ناسا یا اسپیس‌ایکس، کدام زودتر به ماه می‌رسد؟

2
1005

بیگ بنگ: از سال ۱۹۷۲ تاکنون، هیچ‌کس پا بر روی ماه نگذاشته اما با ظهور شرکت‌های تجاری فضایی، اشتیاق برای بازگشت به ماه دوباره اوج گرفته و باعث ایجاد یک رقابت فضایی جدید شده‌ است. ناسا، شرکت خصوصی اسپیس‌ایکس را به عنوان بخشی از عملیات فضایی خود در ماموریت آرتمیس انتخاب کرده اما این شرکت برنامه اکتشافات فضایی مستقل خود را نیز دنبال می‌کند.

maxresdefault

دیوان محاسبات آمریکا اعتراض شرکت بلواوریجین، نسبت به تصمیم ناسا برای انتخاب «اسپیس ایکس» بعنوان پیمانکار برای ساخت ماه‌نشین را رد کرد. این سازمان همچنین اعتراض مشابه از سوی شرکت داینتیکس را رد کرد. این تصمیم باعث می‌شود که اسپیس ایکس متعلق به ایلان ماسک تنها برندۀ برنامه پرسود ناسا، برای ساخت ماه‌نشین باشد.

ارزش این قرارداد برای ساخت و توسعه سیستم فرود استارشیپ ۲.۹ میلیارد دلار است. این سفینه قرار است در ایستگاه فضایی ماه پارک شود و‌ فضانوردان توسط آن به سطح ماه برسند. لندر استارشیپ پس از فرود روی ماه، چنان بلند است که فضانوردان باید با استفاده از آسانسور روی سطح ماه بروند. ناسا برای نخستین‌بار در تاریخ به دنبال این است که کاوش‌های انسانی پایدار را در ماه به انجام برساند و پایگاه در ماه بسازد.



سازمان فضایی ناسا پیش از این سه شرکت را برای طراحی و ساخت سیستم‌های فرود انسان در برنامه آرتمیس، انتخاب کرده بود که در نهایت اسپیس ایکس بعنوان همکار مهم ناسا پذیرفته شد. سفر مجدد انسان به ماه برای سال ۲۰۲۴ برنامه‌ریزی شده، اما به دلایل مختلف، احتمال تاخیر نیز وجود دارد. در واقع ناسا و اسپیس ایکس هر دو برای سفر به ماه در حال آماده‌سازی پرتابگرهای سنگین خود ‌هستند. استارشیب برای اسپیس‌ایکس و سامانه پرتاب فضایی متعلق به ناسا. اما تفاوت این دو موشک چیست و کدام یک قدرتمندتر است؟

فضاپیمای استارشیپ

موشک‌ها برای آنکه به مدار فرستاده‌ شوند باید از مراحل زیادی عبور کنند. با جداسازی مخزن سوخت مصرف شده هنگام پرواز موشک سبک‌تر می‌شود و راحت‌تر شتاب می‌گیرد. سیستم پرتاب موشک شرکت اسپیس‌ایکس به دو بخش تقسیم می‌شود: موشک پرتابی معروف به سوپرهوی و استارشیپ.

maxresdefault

انرژی سوپرهوی توسط موتور موشکی رپتور(raptor) تامین می‌شود و ترکیبی از متان مایع و اکسیژن را می‌سوزاند. اصل اساسی سوخت‌های مایع در موشک‌ها این است که دو پیشرانه شامل یک سوخت مثل نفت سفید و یک اکسید کننده مثل اکسیژن مایع در یک محفظه احتراق قرار گیرند و مشتعل می‌شوند. این شعله باعث تولید گازهای داغ در فشار زیاد می‌شود که با سرعت از نازل موتور خارج می‌شوند و در نتیجه باعث پرتاب موشک می‌گردد.

photo
مهندسان اسپیس ایکس در حال نصب موتورهای رپتور در بوستر سوپر هوی

موشک نیرویی معادل ۱۵ میلیون پوند تولید می‌کند که تقریبا دو برابر زمانی است که موشک‌های آپولو مورد استفاده بودند. استارشیپ در بالای سوپرهوی قرار می‌گیرد که سی رپتور دارد و خود دارای شش موتور رپتور است و شامل محفظه‌ای برای نگهداری ماهواره‌ها و بیش از ۱۰۰ خدمه است و حتی مخازن اضافی سوخت برای سوختگیری مجدد در فضا دارد موضوعی که برای سفرهای طولانی بین سیاره‌ای حیاتی است.

استارشیپ به گونه‌ای طراحی شده که بتواند هم در خلاء و هم در جو مریخ و زمین کار کند و به وسیله بال‌های کوچک متحرک روی قسمتی که می‌خواهد فرود آید. هنگامی که به منطقه فرود برسد با استفاده از موتورهای خود به صورت عمودی قرار می‌گیرد تا فرودی مناسب داشته باشد. همچنین نیروی کافی برای جدا شدن از سطح ماه و مریخ با جاذبه کم را دارد و می‌تواند به زمین بازگردد و فرودی مناسب در زمین داشته باشد. هردوی سوپرهوی و استارشیپ قابل استفاده مجدد هستند و کل سیستم طوری طراحی شده که بتواند ۱۰۰ تن محموله را به سطح ماه یا مریخ ببرد. این فضاپیما به سرعت در حال پیشرفت است.

سامانه پرتاب فضایی ناسا

سامانه پرتاب فضایی ناسا گوی سبقت را از سترن ۵ که پیش از این قدرتمندترین موشک ناسا بود، می‌رباید. طول این موشک ۱۲۰ متر است. بخش مرکزی این موشک فضایی حاوی بیش از ۳.۳ میلیون لیتر هیدروژن مایع و اکسیژن مایع است(به اندازۀ یک و نیم استخر مسابقات المپیک) و قدرت خود را از چهار موتور RS-۲۵ می‌گیرد که سه تا از آن‌ها در شاتل‌های فضایی قبلی نیز استفاده می‌شدند.

slsتفاوت اصلی این موتورها با موتورهای رپتور اسپیس‌ایکس آن است که این موتورها به جای متان، هیدروژن مایع می‌سوزانند. بخش اصلی این موشک به وسیله‌ی دو موتور کناری تقویت شده است. این دو که در دو طرف وصل شده‌اند و نیرویی معادل ۸.۲ میلیون پوند هنگام پرتاب ایجاد می‌کنند که پنج درصد بیشتر از سترن وی است. این نیرو فضاپیما را به مداری نزدیک به زمین می‌رساند.

بخش‌های بالاتر شامل مخازن حمل محموله و کپسول فضانوردان است و با یک موتور کوچک‌تر به نام RL-۱۰ کنترل می‌شود. فضاپیمای سیستم پرتاب فضایی، کپسول خدمه به نام اوریون را که می‌تواند حداکثر شش خدمه را برای ۲۱ روز پشتیبانی کند، به عنوان بخشی از ماموریت آرتمیس-۱ به ماه می‌فرستد؛ کاری که موشک‌های فعلی ناسا در حال حاضر قادر به انجام آن نیستند. این فضاپیما پنجره‌های بزرگ اکریلیک دارد تا فضانوردان بتوانند در طول سفر فضا را مشاهده کنند.

همچنین دارای موتور و سوخت مخصوص به خود و همچنین سیستم‌های پیشران ثانویه برای بازگشت به زمین خواهد بود. سامانه پرتاب فضایی برای برنامه‌های فضایی دوردست طراحی شده تا فضاپیمای اوریون یا سایر محموله‌ها را به مدار ماه بفرستد. ایستگاه‌های فضایی آینده در ماه که به دروازۀ ماه (Lunar Gateway) معروف است بزودی به عنوان یک مرکز لجستیکی عمل خواهد کرد.

موشک‌های بخش اصلی و تقویت کننده‌ها قابل استفاده مجدد نیستند و به جای فرود در اقیانوس سقوط می‌کنند، بنابراین هزینه‌های بیشتری هم از نظر مواد اولیه و هم از نظر زیست محیطی در پی دارد. این فضاپیما به گونه‌ای طراحی شده که بتواند بخش‌های دیگری برای حمل مسافر و یا محموله تا وزن ۱۲۰ تن داشته باشد که این میزان از استارشیپ‌ها بیشتر است.

بسیاری از فناوری‌های مورد استفاده در موشک ناسا اصطلاحاً “تجهیزات قدیمی” به حساب می‌آیند، زیرا از ماموریت‌های قبلی برداشته شده‌اند که باعث کاهش زمان تحقیق و توسعه می‌شود. با این حال، در اوایل این ماه، آزمایش بخش مرکزی آن در مدت زمان هشت دقیقه برای یک دقیقه متوقف شد که احتمالا به دلیل مشکل در یکی از اجزاست. خسارت قابل توجهی رخ نداد و “جان هانی کات” مدیر این برنامه می‌گوید: فکر نمی‌کنم تغییری اساسی در طراحی بدهیم.

Starship Moon base render SpaceX

و اما برندۀ این رقابت کیست؟

کدام فضاپیما زودتر به ماه خواهد رفت؟ آرتمیس ۲ اولین ماموریتی است که خدمه را به مدار ماه خواهد برد و توسط سیستم پرتاب فضایی ناسا انجام خواهد گرفت و انتظار می‌رود در اوت ۲۰۲۳ پرتاب شود. اما سرانجام ناسا در سال ۲۰۲۴ با انجام مأموریت “آرتمیس ۳” فضانوردان خود را بر روی ماه فرود خواهد آورد. در حالی که اسپیس‌ایکس هنوز تاریخی را اعلام نکرده اما آن‌ها در حال برنامه‌ریزی پروژه‌ی “ماه‌ عزیز” هستند. پروژه‌ای که برای بردن توریست‌ها به ماه در سال ۲۰۲۳ برنامه‌ریزی شده است. ماسک همچنین می‌گوید ماموریت سفر به مریخ در سال ۶۲۰۲ انجام خواهد گرفت که آن نیز با استفاده از استارشیپ خواهد بود.

در نهایت این رقابتی بین یک آژانس فضایی قدیمی با تجربه‌ی سال‌ها آزمایش و تحقیق است که به دلایلی چون بودجه مالیات‌دهندگان و سیاست‌های دولت به محدودیت‌هایی برخورده است و یک شرکت نسبتا جدید که پیش از این ۱۰۹ موشک فالکون ۹ را با ۹۸ درصد موفقیت پرتاب کرده است. هر کدام که زودتر به ماه برسد دوره‌ای جدید از اکتشافات جهانی را آغاز خواهد کرد که هنوز ارزش علمی زیادی دارد.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: phys.org , theverge.com



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

2 دیدگاه‌ها

  1. تشکر از اعضای بیگ بنگ بابت انتشار مقالات و اخبار علمی.
    من الان هشت ساله که سایت شما رو مرتب پیگیری میکنم و بسیار از مطالبتون آموختم.
    تشکر از تمام اعضای بیگ بنگ

    • منم مثل شما و واقعا دمشون گرم. من واقعا نمیدونم چطور باید تشکر کرد بابت این لطفاشون . ولی مستند هاتون کم شده. ما سعی میکنیم هزینه ترجمه هارو مثل روال قبل پرداخت کنیم و به خودمون و دیگران کمک کنیم. مخصوصا اگر مستند های جدیدی در زمینه کوانتوم باشه که چه بهتر که اطلاعات به روز تری در این باره داشته باشیم