آیا ناسا می‌تواند تا ۵ سال آینده به ماه بازگردد؟

سال جاری میلادی، پنجاهمین سالگرد نخستین فرود روی ماه و نقطه‌ی عطفی برجسته در تاریخ جهان است. نخستین سطح‌نشین قمری خصوصی دنیا که دو ماه پیش با هدف فرود روی ماه پرتاب شد، هرچند در دستیابی به هدفش ناکام ماند؛ اما درهرصورت به‌عنوان فضاپیمایی غیردولتی، دستاورد چشمگیری را رقم زد. علاوه‌بر این، چینی‌ها نیز در ابتدای سال نو میلادی، برای نخستین بار در تاریخ روی سمت پنهان ماه فرود آمدند.

این مسابقه‌ی فضایی جدید به‌تازگی مایک پنس، معاون رئیس جمهور ایالات متحده را واداشت تا تعهد دولت ترامپ به انجام یک مأموریت قمری انسانی دیگر را در عرض ۵ سال آینده ابراز کند. اما از آنجا که آمریکا از سال ۱۹۷۲ تاکنون هیچ انسانی را به ماه نفرستاده است، آیا می‌تواند به تعهدش پایبند بماند؟ همچنین آیا از دیدگاه علمی انجام این کار اصلا هیچ فایده‌ای دارد؟

اگر دولت آمریکا در زمینه‌ی برنامه‌های اکتشافی فضایی انسانی کوتاهی کرده باشد، نمی‌توان سطح زمان و تعهد لازم برای اطمینان از موفقیت را درک کرد. التزام جدید دولت به‌دنبال درخواست پرزیدنت ترامپ در سال ۲۰۱۷ اعلام می‌شود که براساس آن رئیس جمهور از ناسا خواست تا پیش از پایان دوره‌ی اول ریاست جمهوری‌اش در سال ۲۰۲۰، ماموریتی انسانی را روی مریخ فرود آورند.

پرزیدنت ترامپ هنگام امضای فرمان اجرایی «دستورالعمل سیاست فضایی ۱»

مریخ در فاصله‌ای بسیار دورتر از ماه قرار دارد و زمان رسیدن به آن نیز براساس موقعیت نسبی زمین و مریخ تغییر می‌کند؛ در نتیجه، سفر به سیاره‌ی سرخ چشم‌اندازی به‌مراتب دشوارتر از مأموریت قمری انسانی است. فرصت‌های پرتاب به سوی مریخ، یعنی مواقعی که زمان سفر به این سیاره کوتاه‌تر از همیشه است، تقریبا هر دو سال یک‌بار فراهم می‌شود. چنین ماموریتی با زمان سفر بین ۶ تا ۹ ماه، باید در آوریل ۲۰۱۸ پرتاب شود تا پیش از ضرب‌العجل ۲۰۲۰ به مقصد برسد.

چالش‌های اصلی

یک مانع مهم بر سر راه رسیدن به ماه در عرض ۵ سال، بحث تأمین مالی و بودجه است. مأموریت‌های فضایی ارزان‌قیمت نیستند. مأموریت پرافتخار کاسینی که یکی از بزرگ‌ترین برنامه‌های اکتشافی ناسا برای مطالعه‌ی سیاره‌ی زحل با استفاده از فضاپیمایی رباتیک بود، نزدیک به ۳.۲۶ میلیارد دلار هزینه دربرداشت. بودجه‌ی تصویب‌شده برای ناسا در سال مالی ۲۰۱۹، ۲۱.۵ میلیارد دلار است. این مقدار باید هزینه‌ی لازم برای مأموریت‌های تازه و همچنین دردست انجام، مراکز پژوهشی، اعضای کارکنان، دانشجویان و پژوهش و توسعه را پوشش دهد.

هرچند مبلغ یادشده، بهترین بودجه‌ی ناسا در یک دهه‌ی گذشته محسوب می‌شود؛ اما مقدار پولی که این سازمان به‌عنوان درصدی از تولید ناخالص داخلی (GNP) دریافت می‌کند، با سرعت زیادی در حال کاهش بوده است. در سال ۱۹۶۶، ناسا ۴.۴ درصد از هزینه‌های ملی را دریافت کرد، درحالی‌که بودجه‌ی امسال آن‌ها اندکی کمتر از ۰.۱ درصد از GNP را شامل می‌شود. اگر دولت فعلی آمریکا واقعا درصدد تکرار دستاوردهای عصر آپولو است، باید بودجه‌ی ناسا را به سطوح مشابه آن دوران افزایش دهد.

اما حتی با دراختیار داشتن بودجه‌ی کمتر، چرا موفق به اجرای دست‌کم برخی مأموریت‌های انسانی نشده‌ایم؟ به‌طور طبیعی، هر رئیس جمهور می‌خواهد نام خود را روی مأموریت‌های فضایی انسانی باقی بگذارد. همچنین هرچند پروازهای فضایی به برنامه‌ریزی طولانی‌مدت نیاز دارند؛ اما چرخه‌ای ناامیدکننده از مرگ و تجدید حیات برنامه‌های پرواز فضایی انسانی قمری و مریخی وجود دارد.

هریسون اشمیت و ماه‌نورد مأموریت آپولو ۱۷

به‌عنوان مثال، جرج بوش پسر، رئیس‌جمهور اسبق آمریکا برنامه‌ی شاتل فضایی را لغو کرد و توسعه‌ی برنامه کانستلیشن نیز که قصد داشت انسان را تا سال ۲۰۲۰ به ماه بازگرداند، در دوران ریاست‌جمهوری باراک اوباما متوقف شد. این برنامه که تحت ریاست جمهوری جرج بوش پسر آغاز به‌کار کرد، یک جدول زمانی ۱۶ ساله‌ی قابل دستیابی داشت و با برنامه‌ی آپولو قابل قیاس بود. درنهایت، نخستین گام به‌سوی مأموریت جدید قمری، تأمین مالی پایدار از سوی دولت‌های ایالتی است.

یکی از دشواری‌های فنی مربوط‌به مأموریت انسانی در عرض ۵ سال، این است که در حال حاضر هیچ وسیله‌ی پرتابی در دسترس نیست که به اندازه‌ی کافی قدرتمند باشد تا بتواند انسان را به سوی ماه ببرد. ناسا هم‌اکنون در حال کار روی اسپیس لانچ سیستم (SLS) است که یادگار برنامه‌ی کانستلیشن محسوب می‌شود؛ بااین‌حال، این راکت هنوز حتی یک‌بار هم پرواز نکرده است. راکت در دست توسعه‌ی ناسا بدون انجام هیچ پرتاب آزمایشی و اولیه‌ای، همچنان سال‌ها تا دستیابی به توانایی حمل فضانوردان به ماه فاصله دارد.

حتی راکت قدرتمند فالکون هوی اسپیس‌ایکس که به‌تازگی پرتاب شد نیز از توان لازم برای اجرای یک مأموریت قمری در پرتابی واحد برخوردار نیست. چنین ماموریتی درعوض دست‌کم به دو پرتاب نیاز خواهد داشت تا در جریان آ‌ن‌ها، بخش‌های مختلف فضاپیما به مدار حمل و در آنجا به یکدیگر متصل شوند. اما پرتاب بدین شکل، اجرای مأموریت را پیچیده می‌کند و به تأخیر می‌اندازد.

چرا ارسال انسان؟

سؤال بزرگتری که باید از خودمان بپرسیم این است که آیا ما اصلا احتیاجی به ارسال مأموریت انسانی داریم یا خیر. مأموریت‌های رباتیک در مقایسه با مأموریت‌های انسانی، همواره طرفداران بیشتری داشته است. هرچه فناوری بیشتر پیشرفت می‌کند، ما توانایی انجام فعالیت‌های علمی را با ربات‌های بیش‌ازپیش کوچک‌تر و پیچیده‌تر به‌دست می‌آوریم.

از آنجا که پرتاب مواد به مدار نزدیک زمین تقریبا ۲۰هزار دلار به ازای هر کیلوگرم هزینه دارد، ترجیح ربات‌ها به انسان مسئله‌ی مهمی است. ارسال انسان‌ها و هرآنچه آن‌ها نیاز دارند، در مقایسه با پرتاب یک دوربین، اقدام پرخرجی است. بااین‌حال، وضعیت احتمالا با راکت‌های تجاری و چندبارمصرفی که هم‌اکنون در دست توسعه هستند، تغییر خواهد کرد. اسپیس‌ایکس ادعا می‌کند که هزینه‌ی پرتاب فالکون ۹اش تنها نزدیک به ۵۲۰۰ دلار به ازای هر کیلوگرم است.

برنامه‌ی مأموریت قمری فعلی ایالات متحده قصد دارد فضانوردان را به منطقه‌ی قطب جنوب ماه بفرستد و پایگاهی دائمی را نیز برای سکونت بلندمدت انسان در آنجا ایجاد کند. به‌طور ویژه، قطب جنوب ماه دهانه‌هایی غنی از یخ‌آب دارد که نه‌تنها برای حیات انسان ضروری هستند؛ بلکه می‌توانند برای تولید انرژی و اکسیژن برای تنفس نیز مورد استفاده قرار گیرند. توانایی الکترولیز آب و تجزیه‌ی آن به هیدرون و اکسیژن از دهه ۱۸۰۰ تاکنون در اختیار ما بوده است و انرژی لازم برای انجام این کار نیز به‌راحتی می‌تواند توسط پنل‌های خورشیدی تأمین شود.

یک پایگاه دائمی می‌تواند به ناسا امکان دهد تا فضانوردان آمریکایی را به مریخ و فراتر از آن پرتاب کند. از دیگر مزیت‌های سکونت انسان در قمر زمین می‌توان به توانایی دگرگونی و پیشبرد دانش فعلی و بررسی سوابق زمین‌شناسی حساس در محل اشاره کرد. ما همچنین می‌توانیم از ماه برای استقرار یک رصدخانه‌ی نجومی استفاده کنیم که باتوجه‌به اتمسفر نازک ماه، دیدی بی‌نظیر از کیهان در اختیارمان قرار خواهد داد.

نظامی‌سازی فضا

احتمال آغاز یک مسابقه‌ی فضایی با چین، یکی از دلایلی محسوب می‌شود که آمریکا را واداشت تا در بازگشت به ماه تعجیل کند. توانایی‌های سازمان فضایی ملی چین (CNSA) با نرخ شگفت‌انگیزی پیشرفت کرده است. چینی‌ها نخستین مأموریت مداری انسانی خود را در سال ۲۰۰۳ پرتاب کردند و تنها ۸ سال بعد، در سال ۲۰۱۱ نخستین ایستگاه فضایی‌شان را نیز در مدار زمین قرار دادند.

ماه‌نورد چینی در سمت پنهان ماه

علاوه‌بر این، چین در سال ۲۰۱۳ موفق به فرود یک سطح‌نشین و ماه‌نورد روی ماه شد و این کار را در ابتدای سال ۲۰۱۹ نیز تکرار کرد. این مأموریت اخیر که چانگ‌ای ۴ نام دارد، در سمت پنهان ماه فرود آمده و تاکنون تصاویر شگفت‌انگیزی را در وضوح بسیار بالا از نیمه‌ی ناپیدای ماه ارسال کرده است. این کشور همچنین درصدد آن است که تا انتهای سال جاری میلادی، یک مأموریت بازگرداندن نمونه را با جدول زمانی ۱۵ ساله پرتاب کند.

نگرانی اصلی درمورد مسابقه‌ی فضایی جدید این است که سیاست‌هایی فضایی در سرتاسر جهان در رقابت مستقیم خواهند بود و تعداد کشورهای درگیر در آن می‌تواند به نظامی‌سازی فضا منجر شود. فرمان پرزیدنت ترامپ مبنی بر ایجاد شاخه‌ای جدید از نیروهای مسلح با نام «نیروی فضایی» نیز نشانه‌ای از چنین پیشرفتی محسوب می‌شود.

بازگشت به ماه بدون شک فرصت‌های هیجان‌انگیزی را برای انجام پژوهش‌های علمی و اکتشافات فضایی فراهم خواهد کرد. اما اینکه این بازگشت در آینده‌ی نزدیک امکان‌پذیر باشد یا خیر، هنوز معلوم نیست. همکاری قدرت‌های جهانی و صنایع خصوصی ممکن است درنهایت بهترین راهبرد برای پیروزی همگان در این مسابقه‌ی جدید باشد.