس گسترده داده جمعآوری کنند؛ اما آب اقیانوس مانعی جدی برای مشاهده مستقیم بستر دریاست. هرچه عمق بیشتر شود، دسترسی به محیط نیز دشوارتر و پرهزینهتر خواهد شد.
نقشههای ماه و مریخ چقدر دقیق هستند؟
در سالهای اخیر، نقشهبرداری از اجرام سنگی منظومه شمسی پیشرفت چشمگیری داشته است. برای نمونه، نقشههای سراسری ماه، عطارد، زهره و مریخ جزئیاتی ارائه میکنند که در بسیاری از بخشهای بستر اقیانوسهای زمین هنوز در دسترس نیست.
دقت نقشه مریخ در برخی دادههای تصویری به حدود ۵ متر به ازای هر پیکسل رسیده است. درباره ماه نیز اطلسهای زمینشناسی جدید، از جمله اطلس منتشرشده توسط دانشمندان چینی در سال ۲۰۲۴، اطلاعات بسیار دقیقی از ساختار سطح و ویژگیهای زمینشناختی این قمر ارائه کردهاند.
البته مقایسه مستقیم این نقشهها با نقشه بستر اقیانوسها کاملاً ساده نیست؛ زیرا ماه و مریخ محیطهایی خشک و قابل مشاهده از مدار هستند، در حالی که بخش زیادی از سطح زیر آب زمین باید با تجهیزات ویژه و از فاصله نزدیکتر بررسی شود.
چرا نقشهبرداری از بستر اقیانوس دشوار است؟
آب یکی از مهمترین موانع در مسیر کاوش اعماق اقیانوس است. نور خورشید فقط تا عمق محدودی در آب نفوذ میکند و در اعماق بیشتر، تصویربرداری نوری دیگر کارایی لازم را ندارد. به همین دلیل، برای تهیه نقشه دقیق از بستر دریا معمولاً به سونار، کشتیهای پژوهشی، شناورها و تجهیزات زیرآبی نیاز است.
این مسئله باعث میشود نقشهبرداری اقیانوس برخلاف تصویربرداری ماهوارهای، به عملیات فیزیکی در محیطی بزرگ، عمیق و دشوار نیاز داشته باشد. کشتی یا شناور باید مسیر مشخصی را طی کند و دادههای صوتی را از سطح یا زیر آب جمعآوری کند.
بخش بزرگی از بستر اقیانوس هنوز با وضوح کافی نقشهبرداری نشده است
برآوردهای مطرحشده در پژوهشهای مرتبط نشان میدهد حدود ۳۰۰ میلیون کیلومتر مربع از بستر اقیانوسهای جهان هنوز با استانداردهای مدرن و وضوح کافی نقشهبرداری نشده است؛ یعنی تقریباً سهچهارم بستر اقیانوسها همچنان جزئیات کافی برای بررسی دقیق ندارد.
این وضعیت در مقایسه با سالهای گذشته بهتر شده است. برای مثال، در سال ۲۰۱۷ تنها حدود ۶ درصد از بستر اقیانوسها با استانداردهای مدرن نقشهبرداری شده بود. با توسعه فناوری سونار و پروژههای بینالمللی، پوشش نقشهبرداری بهطور قابلتوجهی افزایش یافته است.
پروژه Seabed 2030 برای نقشهبرداری کامل اقیانوسها
یکی از مهمترین برنامههای بینالمللی در این زمینه، پروژه Seabed 2030 است که هدف آن ایجاد یک نقشه جامع از بستر اقیانوسهای جهان است. یکی از اهداف این برنامه دستیابی به وضوح حدود ۱۰۰ متر برای پوشش کامل اقیانوسهاست.
رسیدن به چنین هدفی به معنای مشاهده تکتک نقاط بستر دریا با دوربین نیست؛ بلکه هدف، تهیه دادههای دقیق و پیوسته برای شناخت ساختار کلی بستر اقیانوسهاست. مشاهده مستقیم اعماق دریا موضوعی کاملاً متفاوت و بسیار دشوارتر است.
ماهوارهها چگونه میتوانند به نقشهبرداری اقیانوس کمک کنند؟
ماهوارهها در مناطق کمعمق و ساحلی میتوانند بخشی از اطلاعات موردنیاز برای نقشهبرداری را فراهم کنند. استفاده از دادههای ماهوارهای در برخی پروژهها توانسته هزینه جمعآوری اطلاعات را به میزان قابلتوجهی کاهش دهد.
با این حال، ماهوارهها نمیتوانند جایگزین کامل تجهیزات دریایی شوند. در آبهای عمیقتر، دسترسی به بستر اقیانوس همچنان به شناورها و سامانههای سونار نیاز دارد.
یکی از راهکارهای مطرحشده، استفاده از شناورهای نیمهخودکار و خودکار است. این وسایل میتوانند برای مدت طولانی در مسیرهای مشخص حرکت کنند و بدون نیاز به حضور دائمی تعداد زیادی نیروی انسانی، دادههای سونار جمعآوری کنند.
سونار؛ ابزار اصلی شناخت بستر دریا
سونار با ارسال امواج صوتی و دریافت بازتاب آنها میتواند فاصله تا بستر دریا و شکل عوارض زیرآبی را مشخص کند. سامانههای پیشرفته سونار امکان پوشش نواحی وسیعی را در هر مسیر حرکت شناور فراهم میکنند.
در طرحهای جدید، استفاده از کشتیهای نیمهخودکار مجهز به سونارهای قدرتمند مانند Kongsberg EM124 مطرح شده است. چنین سامانههایی میتوانند در مأموریتهای طولانی، هزاران کیلومتر مربع از بستر دریا را در روز بررسی کنند.
چرا کاوش اعماق اقیانوس کمتر از کاوش فضا دیده میشود؟
یکی از عوامل مهم، هزینه و دشواری عملیاتی است. یک ماهواره میتواند در مدار خود بارها از یک منطقه عبور کند و حجم عظیمی از داده تصویری یا راداری تولید کند. اما نقشهبرداری دقیق از بستر دریا نیازمند جابهجایی تجهیزات روی سطح یا داخل آب است.
از طرف دیگر، بسیاری از پروژههای نقشهبرداری اقیانوس منافع عمومی و علمی بلندمدت دارند و الزاماً درآمد مستقیم و سریعی ایجاد نمیکنند. همین مسئله میتواند تأمین بودجه برای عملیات گسترده اقیانوسی را دشوار کند.
با این حال، نقشههای دقیق اقیانوس کاربردهای مهمی دارند؛ از بهبود ناوبری کشتیها و شناسایی عوارض خطرناک زیرآبی گرفته تا مطالعه جریانهای اقیانوسی، مدلسازی اقلیمی، شناخت زمینشناسی و بررسی زیستبومهای دریایی.
انسان تقریباً هیچکدام از اعماق اقیانوس را با چشم ندیده است
تفاوت میان «نقشهبرداری» و «مشاهده مستقیم» اهمیت زیادی دارد. داشتن نقشهای از بستر اقیانوس به این معنی نیست که انسان آن مناطق را با دوربین مشاهده کرده است.
بر اساس پژوهشهای جدید، حدود ۹۹٫۹۹۹ درصد از اعماق اقیانوس در زیر عمق ۲۰۰ متری تاکنون بهصورت مستقیم مشاهده نشده است. برآوردها نشان میدهند مجموع مساحتی که تاکنون با تصاویر مستقیم از این بخشهای عمیق اقیانوس ثبت شده، تنها حدود ۲٬۱۳۰ تا ۳٬۸۲۳ کیلومتر مربع است.
این ارقام نشان میدهند که حتی در سیاره خودمان، محیطهایی وجود دارند که شناخت مستقیم بشر از آنها بسیار محدود است.
اقیانوس فقط یک بستر ناشناخته نیست
اقیانوس محیطی سهبعدی است و شناخت آن فقط به تهیه نقشه از کف دریا محدود نمیشود. در ستون آب، از سطح تا عمیقترین نقاط، موجودات زنده، جریانها، ترکیبات شیمیایی و فرایندهای فیزیکی متنوعی جریان دارند.
به همین دلیل، حتی اگر روزی نقشه کاملی از بستر اقیانوسها تهیه شود، هنوز بخش بزرگی از فرایندهای زیستی و فیزیکی اقیانوسها نیازمند مطالعه خواهد بود.
آیا شناخت ما از فضا واقعاً بیشتر از اقیانوسهاست؟
پاسخ به این پرسش به معنای «شناخت» بستگی دارد. اگر منظور، تهیه نقشههای تصویری از سطح اجرام سنگی باشد، در برخی موارد ماه و مریخ از بخشهای بزرگی از بستر اقیانوس زمین نقشههای دقیقتری دارند. اما اگر منظور شناخت علمی کامل باشد، مقایسه فضا و اقیانوس بسیار پیچیدهتر است.
انسان درباره ماه، مریخ و دیگر اجرام منظومه شمسی اطلاعات گستردهای جمعآوری کرده است، اما هنوز پرسشهای فراوانی درباره ساختار، تاریخچه و فرایندهای این اجرام وجود دارد. از سوی دیگر، اقیانوسهای زمین نیز با وجود قرار داشتن در نزدیکترین محیط به ما، همچنان بخشهای ناشناخته فراوانی دارند.
بنابراین، تفاوت اصلی را میتوان در دسترسی و فناوری جستوجو کرد، نه صرفاً در میزان علاقه بشر. در فضا، مشاهده از مدار بسیاری از موانع را برطرف میکند؛ اما در اعماق اقیانوس، فناوری باید مستقیماً با فشار بسیار زیاد، تاریکی، دمای پایین و محدودیت ارتباطی مقابله کند.
آینده کاوش اقیانوسها
توسعه شناورهای خودکار، سونارهای دقیقتر، دادههای ماهوارهای و سامانههای پردازش خودکار میتواند سرعت نقشهبرداری از اقیانوسها را افزایش دهد. کاهش هزینه عملیات نیز میتواند امکان اجرای پروژههای گستردهتر را فراهم کند.
با ادامه این روند، احتمالاً در سالهای آینده بخش بیشتری از بستر اقیانوسها با جزئیات بهتر شناخته خواهد شد. با این حال، نقشهبرداری کامل تنها یکی از مراحل شناخت محیطی است که هنوز بسیاری از ویژگیهای آن برای دانشمندان ناشناخته باقی مانده است.
فضا و اعماق اقیانوس در واقع رقیب یکدیگر نیستند؛ هر دو محیطهایی پیچیده و دشوار برای کاوش هستند که فناوریهای متفاوتی میطلبند. همانطور که هر مأموریت فضایی بخشی از ناشناختههای منظومه شمسی را آشکار میکند، هر کیلومتر از بستر اقیانوس که با دقت بیشتری نقشهبرداری شود نیز گامی مهم در شناخت سیاره خودمان است.
برای مطالعه مطالب بیشتر درباره اکتشافات فضایی، اقیانوسها و تازهترین یافتههای علمی، به آماج مراجعه کنید.
