مستقیم تا مریخ (3)

(در مطلب مستقیم تا مریخ (1) به کلیاتی درباره سفر انسان به سیاره سرخ پرداختیم و در مقاله مستقیم تا مریخ (2) چگونگی تولد این طرح را مورد بررسی قرار دادیم. در ادامه به توضیح بیشتر درباره این پروژه و پاسخ سازمان ناسا به آن می پردازیم.)

«مستقیم تا مریخ» نسبت به آن طرح ابتدایی همه چیزدار اساسا تغییر کرده بود. نخست، خودرویی فقط باری سوار بر موشکی قابل مقایسه با ساترن 5 عصر آپولوها به فضا می رود. این فضاپیما شامل یک خودرو بازگشت به زمین است که سرانجام فضانوردان را به خانه بازمی گرداند. خودرو بازگشت به زمین بدون سوخت اضافی برای پرواز بازگشت روی سطح مریخ فرود می آید. در عوض حامل سخت افزار استفاده درجا از منابع (ISRU) است. این وسیله شامل تجهیزات فراوری شیمیایی خودکار، یک ژنراتور الکتریکی هسته ای و ماده خام هیدروژن مایع است. سپس تجهیزات ISRU ماده خام را با دی اکسیدکربن از جو مریخ ترکیب و متان و اکسیژن را برای سوخت موشک تولید می کند.

فضاپیمای فضانوردان مساوی کلبه ای کوچک با پیشران موشک است. این فضاپیما شامل خودرویی با سوخت متان، چهار فضانورد و همه آن چیزهایی است که آنها در 3 سال اقامت در مریخ نیاز دارند.

مسیری که ماموریت «مستقیم تا مریخ» برای رفت و برگشت طی می کند میزان پیشران مورد نیاز را کاهش می دهد اما به قیمت اقامت طولانی تر روی مریخ. پس از طی مسیری 6 ماهه تا مریخ، فضانوردان باید حدود 600 روز آنجا بمانند تا زمین در حرکت مداری خود به جایی برسد که برای بازگشت به خانه به کمترین میزان سوخت نیاز باشد.

وقتی فضاپیمای فضانوردان عازم مریخ می شود، فضاپیمایی باری نیز به سوی مریخ پرواز می کند تا دومین خودرو بازگشت به زمین را به مدار مریخ ببرد. این حاشیه امنی را فراهم می کند: اگر خودرو بازگشت اولی با خطا مواجه شود فضانوردان می توانند با استفاده از دومی به خانه بازگردند و اگر لازم نباشد که فضانوردان از خودرو دوم استفاده کنند همان جا می ماند تا ماموریت بعدی کاوش مریخ به آنجا برسد.

با انجام هر ماموریت تعداد اقامتگاه های فضانوردان و نیز دیگر ابزارهایی که بر سطح مریخ می ماند بیشتر می شود. و این مبنای حضور دائم انسان در مریخ و شاید مسکونی کردن این سیاره خواهد شد.

هزینه های برآورد شده برای این پروژه نکته ای مهم بود. تخمین ابتدایی زابرین 20 تا 30 میلیارد دلار و 10 سال زمان برای تهیه سخت افزار به اضافه یک تا دو میلیارد دلار برای پروازهای سرنشین دار بعدی به پایگاه در حال رشد در مریخ بود. امروز او می گوید، این هزینه ها حدود 30 تا 40 میلیارد دلار به اضافه 2 تا 3 میلیارد دلار برای پروازهای بعدی خواهد بود.

پاسخ ناسا به «مستقیم تا مریخ»

ناسا راهنمایی های زابرین را با ماموریت طرح مبنای (DRM) خودش، که در دهه 1370/1990 توسط دانشمندان و مهندسان مرکز فضایی جانسون طراحی شده بود، دنبال کرد. ماموریت طرح مبنا، مانند «مستقیم تا مریخ»، مجموعه ای پرجزییات از طراحی ها و طرز کار فضاپیماها نیست. ناسا آن را به عنوان چارچوبی عمومی برای گسترش، مقایسه و بهبود طراحی ماموریت های آینده به مریخ تهیه کرده است.

در ماموریت طرح مبنا نیز استراتژی تقسیم ماموریت طرح «مستقیم تا مریخ» و فلسفه «زندگی خارج از زمین» اتخاذ می شود که از فناوری ISRU برای تولید پیشران استفاده می کند. البته، تفاوت مهم این است که برنامه ناسا سفر بازگشت را به دو بخش تقسیم می کند. فضانوردان سوار بر خودرو صعود از مریخ (MAV) از سطح آن بلند می شوند و سپس به خودرو میان سیاره ای منتظر در مدار منتقل می شوند که پرواز باربر پیشین در آن جا مستقر کرده است.

در روزآمدسازی ماموریت طرح مبنا در سال 1377/1998 طراحان ناسا طرح پرتاب «مستقیم تا مریخ» را لغو و در عوض استراتژی «نیمه مستقیم تا مریخ» را انتخاب کردند. با این کار نیازی به فراهم کردن پرتاب گری جدید و گران قیمت برای حمل باری به وزن بیش از 200 تن به مریخ، نیست. پرتاب گری 80 تنی بار و مراحل سوخت را حمل می کند و به مداری پایین به دور زمین می برد، جایی که آن ها به هم متصل و راهی سیاره مریخ می شوند. به این ترتیب، دست کم 6 پرتاب برای رساندن نخستین فضانوردان به مریخ لازم است.

در ادامه به بیان جزییات چگونگی فرود بر سطح سیاره می پردازیم.

ادامه دارد ...

مترجم:

شادی حامدی آزاد

به نقل از:

مجله نجوم شماره 189

تنظیم برای تبیان:

م.ح.اربابی فر