اعلام جزئیات ساخت پایگاه آلفا در مریخ

به گزارش سرویس خارجی هتل نیوز و به نقل از دیجی کالامگ، اسپیس‌ایکس برای نخستین بار با پژوهشگران ناسا و چندین مؤسسه‌ی دیگر آمریکا همکاری کرده تا به‌طور عمومی درباره‌ی چگونگی استفاده از استارشیپ برای ساخت پایگاه آلفا مریخ توضیح دهد.

صرف نظر از نمونه‌های انگشت‌شمار و پراکنده‌ای از نظرات منتشر شده درباره‌ی اسپیس‌ایکس و تمرکز اصلی مدیرعامل آن «ایلان ماسک» (Elon Musk)، یعنی خود «استارشیپ» (Starship)، مدیران این شرکت تقریبا هرگز به‌طور خاص درباره‌ی چگونگی استفاده از موشک‌های نسل بعدی کاملا قابل بازیابی برای ایجاد پایگاه دائمی انسانی در مریخ صحبت نکرده‌اند.

در بیشتر مواقع تمرکز واضح بر شیوه‌ی گذر از موانع کوتاه‌مدت دشوار است. نیم قرن تجزیه‌وتحلیل عمدتا تئوریک، کاملا مشخص کرده است که ایجاد یک پایگاه انسانی دائمی و پایدار در مریخ، بدون کاهش شدید هزینه‌ی دسترسی به فضا غیرممکن است. برای چندین دهه، ناسا نسخه‌های گوناگون طرحی را که برای فرستادن هم‌زمان چند فضانورد به مریخ برای چند ماه، صدها میلیارد دلار هزینه خواهد داشت، مطالعه و بررسی کرده است.

به بیان ساده، بدون یک انقلاب در زمینه‌ی حمل‌ونقل فضایی، حتی حضور موقت انسان در مریخ که ساکنان آن عمدتا به کالاهای وارداتی از زمین وابسته خواهند بود، غیرممکن است؛ مگر اینکه اکتشاف مریخ به یک اولویت ملی یا بین‌المللی با سرمایه‌گذاری در ابعاد ده‌ها میلیارد دلار در سال تبدیل شود.

در طول ۸۰ تا ۹۰ سالی که پروازهای فضایی به‌طور جدی تحلیل شده‌اند، ده‌ها گروه، مقاله، مطالعه و آژانس‌های فضایی بررسی کرده‌اند که این انقلاب می‌تواند چگونه باشد و از این جهت اسپیس‌ایکس برای ارائه‌ی یک راه حل برای مشکلی قدیمی، منحصربه‌فرد نیست.

این شرکت نخستین بخش از فهرست طولانی مدعیان است که نه تنها راه‌حلی را برای حرکت در این مسیر پیشنهاد می‌کند بلکه هم منابع قابل‌توجهی در آن سرمایه‌گذاری می‌کند و هم بسیار تلاش می‌کند تا این چشم‌انداز را به واقعیت تبدیل کند.

دو سال پس از اینکه اسپیس‌ایکس قصد خود را برای ساخت نسل بعدی سامانه‌ی حمل‌ونقل فضایی اعلام کرد، ایلان ماسک تغییری اساسی در طراحی را نشان داد و کار بر روی نمونه‌ی اولیه‌ی فولادی استارشیپ آغاز شد. سه سال بعد، اسپیس‌ایکس ۹ پرواز آزمایش استارشیپ را با موفقیت پشت سر گذاشت که شامل چهار جهش کوتاه و پنج پرواز بالای ۱۰ کیلومتر بود.

تنها در سال ۲۰۲۱ اسپیس‌ایکس چهار نمونه از آن آزمایش‌های پرواز در ارتفاع بالا را انجام داد و برای نخستین بار یک نمونه را از آزمایش ارتفاع بالا، به‌صورت سالم بازیابی کرد، نخستین فضاپیمای کلاس مداری و نمونه‌ی اولیه‌ی بوستر موشک را ساخت، آزمایش آن را آغاز کرد و تقریبا نخستین سکوی پرتاب مداری استارشیپ را هم کامل کرد.

اسپیس‌ایکس همچنین موفق به دریافت قرارداد ۲٫۹ میلیارد دلاری ناسا برای ساخت فرودگر انسانی ماه طی برنامه‌ی آرتمیس شد. هرچند این موفقیت با چالش‌هایی هم همراه شد و حتی تأخیر در توسعه‌ی آن و همچنین شکایت رقبا باعث عقب افتادن برنامه‌ی بازگشت انسان به ماه تا سال ۲۰۲۵ گشت.

به زبان ساده، اسپیس‌ایکس و اکنون ناسا در کنار آن، پایه‌ای استوار گذاشته‌اند که تقریبا با اطمینان زیادی، استارشیپ برای سفر به مریخ بر اساس آن توسعه خواهد یافت. هرچند هنوز کارهای زیادی باقی مانده است اما اسپیس‌ایکس کم‌وبیش بسیاری از موانع فنی اصلی که چند سال پیش در مسیر توسعه‌ی ITS یا BFR اولیه، و استارشیپ فعلی داشت را پشت سر گذاشته است.

شمار زیادی از آزمایش‌های زمینی و پروازی استارشیپ کاملا نشان داده است که ساختارهای موشک، سیستم‌های اویونیک، موتورهای رپتور، روش‌های عجیب تقرب و فرود و سوخت انتخابی که قبلا آزمایش پروازی نداشته است، همگی اکنون برای پرواز مداری آماده هستند.

با این وجود اسپیس‌ایکس همچنان نیاز دارد که فناوری سپر حرارتی عظیم، سرامیکی و غیرفرسایشی استارشیپ را اثبات کند، روش‌ها و فناوری‌های سوخت‌گیری موشک مداری را تکمیل کند و در نهایت همه‌ی موارد فوق را عملیاتی کند تا بتواند یک پرتاب پرشتاب با قابلیت استفاده‌ی مجدد و سوخت‌گیری بزرگ‌ترین موشک تاریخ را عادی و روزمره تبدیل کند. چیزی که اسپیس‌ایکس با کپسول دراگون و موشک فالکون ۹ ثابت کرده است توانایی انجام آن را دارد.

به سوی سیاره‌ی سرخ

اسپیس‌ایکس با کمک متخصصانی از ایمز ناسا، ستی (SETI) و نیمی از دانشگاه‌ها و مؤسسه‌های معتبر آمریکا، پاسخ‌دهی دقیق به این پرسش را در سپیدنامه یا اوراق سفید (White Paper) سال ۲۰۲۱ که برای برنامه‌ی بعدی تحقیقات دهه‌ای علوم سیاره‌ای و اختربیولوژی آکادمی‌های ملی منتشر شده، آغاز کرده است.

در حالی که این پویش دهه‌ای به‌تنهایی می‌تواند روی برنامه‌های ناسا اثرگذار باشد و این آژانس آماده می‌شود تا برنامه‌ی دهه‌ی آینده‌ی علوم فضایی خود را ترسیم و بودجه‌بندی ده‌ها میلیارد دلار دولتی را تعیین کند که نتایج بسیار گسترده‌ای به‌همراه خواهند داشت، اما اسپیس‌ایکس هم از این سپیدنامه برای توصیف برنامه‌های خود پیرامون مأموریت‌های اولیه به مریخ با جزئیات بی‌سابقه، استفاده کرده است.

همان‌طور که همیشه در برنامه بوده است، اسپیس‌ایکس فرآیند ساخت شهرهای پایدار در مریخ را با چند مرحله‌ی (نسبتا) ساده پیش خواهد برد. احتمالا در اواسط دهه‌ی ۲۰۲۰ اسپیس‌ایکس پرتاب بدون سرنشین فضاپیماهای استارشیپ را آغاز خواهد کرد تا هم تکمیل نهایی و آمادگی این سامانه را تأیید کند و هم میزان قابل توجهی از محموله‌ها را پیش از رسیدن انسان به سطح مریخ ببرد.

این مأموریت‌های اولیه به احتمال زیاد با تکیه بر طیف گسترده‌ای از فعالیت‌های رباتیک، به اسپیس‌ایکس کمک خواهند کرد تا منابع محلی، تجهیزات مرحله‌ای، آزمایش فناوری‌ها برای عملیات طولانی‌مدت سطح مریخ و شروع توسعه‌ی زیرساخت‌ها را از جمله یک نیروگاه تولید انرژی که احتمالا ضروری‌ترین نیاز خواهد بود، ساماندهی کند. هیچ کدام از این‌ها تعجب‌آور نیست اما کارهای بیشتری هم وجود دارد.

به گفته‌ی نویسندگان که شامل چندین مهندس فعلی و پیشین اسپیس‌ایکس می‌شوند، برنامه‌ریزی مأموریت کنونی اسپیس‌ایکس که بر مأموریت‌های باری بدون سرنشین اشاره دارد، تجهیزاتی را برای افزایش تولید نیرو، استخراج آب، تولید اکسیدکننده‌ی اکسیژن مایع و سوخت متان، سکوهای فرود از پیش آماده شده، محافظت در برابر تشعشعات زیان‌بار، تجهیزات کنترل گردوغبار، پناهگاه‌های بیرونی برای انسان‌ها و تحهیزات و لوازم دیگر شامل همه‌ی سخت‌افزارهای مورد نیاز برای پشتیبانی از نخستین پایگاه انسانی را فراهم می‌کند.

علاوه بر این با تأیید آنچه سال‌ها تصور می‌شد، در طرح اسپیس‌ایکس، انسان‌ها احتمالا برای چند سال اول در فضاپیماهای استارشیپ زندگی خواهند کرد تا زمانی که زیستگاه‌های اضافی ساخته شوند. نخستین گروه استارشیپ‌های بدون سرنشین هم می‌توانند برای پشتیبانی از انسان‌ها روی سطح، به‌عنوان دارایی‌های ارزشمند برای انبار کردن، سکونت، آزمایشگاه‌های علمی و منبعی از سازه‌ها و منابع فلزی خالص ضروری جابه‌جا و یا تغییر کاربری داده شوند.

این «وایت پیپر» همچنین بیان می‌کند که اسپیس‌ایکس به‌شدت در حال توسعه‌ی استارشیپ برای انجام پروازهای آزمایشی اولیه به مریخ در سال ۲۰۲۲ یا ۲۰۲۴ است که حتی احتمال پرتاب اولین استارشیپ‌ها به مریخ پیش از نخستین موشک به سوی ماه را افزایش می‌دهد. بدین ترتیب سپس در حالی که اسپیس‌ایکس یک مأموریت جداگانه‌ی ماه را پیش می‌برد و استارشیپ متفاوتی را روی ماه فرود می‌آورد، فضاپیماهای مریخ در حال رفت‌وآمد به این سیاره خواهند بود.

این نخستین بار است که اسپیس‌ایکس یا افراد آشنا با برنامه‌های این شرکت، اصول اولیه‌ی نخستین مأموریت‌های استارشیپ سرنشین‌دار و بدون سرنشین را به مریخ، به صورت واضح بیان کرده‌اند و این توضیح گمانه‌زنی‌های قبلی زیادی را تأیید می‌کند.

برای نمونه به‌نظر می‌رسد که اسپیس‌ایکس قصد دارد حتی نخستین فضاپیماهایی که به مریخ می‌روند را با تجهیزات خاصی همراه کند تا حتی اگر شمار زیادی از آن‌ها به زمین بازنگردند، نخستین مهاجران مریخی که در گروه‌های ۱۰ تا ۲۰ نفره همراه بیش از ۱۰۰ تن محموله، به فضا می‌روند، بتوانند از همه‌ی استارشیپ‌های بازیابی شده به‌عنوان زیستگاه‌ها، محل ذخیره‌ی مواد اولیه‌ی خام و انبارهای از پیش مستقر شده استفاده کنند.

محموله‌های اولیه بر تولید نیرو، آب و سوخت و همچنین پناهگاه‌ها، محافظت در برابر تشعشعات و ساخت سکوهای فرود آماده متمرکز خواهند بود. جای تعجب نیست که ساکنان اولیه‌ی مریخ احتمالا استارشیپ‌هایی که آن‌ها را به مریخ می‌برند، به‌عنوان اولین خانه‌های خود در سیاره‌ی سرخ برگزینند و از یک حجم ۱۱۰۰ متر مکعبی که برای زنده نگه داشتن ده‌ها نفر در اعماق فضا تجهیز شده است، برای ماه‌ها به‌عنوان نخستین اقامتگاه خود در سطح سیاره‌ی سرخ استفاده کنند.