چرا راه ناسا به مریخ از ماه می گذرد؟

از دهه‌ها پیش تاکنون انسان‌ها از مدار زمین خارج نشده‌اند اما این وضعیت قرار است تغییر کند. اسپیس اکس، ناسا و مارس وان هریک به طور جداگانه مصمم به اعزام فضانوردان به سیاره سرخ و تاسیس پایگاه دائمی در آن هستند.

در یک اتاق غار مانند در مرکز فضایی کندی در ایالت فلوریدای آمریکا، مهندسان ناسا در حال پیکربندی یک فضاپیما هستند که قرار است چند سال دیگر از آن برای اعزام دوباره فضانوردان به کره ماه و نیز در نهایت به سیاره مریخ استفاده شود.

این فضاپیما اوریون (نام یک صورت فلکی، در لغت به معنی شکارچی) نامیده شده است و به کپسولی که نزدیک به چهار دهه پیش توانست فضانوردان آپولو را از ماموریت سفر به ماه، به زمین برگرداند قدری شباهت دارد. اوریون طوری طراحی شده تا بتواند 4 خدمه را در یک کابین به اندازه یک آشپزخانه متوسط با سقف کوتاه، با خود به فضا و دورتر از نقاطی که تاکنون انسان به آن رفته است ببرد.

یک تصویر کامپیوتری از اوریون، فضاپیمای ناسا که در حال نزدیک شدن به پایگاه واسط در مدار ماه است.

در حالی که ناسا اخیرا شصتمین سالگرد تاسیس خود را جشن گرفت، امیدوار است اوریون را در سال 2020 و بدون سرنشین پرتاب کند و به ماه بفرستد. در سال 2023 نیز یک بار دیگر، اما با فضانوردان به ماه اعزام خواهد شد که این بار آن‌ها به سمت پنهان ماه (نیم کره‌ای از ماه که به طور دائمی‌ از ما و کره زمین رویگردان است) فرود خواهند آمد.

این محوطه که های بی (High Bay) نام دارد یادآور گذشته است. این همان مکانی است که ناسا در دهه 1960 برروی فضاپیمای آپولو کار کرد. خود مرکز در حال حاضر و بعد از آنکه انسان برای اولین بار برروی ماه قدم گذاشت، با نام‌های «عملیات‌های نیل آرمسترانگ» و «ساختمان چک اوت» شناخته می‌شود. در آن زمان نیز مانند این روزها، هدف رسیدن به چیزهایی بود که تاکنون هرگز سابقه نداشته؛ هدف رسیدن انسان به اعماق فضا بود.

حالا کسان دیگری نیز به طور جداگانه چنین اهدافی را دنبال می‌کنند. به عنوان نمونه شرکت خصوصی اسپیس اکس برنامه خود را برای اعزام فضانوردان به ماه و مریخ دنبال می‌کند.

راب چمبرز مدیر استراتژی سفرهای فضایی بشر برای شرکت لاکهید مارتین که در حال ساخت اوریون برای ناسا است می‌گوید: «ما بر این باوریم که وقتی ناسا 100 ساله شود منظومه شمسی درونی (شامل سیارات نزدیک به خورشید یعنی تیر، ناهید، زمین و مریخ) قطعا مکانی پر رفت و آمد خواهد بود.»

یک ماکت از کپسول نفربر فضاپیمای اوریون ناسا. فضاپیمای اوریون قرار است اولین سفر خود را در سال 2020 و به مقصد ماه انجام دهد.

ناسا و بلندپروازی‌هایش

برای دهه‌ها، صحبت‌هایی از بازگشت به ماه و سفر به کره مریخ مطرح بوده است. چه یک سفر برای اکتشاف و نیز اسکان بشر، چه استفاده از منابعی که ممکن است در منظومه خورشیدی برای انسان‌ها وجود داشته باشد.

قطعا در چنین مسیری، ناسا نقش پیشگام را ایفا خواهد کرد؛ سازمانی که محدوده اکتشافات و فهم ما از جهان هستی را گسترش داده است. در شش دهه‌ای که از عمر ناسا می‌گذرد، این سازمان کارهای بزرگ زیادی را در ارتباط با فضا انجام داده است که از جمله آن‌ها می‌توان به اعزام ربات‌ها به سطح مریخ، ارسال فضایپماهای سطح‌نشین و ماهواره‌ها به سیارک‌ها و قمرهای سیاره زحل، و ارسال کاوشگرهایی چون وویجر و نیوهورایزنز به کرانه‌های منظومه خورشیدی اشاره کرد. همچنین تلسکوپ فضایی‌ هابل به ما نماهای بی نظیری از سیاه چاله‌های بسیار دور داد.

برنامه فضایی آپولو یکی از قدیمی‌ترین و برجسته‌ترین موفقیت‌های ناسا است که به عنوان نمادی از قدرت علمی‌ آمریکا و یک رویداد الهام بخش اهمیت زیادی داشته است. در طی این برنامه و در 6 ماموریت بین سال‌های 1969 تا 1972، 12 نفر به سطح ماه اعزام شدند که از میان آن‌ها نیل آرمسترانگ و باز آلدرین معروف‌تر هستند.

اما از آن زمان که کسی چنین جسارتی به خرج داده و از مدار نزدیک زمین (ارتفاع تقریبا 2000 کیلومتری از سطح زمین) عبور کرده است دو نسل می‌گذرد. بعد از پایان یافتن برنامه آپولو، برنامه‌های ناسا برای ارسال فضاپیماهای سرنشین دار به فضا، برروی برنامه شاتل‌های فضایی متمرکز شد، که بالغ بر سه دهه 135 ماموریت داشته و بیش از 300 نفر را به مدار زمین فرستاد. این شامل ده‌ها پرواز به ایستگاه فضایی بین المللی نیز می‌شود. این ایستگاه در سال 1998 متولد شد.

ناسا از همان موقع که ماموریت اعزام انسان به ماه انجام شد، همواره درگیر این چالش بوده که قدم بعدی برای ارسال انسان به فضا چه باید باشد. ناسا با مشکل انتظارات بالای عصر آپولو و همزمان بودجه اندک در آن زمان رودررو بود.

– بیل نای، مدیرعامل اجرایی انجمن سیاره‌ای

بازگشت بشر به کره ماه

حالا اشتیاق برای ماجراجویی‌های جدید در ماه دوباره قوت گرفته است. در حالی که دولت دونالد ترامپ، ناسا را برای ماموریت‌های اعزام انسان به مریخ هدایت می‌کند، اما در ابتدا از ناسا می‌خواهد که یک ایستگاه فضایی چرخان به دور ماه ایجاد کند. در واقع می‌توان آن را یک نقطه اتصال نیز نامید. همچنین قرار است یک پایگاه نیز برروی سطح کره ماه ساخته شود. مایک پنس، معاون ریاست جمهوری آمریکا در اواخر مرداد ماه در مرکز فضایی جانسون متعلق به ناسا گفته بود «زمان آن فرا رسیده تا یک پایگاه دائمی‌ در مدار ماه و نیز برروی سطح آن پایه گذاری شود.» مایک پنس همچنین در نهاد تازه احیا شده شورای فضایی ملی عضویت دارد.

هزینه‌ای که برای چنین حضوری تخمین زده می‌شود می‌تواند تا ده‌ها میلیارد دلار باشد. بودجه درخواست شده ناسا برای سال مالی پیش رو 19.9 میلیارد دلار است که بالغ بر نیمی‌ از آن برای برنامه‌های اکتشافی کره ماه کنار گذاشته می‌شود و به نظر می‌رسد کنگره نیز پاسخ مثبتی به این درخواست بودجه نشان دهد. اما ناسا و مسئولان حکومتی تنها کسانی نیستند که برنامه‌هایی برای کره ماه دارند.

در اوایل پاییز امسال، ایلان ماسک مدیر شرکت اسپیس اکس از اولین ماموریت اعزام توریست به مدار ماه با استفاده از راکت بی‌اف‌آر خبر داد. این راکت که در دست توسعه است، یوساکو مزاوا میلیاردر و کارآفرین هنردوست ژاپنی و به دعوت او تعدادی از هنرمندان را در یک سفر توریستی یک هفته‌ای به نیمه پنهان ماه اعزام خواهد کرد. این سفر که قرار است در سال 2023 انجام گیرد شامل فرود در سطح ماه نمی‌شود.

جف بزوس موسس آمازون نیز یک شرکت به نام بلو اریجین در زمینه هوافضا دارد. پروژه بلو مون این شرکت قرار است کار ارسال بار به کره ماه برای پشتیبانی از فعالیت‌های انسان در کره ماه را انجام دهد.

کریس هدفیلد، فضانورد بازنشسته‌ای که به عنوان فرمانده در ایستگاه فضایی بین المللی و نیز در اداره فضانوردی ناسا در هیوستون فعالیت کرده است می‌گوید «هفده و نیم سال پیش بود که ما انسان‌ها در فضا (ایستگاه فضایی بین المللی) مستقر شدیم.» او افزوده که «قدم بعدی ما منطقا اسکان دائمی‌ در کره ماه خواهد بود.»

چمبرز از شرکت آمریکایی لاکهید مارتین می‌گوید بالاخره زمان بازگشت به ماه فرا رسیده است و این را مدیون پیشرفت تکنولوژی، جمع آوری دانش‌های عملیاتی از دهه‌ها کار در مدار و نیز اشتیاق به وجود آمده به وسیله ماموریت‌هایی که در کانون توجهات بوده‌اند هستیم. او در این باره از ماموریت اعزام خودروی مریخ‌نورد «کنجکاوری» برروی مریخ و برنامه اختصاصی اسپیس اکس برای اعزام انسان به کره مریخ با راکت‌های قابل استفاده مجدد نام می‌برد.

ساخت یک پایگاه واسط در مدار ماه

ناسا قصد دارد برای پیشبرد برنامه‌هایش در قرن 21 بیش از پیش به شراکت با بخش خصوصی روی بیاورد. این شامل همکاری با شرکت‌هایی چون اسپیس اکس و غول‌های هوافضا مانند بوئینگ و نورثروپ گرومن می‌شود.

به گفته چمبرز «این مساله فراتر از یک شرکت یا حتی یک کشور است. بیایید همه تلاش کنیم و این هدف را محقق کنیم.»

ناسا و دولت آمریکا برای ارسال یک ربات سطح نشین به کره ماه حداکثر تا سال 2020 برنامه ریزی کرده‌اند. این تقریبا همان زمانی است که اوریون باید در اولین پرواز خود را بیازماید. از آن جا، برنامه بعدی ناسا برای تاسیس یک پایگاه انسانی (یک نقطه واسط) در مدار ماه خواهد بود. این پایگاه قرار است چیزی شبیه ایستگاه فضایی بین المللی که به دور زمین می‌چرخد باشد و «برای کارکنانی که برای بازدید ماه از زمین می‌آیند، برای حمل و نقل از و به سطح ماه، و نیز برای بازگشت از مریخ به زمین و برعکس» استفاده خواهد شد.

ناسا از صنایع مرتبط خواسته تا ایده‌هایشان را درباره چگونگی ساخت یک پایگاه به عنوان یک نقطه واسط که بتواند هم از نظر تکنولوژیکی و هم از نظر تجاری مفید باشد ارائه دهند. چمبرز می‌گوید استفاده‌های احتمالی می‌تواند یک منطقه عملیاتی برای پیکربندی کاوشگرها به منظور اعزام آن‌ها به اعماق فضا، ايستگاه‌های واسط مخابراتى و یک پایگاه که به صورت رباتیک برروی سطح ماه فعالیت کند را شامل شود.

برروی ماه، ربات‌های سطح‌نشین ابتدا منابع بالقوه را براساس برنامه مورد نظر، مورد بررسی قرار می‌دهند.

ایجاد یک پایگاه به عنوان نقطه واسط، شروعی منطقی برای انجام عملیات با وسیله‌های سطح‌نشین قابل استفاده مجدد است.

– راب چمبرز

او و برخی دیگر ایجاد این نقطه واسط در مدار ماه را با نحوه کار انسان با قاره جنوبگان مقایسه می‌کنند. در آن جا نیز از کشور نیوزیلند به عنوان یک توقف‌گاه و نقطه واسط برای ایجاد پایگاه‌های دائم برروی قاره بسیار سرد و دورافتاده جنوبگان استفاده می‌شد.

پیش به سوی مریخ

تصویر کامپیوتری از پایگاه اسپیس اکس در سیاره مریخ

نای و چمبرز هر دو در این زمینه متفق هستند که راه سفر به سیاره مریخ از یک پایگاه ترانزیتی در مدار ماه می‌گذرد.

پایگاه فضایی واسط که در مدار ماه ایجاد می‌شود گام مثبتی است؛ اما باید طوری طراحی شود که برای سفر به مریخ نیز مورد استفاده قرار گیرد.

– بیل نای

لاکهید مارتین یکی از 6 شرکتی است که در کنار بوئینگ، بیگلو اروسپیس، اسپیس سیستمز، نورثروپ گرومن و نانورکس برروی ایده‌های مربوط به پایگاه مذکور کار می‌کند. این شرکت همچنین برروی ایده اختصاصی خودش برای کمک به ایجاد پایگاه در کره مریخ کار می‌کند. وسیله نقلیه‌ای موسوم به «Deep Space Transport» که قرار است در پایگاه مدار ماه پیکربندی شود و سپس انسان‌ها را به سیاره سرخ اعزام کند.

ماه همیشه در راه ما به مریخ حضور داشته است. پایگاه واسط در مدار ماه تا حد زیادی یک پایگاه فضایی برای راه اندازی و دریافت فضاپیماها است.

– راب چمبرز

او همچنین رویای ساخت یک پایگاه واسط دیگر در مدار مریخ را نیز در سر دارد.

برنامه تاسیس پایگاه واسط در مدار ماه با مخالفت‌هایی نیز همراه است. یکی از سرسخت‌ترین منتقدان این تصمیم رابرت زوبرین از موسسان انجمن مریخ است که پایگاه چرخان به دور ماه را به پایگاهی برای گرفتن عوارض راه برای سفر به ماه تشبیه کرده است.

هیچ نیازی به پایگاه چرخان به دور ماه وجود ندارد. ما باید سطح‌نشین برای ماه طراحی کنیم و اسکان افراد، خودروهای ماه‌نورد و سایر وسایل مورد نیاز در کره ماه را آغاز کنیم و به محض انجام گرفتن آن می‌توانیم افراد را برروی سطح ماه فرود آوریم.

– رابرت زوبرین

زوبرین یک برنامه را پیشنهاد کرده که طبق آن یک پایگاه برروی سطح ماه و با استفاده از فالکون هوی، راکت اسپیس اکس ظرف 4 سال تاسیس شود. او از عدم ایجاد پایگاه در مدار ماه و مریخ دفاع می‌کند و معتقد است باید با استفاده از مجموعه‌ای از پروازها با دراگون، فضاپیمای اسپیس اکس، مستقیما از زمین به مریخ سفر کرد.

چه کسی اولین قدم را برروی مریخ خواهد گذاشت؟

دولت ترامپ و ناسا برای اعزام انسان به سطح مریخ برنامه دارند، اما در حال حاضر جزئیات کمی‌ از این برنامه در دسترس قرار دارد. رئیس جمهور آمریکا از سال 2033 برای زمانی که فضانوردان برروی سطح مریخ گام می‌گذارند نام برده است.

ما در صورت تخصیص منابع و بودجه، می‌توانستیم در سال 2033 پای بشر را به مدار مریخ باز کنیم، اما تحقق این مساله به طور فزاینده‌ای نامحتمل است. مشکل قابل توجه نحوه رقابت میان افراد درگیر در این مساله، قمار بر سر این مسائل، و هزینه کردن در جاهای نادرست است که این مسائل باید حل شوند.

– بیل نای

برای سال‌ها ناسا نقشه راه مبهمی‌ برای رسیدن به مریخ داشت، اما قطعه گم شده آن یک راکت بزرگ و یک فضاپیما برای رسیدن به آن جا بوده است.

ایده‌های ناسا برای پیشبرد برنامه‌های اکتشافی و سفر به ماه و مریخ

در حالی که ناسا برای دهه 2030 برنامه ریزی کرده است، برخی دیگر ممکن است حتی زودتر به مریخ برسند. پروژه مارس وان که با سرمایه گذاری عمومی‌ حمایت می‌شود امیدوار است به چنین هدفی برسد، هرچند در پیشبرد اهدافش طبق برنامه زمانی تعیین شده قبلی با مشکل مواجه شده و از کمبود سرمایه نیز رنج می‌برد. اما شاید برجسته‌ترین مورد، ایلان ماسک و شرکت اسپیس اکس باشد: ماسک نیز برای اعزام انسان‌ها و ساخت یک کلونی انسانی در سیاره سرخ در دهه میلادی آینده مصمم است. او اخیرا در یک توئیت از یک طرح بلندپروازانه گفته و به ساخت «پایگاه مریخی آلفا» در سال 2028 اشاره کرده است.

اینکه این پایگاه دقیقا شامل چه چیزهایی خواهد بود مشخص نشده است، اما مهندسان اسپیس اکس از یک حضور اولیه برروی سیاره مریخ گفته‌اند که طبق آن در ابتدا سازه‌هایی توسط ربات‌ها ایجاد می‌شود و سپس این کار با کمک افراد اعزام شده که در راکت‌های بی‌اف‌آر که برروی مریخ فرود آمده زندگی می‌کنند ادامه می‌یابد.

با این اوصاف می‌توان گفت رقابت سنگینی برای رسیدن به مریخ وجود دارد.

راب چمبرز از شرکت لاکهید مارتین می‌گوید مطمئن هستم که اوریون (فضاپیمای ناسا) اولین فضاپیمایی خواهد بود که پای انسان را به مریخ باز خواهد کرد. او می‌گوید بله، این راهی است که انسان‌ها قرار است از طریق آن به مدار مریخ برسند.

هنگامی‌ که در یک کنفرانس خبری درباره احتمال اینکه کسی بتواند زودتر از بی‌اف‌آر فضاپیمای خود را به مریخ برساند پرسیده شد، ماسک به سادگی پاسخ داد: «از حضور رقیبان استقبال می‌کنم».

نیاز به فناوری‌های جدید

طرح کامپیوتری از پایگاه شرکت مارس وان برروی مریخ

در حالی که نسل بعدی راکت‌های بزرگ در حال توسعه هستند، ناسا در حال کار برروی فناوری‌های متنوعی است تا به آسان‌تر شدن این سفرها و نیز امکان زندگی راحت‌تر در ماه و مریخ که در شرایط عادی غیرقابل سکونت هستند کمک کند.

طراحی و توسعه یک وسیله برای تولید نیروی هسته‌ای که می‌تواند انرژی مورد نیاز برای پایگاه‌های ماه و مریخ را تامین کند، و نیز تحقیق درباره سیستم‌های پیشرانه انرژی هدایت شده (لیزر) یا پیشرفته‌ترین فناوری‌های برق هسته‌ای که زمان سفر را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند از جمله این موارد هستند.

جیم رویتر مدیر اجرایی طرح «مدیریت ماموریت‌های تکنولوژیک فضایی» ناسا می‌گوید «برنامه ما این است که بتوانیم ظرف 45 روز به مریخ، یک سال به مشتری و 10 سال به محیط میان‌ستاره‌ای برسیم.»

البته بشر احتمالا با این فناوری دهه‌ها فاصله دارد، هرچند رویتر می‌گوید سیستم‌های پیشرانه گرماهسته‌ای که زمان سفر را نسبت به راکت‌های سوخت مایع و جامد کمکی کنونی 40 درصد کاهش می‌دهند هم اکنون می‌توانند ساخته شوند.

هدفیلد اذعان می‌کند که بشر ممکن است در زمانی که ناسا و اسپیس اکس دوست دارند به مریخ نرسد:

من گمان نمی‌کنم دهه 2030 واقع بینانه باشد چون انجین‌های ما آن قدر خوب نیستند. ما باید چیزهای جدیدی اختراع کنیم و آن‌ها را آزمایش کنیم و بهبود دهیم. نیاز فوری وجود ندارد، اما غیرقابل اجتناب است.

سخن پایانی

برای اخبار بیشتر از دنیای فناوری با پلازا همراه بمانید، شما همچنین می‌توانید در بخش نظرات، دیدگاه خود را با ما به اشتراک بگذارید.