گفت‌و‌گو با دكتر مهتا مقدم مسؤول تيم سيستمهاي راداري كاسيني

[دانه کولانه]

گفت‌و‌گو با دكتر مهتا مقدم مسؤول تيم سيستمهاي راداري كاسيني

گفت‌و‌گو: علي شمس

پروژه‌هاي جديد «ناسا» و ماجراي خبرسازترين مأموريت فضايي جهان

پايان سفر هفت ساله فضاپيمايي «كاسيني» و استقرار آن در مدار سياره «كيوان» و پرتاب و فرود تاريخي كاوشگر آن - هويگنس - بر سطح قمر اسرار آميز «تيتان» در نخستين روزهاي سال ميلادي جديد كه از آن به عنوان بزرگترين و بلند پروازانه‌ترين ماموريت اكتشافي فضايي ياد شده، ‌مدتها در كانون توجه محافل علمي و خبري جهان قرار داشت.

با اين حال، عبور موفق فضاپيماي «كاسيني» از حلقه‌هاي پيرامون سياره كيوان و ماموريت خبرساز و استثنايي «هويگنس» تنها بخشي از مراحل ماموريت چهار ساله كاوشگر «كاسيني» در اطراف سياره كيوان (زحل) است كه با هدف بررسي اقمار متعدد اين سياره غول پيكر و پاسخ دادن به برخي از مهمترين سوالات بشر درباره چگونگي شكل گيري سياره‌ها و حيات احتمال در نقاط ديگر منظومه شمسي طراحي شده و با دقت و حساسيت ويژه دنبال مي‌شود.

گروه «علمي پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، در پيگيري روند شكل‌گيري و اجراي اين ماموريت فضايي كه نمونه كم نظيري از همكاري‌هاي مشترك علمي بين آژانس فضايي اروپا، ناسا و آژانس فضايي ايتاليا است در گفت‌وگو با دكتر مهتا مقدم، دانشيار علوم و مهندسي رادار دانشگاه «ميشيگان» و از مهندسان مجرب آزمايشگاه پيشرانش جت (JPL) ناسا كه به عنوان مهندس سيستم، مسئوليت نظارت بر عملكرد اعضاي تيم سيستم‌هاي راداري «كاسيني» و هماهنگي اين تيم با ساير بخش‌هاي پروژه را به عهده داشته است، توضيحات و ديدگاه‌هاي وي را پيرامون جنبه‌هاي مختلف اين ماموريت از جمله روند شكل‌گيري و اجراي آن، ‌اهداف اين ماموريت و چشم انداز آتي آن، چالش‌ها و مخاطرات احتمالي پروژه در مراحل مختلف اجرا و نحوه رفع آنها، سيستم‌هاي نرم‌افزاري و سخت افزاري رادار فضاپيما، نحوه ارتباط آن با كاوشگر هويگنس و ايستگاه‌هاي زميني، دستاوردهاي اين ماموريت تاريخي و ... جويا شده است.

دانشمند ايراني ناسا و عضو تيم ويژه طراحي ماموريت‌هاي فضايي آزمايشگاه پيشرانش جت (JPL) در اين گفت‌وگو همچنين درباره فعاليت‌ها و پروژه‌هاي برخي ديگر از بخش‌هاي ناسا از جمله طرح‌هاي مطالعاتي «ناسا» درباره سياره زمين، رادار SAR و نحوه عملكرد و كاربردهاي آن و استفاده‌هاي JPL از اين رادار، تيم X ناسا و فعاليت‌هاي آن و ... توضيحاتي ارائه داده است.

به گزارش «ايسنا»، دكتر مهتا مقدم در سال 1344 در تهران متولد شد. دوره ابتدايي را در دبستان «هدف» به پايان برد و پس از آن به عنوان اولين گروه ورودي به مدرسه تيزهوشان (سازمان ملي پرورش استعدادهاي درخشان) رفت و تا سال 1980 (1359) آنجا بود. وي سال دوم نظري را به صورت جهشي پشت سرگذاشت و در دبيرستان «فراست» ثبت نام كرده و در سال 1361 از اين مدرسه فارغ التحصيل شد. پس از آن در همان سال به آمريكا سفر كرد و در ژانويه سال 1983 (1361) در دانشگاه «كانزاس» ثبت نام كرد.

وي مدرك ليسانس خود را در سال 1365 از اين دانشگاه اخذ كرد و مدارك فوق ليسانس و دكتري خود را نيز در رشته‌هاي مهندسي برق و كامپيوتر به ترتيب در سال‌هاي 1989 (1368) و 1991 (1370) از دانشگاه ايلينويز در اوربانا كمپين دريافت كرد.

دكتر مقدم سال‌هاي 1991 تا 2003 را در بخش علوم و مهندسي رادار آزمايشگاه JPL موسسه فناوري كاليفرنيا در پاسادنا بود.

وي در آزمايشگاه JPL رويكردها و الگوريتم‌هاي نوآوري براي تفسير كميتي از تصويرپردازي چند كاناله SAR مبتني بر تكنيك‌هاي پخش متقابل تحليلي قابل كاربرد براي رسانه‌هاي تركيبي و تصادفي ارائه كرد.

وي همچنين يك رويكرد كميتي براي آميزه داده‌ها براي تركيب SAR و داده‌هاي حسي نوري كنترل از راه دور براي تخمين غيرخطي از پارامترهاي سطح و گياهي ارايه كرد.

ساير اقدامات و ارايه‌هاي دكتر مقدم شامل طراحي ابزار و فناوري‌هاي اندازه گيري راداري جديد براي خصيصه زير سطح‌ها و زيرتاق‌ها است.

وي هم اكنون و در گذشته عضو اصلي و همكار تحقيقاتي بر روي چندين پروژه تحقيقاتي بوده و هست و بيش از 100 مجله و مقاله كنفرانسي دارد.

ساير مسووليت‌هاي اصلي وي شامل مهندسي سيستم‌ها براي رادار كاسيني، سرپرست گروه علمي JPL براي Light SAR و رييس علمي تيم X اين آزمايشگاه است.

دكتر مقدم، رييس و دستيار رييس در چندين اجلاس كنفرانسي و دستيار رييس هيات رادار دركارگاه NASA/ESTO براي تعريف فناوري‌ها و سناريوهاي ارزيابي راداري در آينده بوده است.

وي در حال حاضر سرپرستي يك پروژه برنامه انكوباتور ابزاري ناسا براي طراحي فناوري‌ها و اجزاي ارزيابي پيشرفته براي يك وسيله SAR توليد فضايي با فركانس پايين (UHF+VHF) براي اندازه گيري جهاني از رطوبت خاك عميق و زيرتاق است.

ساير پروژه‌هاي تحقيقاتي دكتر مقدم شامل طراحي و تحليل رادارهاي فركانس كوتاه براي ويژگي زير سطح و زيرتاق، نقشه كشي سطحي و زميني مقداري از تصويرپردازي ماهواره‌يي چند حسگر، طراحي اجزاي فناوري آنتن با مقياس بزرگ براي رادار آينده و كاربردهاي راديومتري و تحليل تئوري از مشكلات پخش بالعكس و پيش رونده مربوط به فناوري‌هاي راداري بالا است.

وي در حال حاضر دانشيار مهندس الكترونيك و علوم رايانه در دانشگاه ميشيگان است و در اين دانشگاه وظيفه تدريس واحدهاي درسي در رشته‌هاي الكترومغناطيس و رادار و سرپرستي يك گروه پژوهشي بر روي اين موضوعات را برعهده دارد.

دكتر مقدم يك عضو ارشد IEEE عضو كميسيون B در URSI آكادمي الكترومغناطيس و عضو افتخاري انجمن‌هاي Phi Kappa Phi و Tau Beta Pi و Eta Kappa Nu است.

ايسنا: طراحي و ساخت فضاپيماي كاسيني و هويگنس از چه سالي آغاز شد و كي به پايان رسيد؟

« پروژه كاسيني در ابتدا در اواسط سال 1980 طرح‌ريزي شد. بخش اصلي توسعه پروژه در سال 1997 با پرتاب فضاپيما و آغاز سفر هفت ساله آن به سمت كيوان و منظومه قمري آن به ويژه تيتان پايان يافت. كاسيني داراي تعدادي سيستم‌هاي اندازه‌گيري شامل رادار، راديومتر، دوربين‌ها، طيف‌سنج‌ها و ابزار منطقه‌يي و ذره‌يي است. اين سيستم‌ها به طور كلي به دو نوع سيستم‌هاي كنترل از راه دور و سيستم‌هاي حاضر در محل يا در دسترس تقسيم مي‌شوند.

كاوشگر هويگنس كه به سمت تيتان رها شد و اطلاعات شگفت‌انگيزي درباره‌ي اين قمر به دست آورد، تنها وسيله‌اي است كه فضاپيما را ترك خواهد كرد. در حال حاضر در مجموع 12 وسيله به تنهايي بر روي فضاپيما سوار است و شش وسيله نيز بر روي هويگنس مي‌باشد.

كاسيني بزرگ‌ترين و پرهزينه‌ترين پروژه سياره‌يي ناسا است. بايد متذكر شد كه آژانس فضايي آمريكا (ناسا)، آژانس فضايي اروپا (اسا) و آژانس فضايي ايتاليادر پروژه كاسيني همكاري دارند.كاوشگر هويگنس در آژانس فضايي اروپا ساخته شد و توسط ناسا به فضاپيماي كاسيني ملحق شد. همچنين آزمايشگاه JPL ناسا مدارپيما را مديريت كرده و ساخته است. »

ايسنا: شما از چه زمان و در چه بخشي از اين طرح همكاري داريد؟ آيا اين همكاري ادامه دارد؟

« همكاري من با پروژه كاسيني در سال 1994 آغاز شد و تا پرتاب فضاپيما در سال 1997 ادامه يافت. من همكاري پاره وقتم را با پروژه تقريبا تا سال 2000 براي كمك به تحليل وضعيت سيستم رادار هم‌زمان با ارسال اطلاعات دوره‌يي درباره سلامت سيستم‌هاي مختلف از سوي فضاپيما، ادامه دادم.

در طول مرحله پيشرفتي پروژه، با تيم رادار كاسيني همراه بودم و به عنوان مهندس سيستم‌هاي آن مسووليت اطمينان از عملكرد صحيح سيستم‌ها تا پايان را بر عهده داشتم. يك مهندس سيستم به طور كلي بايد مطمئن شود كه يك سيستم مقرر مطابق با ويژگي‌هاي طراحي شده عمل كند و تمام زيرسيستم‌ها نيز به خوبي كار كنند.

به علاوه، نقش مهندس‌هاي سيستم بسيار مهم است زيرا اين افراد هستند كه مسئوليت تاييد نهايي تمامي سيستم‌ها را بر عهده دارند. هر مشكلي كه توسط يك مهندس سيستم پيدا شود به مهندسان سخت افزاري كه اساسا نقش تعمير اشكالات و بازگرداندن گزارش به مهندسان سيستم را دارند، گزارش مي‌شود. تحليل‌هاي مخصوص و ابزار شناسايي كه از سوي مهندسان سيستم شناخته شده به آن‌ها اجازه مي‌دهد مشكلات را كشف كرده و پاسخي براي تيم سخت افزاري تهيه كنند.»

ايسنا: «كاسيني» در طول ماموريت خود چه اطلاعاتي را درباره سياره كيوان و قمرهاي آن كسب مي‌كند؟ آيا در طول چهار سال آينده ماموريت جانبي ديگري ـ مثل هويگنس ـ وجود دارد؟

« چندين جنبه شگفت‌انگيز در مورد كيوان و قمر آن وجود دارد كه هدف كاسيني كشف آن‌ها است. كيوان يك سياره عظيم است كه اكثرا از هيدروژن و هليم تشكيل شده و 33 قمر مشهور دارد. كيوان يك اتمسفر مغناطيسي اساسي دارد. تصور مي‌شود كه رنگ طلايي ظاهر سياره نتيجه گرماي داخلي است كه با بادهاي بسيار سريع (با سرعت بيش از هزار و 800 كيلومتر در سرعت) در اتمسفر آن تركيب مي‌شود.

شهرت كيوان البته به دليل حلقه‌هايش است كه از ذرات بسياري در اندازه‌هاي مختلف (كمتر از يك ميلي‌متر تا چندين متر) تشكيل شده‌اند كه اين ذرات در ابتدا بخش‌هايي از قمرها يا دنباله‌دارها بوده‌اند.

جالب‌ترين قمر كيوان كه تاكنون كشف شده «تيتان» است كه علت آن، داشتن يك اتمسفر مخصوص به خود است كه اين حالت بسيار به ندرت براي يك قمر به وجود مي‌آيد. وضعيتاين قمر تقريبا مشابه وضعيت زمين در ميلياردها سال پيش يعني قبل از آغاز حيات بر روي آن است و بنابراين مي‌تواند منبعي براي درك منشا پيدايش زمين و حيات باشد. كاسيني اولين فضاپيمايي است كه تا كنون به دور منظومه كيواني گرديده است.