اسپیس ایکس جزئیات ساخت پایگاه آلفا در مریخ را گفت - آرش بلاگ

به گزارش آرش بلاگ، اسپیس ایکس برای نخستین بار با پژوهشگران ناسا و چندین مؤسسه دیگر آمریکا همکاری نموده تا به طور عمومی درباره چگونگی استفاده از استارشیپ برای ساخت پایگاه آلفا مریخ شرح دهد.

صرف نظر از نمونه های انگشت شمار و پراکنده ای از نظرات منتشر شده درباره اسپیس ایکس و تمرکز اصلی مدیرعامل آن ایلان ماسک (Elon Musk)، یعنی خود استارشیپ (Starship)، مدیران این شرکت تقریبا هرگز به طور خاص درباره چگونگی استفاده از موشک های نسل بعدی کاملا قابل بازیابی برای ایجاد پایگاه دائمی انسانی در مریخ صحبت ننموده اند.

در بیشتر مواقع تمرکز واضح بر شیوه گذر از موانع کوتاه مدت سخت است. نیم قرن تجزیه وتحلیل عمدتا تئوریک، کاملا معین نموده است که ایجاد یک پایگاه انسانی دائمی و پایدار در مریخ، بدون کاهش شدید هزینه دسترسی به فضا غیرممکن است. برای چندین دهه، ناسا نسخه های گوناگون طرحی را که برای فرستادن هم زمان چند فضانورد به مریخ برای چند ماه، صدها میلیارد دلار هزینه خواهد داشت، مطالعه و آنالیز نموده است.

به بیان ساده، بدون یک انقلاب در زمینه حمل ونقل 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 بین المللی با سرمایه گذاری در ابعاد ده ها میلیارد دلار در سال تبدیل گردد.

در طول 80 تا 90 سالی که پروازهای فضایی به طور جدی تحلیل شده اند، ده ها گروه، مقاله، مطالعه و آژانس های فضایی آنالیز نموده اند که این انقلاب می تواند چگونه باشد و از این جهت اسپیس ایکس برای ارائه یک راه چاره برای مسئله ای قدیمی، منحصربه فرد نیست.

این شرکت نخستین بخش از لیست طولانی مدعیان است که نه تنها راه چارهی را برای حرکت در این راستا پیشنهاد می نماید بلکه هم منابع قابل توجهی در آن سرمایه گذاری می نماید و هم بسیار کوشش می نماید تا این منظره را به واقعیت تبدیل کند.

دو سال پس از اینکه اسپیس ایکس قصد خود را برای ساخت نسل بعدی سامانه حمل ونقل فضایی خاطرنشان کرد، ایلان ماسک تغییری اساسی در طراحی را نشان داد و کار بر روی نمونه اولیه فولادی استارشیپ آغاز شد. سه سال بعد، اسپیس ایکس 9 پرواز آزمایش استارشیپ را با پیروزیت پشت سر گذاشت که شامل چهار جهش کوتاه و پنج پرواز بالای 10 کیلومتر بود.

تنها در سال 2021 اسپیس ایکس چهار نمونه از آن آزمایش های پرواز در ارتفاع بالا را انجام داد و برای نخستین بار یک نمونه را از آزمایش ارتفاع بالا، به صورت سالم بازیابی کرد، نخستین فضاپیمای کلاس مداری و نمونه اولیه بوستر موشک را ساخت، آزمایش آن را آغاز کرد و تقریبا نخستین سکوی پرتاب مداری استارشیپ را هم کامل کرد.

اسپیس ایکس بعلاوه پیروز به دریافت قرارداد 2.9 میلیارد دلاری ناسا برای ساخت فرودگر انسانی ماه طی برنامه آرتمیس شد. هرچند این پیروزیت با چالش هایی هم همراه شد و حتی تأخیر در توسعه آن و بعلاوه شکایت رقبا باعث عقب افتادن برنامه بازگشت انسان به ماه تا سال 2025 گشت.

به زبان ساده، اسپیس ایکس و اکنون ناسا در کنار آن، پایه ای راسخ گذاشته اند که تقریبا با اطمینان زیادی، استارشیپ برای سفر به مریخ بر اساس آن توسعه خواهد یافت. هرچند هنوز کارهای زیادی به جای مانده است اما اسپیس ایکس کم وبیش بسیاری از موانع فنی اصلی که چند سال پیش در راستا توسعه ITS یا BFR اولیه، و استارشیپ فعلی داشت را پشت سر گذاشته است.

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

با این وجود اسپیس ایکس همچنان احتیاج دارد که فناوری سپر حرارتی بزرگ، سرامیکی و غیرفرسایشی استارشیپ را اثبات کند، روش ها و فناوری های سوخت گیری موشک مداری را تکمیل کند و در نهایت همه موارد فوق را عملیاتی کند تا بتواند یک پرتاب پرشتاب با قابلیت استفاده مجدد و سوخت گیری بزرگ ترین موشک تاریخ را عادی و روزمره تبدیل کند. چیزی که اسپیس ایکس با کپسول دراگون و موشک فالکون 9 ثابت نموده است توانایی انجام آن را دارد.

به سوی سیاره سرخ

اسپیس ایکس با یاری متخصصانی از ایمز ناسا، ستی (SETI) و نیمی از دانشگاه ها و مؤسسه های معتبر آمریکا، پاسخ دهی دقیق به این پرسش را در سپیدنامه یا اوراق سفید (White Paper) سال 2021 که برای برنامه بعدی تحقیقات دهه ای علوم سیاره ای و اختربیولوژی آموزشگاه های ملی منتشر شده، آغاز نموده است.

در حالی که این پویش دهه ای به تنهایی می تواند روی برنامه های ناسا اثرگذار باشد و این آژانس آماده می گردد تا برنامه دهه آینده علوم فضایی خود را ترسیم و بودجه بندی ده ها میلیارد دلار دولتی را معین کند که نتایج بسیار گسترده ای به همراه خواهند داشت، اما اسپیس ایکس هم از این سپیدنامه برای توصیف برنامه های خود پیرامون مأموریت های اولیه به مریخ با جزئیات بی سابقه، استفاده نموده است.

همان طور که همواره در برنامه بوده است، اسپیس ایکس فرآیند ساخت شهرهای پایدار در مریخ را با چند مرحله (نسبتا) ساده پیش خواهد برد. احتمالا در اواسط دهه 2020 اسپیس ایکس پرتاب بدون سرنشین فضاپیماهای استارشیپ را آغاز خواهد نمود تا هم تکمیل نهایی و آمادگی این سامانه را تأیید کند و هم مقدار قابل توجهی از محموله ها را پیش از رسیدن انسان به سطح مریخ ببرد.

این مأموریت های اولیه به احتمال زیاد با تکیه بر طیف گسترده ای از فعالیت های رباتیک، به اسپیس ایکس یاری خواهند کرد تا منابع محلی، تجهیزات مرحله ای، آزمایش فناوری ها برای عملیات طولانی مدت سطح مریخ و آغاز توسعه زیرساخت ها را از جمله یک نیروگاه فراوری انرژی که احتمالا ضروری ترین احتیاج خواهد بود، ساماندهی کند. هیچ کدام از این ها تعجب آور نیست اما کارهای بیشتری هم وجود دارد.

به گفته نویسندگان که شامل چندین مهندس فعلی و پیشین اسپیس ایکس می شوند، برنامه ریزی مأموریت کنونی اسپیس ایکس که بر مأموریت های باری بدون سرنشین اشاره دارد، تجهیزاتی را برای افزایش فراوری نیرو، استخراج آب، فراوری اکسیدنماینده اکسیژن مایع و سوخت متان، سکوهای فرود از پیش آماده شده، محافظت در برابر تشعشعات زیان بار، تجهیزات کنترل گردوغبار، پناهگاه های بیرونی برای انسان ها و تحهیزات و لوازم دیگر شامل همه سخت افزارهای مورد احتیاج برای پشتیبانی از نخستین پایگاه انسانی را فراهم می نماید.

علاوه بر این با تأیید آنچه سال ها تصور می شد، در طرح اسپیس ایکس، انسان ها احتمالا برای چند سال اول در فضاپیماهای استارشیپ زندگی خواهند کرد تا زمانی که زیستگاه های اضافی ساخته شوند. نخستین گروه استارشیپ های بدون سرنشین هم می توانند برای پشتیبانی از انسان ها روی سطح، به عنوان دارایی های ارزشمند برای انبار کردن، سکونت، آزمایشگاه های علمی و منبعی از سازه ها و منابع فلزی خالص ضروری جابه جا و یا تغییر کاربری داده شوند.

این وایت پیپر بعلاوه بیان می نماید که اسپیس ایکس به شدت در حال توسعه استارشیپ برای انجام پروازهای آزمایشی اولیه به مریخ در سال 2022 یا 2024 است که حتی احتمال پرتاب اولین استارشیپ ها به مریخ پیش از نخستین موشک به سوی ماه را افزایش می دهد. بدین ترتیب سپس در حالی که اسپیس ایکس یک مأموریت جداگانه ماه را پیش می برد و استارشیپ متفاوتی را روی ماه فرود می آورد، فضاپیماهای مریخ در حال رفت وآمد به این سیاره خواهند بود.

این نخستین بار است که اسپیس ایکس یا افراد آشنا با برنامه های این شرکت، اصول اولیه نخستین مأموریت های استارشیپ سرنشین دار و بدون سرنشین را به مریخ، به صورت واضح بیان نموده اند و این شرح برآورد های قبلی زیادی را تأیید می نماید.

برای نمونه به نظر می رسد که اسپیس ایکس میخواهد حتی نخستین فضاپیماهایی که به مریخ می فرایند را با تجهیزات خاصی همراه کند تا حتی اگر شمار زیادی از آن ها به زمین بازنگردند، نخستین مهاجران مریخی که در گروه های 10 تا 20 نفره همراه بیش از 100 تن محموله، به فضا می فرایند، بتوانند از همه استارشیپ های بازیابی شده به عنوان زیستگاه ها، محل ذخیره مواد اولیه خام و انبارهای از پیش مستقر شده استفاده نمایند.

محموله های اولیه بر فراوری نیرو، آب و سوخت و بعلاوه پناهگاه ها، محافظت در برابر تشعشعات و ساخت سکوهای فرود آماده متمرکز خواهند بود. جای تعجب نیست که ساکنان اولیه مریخ احتمالا استارشیپ هایی که آن ها را به مریخ می برند، به عنوان اولین خانه های خود در سیاره سرخ برگزینند و از یک حجم 1100 متر مکعبی که برای زنده نگه داشتن ده ها نفر در اعماق فضا تجهیز شده است، برای ماه ها به عنوان نخستین اقامتگاه خود در سطح سیاره سرخ استفاده نمایند.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از پایگاه انسانی اسپیس ایکس بر روی مریخ

Credit: SpaceX

منبع: Teslarati