العودة إلى القمر

وفقاً لسياسة بوش الفضائية الجديدة، سيعود رواد الفضاء إلى القمر بحلول عام 2020. فهل ناسا قادرة على تحقيق هذه المهمة؟

في 14 ديسمبر 1972، غادر طاقم أبولو 17 القمر، وودعوا وحدة الهبوط على سطح القمر والعلم والهوائيات والأدوات وأكياس البول والبراز وغيرها من الأشياء التي لن تكون هناك حاجة إليها في رحلة العودة إلى الأرض. . على الأرجح أن آثار الأقدام والإطارات التي تركوها وراءهم في الغبار لا تزال موجودة ومن المحتمل أن تظل كذلك لملايين السنين القادمة. يبدو أن الزمن يشبه حكم الملكة على سطح القمر، وكذلك برنامج استكشاف الإنسان للقمر.

وفقًا لسياسة الفضاء الجديدة لجورج دبليو بوش. بوش، سيتعين على رواد الفضاء العودة إلى القمر بحلول عام 2020. ليس من الواضح بعد كيف سيصلون إلى هناك بالضبط، لكن العديد من الخبراء متحدون في رأيهم: على غرار آثار الأقدام على القمر، فإن التغييرات التي حدثت في التكنولوجيا إن الرحلات الفضائية المأهولة خلال الثلاثين عامًا الماضية قليلة بشكل ملحوظ. أدت التحسينات في المواد والإلكترونيات والطاقة من مصدر الطاقة الشمسية إلى تخفيف وزن المركبة الفضائية، ومقارنة بأيام أبولو، جعلتها أكثر ذكاءً وأكثر كفاءة، من حيث استخدام الطاقة. ولكن في مجال تكنولوجيا الدفع لم يتم تسجيل سوى عدد قليل من الشوائب الرئيسية. ولم تتحسن سرعة المركبة الفضائية المأهولة وتكلفتها بشكل ملحوظ منذ السبعينيات.

ولا يزال يتعين على البيت الأبيض ووكالة ناسا أن يقررا كيفية تحقيق الأهداف التالية الواردة في السياسة الجديدة: إرسال مستكشفين آليين إلى القمر بحلول عام 2008؛ استكمال محطة الفضاء الدولية وإحالة المكوك الفضائي إلى التقاعد بحلول عام 2010؛ تطوير مركبة فضائية مأهولة وإطلاقها لأول رحلة مأهولة بحلول عام 2014؛ وإطلاق رحلة استكشافية بشرية موسعة إلى القمر بحلول عام 2020. وحتى الآن، لم يُسمح إلا لـ 12 شخصًا فقط بوضع أقدامهم على التربة القمرية، ولم يبق أي منهم هناك لأكثر من ثلاثة أيام.

إذا كان على رواد الفضاء أن يقضوا أسابيع أو حتى أشهر على القمر، فسيتعين عليهم زيادة إمداداتهم - من الطعام والماء إلى آلات استكشاف سطح القمر واستخراج الموارد القيمة. وسيتعين أيضًا تعزيز متانة معدات البعثة مقارنة بالمعدات المستخدمة من قبل جيل أبولو، الذي تنهار بدلاته الفضائية الآن في المتاحف. واقترح بوش أن يبدأ خطته بميزانية إضافية قدرها مليار دولار فقط - موزعة على 5 سنوات. لكن لا أحد يصدق أن وكالة ناسا قادرة على إنشاء قاعدة مأهولة - من دون إطلاق - على سطح القمر، ومن دون ميزانية أكثر سخاء بكثير من تلك التي اقترحها بوش. ولكن على الرغم من ذلك، فإن السياسة الجديدة توقظ شهية قمعت لفترة طويلة لدى الشعب الأمريكي لتوسيع حدود الاستيطان البشري.

اندمجت الفكرة الأساسية للقاعدة على القمر على مدار عدة عقود في رؤية واضحة إلى حد ما: في المرحلة الأولى، ستقوم الروبوتات برسم خريطة لسطح القمر، والبحث عن المياه المتجمدة في الحفر المظللة عند قطبي القمر، وتحديد موقع. موقع مناسب للقاعدة التي ستكون مناسبة للاستيطان. سيأتي رواد الفضاء في زيارات قصيرة لا تزيد عن أسبوعين، وسيقومون بتركيب الأجهزة العلمية والمعدات التجريبية من أجل استنفاد الموارد من التربة القمرية، وسيبدأون في بناء منطقة سكنية. سوف تساعد الروبوتات رواد الفضاء في عملهم. وستتوسع القاعدة لاحقًا لتشمل أنظمة أكبر لتدوير الهواء والماء، ومصنع لمعالجة الجليد على القمر لاستخدامه في وقود الصواريخ، ومحطة للطاقة النووية ستوفر الكهرباء للقاعدة - والتي ستكون قادرة على استيعاب ستة رواد فضاء، أو أكثر، خلال الزيارات الممتدة. وأخيرا، قد تصبح القاعدة مستوطنة دائمة، وربما تكون قادرة على استضافة السياح أو المستوطنين.

حاليًا، نحن بعيدون جدًا عن تحقيق الحلم، ولا تمتلك وكالة ناسا حتى مركبة نقل قادرة على نقل رواد الفضاء على معداتهم إلى القمر. أمر الرئيس بوش وكالة ناسا بالبدء في تطوير مركبة فضائية تسمى مركبة استكشاف الطاقم، أو CEV باختصار، وبنفس القدر كان من الممكن أن يطلق عليها "مفهوم سفينة الفضاء"، حيث لم يتم تحديد أي مواصفات فيما يتعلق بمظهر المركبة أو شكلها. عملية. ولذلك، ليس هناك نقص في الأفكار حول كيفية بناء CEV. ولكن بالنظر إلى القيود الزمنية التي فرضها بوش، وماضي ناسا الباهت في مجال تطوير بديل للمكوك، فمن المرجح أن تستقر ناسا على مركبة قديمة نسبيا، تعرف باسم أبولو مارك 2. ويتفق معظم مهندسي الفضاء على أن الطاقم من المرجح أن تطير في كبسولة بسيطة على شكل قطرة، وليس في طائرة مجنحة. ومن الواضح أن هذه الكبسولة سيتم دفعها إلى القمر بواسطة صاروخ كيميائي تقليدي ذي مرحلتين، وليس بواسطة صاروخ نووي أو مركبة ذات مرحلة واحدة.

في الواقع، كانت مركبة أبولو الفضائية مكونة من عدة مركبات فضائية تم تكديسها على مركبة إطلاق تسمى زحل 5. انطلقت المنشأة باستخدام محركات ضخمة تحرق خليطًا من النفط المكرر السائل (الكيروسين) والأكسجين. وعندما نفد الوقود، تم إخراج المرحلة الأولى من الصاروخ، واشتعلت المرحلة الصاروخية الثانية - وهي خمسة محركات تحرق خليطًا من الهيدروجين السائل. وفي الفضاء البعيد، في المرحلة الثالثة، حل محرك واحد محل المرحلة الثانية. وبعد انفصاله عن الصاروخ الأخير، دخل أبولو مدار القمر. رحلة استكشافية إلى القمر في القرن الحادي والعشرين لا تحتاج إلى مثل هذا الصاروخ الضخم. وبدلاً من ذلك، من المفترض أن تقوم ناسا بإطلاق المركبة الفضائية CEV على أجزاء باستخدام صواريخ صغيرة، وتجميعها في مدار منخفض فوق الأرض، ومن هناك تتجه نحو القمر.

وضع مهندسو بوينغ خطة لطائرة لتجميع سيارة كهربائية جماعية في ثلاث وحدات: مرحلتان صاروخيتان وقسم ثالث يتكون من وحدة الموارد التي من شأنها توفير قوة الدفع لرحلة العودة، ونظام الإطلاق والهروب. فكرة أخرى فيما يتعلق بكيفية جلب وحدة CEV إلى المدار القمري، هي عن طريق المكوك C، وهو مشتق من المكوك الفضائي الحالي. سيكون المكوك C قادرًا على حمل مرحلتين صغيرتين من صواريخ CEV في حاوية شحن واحدة، وبالتالي سيكون من الممكن تجميع كل مركبة CEV في مدار أرضي منخفض في عمليتي إطلاق فقط. ومع ذلك، لا تزال العديد من العقبات تقف في طريق البرنامج النصي CEV هذا. أحدهم هو الموقع على طول الطريق الذي سيتم فيه تجميع CEV، حيث أن محطة الفضاء الدولية تصنع المدار بانحراف كبير عن المسار إلى القمر، وسعر ذلك هو الوقود. وإلى جانب هذا هناك مشكلة الحجم.

ونظرًا لعدم تحقيق اختراق جدي في مجال الدفع، فإن الأمل الوحيد لبناء قاعدة قمرية يعتمد على استغلال الموارد في موقعها الأصلي، أي العثور على مياه متجمدة في القطبين حيث لا تشرق الشمس، وفصلها إلى هيدروجين و الأكسجين لإنتاج وقود الصواريخ. وتحتوي التربة القمرية أيضًا على عناصر مفيدة مثل الألومنيوم والأكسجين. العملية لن تكون بسيطة. سيضطر المهندسون إلى بناء معدات التعدين والمعالجة التي ستكون مقاومة لظروف البرد القارس، وبالطبع خفيفة بما يكفي لنقلها على القمر. وبالإضافة إلى ذلك، سيتم بناء مفاعل نووي كمصدر للطاقة.

ومن أجل تمويل البرنامج القمري، سيتم تخفيض الميزانيات من أجزاء أخرى من وكالة ناسا - في البرامج العلمية التي لا تتعلق مباشرة باستكشاف الفضاء المأهول. وهكذا، فرغم أن بوش حدد في إعلانه مواعيد محددة لتطوير المركبة الفضائية ـ العودة إلى القمر ـ فإن المفاجأة ـ إذا مرت المواعيد دون تنفيذ الخطة ـ لن تكون كبيرة. وبينما تضع الولايات المتحدة أنظارها على القمر، تتحدث وكالة الفضاء الأوروبية عن هبوط مأهول على المريخ في عام 2033، في برنامجها الأكثر تفصيلاً "أورورا".