Οι Έλληνες του διαστήματος

Η διεθνής αστρονομική και γενικότερα επιστημονική κοινότητα ετοιμάζεται να αποχαιρετήσει το διαστημικό σκάφος Cassini (Κασίνι), το οποίο, την Παρασκευή 15 Σεπτεμβρίου, θα ολοκληρώσει την 20ετή οδύσσεια της αποστολής του με μια αυτοκαταστροφική «βουτιά» στον Κρόνο.

Ανάμεσα στους ερευνητές που όλα αυτά τα χρόνια συμμετείχαν στην ανάλυση των πολύτιμων στοιχείων του Cassini, τα οποία άνοιξαν νέους ορίζοντες στην επιστήμη, βρίσκονται αρκετοί Έλληνες επιστήμονες.

Στη διεθνή “οικογένεια” του Cassini είχαν συμμετοχή, σε διάφορα στάδια της αποστολής στα τελευταία 20 και πλέον χρόνια, οι: Σταμάτης Κριμιζής, Νίκος Πασχαλίδης, Αθηνά Κουστένη, Γιάννης Δάνδουρας, Ηλίας Ρούσσος, Κατερίνα Ραδιότη, Νίκος Σέργης, Κώστας Διαλυνάς, Γιώργος Μπαμπασίδης, Ανεζίνα Σολομωνίδου, Μαρία Ανδριοπούλου, Δημήτρης Τσιμπίδας και Γιώργος Ξυστούρης.

Μερικοί, όπως ο Σ. Κριμιζής και η Α. Κουστένη, βρίσκονται ήδη στις ΗΠΑ, όπου έχουν προσκληθεί να παρακολουθήσουν από κοντά, στο Εργαστήριο Αεριοώθησης (JPL) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA), στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια, το δραματικό τέλος του Cassini. 

Ο διαστημικός επιστήμονας και ακαδημαϊκός, Σταμάτης Κριμιζής, η αστροφυσικός και πλανητική επιστήμων του Αστεροσκοπείου του Παρισιού, Αθηνά Κουστένη (διευθύντρια ερευνών του Εθνικού Κέντρου Επιστημονικών Ερευνών-CNRS της Γαλλίας), και ο ερευνητικός συνεργάτης του Γραφείου Διαστημικής Έρευνας και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Αθηνών, Νίκος Σέργης (συνεργάτης του Σ.Κριμιζή), μίλησαν στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων για την προσωπική εμπειρία τους από το Cassini, τα ερωτήματα που η εμβληματική αποστολή έχει αφήσει αναπάντητα, καθώς και για τις μελλοντικές διαστημικές αποστολές.

Τα συναισθήματα των Ελλήνων επιστημόνων συνοψίζονται σε μια φράση του Σ.Κριμιζή: «Αισθάνομαι σαν να χάνω ένα κομμάτι της καθημερινότητας που έζησα τα τελευταία 30 χρόνια. Ήταν οικογένεια, πώς θα ζήσω δίχως το Cassini;»

Ακολουθεί η συνέντευξη:

ΕΡ: Ποια ήταν η προσωπική εμπλοκή και συνεισφορά σας στην έρευνα των στοιχείων του Cassini;

Σταμάτης Κριμιζής: Είμαι επικεφαλής επιστήμονας (Principal Investigator) σε ένα από τα 12 όργανα του Cassini, το ΜΙΜΙ, όργανο απεικόνισης της μαγνητόσφαιρας. Στην αρχική ομάδα μας συμμετείχαν συνάδελφοι από ΗΠΑ, Γερμανία και Γαλλία, αλλά με κάποια ελληνική «γεύση». Ο εκπρόσωπος της Γαλλίας π.χ. είναι ο Δρ. Γ. Δάνδουρας από το Πανεπιστήμιο Πολ Σαμπατιέ της Τουλούζης.

Το όργανο κατασκευάστηκε στο εργαστήριό μου, στο Πανεπιστήμιο Τζονς Χόπκινς, στο οποίο υπηρετώ τα τελευταία 49 χρόνια και όπου χρημάτισα για 13 χρόνια, μεταξύ 1991-2004, ως διευθυντής της Διοίκησης Διαστημικών προγραμμάτων. Το Cassini ήταν ένα από τα μικρά, αλλά επιστημονικά πολύ σημαντικά προγράμματα της Διοίκησης.

Όταν εκλέχθηκα τακτικό μέλος της Ακαδημίας Αθηνών το 2004, επέστρεψα στην Ελλάδα το 2005 και προσέλαβα Έλληνες επιστημονικούς συνεργάτες, οι οποίοι ανέλαβαν την ανάλυση των δεδομένων από το ΜΙΜΙ, με υποστήριξη από τη NASA. Η ομάδα ΜΙΜΙ έχει ήδη δημοσιεύσει περισσότερες από 200 εργασίες, 62 εκ των οποίων προέρχονται από το Γραφείο Διαστημικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Αθηνών.

Αθηνά Κουστένη: Έχω συμμετάσχει στην αποστολή Cassini-Huygens από τη σύλληψη της δημιουργίας της και την ανάπτυξή της στη δεκαετία του 1990. Τα τελευταία χρόνια, από το 2004 έως σήμερα, ασχολήθηκα με τη ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται από την αποστολή και αφορούν το σύστημα του Κρόνου και ιδιαίτερα του μεγαλύτερου δορυφόρου του, του Τιτάνα.

Ως συνερευνήτρια τεσσάρων οργάνων της αποστολής αυτής, δύο του διαστημοπλοίου σε τροχιά Cassini (VIMS και CIRS) και δύο του ανιχνευτή Huygens (HASI και DISR), έχω πρόσβαση σε μια μεγάλη ανάκτηση δεδομένων και περνάω πολύ χρόνο αναλύοντας τις μετρήσεις κυρίως που αφορούν στον Τιτάνα, αλλά και κάποιων άλλων παγωμένων δορυφόρων του Κρόνου, συμπεριλαμβανομένου του Εγκέλαδου, ενός φεγγαριού του Κρόνου, από το νότιο πόλο του οποίου εκρήγνυνται θερμοπίδακες.

Αφού ορίσαμε κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού της αποστολής τις προδιαγραφές και την ακρίβεια με την οποία θα πρέπει να λαμβάνονται αυτά τα δεδομένα, είμαι υπεύθυνη, ειδικότερα, σε κάθε ομάδα για τα εξής:

-τον προσδιορισμό του θερμικού προφίλ του Τιτάνα με τα δεδομένα του HASI, το βαρόμετρου-θερμόμετρου του Huygens, όπως και την ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται από το φασματόμετρο του Cassini, του CIRS, που μας δείχνουν πώς αλλάζει η ατμόσφαιρα με τις εποχές, που διαρκούν 7,5 χρόνια κάθε μία.

-την ανάλυση των φασμάτων του DISR (του φασματόμετρο και της κάμερας του Huygens) με στόχο την εύρεση της διανομή των αεροζόλ, την ανάλυση της χημικής σύστασης της επιφάνειας και της περιεκτικότητας του μεθανίου.

-τη χημεία και τη σύσταση της στρατόσφαιρας του Τιτάνα και την ανακάλυψη νέων μορίων στα φάσματα CIRS, φτιάχνοντας ένα πλήρες μοντέλο της ατμόσφαιρας συμπεριλαμβανομένων των εποχιακών επιδράσεων και άλλων πτυχών της μετεωρολογίας του δορυφόρου.

-τη μελέτη της επιφάνειας και του εσωτερικού του Τιτάνα και του Εγκέλαδου, με έμφαση στην τεκτονική ανάλυση των δεδομένων VIMS και RADAR του Cassini, που δείχνουν μάλλον μια πρόσφατη ηφαιστειακή δραστηριότητα και την ύπαρξη ενός εσωτερικού ωκεανού υγρού νερού στους δύο δορυφόρους.

Για την ερμηνεία όλων αυτών των δεδομένων, όσον αφορά στη φύση της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας του Τιτάνα και του Εγκέλαδου, δουλεύω σε συνεργασία με πολλούς ευρωπαίους και αμερικανούς συναδέλφους, και κυρίως με τη μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο κέντρο της NASA/JPL δρα Ανεζίνα Σολωμονίδου. Επιπλέον, κάνω μια διεπιστημονική έρευνα, συνδυάζοντας τα φάσματα και τις εικόνες από το Cassini (CIRS, VIMS, RADAR) με τα δεδομένα του εδάφους και εκείνα του ανιχνευτή Huygens (DISR, HASI, GCMS) για την ευρύτερη κατανόηση των αστροβιολογικών δυνατοτήτων των δορυφόρων του Κρόνου.

Νίκος Σέργης: Εντάχθηκα στην ομάδα του Cassini μέσα από την επιστημονική ομάδα του Οργάνου Μαγνητοσφαιρικής Απεικόνισης (ΜΙΜΙ) του Σταμάτη Κριμιζή στις αρχές του 2006, δηλαδή σχετικά κοντά στην άφιξη του διαστημοπλοίου στον Κρόνο. Έκτοτε και για τα τελευταία 12 χρόνια συμμετέχω στην ανάλυση μετρήσεων από την αποστολή.

Η ομάδα μας συνεργάζεται με επιστήμονες από ινστιτούτα στις ΗΠΑ και σε αρκετές χώρες της Ευρώπης όπως Γερμανία, Μ. Βρετανία, Γαλλία, Σουηδία και φυσικά στην Ελλάδα, στην Ακαδημία Αθηνών. Η έρευνά μας εστιάζει στην ανάλυση των μετρήσεων φορτισμένων και ουδέτερων σωματιδίων υψηλής ενέργειας, καθώς και του μαγνητικού πεδίου.

Η εξαιρετική λειτουργία του διαστημοπλοίου και η καταπληκτική ποιότητα των επιστημόνων που πλαισιώνουν την αποστολή, μάς έδωσε την ευκαιρία να παράξουμε σημαντικότατα επιστημονικά αποτελέσματα, τα οποία κοινοποιήθηκαν όχι μόνο στην επιστημονική κοινότητα, αλλά και στο ευρύ κοινό, προβάλλοντας συχνά τη χώρα μας διεθνώς. Ενδεικτικά, οι τρεις συνεργάτες που αποτελούμε το επιστημονικό δυναμικό του Γραφείου Διαστημικής Έρευνας και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Αθηνών (Σ. Κριμιζής, Ν. Σέργης, Κ. Διαλυνάς), δημοσιεύσαμε περισσότερες από 70 επιστημονικές εργασίες στη διεθνή βιβλιογραφία κατά τα τελευταία δέκα χρόνια.

Παράλληλα, είχαμε την τιμή να οργανώσουμε τρία μεγάλα συνέδρια του Cassini σε Αθήνα και Χίο, να δώσουμε πλήθος ανοικτών ομιλιών σε μαθητές-φοιτητές και, το πιο σημαντικό ίσως, να εκπαιδεύσουμε νέους έλληνες επιστήμονες στο χώρο της Διαστημικής, Πλανητικής και Ηλιοσφαιρικής Φυσικής, με πρόσβαση σε πρωτογενή δεδομένα από την πληρέστερη διαστημική αποστολή. Η ευκαιρία αυτή που δόθηκε, και εξακολουθεί να δίνεται στους φοιτητές μας, είναι το μεγαλύτερο δώρο του Cassini προς την Ελλάδα. 

ΕΡ: Ποια βασικά ερωτήματα μένουν ακόμη αναπάντητα για τον Κρόνο και τους βασικούς δορυφόρους του Τιτάνα, Εγκέλαδο κ.α.;

Σταμάτης Κριμιζής: Η γοητεία της έρευνας στην αιχμή του δόρατος είναι ότι παράγει περισσότερα ερωτήματα από ό,τι απαντάει. Ο Τιτάνας και ο Εγκέλαδος είναι λαμπρά παραδείγματα. Ποιός θα είχε προβλέψει τους πίδακες νερού στο νότιο πόλο του Εγκέλαδου, οι οποίοι περιέχουν οργανικά στοιχεία, μεταξύ άλλων ουσιών, που πιθανόν να συνδέονται με βιολογική δραστηριότητα στον υπόγειο ωκεανό; Και, ακόμη, ότι βρέχει οργανικά στοιχεία στον Τιτάνα;

Νίκος Σέργης: Αρχικά οφείλουμε να σημειώσουμε ότι ο Εγκέλαδος δεν ήταν εξ αρχής ανάμεσα στους βασικούς ή έστω τους ενδιαφέροντες δορυφόρους του Κρόνου. Κατέστη όμως ο σημαντικότερος, όταν ανακαλύφθηκαν οι πίδακες υδρατμών κοντά στο νότιο πόλο του.

Για τον Εγκέλαδο, λοιπόν, το μεγάλο ερώτημα είναι η εσωτερική του δομή. Γνωρίζουμε ότι το παχύ επιφανειακό στρώμα πάγου καλύπτει μια υπεδάφεια δεξαμενή ή «ωκεανό» νερού. Ποιά είναι όμως η ακριβής χημική σύνθεση αυτού του υδάτινου περιβάλλοντος; Και, κυρίως, φιλοξενεί ή έχει τη δυνατότητα να φιλοξενήσει μικροβιακή ζωή; Ποιές ομοιότητες έχει με την Ευρώπη, το δορυφόρο του Δία, που είναι η συνυποψήφιά του για την πιθανή ύπαρξη συνθηκών ανάπτυξης ζωής; 

Ο Τιτάνας εξακολουθεί να είναι εντυπωσιακός και μυστηριώδης. Οι εδαφικές του δομές και οι ατμοσφαιρικές του συνθήκες θυμίζουν μια πρωτόγονη Γη, με το μεθάνιο να παίζει το ρόλο του νερού και να καθορίζει τις καιρικές συνθήκες. Το έδαφος και η ατμόσφαιρά του αποτελούν ένα μικρό παράδεισο για επιστήμονες που ασχολούνται με την πλανητική εδαφολογία και την ατμοσφαιρική φυσικοχημεία. Ο Τιτάνας είναι ένα εξαιρετικό εργαστήριο, από το οποίο διδασκόμαστε τη λειτουργία χημικών μηχανισμών, που στη Γη δεν έχουμε την ευκαιρία να παρατηρήσουμε.

Τα περισσότερα ανοικτά ερωτήματα σε σχέση με τον Τιτάνα εντοπίζονται σήμερα στις χημικές διεργασίες που συμβαίνουν στην ανώτερη ατμόσφαιρά του. Αλλά και από τη σκοπιά της μαγνητοσφαιρικής φυσικής, που αποτελεί τη δική μου ειδίκευση, ο Τιτάνας μάς εξέπληξε, όταν το Cassini τον «συνέλαβε» εκτεθειμένο στον ηλιακό άνεμο, κάτι που δεν συμβαίνει καθόλου συχνά. Ωστόσο η μακροχρόνια παραμονή του Cassini σε τροχιά -ένα ακόμη ανεκτίμητο πλεονέκτημα της αποστολής αυτής- μάς επέτρεψε να ανακαλύψουμε ότι ο Τιτάνας σχηματίζει, έστω και προσωρινά, μια μικρή δική του μαγνητόσφαιρα, όταν βρεθεί έξω από το περιβάλλον του Κρόνου, θυμίζοντας πολύ την Αφροδίτη, τον ‘Αρη και τους κομήτες. 

Σε ό,τι αφορά στον ίδιο τον Κρόνο, στο επίκεντρο εξακολουθούν να βρίσκονται ερωτήματα σχετικά με την προέλευση των δακτυλίων του, την ατμόσφαιρα και τις μεταβολές της, το σέλας και την κατανομή των φορτισμένων και ουδέτερων σωματιδίων. Το μεγαλύτερο, ωστόσο, αναπάντητο ερώτημα σε σχέση με τη μαγνητόσφαιρα του πλανήτη είναι η ανεξήγητη περιοδική μεταβολή των χαρακτηριστικών της με την περιστροφή του πλανήτη.

ΕΡ: Τώρα που δεν θα υπάρχει το Cassini, θα υπάρξει άλλη αποστολή και συνέχιση των ερευνών στη “γειτονιά” του Κρόνου. Τι θα πρέπει να περιμένουμε για το μέλλον;

Σταμάτης Κριμιζής: Είναι ήδη γεγονός ότι η NASA έχει επεκτείνει το πρόγραμμα New Frontiers στον Τιτάνα και στον Εγκέλαδο, ένεκα των ανακαλύψεων του Cassini. Εμείς στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins έχουμε ήδη σχεδιάσει μια αποστολή για τον Κρόνο, που ελπίζουμε να επιλεγεί στον επόμενο γύρο. Είναι σε συναγωνισμό και δεν μπορώ να πω λεπτομέρειες. Είμαι βέβαιος πάντως ότι σίγουρα θα υπάρξουν αποστολές την επόμενη δεκαετία στους δορυφόρους του Κρόνου!

Αθηνά Κουστένη: Στο μέλλον ελπίζω να επιστρέψουμε στο σύστημα του Κρόνου, γιατί το Κασσίνι μάς έφερε πολλές ανακαλύψεις αλλά και νέα ερωτήματα. Πρέπει να εξερευνήσουμε τους δορυφόρους Τιτάνα και Εγκέλαδο από κοντά με οχήματα στο έδαφος, γιατί η σύσταση της επιφάνειας και οι εσωτερικοί ωκεανοί νερού θέλουν επιβεβαίωση και χαρακτηρισμό.

Πρέπει να γυρίσουμε σε μια νέα εποχή για να δούμε τι αλλάζει στην επιφάνεια και στην ατμόσφαιρα του Κρόνου και του Τιτάνα. Να δούμε αν οι πίδακες του Εγκέλαδου αλλάζουν περιοχή και αν είναι ακόμα ορατοί ή αν είναι εποχιακά φαινόμενα. Να μάθουμε ποιά είναι η ηλικία και η σύσταση των δακτυλίων. Πολλά πράγματα, λοιπόν, απομένουν να εξερευνήσουμε ακόμα για να ικανοποιηθεί η περιέργεια του κοινού και των επιστημόνων.

Νίκος Σέργης: Οι εξωτερικοί πλανήτες και ειδικά ο Δίας και ο Κρόνος βρίσκονται πάντοτε ανάμεσα στους υποψήφιους στόχους του σχεδιασμού διαστημικών αποστολών. Ωστόσο, δεν είναι καθόλου εύκολη η αποστολή διαστημοπλοίων όπως το Cassini. Ήδη βρίσκεται στο Δία το διαστημόπλοιο JUNO, ενώ στις αρχές της επόμενης δεκαετίας θα ξεκινήσουν το ταξίδι τους προς το Δία και τους δορυφόρους του τα JUICE και Europa Clipper.

Παράλληλα, έχουν προταθεί και αποστολές προς τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Και αν αναρωτιέστε τι θα μας κρατά απασχολημένους στο μεσοδιάστημα, πρέπει να γνωρίζετε ότι έχουμε ακόμη να εκμεταλλευτούμε μεγάλο μέρος της πληροφορίας που μας έχει προσφέρει το Cassini. Ο Κρόνος, ο Εγκέλαδος, ο Τιτάνας και φυσικά το Cassini θα εξακολουθήσουν να βρίσκονται στο επίκεντρο της πλανητικής εξερεύνησης για αρκετά χρόνια ακόμη. 

ΕΡ: Πώς νιώθετε ως επιστήμονας που το Cassini θα “αυτοκτονήσει”;

Σταμάτης Κριμιζής: Τις τελευταίες μέρες βρίσκομαι στην Πασαντίνα, στο CalTech-JPL, για συζήτηση των τελευταίων πληροφοριών από το Cassini και τον εορτασμό της «βουτιάς» στην ατμόσφαιρα του Κρόνου. Σκέφτομαι ότι έχω επενδύσει σχεδόν 30 χρόνια σ’ αυτή την αποστολή, καθώς επιλέχθηκα Επικεφαλής Ερευνητής από τη NASA το 1990, αλλά ο σχεδιασμός του οργάνου ΜΙΜΙ και η επιστημονική δουλειά άρχισε πολύ πιο νωρίς. 

Αισθάνομαι σαν να χάνω ένα κομμάτι της καθημερινότητας που έζησα τα τελευταία 30 χρόνια. Ήταν οικογένεια, πώς θα ζήσω δίχως το Cassini; Βέβαια, όλα τα καλά τελειώνουν αργά ή γρήγορα και το Cassini μάς έδωσε πολύ περισσότερες ανακαλύψεις και γνώση από ό,τι δικαιούμαστε να περιμένουμε. Δημιούργησε επίσης μια βάση δεδομένων, που θα μελετάται από τους επιστήμονες για δεκαετίες και, επιπλέον, εκπαίδευσε μια νέα γενεά από επιστήμονες, που θα σχεδιάσουν τις αποστολές του μέλλοντος. Και ορισμένοι/ες είναι Έλληνες και Ελληνίδες, επομένως εγώ τουλάχιστον είμαι πολύ ευχαριστημένος από την 30χρονη επένδυση που αφιέρωσα στο Cassini.

Αθηνά Κουστένη: Η αποστολή Cassini τελειώνει με ένα εκπληκτικό “Grand Finale” στις 15 Σεπτεμβρίου, έχοντας πετάξει πάνω από τον Τιτάνα 127 φορές και συγκεντρώσει ένα μεγάλο όγκο δεδομένων σε όλους τους τομείς. Βρίσκομαι επί τόπου, στο Εργαστήριο JPL της NASA στην Καλιφόρνια, για να ζήσω από κοντά τις τελευταίες μερες της φανταστικής αυτής αποστολής. Θα ασχοληθώ με την ανάλυση αυτών των πρόσφατων δεδομένων για αρκετά χρόνια ακόμα.

Μαζί με τη σχετική στενοχώρια για το τέλος της αποστολής, έχω και την χαρά να ζήσω μια νέα αποστολή, εφόσον το διαστημόπλοιο τις τελευταίες μέρες και όταν θα βουτήξει μέσα στην ατμόσφαιρα του Κρόνου, θα μας δώσει την ευκαιρία να πάρουμε πολλά καινούρια στοιχεία για τους δακτύλιους, τους δορυφόρους και τον πλανήτη – σαν να είχαμε μια νέα αποστολή!

Νίκος Σέργης: Το τέλος του Cassini είναι σίγουρα μια οδυνηρή εμπειρία για όλους εμάς που «ανδρωθήκαμε» επιστημονικά μέσα σε αυτή την μακροχρόνια αποστολή. Ακόμη πιο μεγάλη φόρτιση υπάρχει σίγουρα στους ανθρώπους που έζησαν το Cassini από τις μέρες του σχεδιασμού του στις αρχές της δεκαετίας του ’90. Δυστυχώς όμως είναι ένα τέλος επιβεβλημένο, καθώς πρέπει να προστατευτούν οι δορυφόροι του Κρόνου από ενδεχόμενη μικροβιακή μόλυνση.

Ωστόσο, στην επιστήμη δεν υπάρχει τέλος, παρά μόνο αλλαγή και ανανέωση των στόχων. Στις 15 Σεπτεμβρίου αποχαιρετάμε το Cassini που μας πρόσφερε απλόχερα γνώση και εμπειρία και κρατάμε τις όμορφες στιγμές που ζήσαμε μέσα στην επιστημονική οικογένεια που μας χάρισε. Στις 16 Σεπτεμβρίου όμως κοιτάμε πάλι προς το νυχτερινό ουρανό και τον επόμενο στόχο.

Συνέντευξη: Παύλος Δρακόπουλος από ΑΠΕ