رقابت فضایی جدید زمینی‌ها

عمادالدین قاسمی پناه_خبرنگار

دوران تاریخی رقابت فضایی را خیلی‌ها به یاد دارند یا حداقل درباره آن خوانده‌اند؛ زمانی که میان شوروی و آمریکا مسابقه عجیبی برای پیشرفت فضایی وجود داشت. شاید آن دوران تمام‌شده به‌نظر برسد اما همه شواهد نشان می‌دهد که با آغاز سال جدید میلادی رقابت فضایی جدیدی شکل خواهد گرفت.
در سال جدید میلادی، ماموریت‌های فضایی گوناگون با جاه‌طلبی متحیرکننده‌ای همراه خواهد بود. در واقع، مهندسان فضایی از زمان روزهای سخت مسابقه فضایی بین آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی در دهه 1960فعالیت چندانی را چه برای پروژه‌های سرنشین‌دار و چه برای پروژه‌های روباتیک برنامه‌ریزی نکرده‌اند. با این حال، بشر با تجدیدقوا در حال کشف دوباره آسمان است.
البته در این مسابقه نفسگیر فقط ایالات‌متحده و روسیه نیستند که امسال کاوش‌های فضایی را در دستور کار خود قرار داده‌اند. گاردین در این‌باره گزارش داده که هند، ژاپن و چین در حال برنامه‌ریزی‌های پیچیده‌ای هستند و برای تبدیل‌شدن به قدرت‌های فضایی به چشم‌و‌همچشمی روی آورده‌اند. برنامه‌های آنها برای سال2020 شامل ماموریت‌هایی به مقصد ماه، مریخ و سیارک‌هاست. در همین دوره زمانی، آمریکا پروژه Artemis خود را افتتاح خواهد کرد که درنهایت مجموعه‌ای از ماموریت‌های عمیق فضایی با سرنشین و تاسیس یک ایستگاه فضایی را شامل می‌شود که بعدها و در دهه آینده به دور‌ماه به گردش در خواهد آمد. اروپا هم در پروژه Artemis مشارکت فعال دارد و همچنین نخستین روبات مریخ‌نورد خود را در سال2020 به مریخ می‌فرستد. امارات هم قصد دارد در سال2020 با انجام یک ماموریت روباتیک به مقصد سیاره سرخ تبدیل به یک قدرت فضایی شود.

ماموریت دوباره به مقصد ماه


چین در پی موفقیت‌های آمریکا و اتحاد جماهیر‌شوروی در دهه‌های گذشته، به سومین کشوری تبدیل شده که نمونه‌هایی از خاک قمری را به زمین باز می‌گرداند. ماموریت رباتیک Chang’e 5 چین قرار است در اواخر سال 2020 از مرکز پرتاب ماهواره Wenchang در Hainan آغاز شود. هدف از اجرای این پروژه که به نام الهه‌ماه چینی «Chang’e»، نامگذاری شده است، جمع‌آوری حدود 2کیلوگرم سنگ‌های قمری و آوردن آنها به زمین است. یک ماه‌نشین روباتیک نمونه‌ها را در یک وسیله نقلیه صعودکننده قرار می‌دهد که در فضا منفجر خواهد شد تا به‌طور خودکار در کنار کاوشگری که به دور‌ماه می‌چرخد، مستقر شود. سپس نمونه‌ها به یک کپسول منتقل و به زمین شلیک می‌شوند.
این یک ماموریت بسیار پیچیده خواهد بود که تجهیزات و توقفگاه‌های بسیاری در آن دخیل هستند. با این حال، آخرین ماموریتی که توسط Luna 24 در اتحاد جماهیر شوروی در سال 1976 انجام شد، بسیار ساده‌تر و از طریق بازگشت مستقیم انجام شد. به‌نظر می‌رسد مسیرهای ماجراجویانه Chang’e 5 به این منظور درنظر گرفته شده است که چینی‌ها می‌خواهند از این مأموریت برای آزمایش لباس در فرودهای قمری با سرنشین در آینده نزدیک استفاده کنند. دانشمندان آمریکایی همچنین در اواخر سال آینده قصد دارند یک مأموریت را به مقصد ماه، اما در مقیاس کوچک‌‌تر انجام دهند. نخستین کپسول‌های Orion این کشور به‌عنوان بخشی از پرواز آزمایشی بدون سرنشین Artemis برنامه‌ریزی شده است. Orion حدود 3 هفته در فضا خواهد بود که 6 روز آن به گردش در اطراف‌ماه خواهد گذشت. این سفینه اگرچه از یک سیستم کامل پشتیبانی از زندگی و صندلی‌های خدمه برخوردار است، اما خدمه‌ای نخواهد داشت. یک ماژول خدماتی ساخته‌شده در اروپا نقش اساسی را در همه مأموریت‌های Artemis ایفا خواهد کرد. این ماژول کپسول‌های Orion را پس از پرتاب آنها از مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا، تغذیه می‌کند. ماموریت‌های آینده به همراه سرنشین خواهد بود، با وجود این هدف نهایی این است که تا سال2024 «اولین زن و یک مرد دیگر» روی‌ماه فرود بیایند. همچنین برای یک ایستگاه فضایی در مدار قمری که انسان‌ها در آن حضور دارند و نام آن Lunar Gateway است، برنامه‌ریزی شده است.
علاوه بر این، هند قرار است در‌ماه نوامبر مأموریت جدیدی را به مقصد‌ماه با نام Chandrayaan-3برنامه‌ریزی کند.  در این ماموریت تلاش خواهد شد که ناکامی‌های پیشین را جبران کنند و به موفقیت دست یابند. پروژه Chandrayaan-2نخستین تلاش هند برای فرود قمری بود اما ماه‌نشین اصلی و ماه‌نورد روباتیک آن پس از اختلال در برقراری ارتباط سقوط کردند.

سفر به سیارک ها


فضاپیمای Osiris-Rex ناسا که در سال2016 پرتاب شد، اکنون در حال چرخش به دور «بنو» است. بنو یک سیارک کوچک کروی با قطر حدود 520متر است که از سنگ غنی از کربن ساخته شده است. سنگ غنی شده با کربن همان ماده‌ای است که دانشمندان معتقدند نمایانگر ابرهای گاز چرخان و گردوغبار است که 6/4میلیارد سال پیش، منظومه شمسی با آن شکل گرفته است. در تابستان امسال، Osiris-Rex به سطح بنو نزدیک خواهد شد. این فضاپیما یک بازوی روباتیک را باز  و مقداری گاز منتشر می‌کند که قطعات سنگ و گردوغباری که از سطح مریخ به حالت معلق درآمده‌اند در یک لوله جمع‌آوری کند. این فضاپیما سپس سفر خود را به خانه آغاز می‌کند و درحالی‌که در سپتامبر 2023 به زمین نزدیک می‌شود، ظرفی را که حاوی نمونه‌هایی از سیارک است، رها می‌کند و این ظرف در بیابان یوتا فرود می‌آید.
با این حال، به‌احتمال زیاد Osiris-Rex تلاش می‌کند تا با فضاپیمای Hayabusa2 ژاپن، قطعات سیارکی را به زمین بازگرداند. در ژوئن سال2018 این فضاپیما با 162173Ryugu، سیارکی در نزدیکی زمین، ملاقات و قبل از گرفتن نمونه‌هایی که اکنون در حال انتقال به زمین هستند، یک سال‌ونیم آن را بررسی کرد. پیش‌بینی می‌شود این کاوشگر و محموله آن در اواخر سال2020 به زمین برسد.

پرتاب‌های تجاری


شرکت‌های خصوصی نقش مهمی در کاهش هزینه سفرهای فضایی ایفا و امسال  احتمالاً نخستین فضانوردان با فضاپیماهای تجاری پرواز می‌کنند. شرکت SpaceX که متعلق به ایلان ماسک است، قرار است فضاپیمای Crew Dragon را که نخستین مأموریت با سرنشین این شرکت به شمار می‌رود، در اوایل سال‌جاری به فضا بفرستد. نسخه بدون سرنشین این فضانورد در‌ماه مارس سال2019 در ایستگاه فضایی بین‌المللی مستقر شده است. درصورت موفقیت، Crew Dragon شرکت SpaceX ممکن است یکی از اصلی‌ترین ابزارهای سفر فضانوردان آمریکایی به مقصد یا از مبدأ این ایستگاه فضایی باشد. اکنون، فضانوردان پس از بازنشسته‌شدن پرتابگر اصلی ایالات متحده یعنی شاتل فضایی در سال2011، با فضاپیمای سایوز روسیه پرواز می‌کنند.
SpaceX تنها شرکت خصوصی نیست که برای برنامه‌های تجاری با سرنشین ناسا سفینه فضایی ساخته است. بوئینگ هم با سفینه فضایی Starliner قصد دارد فضانوردان را به سمت ایستگاه فضایی حمل کند، هر چند زمان دقیق این برنامه مشخص نیست. در‌ماه دسامبر، یک نسخه بدون سرنشین با هدف استقرار در ایستگاه فضایی به مدار پرتاب شد. با این حال، این سفینه فضایی به‌دلیل نقص کامپیوتر نتوانست به ارتفاع درست خود برسد و به ناچار به زمین بازگشت. بوئینگ اکنون داده‌های تله‌متری ارسال شده توسط Starliner را بررسی می‌کند تا مشخص شود که آیا می‌تواند پرتاب بعدی‌اش با سرنشین باشد یا اینکه باید پرواز بدون سرنشین دیگری را تکرار کند. اگر از فضانوردان قبلی استفاده شود، نیکول مان و مایکل فینک، فضانوردان ناسا و کریستوفر فرگوسن، فضانورد بوئینگ نخستین خدمه Starliner خواهند بود. این فضاپیما در وضعیت کامل عملیاتی، مانند Crew Dragon  قادر به حمل 7فضانورد خواهد بود.

سیاره سرخ؛ مقصد جذاب آینده


مریخ یا سیاره سرخ امسال مرکز توجه مهندسان فضایی قرار خواهد گرفت. در‌ماه ژوئیه و اوایل آگوست، زمین و مریخ در بهترین موقعیت‌های خود به‌منظور ارسال سفینه به مریخ قرار می‌گیرند. ناسا با مریخ‌نورد Mars2020 از این موقعیت بهره می‌برد تا شواهدی را که نشان‌دهنده جاری‌بودن آب و وجود حیات در مریخ بود دنبال کند. این مریخ‌نورد همچنین به جست‌وجوی نشانه‌هایی از زندگی میکروبی باستانی می‌پردازد. Mars2020 همچنین آغاز یک برنامه اکتشافی بسیار بلندپروازانه طی این دهه در مریخ خواهد بود. این روبات مریخ‌نورد نمونه‌هایی از صخره‌هایی که وعده داده شده بود، حفاری می‌کند. این مریخ‌نورد نمونه‌های گردآوری شده را در لوله‌های فلزی قرار می‌دهد، آنها را مهر و موم می‌کند و در انبارهایی که در سطح سیاره طراحی شده‌اند، قرار می‌دهد. موجودی این انبارها در ماموریت‌های مشترک اروپا و آمریکا جمع‌آوری و تا حدود سال 2030به زمین بازگردانده می‌شوند. حدود 500گرم سنگ برای آزمایش در آزمایشگاه‌های سراسر جهان بازگردانده می‌شوند که باید بتوانند دانش ما را درباره وضعیت گذشته مریخ دگرگون کنند. طراحی مریخ‌نورد Mars2020 مبتنی بر وسیله نقلیه موفق کیوریازتی ناساست، اما با استفاده از دوربین‌های رنگی با وضوح بالاتر، «مغز» اضافی کامپیوتر به‌منظور پردازش تصاویر و تهیه نقشه‌ها و نرم‌افزارهای پیشرفته‌تر هدایت خودکار به‌روز شده است. علاوه بر این، اروپا امسال روبات مریخ‌نورد خود را به مریخ می‌فرستد. در اواخر‌ماه ژوئیه یا اوایل آگوست، یک موشک پروتون روسی یک وسیله نقلیه روباتیک نسبتا کوچک را به‌عنوان بخشی از پروژه ExoMars آژانس فضایی اروپا به مریخ می‌فرستد. این مریخ‌نورد که در انگلیس ساخته شده به نام روزالیند فرانکلین(فردی که در کشف DNA پیشگام بود) نامگذاری شده است. این مریخ‌نورد با استفاده از مته‌ای که قادر به نفوذ به عمق 2متری است، ماده‌ای را که از تابش‌های شدید به مریخ محفوظ مانده، بازیابی می‌کند. این ماده ممکن است حاوی شواهدی از وجود حیات در گذشته و حتی زمان حال این سیاره باشد.
 (Mars2020 قادر به حفاری در این عمق نخواهد بود.) با این حال، پروژه ExoMars به‌دلیل مشکلات فنی به تأخیر افتاده و ناکامی‌های اخیر در سیستم پاراشوت آن در آزمایش‌ها باعث نگرانی واقعی مهندسانی شده است که از تأخیر دوباره در راه‌اندازی آن هراسانند. از این رو، سیستم‌های اصلاح‌شده پاراشوت که سرعت کاوشگر را پیش از موشک‌های ترمزی یا ریتروراکت‌ها(موتورهای موشک که نیروی محرکه مخالف جهت حرکت یک وسیله نقلیه است و در نتیجه باعث کاهش سرعت آن می‌شود) کاهش دهد و سرانجام آن را به آرامی پس از یک سفر 9ماهه در مریخ به زمین فرودآورد، مورد آزمایش قرار می‌گیرند. به هر حال، فعلا خیلی زود است که متوجه شویم آیا آنها برای تابستان امسال آماده هستند یا نه. پیترو باگلیونی، مدیر پروژه
 ExoMars می‌گوید: این کار بسیار سخت خواهد بود. من فکر می‌کنم که فقط 50درصد شانس داریم تا بتوانیم طبق برنامه‌ریزی پیش برویم. شرایط برای پرتاب بعدی ExoMars در سال2022 فراهم خواهد شد. چین هم قصد دارد در سال2020 یک کاوشگر را به مریخ بفرستد. پیش از این سعی شده بود این کاوشگر با همکاری روسیه به سیاره سرخ فرستاده شود. با این حال، سفینه فضایی روسی که حامل کاوشگر Yinghuo-1چین بود، در ژانویه 2012 سقوط کرد. پس از آن، چین برنامه اکتشاف مریخ خود را آغاز کرد و یک آزمایش فرود مهم را در شمال استان هبی به پایان رساند. ژانگ کیجیان، رئیس اداره ملی فضایی چین گفت که این مریخ‌نشین در یک منطقه وسیع که دارای تپه‌های کوچک سنگی و برای شبیه‌سازی‌ زمین مریخ مناسب است، چندین بار مورد آزمایش قرار گرفت.
کاوشگر چینی Huoxing-1 یک مدارگرد که به دور مریخ می‌گردد و یک مریخ‌نورد را که روی سطح این سیاره فرود خواهد آمد، مستقر خواهد کرد. این مأموریت در ‌ماه ژوئیه یا آگوست با موشک بالابر سنگین Long March 5 آغاز می‌شود. هدف این ماموریت هم این است که شواهدی از زندگی فعلی و گذشته در مریخ پیدا کنیم. امارات متحده‌عربی هم می‌خواهد نخستین کاوشگر فضایی خود با نام Hope Mars Mission را که توسط مرکز فضایی محمد بن راشد و با همکاری دانشگاه کلرادو و دانشگاه ایالتی آریزونا ساخته شده است، پرتاب کند. این فضاپیمای روباتیک آب و هوای مریخ را مورد مطالعه قرار می‌دهد و سعی خواهد کرد دریابد که چرا این سیاره تغییرات شدید آب و هوایی را تجربه کرده است.