تکنولوژی

برنامه آرتمیس; ناسا چگونه افراد را روی ماه قرار می دهد؟



ناسا قصد دارد طی چند سال آینده اولین فضانوردان از جمله اولین زنی را که بر روی سطح ماه قدم گذاشت، برای اولین بار در بیش از نیم قرن آینده روی ماه فرود آورد. این کمپین قمری قرن بیست و یکمی که پس از برنامه آپولو انجام می شود، آرتمیس نام دارد و احتمالاً تا سال 2025 انسان ها را به سطح ماه باز می گرداند. برنامه آرتمیس که در اساطیر یونان به نام الهه ماه نامگذاری شده است، قصد دارد تکرار شود. سفر به این امکان برای ناسا و آژانس های فضایی شریک آن فراهم شده است تا جای پای انسان را فراتر از مدار زمین ایجاد کنند. مقامات ناسا همچنین امیدوارند که آرتمیس اولین گام به سوی جاه طلبی های بزرگتر در فضا باشد، مانند حضور دائمی در ماه و سفر جسورانه به مریخ. بازگشت به ماه همچنان یک مسیر پیچیده با چالش های فراوان است. اما در عین حال، فرصت های تحقیقاتی برجسته ای نیز وجود دارد. در زیر برنامه فرود ماه، فناوری های مورد نیاز برای چنین ماموریتی و هر آنچه در مورد مسافران احتمالی ماه می دانیم را شرح می دهیم.چه فضاپیمایی در برنامه آرتمیس استفاده خواهد شد؟ کپسولی که برای نگهداری خدمه چهار نفره در اعماق فضا تا 21 روز طراحی شده است. هر کپسول ادرار با یک ماژول خدمات ایجاد شده توسط آژانس فضایی اروپا پرواز خواهد کرد. این ماژول پانل های خورشیدی، سیستم های پشتیبانی حیات، مخازن سوخت و موتور اصلی مورد نیاز برای ورود به مدار ماه را حمل می کند.سفر ادرار به ماه در بالای سیستم پرتاب فضایی (SLS) انجام خواهد شد. یک موشک 98 متری مرحله مرکزی که مخلوطی از هیدروژن مایع و اکسیژن مایع را می سوزاند. در مرحله اول این موشک غول پیکر از چهار موتور RS-25 استفاده شد که در ابتدا برای برنامه شاتل فضایی ساخته شده بودند. آرتمیس 1، پرواز آزمایشی بدون سرنشین به ماه و بازگشت، از موتورهای بازسازی شده استفاده می کند که هرکدام حداقل در سه ماموریت شاتل فضایی پرواز کرده اند. هر موشک سیستم پرتاب فضایی همچنین از دو تقویت کننده بزرگ سوخت جامد در دو طرف صحنه مرکزی استفاده می کند. در مجموع، موشک در هنگام پرتاب 8.8 میلیون پوند نیروی رانش تولید کرد که 15 درصد بیشتر از موشک Saturn V در برنامه آپولو بود. پس از رسیدن به فضا، مرحله بالایی موشک از صحنه مرکزی جدا می شود و موتورهای خود را روشن می کند تا Orion را همراه با ماژول سرویس قمری اروپایی ارسال کند. در نتیجه، هنگامی که ناسا اولین فرود ماه را با مأموریت آرتمیس 3 انجام می دهد، فضانوردان ادراری را به یک نسخه تغییر یافته از فضاپیمای استارشیپ اسپیس ایکس در مدار ماه منتقل می کند. سفینه فضایی که در حال حاضر در حال ساخت و آزمایش است، سپس فضانوردان را به سطح ماه خواهد برد. هنگامی که به زمین بازمی گردد، کپسول مخروطی شکل اورین از سپر حرارتی خود برای زنده ماندن در جو سیاره استفاده می کند و در نهایت چترهای شما را برای آب مستقر می کند. فرود در اقیانوس باز ماموریت های برنامه آرتمیس اولین ماموریت، به نام آرتمیس 1، یک پرواز آزمایشی بدون سرنشین است که به زودی در 7 سپتامبر (با تاریخ های پشتیبان 11 و 14 سپتامبر) انجام خواهد شد. آرتمیس 1 اولین آزمایش پرواز بدون سرنشین کل فضاپیما از جمله اوریون، ماژول خدمات اروپایی و موشک SLS با هم است. تنها بخشی که قبلا در فضا پرواز کرده است Urain است که در دسامبر 2014 از بالای یک موشک دیگر پرتاب شد تا سپر حرارتی خود را آزمایش کند. بیل نلسون، مدیر ناسا در جلسه پرسش و پاسخ در 12 آگوست گفت: در طول اولین ماموریت، که بسته به زمان پرتاب 4 تا 6 هفته طول می کشد، Orion به مدار ماه می رود و سپس به زمین باز می گردد: ما از چالش ها، موفقیت ها عبور خواهیم کرد. ما یاد می گیریم آرتمیس 1 نشان می دهد که ما می توانیم کارهای بزرگ انجام دهیم. چیزهایی که می تواند مردم را متحد کند و برای بشریت مفید باشد. اقداماتی مانند برنامه آپولو که الهام بخش جهان بود. اکنون این نسل آرتمیس است.» سپس آرتمیس 2 اولین پرواز سرنشین دار این برنامه خواهد بود که احتمالاً در ماه مه 2024 انجام می شود. در طی این ماموریت 10 روزه، یک خدمه 4 نفره به دور ماه می چرخند و سپس به زمین باز می گردند. این ماموریت شبیه به پرواز آپولو 8 در دسامبر 1968 خواهد بود و در نهایت آرتمیس 3 ماموریت بازگرداندن انسان به سطح ماه تا سال 2025 پرتاب نخواهد شد.این ماموریت نیز مانند آرتمیس 2 با حضور انجام خواهد شد. چهار فضانورد؛ اما زمانی که Urain وارد مداری به دور ماه شود، به فضاپیمای Starship که از قبل در آنجا منتظر است، متصل می شود. سپس دو خدمه از فضاپیما برای فرود بر سطح ماه در نزدیکی قطب جنوبی ماه استفاده خواهند کرد. این دو فضانورد تقریباً 6.5 روز را صرف کاوش خواهند کرد و سپس Starship آنها را به مدار ماه باز خواهد گرداند. در آنجا فضانوردان به جبار بازخواهند گشت و به زمین سفر خواهند کرد.آرتمیس 3 در کجا بر روی ماه فرود خواهد آمد؟بر خلاف ماموریت های آپولو که در نزدیکی استوای ماه فرود آمدند، آرتمیس 3 در نزدیکی قطب جنوبی ماه فرود خواهد آمد. ناسا اخیراً 13 محل فرود کاندید را معرفی کرده است که هر کدام تقریباً 15 کیلومتر اندازه دارند و حداقل شامل 10 مکان فرود بالقوه هستند. هر سایت دارای یک سطح صاف برای فرود ایمن است و 6.5 روز نور متناوب خورشید را دریافت می کند که به فضانوردان اجازه می دهد تا یک هفته در سطح ماه بمانند. این مناطق در زمان های دیگر سایه می اندازند. در نتیجه، محل دقیق فرود آرتمیس 3 به زمان پرتاب ماموریت بستگی دارد. 13 منطقه نامزد در نزدیکی قطب جنوبی ماه برای فرود ماموریت آرتمیس 3. سنگ ها و خاک ماه (معروف به سنگ سنگی) در مناطق سایه پیوسته نزدیک به فرود سایت ها حاوی اثر انگشت شیمیایی آب هستند. برداشت یخ آب از سنگ سنگی قمری، استقرار طولانی مدت انسان در ماه را بسیار آسان تر می کند، مشابه آنچه در ایستگاه تحقیقاتی قطب جنوب زمین یافت می شود. با این حال، هنوز مشخص نیست که آیا آب در خاک ماه فراوان است یا به راحتی استخراج می شود. برای درک امکان استفاده از آب ماه، ناسا قصد دارد در سال 2024 مریخ نوردی به نام Viper را برای کاوش در قطب جنوب ماه بفرستد تا اطلاعات بیشتری در مورد ذخایر یخ به دست آورد. پس از آن فضانوردان آرتمیس 3 می توانند به مطالعه منطقه ادامه دهند.برنامه آرتمیس چگونه بوجود آمد؟منشا آرتمیس به برنامه پرواز فضایی صورت فلکی در زمان رئیس جمهور سابق آمریکا جورج دبلیو بوش برمی گردد. این برنامه در سال 2005 رسمیت یافت و به برنامه پروازهای فضایی انسانی ناسا تبدیل شد تا جایگزین شاتل فضایی بازنشسته شود.در زمان دولت باراک اوباما، برنامه Constellation به دلیل نگرانی در مورد تاخیر و افزایش هزینه لغو شد. این اقدام صنعت هوافضای آمریکا را که به تدریج در اطراف شاتل فضایی و صورت فلکی رشد کرده بود، با وضعیتی ناآشنا و دشوار مواجه کرد. در پاسخ، کنگره ایالات متحده در سال 2010 لایحه ای را برای حفظ کپسول مسافری ادرار و ساخت یک موشک جدید که از قراردادهای شاتل فضایی و صورت فلکی موجود استفاده می کند، تصویب کرد. سرانجام، این وسیله پرتاب به موشک فوق سنگین سیستم پرتاب فضایی تبدیل شد. اما برنامه ای که امروز به نام آرتمیس می شناسیم، در دولت دونالد ترامپ با تمرکز مجدد بر بازگشت به ماه به عنوان سکوی پرتاب برای سفر به مریخ، سازماندهی مجدد شده است. دولت جو بایدن آرتمیس را تا حد زیادی بدون تغییر نگه داشت و تاریخ فرود ماه را از سال 2024 به 2025 منتقل کرد. هزینه برنامه آرتمیس چقدر خواهد بود؟ طبق گفته دفتر بازرس کل ناسا، تخمین زده می شود که از سال مالی 2012 تا 2025، مربوط به آرتمیس باشد. هزینه برنامه ها تقریباً 93 میلیارد دلار خواهد بود و اولین راه اندازی آرتمیس برای هر کدام 4.1 میلیارد دلار هزینه خواهد داشت. هزینه های آرتمیس بسیار فراتر از تخمین های اولیه است. به طوری که پل مارتین، بازرس کل ناسا در اوایل سال جاری این هزینه ها را “ناپایدار” خواند. تا به امروز، کنگره همچنان متعهد به تامین مالی آرتمیس است. طبق گفته انجمن سیاره ای، یک سازمان غیرانتفاعی مدافع فضایی، کمتر از نیمی از بودجه سالانه ناسا صرف می شود. پروازهای فضایی انسانی و بودجه کل ناسا در حال حاضر 0.4 درصد از هزینه های اختیاری فدرال ایالات متحده است. آیا کشورهای دیگر درگیر هستند؟ اگرچه آرتمیس یک برنامه آمریکایی است، مقامات ناسا از کشورهای دیگر برای پیوستن به این پروژه دعوت کرده اند. کانادا و ژاپن متعهد شدند که به ساختن آینده کمک کنند. ایستگاه فضایی در اطراف ماه، به نام دروازه. ناسا همچنین یک سری توافق نامه های غیر الزام آور، پیمان آرتمیس، را با کانادا و ژاپن و حداقل 18 کشور دیگر امضا کرد که اصول همکاری صلح آمیز در فضا را تعیین می کند. چه کسانی برای سفر به این کشور انتخاب خواهند شد. پروازهای ماه اعلام نشده است؛ اما مقامات ناسا گفت: کل گروه فضانوردان این سازمان صلاحیت پرواز در ماموریت های آرتمیس را دارند. ناسا همچنین اعلام کرد که در ازای سرمایه گذاری کانادا در آرتمیس، یک فضانورد کانادایی در ماموریت آرتمیس 2 شرکت خواهد کرد.علاوه بر این، ناسا متعهد به فرود اولین زن در ماه در ماموریت آرتمیس 3 است. آژانس فضایی همچنین می گوید که این کار را انجام خواهد داد. در سومین ماموریت آرتمیس یا در ماموریت آینده، اولین فرد رنگین پوست را روی سطح ماه فرود آورید. چرا مردم را به ماه می فرستیم؟ ناسا و دیگر آژانس های فضایی جاه طلبی های خود را برای ماه احیا کرده اند. زیرا ماه یک مقصد علمی غنی و نسبتا نزدیک برای اکتشاف سیاره است. همانطور که نمونه‌های بازگردانده شده به زمین توسط ماموریت‌های آپولو نشان داده‌اند، خاک و دهانه‌های برخوردی ماه به‌عنوان کتابخانه‌ای عمل می‌کنند که تاریخ 4.5 میلیارد ساله منظومه شمسی را ثبت می‌کند. ماهواره طبیعی زمین همچنین می‌تواند به‌عنوان محل آزمایش برای مأموریت‌های دیگر در سایر کشورها باشد. بخش هایی از سیستم شمسی استفاده شود. اگرچه ماه و مریخ از بسیاری جهات متفاوت هستند، اما درس های آموخته شده در ماه در زمینه هایی مانند ساخت پناهگاه، پرواز در اعماق فضا، و استخراج آب از ذخایر یخ می تواند به شکل گیری اکتشاف انسان در مریخ کمک کند. طرفداران پروازهای فضایی مردم همچنین معتقدند که چالش های کاوش فراتر از زمین می تواند مزایای گسترده تری داشته باشد. تلاش‌های فناوری بزرگ مانند آرتمیس و ایستگاه فضایی بین‌المللی فرصتی را برای کشورها فراهم می‌کند تا به روشی صلح‌آمیز همکاری کنند. تولید سخت افزار و نرم افزار آرتمیس فرصت های شغلی را برای نیروی کار بزرگ و بسیار ماهر فراهم می کند. برای برخی، بازگشت به ماه نیز می‌تواند الهام بخش جوانان برای یادگیری علم و فناوری باشد. برای کلایو نیل، دانشمند قمری در دانشگاه نوتردام، اینکه آیا می‌توان برنامه آرتمیس را موفقیت‌آمیز دانست به مزایای فناوری آن بستگی دارد. او با اشاره به کامپیوتر هدایت برنامه آپولو که صنعت نوپای تراشه های سیلیکونی را به وجود آورد، می گوید: «هدف نهایی باید بهتر کردن زندگی در این سیاره باشد.» پس از آرتمیس 3 چه اتفاقی می افتد؟ ماه. آینده آرتمیس.” در نهایت، این به اراده کنگره و مردم آمریکا بستگی دارد. ناسا در حال حاضر در حال برنامه ریزی ماموریت های مکرر به سطح ماه است و سیستم پرتاب فضایی و اجزای ادرار قبلاً برای آرتمیس 4 ساخته شده است. ساخت قطعات اضافی زیرساخت آرتمیس نیز در حال انجام است. ناسا با همکاری آژانس های فضایی کانادا و ژاپن در حال ساخت ایستگاه فضایی گیت وی برای گردش به دور ماه است. این استقرار مداری با هدف هموار کردن راه برای پروازهای آینده به سطح ماه است. بخش‌هایی از قفل هوا در حال ساخت است و انتظار می‌رود دو ماژول اول در اوایل سال 2024 پرتاب شوند. ماموریت آرتمیس 4 که تا سال 2026 پرتاب نخواهد شد، مونتاژ قفل هوا را در مدار ماه کامل می‌کند. ناسا ایده‌هایی را طراحی کرده است. سایر فعالیت های بالقوه در ماه؛ از جمله یک شبکه مخابراتی به نام Lunant، استقرار در سطح ماه و یک مریخ نورد بزرگ تحت فشار. با این حال، این چشم اندازها برای سکونت دائمی انسان در ماه به موفقیت چند پرتاب اول آرتمیس بستگی دارد. ماموریت هایی که جدیدترین موشک و فضاپیمای ماه را آزمایش خواهند کرد.

Leave a Reply

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.