فضایی، حمل و نقل پیشرفته

قریب به نیم‌قرن از فرود تاریخی فضاپیمای آپولو 11 بر سطح ماه می‌گذرد. این مأموریت در جریان رقابت فضایی آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی بر سر فرود انسان بر دنیایی دیگر و فتح ماه شکل گرفت و سرانجام با پیروزی ناسا به پایان رسید.

قریب به نیم‌قرن از فرود تاریخی فضاپیمای آپولو 11 بر سطح ماه می‌گذرد. این مأموریت در جریان رقابت فضایی آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی بر سر فرود انسان بر دنیایی دیگر و فتح ماه شکل گرفت و سرانجام با پیروزی ناسا به پایان رسید.
بدون شک، تحقق اهداف پروژه آپولو 11 و فرود نخستین انسان‌ها بر ماه مدیون سرمایه‌گذاری هنگفتی است که در آن زمان از بودجه عمومی دولت و خزانه مالیات‌های مردمی تأمین ‌شد، اما این‌ روزها رقابت پرسروصدای دیگری برای فتح ماه در جریان است که از محل سرمایه‌گذاری‌های بخش خصوصی تأمین می‌شود. جایزه 30 میلیون دلاری این رقابت (بیش از 113 میلیارد تومان) که به میزبانی بنیاد ایکس‌پرایز و حمایت گوگل در حال برگزاری است، به تیمی تعلق خواهد گرفت که بتواند کاوشگر رباتیک خود را با موفقیت بر سطح ماه فرود آورد. این فضاپیما باید مسافتی به طول حداقل 500 متر را بر سطح ماه طی کرده و عکس‌ها و فیلم‌های واضحی به زمین مخابره کند.
این نخستین‌بار است که هزینه‌های عملیاتی همه پروژه‌های شرکت‌کننده در یک رقابت فضایی را سرمایه‌گذاران بخش خصوصی تأمین می‌کنند و به بودجه عمومی دولت‌ها وابسته نیست. در حال حاضر، پنج تیم خصوصی از آمریکا، هندوستان و ژاپن به ‌اضافه یک تیم بین‌المللی در مرحله فینال با یکدیگر رقابت می‌کنند. تیم‌های شرکت‌کننده با سه چالش اساسی روبه‌رو هستند؛ اول پرتاب کاوشگر از زمین، دوم فرود موفقیت‌آمیز بر سطح ماه و سوم ماه‌نوردی و مخابره اطلاعات. هر تیمی سعی دارد با غلبه بر این چالش‌ها و ایجاد زمینه‌های بهره‌برداری از منابع موجود در فضا از منافع سرمایه‌گذاران بخش خصوصی در صنعت هوافضا حمایت کند. قطعا سرمایه‌‌ای که در مسیر پیروزی یک پروژه هزینه خواهد شد، از مبلغ جایزه فراتر است؛ اما سرمایه‌گذاران امیدوارند چندبرابر کل سرمایه هزینه شده را از طریق استخراج و فروش انحصاری منابع طبیعی ماه برگردانند. به عقیده باب ریچاردز، مؤسس و مدیر اجرایی تیم آمریکایی مون اکسپرس (Moon Express)، یک چک حداقل 20 تریلیون دلاری در ماه خوابیده که فقط باید نقد شود! یعنی چیزی حدود 75 میلیون میلیارد تومان!
استخراج هلیم ‌‌3 از خاک ماه یکی از ده‌ها هدف سوداگرایانه رقبای بخش خصوصی است. گاز هلیم ‌3 که از مناسب‌ترین منابع بالقوه سوخت همجوشی هسته‌ای شناخته می‌شود، در زمین به فراوانی ماه پیدا نمی‌شود. استخراج طلا، نقره، پلاتین، تیتانیم و سایر عناصر گرانبها و پرمصرف نیز از دیگر فرصت‌های پولساز سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در پروژ‌ه‌های فضایی محسوب می‌شود. رونق بی‌سابقه این قبیل اهداف در بسیاری از پروژه‌های در دست بررسی نشان می‌دهد مقدمات کسب‌ درآمد از طریق سرمایه‌گذاری در پروژه‌های فضایی ‌بزودی فراهم خواهد شد. پروژه‌های فینالیست شرکت‌کننده در رقابت فضایی اخیر ایکس‌پرایز یک قدم رو به جلو در راستای تحقق این آرمان بزرگ و رویاپردازانه به‌شمار می‌رود. تمام تیم‌های راه‌یافته به فینال متعهد شده‌اند فضاپیماهای بدون سرنشین خود را تا اواسط دی 1396/ پایان دسامبر 2017 به سوی ماه پرتاب کنند.
در ادامه با ما همراه باشید تا با فینالیست‌های این رقابت و استراتژی‌ها و اهداف منحصربه‌فردشان بیشتر آشنا شوید.

مون اکسپرس (Moon Express) به دنبال سفر ارزانقیمت به ماه
ربات کاوشگر این تیم موسوم به ام‌ایکس‌ـ ‌وان‌ای (MX-1E)، به‌وسیله موشک ساخت استارت‌آپ آمریکایی راکت لب، موسوم به الکترون از پایگاهی در نیوزیلند روانه ماه خواهد شد. موشک الکترون که در اصل به‌منظور پرتاب ماهواره‌های کوچک‌مقیاس ساخته شده، تاکنون به فضا پرتاب نشده و در انتظار پرتاب آزمایشی است. کاوشگر ام‌ایکس‌ ـ ‌وان‌ای پس از قرارگیری در مدار زمین و جدا شدن از موشک حامل باید مسافت باقیمانده تا ماه را با تکیه بر موتورهای داخلی خود در عرض چهار روز طی کند. این کاوشگر در پی فرود بر سطح ماه و حرکت پرشی قادر به مخابره عکس و فیلم از مسیر عبوری خواهد بود. ام‌ایکس‌ـ ‌وان‌ای همچنین به مجموعه‌ای از تجهیزات اکتشافی مجهز خواهد شد که از سوی ناسا، رصدخانه بین‌المللی ماه و دانشگاه مریلند تأمین می‌شود. این تیم، ضمن تلاش برای کاوش و استخراج گنجینه‌های پنهان در ماه قصد دارد از هزینه‌های سفر تفریحی به ماه بکاهد و با راه‌اندازی صنعت گردشگری فضایی، کل هزینه این سفر را فقط به ده هزار دلار (نزدیک به 38 میلیون تومان) برساند. باب ریچاردز، مدیر اجرایی این تیم، کره ماه را قاره هشتم می‌نامد و ادعا می‌کند این تیم درصدد است مرزهای اجتماعی و اقتصادی زمین را به فراسوی ماه گسترش دهد و عصری نوین از سفرهای فضایی مقرون‌به‌صرفه را به دوستداران فضا هدیه کند.

اسپیس‌آی‌ال (SpaceIL) و مطالعه سنگ‌های مغناطیسی ماه
ربات کاوشگر این تیم تقریبا اندازه یخچالی کوچک است که البته شباهتی به یخچال ندارد، بلکه بیشتر دایره‌ای شکل است و به یک نعلبکی پرنده می‌ماند. این کاوشگر با موشک فالکن نوع سنگین، ساخت شرکت آمریکایی اسپیس‌ایکس به ماه پرتاب خواهد شد که نسخه تکامل‌یافته موشک فالکن 9 محسوب می‌شود. این موشک بیش از 20 بار به فضا پرتاب شده و تاکنون چند سفر به مدار زمین‌آهنگ داشته است که حدود 20 هزار کیلومتر از زمین فاصله دارد، اما با فاصله متوسط زمین تا ماه (حدود 384 هزار کیلومتر) قابل مقایسه نیست.
وزن تقریبی کاوشگر اسپیس‌آی‌ال پس از جدا شدن از موشک حامل 600 کیلوگرم تخمین زده شده است. البته، دو سوم این وزن از محموله سوخت ناشی می‌شود که بیشتر آن تا پیش از فرود کاوشگر بر سطح ماه مصرف خواهد شد. سوخت باقیمانده نیز به تأمین انرژی حرکت پرشی کاوشگر روی ماه اختصاص دارد.
به گفته ارن پریومن، مدیر اجرایی این پروژه، اسپیس‌آی‌ال در تلاش است مانند پروژه فضایی آپولو که بویژه در سال‌های 1960 و 1970 موجب علاقه‌مندی نسل جوان به تحصیل علم و فناوری شد، توجه جوانان را به صنعت هوافضا جلب کند. این تیم همچنین سعی دارد با نمونه‌برداری و مطالعه سنگ‌های مغناطیسی موجود در ماه از ماهیت میدان مغناطیسی این سنگ‌ها پرده بردارد. نمونه‌هایی از‌ سنگ‌های ماه در جریان مأموریت آپولو به زمین آورده شدند، اما خاصیت مغناطیسی این سنگ‌ها هنوز کاملا شناخته‌شده نیست.

سینرجی مون (Synergy Moon) به دنبال معدن در ماه
اعضای این تیم بین‌المللی که از 15 کشور جهان با یگدیگر همکاری می‌کنند، تصمیم گرفته‌اند دو کاوشگر به ماه بفرستند. این دو کاوشگر به پاس گرامیداشت دانشمند مشهور، نیکولا تسلا، کاوشگران تسلا نامگذاری شده ‌اند. یکی از کاوشگران که به‌عنوان نقشه‌بردار مجازی عمل می‌کند، مجهز به دو دوربین فیلمبرداری باکیفیت دید سه‌بعدی است و از مسیر حرکت خود بر سطح ماه تصاویر ویدئویی ارسال خواهد کرد. کاوشگر دیگر که نوعی معدن‌یاب مجازی است، از طریق حسگرهای تعبیه‌شده به بررسی محیط و شناسایی ترکیبات معدنی سنگ‌ها و خاک موجود بر سطح ماه خواهد پرداخت. این کاوشگر نیز دارای دوربین فیلمبرداری دوقلو با دید سه‌بعدی است. هر دو کاوشگر به سیستم کنترل از راه دور و قابلیت عملکرد خودکار مجهزند و همچنین قادرند تصاویر ضبط‌شده را ذخیره یا به‌طور تقریبا همزمان به پایگاه فرماندهی مخابره کنند. کاوشگر معدن‌یاب به مجموعه‌ای از میکروربات‌ها نیز مجهز است که ابزار تخصصی کاوش‌های فضایی را با خود حمل می‌کنند. این کاوشگرها با موشک نپتون 8، ساخت استارت‌آپ آمریکایی اینتراوربیتال سیستمز، به فضا پرتاب خواهند شد. البته، این موشک تاکنون فقط در پروازهای زیرمداری آزمایش شده است.

تیم‌ایندس (TeamIndus) راهبرد 2 مرحله‌ای فتح ماه
کاوشگر این تیم که ای‌سی‌ای (ECA) نامگذاری شده است، در سفر خود به ماه حامل تجهیزات مطالعاتی از قبیل دوربین‌های باکیفیت خواهد بود. گفتنی است این دوربین‌ها از سوی آژانس فضایی فرانسه در اختیار تیم رقابت‌کننده هندی قرار می‌گیرد. تیم‌ایندس ادعا می‌کند ربات کاوشگر این تیم یکی از سبک‌وزن‌ترین کاوشگرانی خواهد بود که تاکنون بر سطح ماه قرار گرفته‌ است. ای‌سی‌ای با پرتابگر ماهواره قطبی، ساخت سازمان تحقیقات فضایی هند، به ماه ارسال خواهد شد. این تیم در جریان قراردادی قبول کرده کاوشگر چهارچرخ رقیب ژاپنی خود را نیز با همین موشک و همراه با کاوشگر خود به فضا پرتاب کند.
استراتژی این تیم شامل پرتاب یک فضاپیما به مدار کم‌ارتفاع زمین است. این فضاپیما باید پیش از خارج شدن از مدار زمین و حرکت به‌سوی ماه، دو دور کامل در مدار زمین بگردد و پس از قرارگیری در مدار ماه نیز ‌باید سه چهار دور در مدار ماه گردش کند تا سپس چالشی‌ترین بخش مأموریت، یعنی فرود موفقیت‌آمیز بر سطح ماه آغاز ‌شود. کاوشگر این تیم در پی فرود، از فضاپیمای انتقال‌دهنده جدا شده و با راهپیمایی روی ماه و مخابره عکس و تصویر شانس خود را برای دریافت جایزه 30 میلیون دلاری این رقابت خواهد آزمود.

هاکوتو (Hakuto) ربات سبک و مقاوم ژاپنی‌ها
هاکوتو در ژاپنی به معنای خرگوش سفید است و به افسانه‌ای محلی اشاره دارد. کاوشگر این تیم یک ربات چهارچرخ به نام سوراتوست که در مأموریت‌‌های آینده همراه یک ربات دوچرخ دیگر سفر خواهد کرد.
این ربات کوچک‌تر حتی قادر است به شکاف‌های زیرزمینی و مجاری آتشفشانی نیز وارد شود. سوراتو عمدتا از پلاستیک تقویت‌شده با فیبر کربن ساخته شده که ماده‌ای فوق‌سبک و مقاوم است و در صنعت هواپیماسازی نیز کاربرد دارد. استفاده از بدنه‌ کامپوزیتی سبک و در عین حال مقاوم موجب شده که وزن نهایی این کاوشگر از ده کیلوگرم به چهار کیلوگرم کاهش پیدا کند. از آنجا که به‌ازای هر کیلوگرم حدود یک میلیون دلار به هزینه پرتاب کاوشگر اضافه خواهد شد، این کاهش وزن نقش بسزایی در کاهش هزینه‌های عملیاتی هاکوتو داشته است. همچنین با توجه به وضعیت دمایی ماه که روزها به بیش از صد درجه و شب‌ها به بیش از 150 درجه زیر صفر می‌رسد، بدنه سوراتو با لایه‌ای از رزین فلوئور پوشانده شده است تا دمای داخلی کاوشگر بین 60 تا منفی 25 درجه سانتی‌گراد باقی بماند. این کاوشگر پس از طی مراحل آزمایشی در تپه‌های شنی توتوری در ژاپن، آگوست امسال (اواسط تابستان) به هند ارسال خواهد شد تا همراه کاوشگر تیم‌ایندس در هفتم دی 1396/ 28 دسامبر 2017 به فضا پرتاب شود.