چه موانعی برای انسان در راه رسیدن به مریخ وجود دارد؟

به گزارش ایسنا، در 20 سال گذشته، مردم ادعاهایی را شنیده اند که ناسا اولین انسان ها را در اوایل دهه 2030 به مریخ می فرستد. ابتدا به ماه، سپس به مریخ! به نظر می رسید ناسا برای مدتی به این طرح پایبند بوده است.

به گزارش IA، بازیگران دیگری از جمله آژانس فضایی ملی چین (CNSA) و غول فضایی تجاری ایلان ماسک، SpaceX، در سال‌های اخیر به «مسابقه به سوی مریخ» پیوسته‌اند. به گفته چندین منبع، چین نیز مانند ناسا قصد دارد زیرساخت هایی را در ماه بسازد که به این کشور کمک کند اولین فضانوردان خود را در اوایل سال 2033 به مریخ بفرستند.

برنامه‌های اسپیس‌ایکس حتی جاه‌طلبانه‌تر هستند و مأموریت‌هایی برای اواخر دهه 2020 برنامه‌ریزی شده‌اند و برنامه‌هایی برای ساختن شهری خودکفا در مریخ تا قبل از پایان این دهه برنامه‌ریزی شده‌اند. متأسفانه، بسیاری از منتقدان گفته اند که رسیدن به مریخ تا سال 2033 یا زودتر غیرواقعی است.

همچنین تأخیرهای متعددی در این مسیر وجود داشته است که نشان می دهد کل مأموریت ماه- مریخ ممکن است از برنامه برنامه ریزی شده خود عقب بماند.

بر اساس اظهارات معاون مدیر جیم رویتر در تابستان گذشته، سال 2040 ممکن است سال محتمل‌تری برای ماموریت سرنشین دار به سطح مریخ باشد. در حالی که تاخیر در سفرهای فضایی رایج است، تاخیر هفت ساله قابل توجه به نظر می رسد و سوالاتی را ایجاد می کند.

به عنوان مثال، چرا یک ماموریت مانند این اینقدر طول می کشد؟ و برای فرستادن اولین افراد به مریخ چه چیزی لازم است؟

پاسخ به این سوالات مستلزم یادآوری خاطرات است.

سفر شروع می شود

تلاش‌ها برای انجام مأموریت‌ها به مریخ در سال 2004 با اعلام پروژه‌ای به نام Vision for Space Exploration (VSE) توسط ناسا آغاز شد. این چشم انداز در واکنش به فاجعه شاتل فضایی کلمبیا، وضعیت پرواز فضایی انسان در ناسا و تمایل به احیای علاقه عمومی به اکتشاف فضایی پدیدار شد.

اهداف خاص این پروژه شامل تکمیل ایستگاه فضایی بین المللی (ISS)، بازنشستگی شاتل فضایی تا سال 2010، و ایجاد ناوگان جدیدی از وسایل نقلیه پرتاب سنگین بود که مأموریت های سرنشین دار به ماه، مریخ و فراتر از آن را امکان پذیر می کرد.

این طرح شامل مجموعه ای از ماموریت های روباتیک به ماه برای آماده سازی و حمایت از فعالیت های اکتشافی انسان در آینده بود که از سال 2008 آغاز شد.

این طرح همچنین از استفاده از اکتشافات ماه، علم و منابع برای توسعه فناوری‌ها و سیستم‌های لازم برای حمایت از اکتشاف فضای انسانی پایدار به مریخ و سایر مقاصد حمایت می‌کند.

در این بین، ناسا دوباره مأموریت های رباتیک را برای جستجوی شواهدی از حیات و آماده شدن برای رسیدن نهایی ماموریت های انسانی به مریخ خواهد فرستاد. این منجر به ایجاد برنامه مریخ نورد کاوش مریخ ناسا (MER) شد که متشکل از مریخ نوردهای روح و فرصت و مریخ نوردهای کنجکاوی و پشتکار بود.

پس از آن، قانون مجوز ناسا در سال 2005 به طور رسمی برنامه صورت فلکی را راه اندازی کرد.

این برنامه گروه جدیدی از وسایل نقلیه پرتاب شامل Crew Launch Vehicle (CLV) و Cargo Launch Vehicle (CaLV) را پیش بینی می کرد که منجر به توسعه موشک های Ares I و Ares V شد.

سایر وسایل نقلیه شامل خودروی اکتشافی خدمه (CEV) و ماژول دسترسی سطحی ماه (LSAM) بود.

ناسا قصد داشت از اریز 1 و 5 پشت سر هم برای فرستادن فضانوردان به ماه و مریخ استفاده کند. قرار بود خدمه با موشک دو مرحله‌ای Ariz-1 با قابلیت حمل 25400 کیلوگرم (56000 پوند) به مدار پایین زمین (LEO) پرتاب شوند.

محموله به طور جداگانه در Ariz 5 ارسال شد که قادر بود 88000 کیلوگرم را به مدار پایین زمین برساند. این برنامه در سال 2009 زمانی که ناسا سیستم توقف پرتاب (LAS) و مرحله اول موشک Ariz-1 را تکمیل کرد، به نتیجه رسید. دومی در 28 اکتبر همان سال با موفقیت آزمایش شد.

متأسفانه، برنامه Constellation در سال 2010 به دلیل بحران مالی جهانی معروف به رکود بزرگ که در سال 2007-2008 آغاز شد، لغو شد. تقریباً یک سال بعد، دولت اوباما مأموریت به مریخ را امضا کرد.

جزئیات و اهداف این برنامه در قانون مجوز ناسا در سال 2010 و سیاست ملی فضایی ایالات متحده در همان سال منتشر شد. اولویت های ناسا در این زمینه را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:

گام بعدی ما فضا است، جایی که ناسا یک ماموریت رباتیک را برای گرفتن یک سیارک و هدایت آن به مدار ماه می فرستد. فضانوردان سوار بر فضاپیمای اوریون در سال 2020 سیارک را کاوش خواهند کرد و با نمونه هایی به زمین باز خواهند گشت. این تجربه پرواز فضایی انسان فراتر از مدار پایین زمین به ناسا کمک می کند تا سیستم ها و قابلیت های جدیدی مانند نیروی محرکه خورشیدی-الکتریکی را آزمایش کند.

با شروع سال مالی 2018، موشک سیستم پرتاب فضایی قدرتمند ناسا این مأموریت ها را قادر می سازد تا قابلیت های جدید را آزمایش کنند. ماموریت های سرنشین دار به مریخ بر اساس اوریون، یک نسخه پیشرفته از موشک سیستم پرتاب فضایی که قدرتمندترین وسیله پرتابی خواهد بود، انجام خواهد شد.

از بسیاری جهات، سفر به مریخ از جایی شروع شد که برنامه صورت فلکی متوقف شد.

در حالی که موشک Ariz-1 و فرودگر ماه بازنشسته شدند، پرتابگر Ariz-5 و فضاپیمای اکتشافی سرنشین دار باقی ماندند و اساس سیستم پرتاب فضایی (SLS) و فضاپیمای Orion را تشکیل دادند.

برنامه‌ها نیز به‌روزرسانی شده‌اند و مأموریت‌هایی به مریخ برای اوایل دهه 2030 برنامه‌ریزی شده‌اند.

سفر پیشنهادی شامل سه مرحله و 32 پرتاب از سیستم پرتاب فضایی بین سال‌های 2018 تا 2030 خواهد بود. این ماموریت ها قبل از فرود خدمه روی سطح مریخ، تمام اجزای لازم را به فضای بین زمین و ماه و سپس به فضای نزدیک مریخ می فرستند.

فاز یک که فاز زمینی نامیده می شود، بر مطالعات طولانی مدت بیشتر ایستگاه فضایی بین المللی تا سال 2024 و آزمایش سیستم پرتاب فضایی و فضاپیمای اوریون تمرکز خواهد کرد. اینها شامل ماموریت اکتشافی 1 (EM-1) در سال 2018، اولین پرواز سیستم پرتاب فضایی و دومین پرواز آزمایشی بدون سرنشین اوریون بود.

همانند برنامه صورت فلکی، ناسا همچنین قصد داشت در سال 2020 یک ماموریت تغییر جهت سیارک (ARM) را پرتاب کند که در آن یک فضاپیمای روباتیک با یک سیارک نزدیک به زمین ملاقات کرده و آن را در مدار ماه قرار دهد.

ماموریت اکتشافی 2 (EM-2) شامل پرواز سرنشین دار ماه و سیارک ARM بین سال های 2021 تا 2023 خواهد بود. در این مرحله، ناسا به فاز دوم می رود و تمرکز را از زمین به فضای بین زمین و ماه تغییر می دهد. پرتاب های متعدد سامانه پرتاب فضایی در این مرحله، اجزای مهم این ماموریت را به سطح ماه و به مدار می آورد.

از سال 2012، این عناصر شامل دروازه قمری معروف به Deep Space Habitat، یک ایستگاه فضایی در مدار متشکل از یک عنصر نیرو و رانش (PPE)، یک زیستگاه و پایگاه لجستیک (HALO)، یک سیستم سوخت‌گیری و زیرساخت است. و دارای یک ماژول ارتباطی (ESPRIT)، یک ماژول سکونت بین المللی (I-Hab) و یک فرودگر ماه قابل استفاده مجدد است.

عناصر دیگر شامل کمپ پایه آرتمیس است که از یک زیستگاه پایه ماه، یک سکوی متحرک قابل سکونت، یک وسیله نقلیه زمینی قمری (LTV) و یک وسیله نقلیه فضایی عمیق (DST) تشکیل شده است. این فضاپیما با اوریون ادغام خواهد شد تا خدمه ای حداکثر چهار نفره را به مریخ و دیگر مقاصد اعماق فضا حمل کند.

در اوایل دهه 2030، فاز سوم (مستقل از زمین) آغاز خواهد شد که شامل تحویل عناصر ضروری به مریخ توسط یک فضاپیما خواهد بود. این ایستگاه فضایی دوم به یک فرودگر مریخ قابل استفاده مجدد مجهز خواهد شد که به خدمه اجازه می دهد تا عملیات علمی را روی سطح انجام دهند و سپس به مدار بازگردند.

یک نقشه راه ایجاد می شود

در سال 2017، چشم انداز بلند مدت ناسا برای بازگرداندن فضانوردان به ماه و مریخ آغاز شد. قانون مجوز انتقال سازمان ملی هوانوردی و فضایی در سال 2017 اولویت های ناسا را ​​برای برنامه ماه-مریخ تعیین کرد.

این اولویت ها شامل پیشبرد سیستم پرتاب فضایی، اوریون، دروازه قمری و سایر عناصر کلیدی ماموریت بود. این لایحه همچنین به ناسا دستور داد تا ماموریت تنظیم مجدد سیارک ها را به نفع یک ماموریت مقرون به صرفه تر حذف کند. اولویت های دیگر شامل گسترش تعهد ایالات متحده به ایستگاه فضایی بین المللی و بازیابی قابلیت پرتاب داخلی از طریق خدمات حمل و نقل مداری تجاری (COTS) و برنامه خدمه تجاری (CCP) بود.

طبق برنامه آنها، ساخت ایستگاه فضایی مونگیت باید تا سال 2028 به پایان برسد. اولین ماموریت های سرنشین دار به مریخ در سال 2033 از دروازه ماه پرتاب خواهد شد. خدمه تا یک سال را صرف انجام عملیات علمی خواهند کرد و سپس به زمین باز خواهند گشت.

سپس فضاپیما و خدمه 6 تا 9 ماه سفر خواهند کرد تا به دروازه ماه بازگردند و با کپسول اوریون روی زمین فرود بیایند. ماموریت های بعدی هر 26 ماه یکبار انجام خواهد شد. این ماموریت ها منجر به ایجاد یک زیستگاه طولانی مدت در مریخ می شود که امکان بازدید مجدد را فراهم می کند. همچنین می‌تواند اولین نمونه مریخ را به زمین بیاورد، مشابه روشی که فضانوردان آپولو سنگ‌های ماه را برای تجزیه و تحلیل بازگرداندند.

با این حال، در سال 2019، ناسا مجبور شد اولویت ها و اهداف بلندمدت خود را با اجرای برنامه جدید خود ارزیابی کند.

همانطور که می بینید، چشم انداز بلندمدت ناسا برای اولین ماموریت های انسانی به مریخ از زمان آغاز به کار آن در 20 سال پیش تکامل یافته است و حتی در مراحل اولیه نیز تردیدهایی در مورد واقعی بودن زمان بندی ها و تعهدات وجود داشت. با تمام این چالش ها، مهم ترین عوامل فشار هنوز وجود نداشتند.