آیا پروازها به ماه از سر گرفته می شود؟ مزایا و معایب

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

برنامه آمریکایی آپولو ماه، مانند اداره ملی هوانوردی و فضایی (ناسا) که مسئول آن بود، در طول مسابقه فضایی ظاهر شد: ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی سعی کردند از یکدیگر در خارج از سیاره سبقت بگیرند. اتحاد جماهیر شوروی اولین کسی بود که یک ماهواره زمین مصنوعی (اسپوتنیک-1)، یک حیوان (سگ لایکا)، یک مرد (یوری گاگارین)، یک زن (والنتینا ترشکووا) و الکسی لئونوف اولین کسی بود که وارد مدار زمین شد. فضا، ایستگاه Luna-2 و برای اولین بار در تاریخ، Venera-3 در جایی که واضح بود پرواز کرد.

دستاوردهای آمریکایی ها متواضع تر بود. ایستگاه های Mariner-2 و Mariner-4 به ترتیب با نظم خوبی از زهره و مریخ عبور کردند و فضاپیمای سرنشین دار Gemini-8 برای اولین بار موفق شد به وسیله نقلیه دیگری در مدار پهلو بگیرد. اما لبخند گاگارین این موفقیت ها را تحت الشعاع قرار داد. فقط یک چیز باقی مانده بود - اولین کسی باشم که مردم را به ماه می فرستد.

در ماه مه 1961، یک ماه و نیم پس از پرواز گاگارین، جان اف کندی، رئیس جمهور ایالات متحده به کنگره گفت که تا پایان دهه، فضانوردان آمریکایی باید روی سطح ماهواره ما فرود بیایند. آپولو سخاوتمند بود. در بهترین سال ها، هزینه های ناسا از 4 درصد بودجه فدرال فراتر رفت و 400 هزار نفر در برنامه قمری کار کردند. معلوم شد: در 20 ژوئیه 1969، نیل آرمسترانگ سخنان معروف خود را در مورد یک قدم کوچک برای یک شخص و یک جهش بزرگ برای بشریت پخش کرد.

آمریکایی ها چندین آپولو دیگر را به ماه فرستادند، اما در سال 1972، رئیس جمهور ایالات متحده، ریچارد نیکسون، این برنامه را محدود کرد. پول بیشتر برای کارزار نظامی در ویتنام مورد نیاز بود، اعتراضاتی در داخل کشور علیه این جنگ و برای حقوق شهروندی وجود داشت - مردم زمانی برای مکان نداشتند، رکود اقتصادی روی بینی وجود داشت، تنش در روابط با اتحاد جماهیر شوروی وجود داشت. و مهمتر از همه، به طور کلی نیازی نیست. کشورهای دیگر نیز مشتاق رفتن به آنجا نبودند.

دیوید پارکر، رئیس برنامه های خودکار و سرنشین دار آژانس فضایی اروپا (ESA) یادآور شد که ماجرای مشابهی در قطب جنوب اتفاق افتاده است. در ابتدا همه به سمت قطب جنوب دویدند و وقتی کار تمام شد، تا نیم قرن هیچکس به آنجا برنگشت. تنها پس از آن مردم شروع به تجهیز پایگاه های تحقیقاتی در سرزمین اصلی کردند. در مورد ماه نیز همین اتفاق خواهد افتاد.

چرا برگرد

50 سال پیش، آمریکایی ها عمدتاً برای بازدید و نشان دادن قدرت خود به ماه پرواز کردند. حتی در آن روزها، مردم واقعاً از این برنامه حمایت نکردند، حتی اگر جسورانه بود، اما پرهزینه و تقریباً عاری از مفهوم عملی (و هنوز هم وقتی آپولو به هدف خود رسید، خوشحال بودند). اکنون افکار عمومی نیز با ناسا طرف نیست. یک نظرسنجی در سال 2018 نشان داد که 44 درصد از آمریکایی‌ها بازگشت به ماه را مهم نمی‌دانند - اجازه دهید آژانس آب و هوا و سیارک‌هایی را که زمین را تهدید می‌کنند مطالعه کند.

ناسا چیزی برای پاسخ به منتقدان دارد.

برای آماده سازی سفر به مریخ به پروازهای سرنشین دار به ماه نیاز است. مانند مریخ، ماه گرانش ضعیفی دارد، چیزی برای تنفس وجود ندارد، هیچ چیز در برابر تشعشعات کیهانی محافظت نمی کند. بازآفرینی کامل این شرایط در زمین غیرممکن است و ماهواره ما که پرواز به آن تنها سه روز طول می کشد، نزدیک ترین محل آزمایش مناسب است. فناوری توسعه یافته برای برنامه قمری هنگام سفر به سیاره همسایه مفید خواهد بود. علاوه بر این، به دلیل گرانش ضعیف ماه، بلند شدن موشک برای موشک‌ها آسان‌تر است. این استدلال توسط رئیس جمهور ایالات متحده دونالد ترامپ و رئیس ناسا جیم برایدنستاین پشتیبانی می شود. درست است، طبق یک نظرسنجی در سال 2018، در میان اولویت های ساکنان ایالات متحده، یک ماموریت سرنشین دار به مریخ جایگاه ماقبل آخر را می گیرد - قبل از یک ماموریت سرنشین دار به ماه.

به نظر می رسد پرواز به مریخ همچنان همان هوس برنامه آپولو است. احتمالاً اولین فضانوردان به سادگی روی سطح راه می روند، سنگفرش ها، شن و ماسه را برای دانشمندان برمی دارند و به عقب پرواز می کنند.اما در آینده، این سیاره و دیگر سیارات و ماه ممکن است به خانه های جدیدی برای مردم تبدیل شوند. مریخ هرگز به اندازه زمین امروز برای زندگی خوب نخواهد بود، اما اگر زمین همانطور که می دانیم ناپدید شود، لازم نیست در مورد آن حدس بزنیم. در تاریخ سیاره فجایع رخ داده است که تقریباً تمام ساکنان خشکی و دریا را نابود کرده است. برخورد با یک دنباله دار یا دیگر جرم های بزرگ آسمانی یک رویداد بسیار نادر است، اما اگر اتفاقی بیفتد، نمی توانیم با فناوری های موجود از آن جلوگیری کنیم. این استدلالی است که ایلان ماسک، بنیانگذار اسپیس ایکس، به ویژه آن را مطرح می کند.

منتقدان مأموریت های سرنشین دار معتقدند که فرستادن ربات ها به جهان های دیگر آسان تر، ارزان تر و ایمن تر است. ناسا یادآوری می‌کند که این بحث در دهه 1960 در رسانه‌ها مورد بحث قرار گرفت، اما به گفته کارشناسان آژانس، حتی در لباس‌های فضایی حجیم، افراد ماهرتر از ماشین‌ها هستند که این مزیت را به همراه دارد. نمونه اخیر کاوشگر InSight است. پس از فرود بر روی مریخ در پایان سال 2018، InSight شروع به حفاری در سنگ کرد، اما سنگ به خودی خود کمک نمی کند: خیلی سخت است. مهندسان سعی کرده اند با یک دست مکانیکی مته را فشار دهند، اما این کار تاکنون جواب نداده است. و در سال 1972، فضانوردان هریسون اشمیت و یوجین سرنان مریخ نورد را با چسب نواری در حالی که در غبار ماه ایستاده بودند تعمیر کردند و ادامه دادند. درست است، خرابی به دلیل سهل انگاری سرنان اتفاق افتاد. از سوی دیگر ربات ها هوشیار هستند.

همچنین استدلال های دنیوی به نفع برنامه جدید قمری وجود دارد. به لطف آپولو، فناوری های مفید روزمره ظاهر شده است: کفش برای ورزشکاران، لباس های مقاوم در برابر آتش برای امدادگران، پنل های خورشیدی، سنسورهای ضربان قلب. برنامه جدید قمری مشاغل جدیدی ایجاد می کند (منتقدان می گویند: این فقط کسانی را که پس از آپولو باقی مانده اند نگه می دارد) و به موتور رشد اقتصادی تبدیل می شود، به ایجاد همکاری های بین المللی کمک می کند و کودکان و نوجوانان الهام گرفته می خواهند دانشمند و مهندس شوند. هر پروژه بزرگ و چشمگیر، از جمله در فضا، اما بدون فضانورد.

چگونه به ماه برسیم

Roscosmos، ESA، اداره ملی فضایی چین (CNSA) قصد دارند افراد را به ماه بفرستند، اما همه آنها اصطلاحات مبهم می نامند. در ایالات متحده، در سال 1989، رئیس جمهور جورج دبلیو بوش پیشنهاد شروع یک برنامه جدید قمری را داد. ناسا زیر نظر پسرش جورج دبلیو بوش، یک فضاپیمای سرنشین دار و موشک جدید، از جمله بازگشت به ماه در سال 2020، توسعه داد. اما این پروژه تقریباً به طور کامل توسط دولت باراک اوباما محدود شد، زمانی که مشخص شد که به موقع تکمیل نخواهد شد.

بار دیگر، آمریکایی ها در سال 2017، زمانی که دونالد ترامپ اولین دستورالعمل فضایی را در مورد برنامه های ایالات متحده در خارج از زمین امضا کرد، شروع به فکر کردن به ماه کردند. در ابتدا، بازگشت به ماه برای سال 2028 برنامه ریزی شده بود، اما در مارس 2019، معاون رئیس جمهور مایک پنس این تعویق را اعلام کرد: اکنون ناسا باید تا سال 2024 به موقع برسد.

برنامه جدید آمریکایی "آرتمیس" نام دارد - به افتخار خواهر آپولو از اسطوره های باستانی، دوشیزه بی رحم که الهه شکار، حیات وحش، عفاف و ماه بود. نام زن نیز یادآور یکی از وظایف تعیین شده است - برای اولین بار یک زن باید روی سطح ماهواره زمین قدم بگذارد. سه هدف اصلی وجود دارد: بازگشت، تجهیز یک پایگاه دائمی و توسعه فناوری برای پرواز به مریخ.

تفاوت اصلی بین آرتمیس و آپولو، زیرساخت دائمی برای ماموریت های آینده است. ابتدا، ناسا می خواهد ایستگاه دروازه، شبیه به ایستگاه فضایی بین المللی، اما کوچکتر (40 تن در مقابل بیش از 400 تن) را جمع آوری کند، که در مداری بسیار کشیده پرواز می کند، اکنون نزدیک می شود، سپس از ماه دور می شود. "گیتس" در مسیر ماه و بازگشت به زمین، و بعدا - به مریخ یا سیارک ها به عنوان یک ایستگاه صحنه عمل خواهد کرد. با انتقال ایستگاه از مداری به مدار دیگر، امکان انتخاب محل فرود روی ماه وجود خواهد داشت. فضانوردان می توانند تا سه ماه را در آن سپری کنند.

مانند ایستگاه فضایی بین‌المللی، ایستگاه جدید طراحی مدولار خواهد داشت. با توجه به ضرب الاجل های فشرده قبل از اولین فرود روی سطح ماهواره، "دروازه" در حداقل پیکربندی آماده خواهد بود: یک بلوک با یک سیستم رانش و یک محفظه خدمه. بلوک های اضافی تا سال 2028 از زمین تحویل داده می شود.یکی از پروژه ها همچنین شامل یک محفظه چند منظوره روسی برای اتصال ماژول های دیگر است. علاوه بر Roskosmos، ESA، آژانس تحقیقات هوافضای ژاپن (JAXA)، آژانس فضایی کانادا (CSA) و شرکت‌های خصوصی می‌خواهند این ایستگاه را همراه با ناسا بسازند.

برای رسیدن به دروازه و ماه، ناسا با بوئینگ و سایر شرکت ها برای توسعه یک موشک فوق سنگین جدید به نام سیستم پرتاب فضایی (SLS) همکاری می کند. این پرتاب آزمایشی قرار بود در سال 2017 انجام شود، اما چندین بار به تعویق افتاد و اکنون برای نیمه دوم سال 2021 برنامه ریزی شده است. در ابتدا، حدود 11 میلیارد دلار به این پروژه اختصاص یافت، اما هزینه ها در حال حاضر بیش از این مقدار بوده است. ناسا گفت که تاکنون تنها SLS قادر به حمل فضاپیما با فضانوردان و محموله است، اما در آوریل 2019، جیم برایدنستاین برای اولین بار اعتراف کرد که موشک فالکون هوی اصلاح شده SpaceX می تواند حداقل برای برخی از پروازها مورد استفاده قرار گیرد. در بروشورهای اخیر ناسا در مورد بازگشت به ماه، به طور اتفاقی به یک "موشک تجاری" بی نام اشاره شده است.

فضاپیمایی که فضانوردان با آن پرواز خواهند کرد عملکرد بهتری دارد. اولین پرواز آزمایشی بدون سرنشین اوریون چهار سرنشین در دسامبر 2014 انجام شد، تابستان گذشته سیستم اضطراری را با موفقیت آزمایش کرد و یک پرتاب بدون سرنشین دیگر برای ژوئن 2020 برنامه ریزی شد، این بار در اطراف ماه. همچنین به نیمه دوم سال 2021 منتقل شد.

سرانجام، هنگامی که اوریون در سال 2024 با SLS به دروازه پرواز می کند، فضانوردان باید به نحوی به مدار پایین بروند، از آنجا به ماه بروند و به ایستگاه بازگردند. ناسا هنوز ماژول فرمان و فرود مانند آنچه در آپولو وجود دارد ندارد. تنها در آوریل 2020، این آژانس سه پیمانکار را انتخاب کرد. SpaceX، Blue Origin و Dynetics مجموعا 967 میلیون دلار و ده ماه برای ساخت ماژول های نمایشی خود دریافت کردند. پس از آن، آژانس بهترین را انتخاب می کند - روی آن و پرواز به ماه.

طبق شرایط مسابقه، شرکت های خصوصی باید حداقل 20 درصد از کل هزینه پروژه خود را بپردازند. این باعث کاهش هزینه های Artemis می شود و مقدار آن در حال افزایش است: در ژوئن 2019، جیم برایدنشتاین در مورد 20-30 میلیارد دلار طی پنج سال صحبت کرد (آپولو، با توجه به تورم، هزینه 264 میلیارد دلاری داشت) و به زودی گفت که امیدوار است کاهش دهد. بودجه ناسا توسط پارلمان تصویب می شود و نمایندگان کنگره نیز مانند بقیه آمریکایی ها در مورد بازگشت به ماه مردد هستند.

بعد از سال 2024 چه اتفاقی خواهد افتاد

حتی اگر ناسا موفق شود در سال 2024 فضانوردان را به قطب جنوب ماه بفرستد (یخ آب در دهانه های این منطقه یافت شد که برای سیستم های پشتیبانی حیات و تولید سوخت مورد نیاز است)، این ماموریت به اهداف تعیین شده توسط کاخ سفید نخواهد رسید.. مردم به سادگی از ماهواره دیدن خواهند کرد، همانطور که خدمه آپولو زمانی انجام دادند، و "حضور طولانی مدت" در ماه و اطراف آن هنوز تا سال 2028 ایجاد خواهد شد.

همراه با هر سفر، ماهواره تجهیزاتی برای مطالعه شرایط سطحی، تحقیقات علمی، اکتشافات زمین شناسی، و بعداً - استخراج، پردازش منابع، ساخت و ساز: کاوشگرهای مداری، روبات های تمام زمینی و غیره دریافت می کند. اما اینکه ناسا دقیقاً چه چیزی می‌خواهد روی ماه بسازد، حتی به طور کلی ناشناخته است.

از سوی دیگر، مشکلات زیادی از قبل شناخته شده است که مانع ایجاد یک پایگاه دائمی می شود. ماه فاقد جو و میدان مغناطیسی است. اینکه مردم بدون لباس فضایی خفه می شوند، نیمی از دردسر است: هیچ چیز آنها را در برابر تشعشعات و تغییرات دمایی صدها درجه ای محافظت نمی کند. سیارک ها از اصطکاک کند نمی شوند یا نمی سوزند و بنابراین می توانند به تجهیزات آسیب برسانند. نور پراکنده نمی شود، به همین دلیل، توهمات نوری ایجاد می شود.

مشکل دیگر گرد و غبار ماه است که فراگیر و تیز است: ذرات ریز چسبیده به تجهیزات و لباس‌های فضایی شیشه را خراش می‌دهند و منجر به خرابی می‌شوند و زمانی که فضانوردان لباس‌های خود را در می‌آورند، وارد چشم‌ها و ریه‌های آن‌ها می‌شوند، باعث خارش می‌شوند و به مرور زمان، احتمالاً مشکلات جدی‌تری برای سلامتی ایجاد می‌کنند. در نهایت، یک روز در ماه 28 روز طول می کشد (به همین دلیل است که ما همیشه فقط یک طرف را می بینیم: ماهواره در همان مدت زمان به دور زمین می چرخد) و بدن انسان به این کار عادت ندارد.

پروژه دهکده قمری ESA این شرایط را در نظر می گیرد. اروپایی‌ها می‌خواهند ماژول‌هایی بفرستند که در کنار آن چادرها روی سطح باد شوند و روبات‌ها چیزی شبیه یک اسکیمو ایگلو را دور این چادرها چاپ کنند، نه از برف، بلکه از روی زمین.لایه بالایی از شهاب سنگ ها و تشعشعات محافظت می کند، ماژول توسط پارتیشن های مهر و موم شده تقسیم می شود تا گرد و غبار داخل آن نرود، و نورپردازی می تواند به گونه ای ساخته شود که با ریتم های بیولوژیکی تداخل نداشته باشد. نکته این است که این فقط یک مفهوم بدون محاسبات و مهلت های دقیق است. در مورد ایستگاه روسی، برعکس است: اولین عناصر پایگاه ماه باید از سال 2025 تا 2035 مستقر شوند و ساخت و ساز پس از سال 2035 تکمیل خواهد شد، اما ظاهر آن مشخص نیست.

با این حال، با یا بدون پایگاه، مردم به ماه باز خواهند گشت. شاید این محاسبات اصلی دولت دونالد ترامپ در زمانی که ضرب الاجل به سال 2024 به تعویق افتاد این بود: زمان کمی باقی مانده است که نمی توانید فقط آرتمیس را لغو کنید. می توان استدلال کرد که آیا اهداف بازگشت موجه است یا خیر، از هزینه های متورم انتقاد کرد، اما هیچ کس پیش بینی نمی کند که برنامه جدید قمری چگونه خواهد بود. مردم هنوز سعی نکرده‌اند روی جرم آسمانی دیگری مستقر شوند - و این یک رویداد عصر ساز خواهد بود که در برابر چشمان ما رخ خواهد داد.