رؤیای سفر به مریخ تعبیر می‌شود! یک پرواز فضایی با سوخت هسته‌ای

به گزارش مجله خبری نگار/ایران-میترا جلیلی: آغاز مأموریت شبیه‌سازی شده ناسا که پیش‌درآمد سفر به مریخ است برگی تازه را در سفر‌های فضایی بشر به سیارات دورتر از ماه رقم زد. این موضوع در کنار اخبار دیگر سال‌جاری میلادی ازجمله قرار گرفتن فضاپیمای ژاپنی روی کره ماه و تبدیل این کشور به پنجمین کشور جهان در این زمینه و همچنین سفر نخستین فضانورد ترکیه به ایستگاه فضایی بین‌المللی در قالب مأموریت تجاری «آکسیوم اسپیس» همگی مهر تأییدی بر پیش‌بینی دانشمندان و محققان حوزه فضا مبنی بر سرعت گرفتن کاوش‌ها و سفر‌های فضایی در سال ۲۰۲۴ است و نشان می‌دهد که کهکشان و فضا از همان ماه ابتدایی سال‌جاری میلادی در کانون توجه قرار گرفته است.

زندگی ۴۵ روزه در مریخ

طبق گزارش ناسا، در مأموریت شبیه‌سازی شده مریخ ۴ نفر به عنوان اعضای تیم این مأموریت فضایی انتخاب شده‌اند که البته نام یک ایرانی نیز در میان آن‌ها دیده می‌شود. قرار است این تیم چهار‌نفره که هریک از اعضا در رشته‌های مربوطه خود متخصص هستند، ۴۵ روز را در مریخ بگذرانند درحالی که وارد جو زمین نمی‌شوند.
شاید به نظرتان سفر به مریخ بدون عبور از جو زمین امکانپذیر نباشد، ولی دانشمندان این غیرممکن را ممکن کرده‌اند.

این تیم قرار است یک دوره ۴۵ روزه را در یک زیستگاه و تأسیسات زمینی ویژه با نام هرا (HERA) بگذرانند و در تاریخ ۱۱مارس از این تأسیسات خارج شوند؛ زیستگاهی که به محض قدم گذاشتن در آن، به طور کلی از زمین جدا شده و زندگی را در شرایطی کاملاً شبیه مریخ تجربه می‌کنند.

این مأموریت در ۲۶ ژانویه (۶ بهمن) با حضور «کامک عبادی»، دانشمند و فضانورد ایرانی، «آبیشک باگات»، «سوزان هیلبیگ» و «آریانا لوتسیچ» در تأسیسات HERA در مرکز فضایی جانسون ناسا واقع در هیوستون امریکا آغاز شد. البته ۲ نفر دیگر هم به‌عنوان پشتیبان و ذخیره برای این مأموریت درنظر گرفته شده‌اند تا اگر به هر دلیلی نیاز به جابه‌جایی اعضای تیم بود، این کار انجام شود و مأموریت مهم به خطر نیفتد.

کامک عبادی که فرزند محمد عبادی از پیشکسوتان عرصه دوبله فیلم و کارتون در ایران است، در سال ۲۰۱۰ به امریکا مهاجرت کرد تا عضو ناسا شود. وی اکنون متخصص روباتیک آزمایشگاه پیشران جت ناسا (JPL) است و در تیم مدیریت کاوشگر استقامت مریخ حضور دارد.

گفتنی است که عبادی به برنامه‌های آرتمیس ناسا و بازگشت نمونه‌ها از مریخ نیز کمک می‌کند. وی همچنین یکی از اعضای تیم عملیات پرواز فضایی است که مسئولیت مدیریت مریخ‌نورد پرسورنس (Perseverance) ناسا را برعهده دارد.

یک مأموریت و ۴ فاز

این مأموریت نخستین فاز از چهار مأموریت شبیه‌سازی شده به مریخ است که محققان با استفاده از زیستگاه HERA در سال ۲۰۲۴ انجام خواهند داد. ناسا غیر از این مأموریت، قرار است امسال سه مأموریت شبیه‌سازی شده دیگر را نیز انجام دهد.

در هر مأموریت اعضای تیم عوض می‌شوند و ۴ داوطلب واجد شرایط، در این پروژه تحقیقاتی با ناسا همکاری می‌کنند. این مأموریت بدون ترک زمین انجام می‌شود و عملاً این فضانوردان در محیط شبیه‌سازی شده، یاد می‌گیرند و با چالش‌های یک سفر واقعی به فضا مواجه می‌شوند.

در این مأموریت، تأثیر انزوا و زندگی در فضای تنگ روی فضانوردان مورد آزمایش قرار می‌گیرد و این تیم ۴ نفره مجبورند همه عملیات‌های تعمیر و نگهداری را به تنهایی انجام دهند.

باتوجه به انزوای ایجاد شده، این حس به اعضای تیم القا می‌شود که میلیون‌ها کیلومتر از کره زمین دورتر هستند و همین موضوع می‌تواند بر روح و روان آن‌ها تأثیر بگذارد. این موضوع زمینه مطالعات برای کمک به کسانی را فراهم می‌کند که در آینده راهی مریخ خواهند شد. در این سکونتگاه وضعیت جوی و جاذبه همانند مریخ شبیه‌سازی شده تا فضانوردان کاملاً مریخ را تجربه کنند.

اعضای تیم هر روز از ۷ صبح تا ۱۱ شب پیاده‌روی مجازی روی سطح مریخ انجام می‌دهند و تحت ۱۸ آزمایش و مطالعه حساس و دقیق ناسا قرار می‌گیرند تا بعداً نتایج مطالعات، به صورت عملی در سفر‌های واقعی به مریخ و ماه مورد استفاده قرار گیرد.

سفر کم‌خطر بشر به ماه و مریخ

دانشمندان ناسا طبق برنامه‌ریزی انجام شده، انتظار دارند که چهارمین مأموریت شبیه‌سازی شده، روز ۱۶ دسامبر ۲۰۲۴ به پایان برسد و با استفاده از مجموعه اطلاعات و داده‌های جمع‌آوری شده درباره این سفر، مشکلات سلامت جسم و روح یا تغذیه اعضای تیم و همچنین مشکلات فنی و سایر موارد به وجود آمده، در آینده کم‌خطاترین سفر واقعی به مریخ رقم بخورد. در این مأموریت‌ها فضانوردان مدتی را در یک فضاپیما با شرایط شبیه‌سازی شده بسیار نزدیک به فضا می‌گذرانند و روی سیستم‌های فضاپیما و سناریو‌های اکتشافی کار می‌کنند.

این مأموریت‌ها به این دلیل انجام می‌گیرد که ناسا بتواند تا سال ۲۰۳۰، سفر انسان به ماه را امکانپذیر کند و ازسوی دیگر تا پایان دهه ۳۰ (۲۰۳۰s)، سفر بشر به مریخ را با کمترین خطر و اشکال ممکن انجام دهد. گفتنی است در این مطالعه، مرکز فضایی محمد بن راشد امارات متحده عربی و آژانس فضایی اروپا (ESA) هم با سازمان فضایی امریکا همکاری می‌کنند.

پرواز فضایی با سوخت هسته‌ای

مریخ چهارمین سیاره نزدیک به خورشید و دومین سیاره نزدیک به زمین است.

میانگین فاصله بین زمین و مریخ ۲۲۵ میلیون کیلومتر است هرچند فاصله زمین و مریخ همزمان با حرکت آن‌ها به دور خورشید دائماً در حال تغییر است.

ازسوی دیگر درحالی که یک سال طول می‌کشد تا زمین به دور خورشید بچرخد، این مدت زمان برای مریخ به حدود ۲ سال می‌رسد، درحالی که اکنون مدت زمان سفر به مریخ حدود ۷ ماه یا بیشتر تخمین زده می‌شود، ولی ناسا انتظار دارد با پیشرفت و تکامل فناوری، مدت زمان سفر به مریخ کاهش چشمگیری یابد و به ۴۵ روز برسد.

در صورت تحقق چنین امری، بی‌شک در سفر‌های فضایی تحولی شگرف رخ خواهد داد.

یکی از طرح‌های فناورانه در حوزه فضا که بسیاری معتقدند می‌تواند تا سال ۲۰۳۰ رؤیای سفر به مریخ را به واقعیت نزدیک‌تر کند، ساخت موشک‌هایی با سوخت هسته‌ای برای سفر‌های فضایی است. آخرین طرح ناسا شامل احیای تحقیقات ۷۰ ساله فناوری حرارتی هسته‌ای توسط ناسا و مشارکت با پیمانکاران برای شروع آزمایش یک موشک هسته‌ای در فضا از سال ۲۰۲۷ است. در این پروژه حدود ۵۰۰ میلیون دلار سرمایه‌گذاری شده است.

همکاری ناسا و شرکت‌های خصوصی

ناسا و آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی وزارت دفاع امریکا (دارپا) قراردادی با لاکهید مارتین برای طراحی، مونتاژ و آزمایش موشک‌های حرارتی هسته‌ای برای سفر کوتاه‌تر و سریع‌تر به سیاره سرخ امضا کردند.

ساخت رآکتور شکافت هسته‌ای برای موتور موشک را هم شرکت «BWX Technologies» به عهده گرفته است. پیش‌بینی می‌شود استفاده از این موشک بتواند سفر به مریخ را به ۴۵ روز برساند.

همچنین انتظار می‌رود راندمان این راکت دو برابر موشک‌های شیمیایی معمولی باشد که سوخت و اکسیدکننده را برای قدرت احتراق ترکیب می‌کنند.

«پم ملوری»، معاون ناسا دراین باره گفت: همکاری با دارپا و شرکت‌هایی در سراسر صنعت فضای تجاری، به ما کمک می‌کند تا توسعه فناوری مورد نیاز برای ارسال انسان به مریخ را تسریع کنیم.

این نمایش گامی حیاتی در رسیدن به اهداف‌مان برای سکونت در ماه و سفر به مریخ خواهد بود. به گفته وی، یک موشک حرارتی هسته‌ای می‌تواند به نیروی رانش بالا دست یابد و تا سه برابر کارآمدتر باشد؛ این بدان معناست که به جای حدود ۷ ماه که اکنون برای رسیدن به مریخ طول می‌کشد، یک سفر با انرژی هسته‌ای تنها ۴۵ روز طول می‌کشد. البته کاهش مدت زمان پرواز تنها مزیت آن نیست و ناسا همچنین به دنبال اتصال کارآمد زمین به ماه است.

اما سوخت مورد نیاز پرتاب موشک در این طرح چگونه تأمین می‌شود؟ راکتور مبتنی بر شکافت، با استفاده از یک سوخت اورانیوم با غنای پایین می‌تواند اتم‌ها را از هم جدا کند، هیدروژن مایع را گرم کند و گاز با دمای بالا را از طریق نازل موتور برای نیروی رانش مورد نیاز پرتاب کند.

این موشک حرارتی هسته‌ای نه تنها زمان رسیدن به مریخ را کاهش داده بلکه خطرات فضانوردی و نیاز‌های محموله را برای تجهیزات و سیستم‌های مختلف کاهش می‌دهد. طبق گزارش Live Science، یکی از چالش‌هایی که هنوز بر آن غلبه نشده، نیاز به گرم کردن هیدروژن تا دمای ۴۴۰۰ درجه فارنهایت و همچنین ذخیره آن در دمای منفی ۴۲۰ درجه فارنهایت است و دانشمندان به دنبال حل این مشکل تا سال ۲۰۲۷
هستند.

شکست «سفر بی‌بازگشت به مریخ»

این نخستین بار نیست که سفر به مریخ خبرساز شده است. در سال ۲۰۱۲ هم شرکت Mars One قصد داشت سفری بی‌بازگشت را به مریخ رقم بزند و البته در سراسر جهان هم بسیار مورد استقبال علاقه‌مندان به فضا قرار گرفت. ولی ظاهراً با ورشکسته شدن این کمپانی، عملاً پروژه مسکوت ماند؛ با وجودی که متقاضیان در آن زمان بسیار علاقه‌مند بودند که باقیمانده عمر خود را در مریخ بگذرانند و نگرانی بابت برنگشتن به زمین و دوری از عزیزان خود نداشتند، ولی این طرح مخالفان بسیاری داشت. مخالفان، چنین سفر بی‌بازگشتی را به نوعی خودکشی و غیرانسانی می‌دانستند و خواستار جلوگیری از اجرای آن بودند.

این طرح منتقدان جدی دیگری هم داشت. ازآنجا که بنیاد مارس‌وان، یک شرکت صنایع فضایی یا یک تولیدکننده سخت‌افزار مأموریت‌های فضایی نبود و منبع درآمد خاصی هم نداشت، بسیاری از دانشمندان حوزه هوافضا نسبت به نگاه غیرواقع‌بینانه مدیران این شرکت در تهیه بودجه این مأموریت منتقد بودند. مدیران مارس‌وان معتقد بودند طی برنامه زمان‌بندی شده، می‌توان هزینه سفر و حتی پروژه‌های جانبی این شرکت را ازطریق فروش حق پخش تلویزیونی مراحل مختلف فرود اولین انسان‌ها روی سطح مریخ به راحتی تأمین کرد، ولی منتقدان این نگاه را بیشتر یک رؤیا و تا حدی غیرممکن می‌دانستند. حالا، اما با توسعه فناوری‌های پیشران‌های پرتاب به فضا، بسیاری امیدوارند بشر بتواند بلیت دوطرفه برای مریخ داشته باشد و در آینده پس از یک تجربه فوق‌العاده و غیرقابل تصور، باز هم به آغوش خانواده و دوستان خود بازگردد.