نگاه نزدیک به برنامه آرتمیس؛ بازگشت دوباره نسل بشر به ماه

با تلاش‌های ناسا و طی برنامه آرتمیس، قرار است پس از چندین دهه بشر دوباره به ماه بازگردد و این بار ماه نه فقط یک مقصد، بلکه پله‌ای برای حضور گونه‌ی بشر در اعماق فضا خواهد بود.

برنامه آرتمیس ناسا تلاشی برای فرستادن فضانوردان به سطح ماه و توسعه‌ی حضور پایدار در این تنها قمر زمین است. در حقیقت تحت کمپین آرتمیس، ناسا در حال کاوش ماه برای اکتشافات علمی، پیشرفت فناوری و یادگیری بهتر شیوه‌ی زندگی و کار در دنیایی دیگر است تا برای مأموریت‌هایی مانند سفر انسانی به مریخ آماده شویم. این نخستین حضور طولانی‌مدت انسان در ماه خواهد بود.

در ساعت 01:47 بامداد 16 نوامبر (25 آبان 1401 ساعت 09:17 به وقت تهران) بود که ناسا با موفقیت مجموعه‌ی آرتمیس 1 را از مجتمع پرتاب 39B مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا به فضا پرتاب کرد. این مأموریت 25.5 روزه در ماه سرانجام با فرود در آب موفق فضاپیما در سواحل شبه جزیره‌ی باجا مکزیک و در ساعت 12:40 منطقه‌ی زمانی شرقی (20:20 به وقت تهران) به پایان رسید اما این موفقیت آغازگر مسیر آرتمیس بود که قصد دارد حضور انسان را در ماه ماندگار کند.

طرحی کلی از برنامه آرتمیس ناسا
Credit: NASA

نام آرتمیس

نام این برنامه از «آرتمیس» (Artemis)، الهه‌ی یونانی ماه و خواهر دوقلوی آپولو گرفته شده است که برنامه‌ی سفر به ماه با همین نام، برای نخستین بار در 20 جولای 1969 میلادی (29 تیر 1348 خورشیدی) فضانوردان را به تنها قمر طبیعی زمین فرستاد.

نام برنامه آرتمیس، پس از چندین مرتبه تغییر نام تلاش‌های قلبی ناسا انتخاب شده است که برای بازگرداندن انسان به ماه انجام داده بود. از زمان بازگشت آپولو 17 از ماه در سال 1972 میلادی تا کنون، انسان مدار زمین را ترک نکرده است. از سال 2004 ناسا سعی در تغییر این روند داشته است و به همین دلیل طرح چشم‌انداز کاوش فضایی برای فرستادن انسان‌ها به ماه و در نهایت فرود بر مریخ اعلام شد.

از آن زمان، تلاش‌های ناسا برای دستیابی به اعماق فضا، نام‌های مختلفی داشته است که شامل «صورت فلکی» (2004-2010، با هدف سطح ماه و مریخ)، «سفر به مریخ» (2015-2018، با هدف فضای بین زمین و ماه، سیارک‌ها و مریخ)، و «ماه به مریخ» (2018 تا کنون، با هدف سطح ماه و مریخ) می‌شود.

مسیر ماه به مریخ ناسا با برنامه آرتمیس
Credit: NASA

اکنون ناسا توسط برنامه‌ی فعلی آرتمیس در نظر دارد فضانوردانی را به قطب جنوبی ماه بفرستد و در نهایت حضور دائمی در ماه ایجاد کند. این برنامه نتیجه‌ی بخشنامه‌ی 1 سیاست فضایی دولت ترامپ و سخنرانی 26 مارس 2019 معاون رئیس جمهور سابق مایک پنس است که به ناسا دستور داد تا سال 2024 به ماه برسد. این تاریخ اکنون تا سال 2027 به تعویق افتاده است.

این برنامه‌ها بر اساس دستورالعمل شماره 1 سیاست فضایی ترامپ، که آژانس را موظف به تمرکز بر مأموریت‌های ماه می‌کند، تعیین شده است. در سال 2019، معاون رئیس جمهور، مایک پنس، ضرب‌الاجل بلندپروازانه‌ای را برای فرود انسان در قطب جنوب ماه تا سال 2024 تعیین کرد و بدین ترتیب تلاش‌ها برای بازگشت به ماه جدی‌تر از قبل دنبال شد.

آرتمیس اکنون برنامه‌ی دقیق اکتشاف ماه توسط ناسا است که شامل ارسال نخستین زن و نخستین فرد رنگین‌پوست به ماه می‌شود. ناسا در مأموریت‌های آرتمیس، از فناوری‌های جدید برای مطالعه‌ی ماه استفاده می‌کند اما شاید بلندپروازانه‌ترین اهداف مأموریت آرتمیس را باید استفاده از ماه به عنوان پله‌ای برای مأموریت به مریخ دانست.

تا کنون ربات‌هایی مانند کنجکاوی و استقامت (پشتکار) کاوش روی مریخ را انجام داده‌اند، اما حالا ناسا قصد دارد تا دهه‌ی 2030 فضانوردان را به آن‌جا بفرستد. با تعیین هدف آینده در سیاره‌ی سرخ، از برنامه‌ی بازگشت به ماه برای ارائه‌ی دانش و ابزار در جهت پیشروی بهتر در منظومه‌ی شمسی استفاده خواهد شد. اما ماه چگونه می‌تواند به ما برای مأموریت به مریخ، یک مأموریت کاملا متفاوت و غیرقابل پیش‌بینی‌تر، کمک کند؟

طرحی گرافیکی از یک ماه‌نشین در برنامه‌ی آرتمیس
Credit: NASA

باید اشاره کرد که هدف واقعی ناسا مریخ است و از ماه به عنوان یک بستر آزمایشی در این زمینه استفاده می‌شود چون مریخ مأموریت بسیار دشواری است. تنها رفت و برگشت به مریخ سه سال طول می‌کشد و نمی‌توانید زودتر به خانه بازگردید. برای رسیدن به این سیاره سفری 7 یا 8 ماهه در پیش است و باید 15 ماه در آنجا منتظر ماند تا سیارات دوباره به درستی تراز شوند و امکان بازگشت به زمین باشد.

به همین دلیل آرتمیس برای فرود سریع انسان بر ماه و تمرکز بر مریخ به عنوان یک هدف بلندمدت پرواز فضایی طراحی شده است. این طرح کوتاه‌مدت اولیه، شامل استفاده از موشک‌های تجاری و سامانه‌ی پرتاب فضایی ناسا، کپسول سرنشین‌دار اوریون و سامانه‌های فرودگر تجاری بر ماه در کنار یک ایستگاه فضایی کوچک مداری ماه است.

علاوه بر مریخ، همچنین می‌توان از ماه به عنوان بستر آزمایشی برای چیزهای دیگر در مسیر کاوش منظومه‌ی شمسی استفاده کرد تا دریابیم که چگونه می‌توان مواد را از خود ماه جمع‌آوری و حتی از آن برای تولید سوخت استفاده کرد. در نهایت در 14 می 2019 بود که نام جدید «آرتمیس» (Artemis) به اهداف این مأموریت داده شد. «جیم برایدنستاین» (Jim Bridenstine) مدیر وقت آژانس فضایی، اعلام کرد که این نام به هدف برنامه و این موضوع اشاره دارد که ناسا می‌خواهد نخستین زن را بر روی ماه فرود آورد.

418,830 تومان

500+ نفر به این کالا علاقه دارند

500+ بازدید در 24 ساعت اخیر

نخستین زن در ماه

بین سال‌های 1969 تا 1972 میلادی، شش مأموریت انجام شد که در آن 12 نفر روی سطح ماه گام گذاشتند و البته همگی مرد بودند. برای چنین مأموریت پرخطری، به مجرب‌ترین فضانوردان نیاز بود و در آن زمان هیچ زنی در ناسا نبود که تجربه‌ی پرواز آزمایشی مناسبی داشته باشد. برای مدت طولانی، فضا به عنوان یک صنعت در درجه‌ی اول مردانه در نظر گرفته می‌شد و در سال 1978 میلادی بود که ناسا نخستین فضانورد زن خود را انتخاب کرد. اکنون برنامه‌ی فرود آرتمیس روی ماه، یک یادآور مهم برای زمان تغییر است.

اعضای تیم آرتمیس
Credit: NASA

هرچند در حال حاضر مشخص نیست که چه کسی برای این مأموریت مهم انتخاب خواهد شد، احتمالا این یکی از فضانوردان ناسا خواهد بود که پیش از این در ایستگاه فضایی بین‌المللی فعالیت داشته است. در دسامبر 2020، ناسا تیم فضانوردان آرتمیس را معرفی کرد که شامل 9 زن (کایلا بارون، کریستینا اچ. کخ، نیکول آ. مان، آن مک‌کلین، جسیکا میر، یاسمین مقبلی، کیت روبینز، جسیکا واتکینز و استفانی ویلسون) و 9 مرد (جوزف آکابا، راجا چاری، متیو دومینیک، ویکتور گلاور، وارن هوبرگ، جانی کیم، کیل لیندگرن، فرانک روبیو و اسکات تینگل) می‌شوند. در آگوست 2022، رید وایزمن، رئیس تیم فضانوردان ناسا اعلام کرد که همه‌ی فضانوردان فعال ناسا واجد شرایط مأموریت‌های آرتمیس هستند و انتخاب خدمه‌ی این مأموریت‌ها در تاریخ‌های بعدی مشخص خواهد شد.

روند برنامه آرتمیس

در قلب برنامه آرتمیس، موشک جدید ناسا یعنی «سامانه پرتاب فضایی» (Space Launch System) یا SLS و فضاپیمای «اوریون» (Orion) قرار دارند. SLS یک موشک با ارتفاع 98 متر است که از یک مرحله‌ی اصلی، مرحله‌ی بالایی و دو تقویت‌کننده‌ی موشک جامد پنج بخشی، برای پرتاب محموله به فضا تشکیل شده است. برای مأموریت‌های سرنشین‌دار آرتمیس، این موشک فضاپیمای اوریون را به سوی ماه پرتاب خواهد کرد. اوریون یک کپسول فضایی بزرگ‌تر از ماژول‌های فرماندهی آپولو است که برای حمل چهار فضانورد در مأموریت به ماه طراحی شده است.

اما پیش از اینکه آپولو نخستین انسان را روی ماه فرود بیاورد، اولین مأموریت آپولو برای آزمایش موشک و تجهیزات به فضا پرتاب شد. درباره‌ی آرتمیس هم روند مشابهی دنبال می‌شود و پیش از اینکه آرتمیس سرنشین‌ها را به ماه بفرستد، ناسا موشک و فضاپیما را در حال پرواز آزمایش می‌کند و سپس یک گروه خدمه را برای پروازی آزمایشی راهی ماه می‌کند.

SLS در مسیر سکوی پرتاب آرتمیس 1
Credit: NASA

آرتمیس 1

ناسا آرتمیس 1 را با موفقیت در ساعت 01:47 بامداد منطقه‌ی زمانی شرقی (0647 GMT) در 16 نوامبر از مجتمع پرتاب 39B در مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا پرتاب کرد.

آرتمیس 1 نخستین مأموریت در مسیر برنامه آرتمیس بود که برای آزمایش ایمنی موشک SLS و توانایی کپسول اوریون برای رسیدن به ماه، چرخش در مدار ماه و بازگشت به زمین و سقوط در اقیانوس انجام شد. موشک سامانه‌ی پرتاب فضایی همچنین 10 ریزماهواره را برای انجام آزمایش‌ها و نمایش فناوری به فضا برد.

کپسول اوریون در 11 دسامبر 2022 در اقیانوس آرام و سواحل باخا کالیفرنیا به آب رسید و پس از یک پرواز 2.3 میلیون کیلومتری به مأموریت تاریخی آرتمیس 1 ناسا پایان داد.

آرتمیس 2

کپسول اوریون با حمل چهار فضانورد اول برنامه آرتمیس، سرنشین‌های خود را به دورترین نقطه‌ای که بشر تا کنون سفر کرده است، خواهد برد. طی این مأموریت تقریبا 10 روزه، خدمه یک پرواز نزدیک را در مدار ماه انجام می‌دهند و سپس به زمین بازمی‌گردند و سیستم‌های فضاپیما را هنگام حمل انسان ارزیابی می‌کنند.

آرتمیس 3

با این مأموریت، مرد بعدی و نخستین زن به سطح ماه گام خواهند گذاشت. به شرط موفقیت‌آمیز بودن مأموریت‌های قبلی، فضانوردان با استفاده از فرودگر ماه که برای پیاده کردن دو نفر به منطقه‌ی قطب جنوبی ماه طراحی شده است، به سمت ماه پرواز خواند کرد. آن‌ها حدود یک هفته روی ماه خواهند ماند و سپس به زمین بازمی‌گردند.

آرتمیس 4 و فراتر

ناسا و شرکای آن در حال توسعه‌ی سیستم‌های اساسی مورد نیاز برای کاوش طولانی‌مدت در ماه به نفع همه هستند. پس از مأموریت آرتمیس 3 که نخستین افراد را در نزدیکی قطب جنوب ماه فرود خواهد آورد، فضانوردان در آرتمیس چهارم در اولین ایستگاه فضایی ماه یعنی «دروازه ماه» زندگی و کار خواهند کرد که فرصت‌های تازه‌ای را برای علم و آمادگی برای مأموریت‌های انسانی به مریخ فراهم می‌کند.

این مأموریت یک نقشه‌ی پیچیده از پرتاب‌های متعدد و لنگر انداختن فضاپیماها در مدار ماه را شامل می‌شود که به نسخه‌ی بزرگ‌تر و قدرتمندتر موشک سامانه‌ی پرتاب فضایی ناسا و پرتابگر سیار جدید نیاز خواهد داشت.

مسیر آرتمیس از زمین تا ماه

1: پرتاب

پرتاب هم‌اکنون برای سال 2027 برنامه‌ریزی شده است و سومین مأموریت آرتمیس و دومین مأموریت سرنشین‌دار بازگشت به ماه خواهد بود که از مرکز فضایی کندی در فلوریدا انجام می‌شود. تمام اقدامات توسط مرکز کنترل پرتاب در نزدیکی سایت پرتاب مشاهده و نظارت خواهد شد.

2: تزریق مداری

هنگامی که موشک وظیفه‌ی خود را برای رساندن اوریون به مدار کامل کرد، موتورهای آن خاموش و سپس از کپسول جدا می‌شوند. سپس اجزای موشک به سمت اقیانوس آرام سقوط می‌کنند و پس از آن اوریون آرایه‌های خورشیدی خود را برای پیشروی در مسیر به کار می‌گیرد.

3. تزریق به مدار ماه

پس از موفقیت در فراتر رفتن از مدار زمین، فضاپیمای اوریون آماده‌ی رسیدن به مدار ماه است. طی یک بار روشن کردن 20 دقیقه‌ای موتورها، سرعت افزایش پیدا می‌کند تا فضاپیما را از مدار پایین زمین خارج و راهی ماه کند.

4. حرکت به ژرفای فضا

اوریون در مسیری که به دقت فرموله شده است، بیش از 384 هزار کیلومتر را می‌پیماید. در این سفر باید عواملی مانند کشش گرانش و حرکت ماه در نظر گرفته شود. آرتمیس 1 این مسیر برنامه‌ریزی شده را آزمایش کرده است.

روند آرتمیس 3
Credit: NASA

5. گذر از کنار ماه

روشن شدن موتور اصلی در 185 کیلومتری بالای سطح ماه، اوریون را در مسیری قرار می‌دهد تا مدار ایستگاه فضایی برنامه‌ریزی شده‌ی «دروازه‌ی ماه» (Lunar Gateway) را که قرار است در سال 2026 پرتاب شود، دنبال کند.

6. فرود بر ماه

پس از اتصال به دروازه ماه، خدمه ممکن است نیاز به بازرسی ایستگاه و جمع‌آوری هر گونه تدارکات احتمالی مورد نیاز داشته باشند. در حالی که دو فضانورد درون فضاپیما در مدار ماه باقی خواهند ماند، دو فضانورد دیگر به یک وسیله‌ی نقلیه‌ی کاوشگر خواهند رفت.

7. راهپیمایی فضایی

فضانوردان احتمالا «دهانه‌ی شکلتون» (Shackleton Crater) را کاوش خواهند کرد و تقریبا هفت روز روی ماه خواهند ماند. به عنوان منطقه‌ای که یخ آب در آن وجود دارد، آن‌ها قطب جنوب ماه را از نظر شرایط مناسب برای ایجاد یک پایگاه دائمی در ماه بررسی خواهند کرد.

8. برخاست

پس از انجام آزمایش‌ها روی ماه، فضانوردان دوباره بر سیستم فرود انسانی سوار می‌شوند و به دروازه‌ی ماه بازمی‌گردند. ضمن اینکه هر نمونه‌ی مورد نظر را برای بردن به زمین برمی‌دارند، به فضاپیمای اوریون بازمی‌گردند تا سفر به خانه را پی بگیرند.

اجزای برنامه آرتمیس

زیر چتر برنامه آرتمیس چندین بخش قرار دارد. نخست سکوی مداری ماه که ایستگاهی در اطراف ماه است و هدف آن توسعه‌ی حضور بشر در فضاست. ضمن اینکه سکویی برای آزمایش‌های علمی و گام گذاشتن به سطح ماه فراهم می‌کند. «دروازه ماه» توسط موشک SLS آژانس فضایی آمریکا به مدار ماه منتقل می‌شود. تیم چهار نفره‌ی خدمه هم با استفاده از کپسول فضای عمیق اوریون به ایستگاه مداری ماه دسترسی پیدا می‌کنند و برای 30 تا 90 روز در آن‌جا اقامت خواهند داشت.

دروازه ماه که با مشارکت‌های بین‌المللی و تجاری ساخته می‌شود، شامل لنگرگاه‌هایی برای توقف فضاپیماها، فضایی برای زندگی، کار و آماده‌سازی خدمه برای مأموریت‌های سطح ماه است. همچنین ابزارها و تجهیزاتی برای تحقیقات علمی در زمینه‌ی مطالعه‌ی هلیوفیزیک، سلامت انسان و علوم زیستی و دیگر رشته‌ها خواهد داشت.

مدار بیضی‌شکل دروازه ماه، از هر دو ناحیه‌ی قطب شمال و جنوب ماه می‌گذرد و فرصت‌های بی‌نظیری برای پیشبرد علم و دسترسی به سطح ماه فراهم می‌کند. این مدار مزایای دسترسی به سطح از مدار پایین ماه را با بهینه‌سازی مصرف سوخت در مدار رتروگراد دور ترکیب می‌کند و مناظر بی‌نظیری از زمین، ماه، خورشید و اعماق فضا را برای مطالعات علمی ارائه می‌دهد.

سامانه پرتاب فضایی (SLS)

SLS بر سکوی پرتاب
Credit: NASA/Joel Kowsky‏

سامانه پرتاب فضایی (SLS) یک موشک عظیم است که بر پایه‌ی فناوری و تجربه‌ی برگرفته از شاتل فضایی ساخته شده است. این پرتابگر در اصل یک نسخه‌ی بزرگ‌تر از پرتابگر شاتل است که به جای شاتل، یک فضاپیمای باری یا فضاپیمای سرنشین‌دار اوریون را به فضا می‌فرستد.

مرحله‌ی اصلی پرتابگر یک مخزن سوخت خارجی شاتل است که با چهار موتور اصلی شاتل فضایی (RS-25) کار می‌کند. در طول برنامه‌ی شاتل، این موتورها بازسازی و دوباره استفاده شدند اما برای SLS پس از بازگشت به زمین، در اقیانوس رها خواهند شد. برای کمک به مرحله‌ی اصلی هم در فرآیند اولیه‌ی پرواز، یک جفت تقویت‌کننده از نوع موشک سوخت پنج بخشی جامد شاتل فضایی استفاده می‌شود.

فضاپیمای اوریون (Orion)

فضاپیمای اوریون در مأموریت آرتمیس 1
Credit: NASA

اوریون یک وسیله‌ی نقلیه‌ی سرنشین‌دار است که می‌تواند تا چهار فضانورد را در سفرهای اعماق فضا پشتیبانی کند. از نظر مفهومی، این فضاپیما مشابه اما با فضای داخلی بزرگ‌تر نسبت به کپسول‌های فضایی آپولو است که شکلی مانند قطره‌ی صمغ دارد. بر خلاف کپسول‌هایی که صرفا برای حمل‌ونقل به مدار پایین زمین از جمله ایستگاه فضایی بین‌المللی طراحی شده‌اند، سپر حرارتی اوریون می‌تواند هنگام بازگشت از اعماق فضا در برابر ورود مجدد با سرعت بالا مقاومت کند.

فضاپیمای اوریون از سه جزء اصلی تشکیل شده است که شامل یک کپسول تحت فشار برای خدمه، یک ماژول خدماتی و یک برج توقف پرتاب می‌شود. برج توقف پرتاب، با آغاز فرآیند صعود از مجموعه جدا می‌شود.

دروازه ماه (Lunar Gateway)

طرحی گرافیکی از ایستگاه مداری دروازه ماه
Credit: NASA

دروازه‌ی ماه یک ایستگاه فضایی کوچک در مدار ماه است که می‌تواند به عنوان یک انبار سوخت و تدارکات، یک پایگاه علمی و یک ایستگاه بین راهی برای مأموریت‌های مختلف به سطح ماه و بازگشت از آن عمل کند. ناسا از شرکت‌های تجاری مختلف می‌خواهد تا خدمات حمل‌ونقل محموله‌ی لونار گیت‌وی را مانند کاری که برای ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام می‌دهد، ارائه دهند.

کپستون (CAPSTONE)

ریزماهواره کپستون ناسا
Credit: NASA

در سال 2022، ناسا یک فضاپیمای کوچک به نام «کپستون» (CAPSTONE) را که برگرفته از سرواژه‌های «آزمایش عملیات و ناوبری فناوری سامانه‌ی موقعیت‌یاب خودکار مدار ماه» (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) است، به همان مداری فرستاد که دروازه‌ی ماه در آن قرار خواهد گرفت. این ریزماهواره به اندازه‌ی اجاق مایکروویو برخی از فناوری‌های کلیدی مهم آرتمیس از جمله ارتباطات فضاپیما به فضاپیما با استفاده از مدارگرد شناسایی ماه را آزمایش می‌کند.

فرودگرهای ماه (Lunar Landers)

طرحی گرافیکی از فرود نخستین انسان بر سطح ماه در برنامه آرتمیس
Credit: SpaceX

ناسا از شرکت‌های تجاری خواسته است تا سیستم‌های فرودگر ماهی بسازند که در نهایت به دروازه‌ی ماه متصل شوند. در آوریل 2021، آژانس فضایی اعلام کرد که فضاپیمای اسپیس‌ایکس را برای کمک به فرود انسان روی ماه انتخاب کرده است. ناسا دومین سیستم فرودگر را هم با نام «ماه آبی» (Blue Moon) متعلق به «بلو اوریجین» (Blue Origin) در می 2023 انتخاب کرد.

یک گروه از خدمه‌ی اوریون که از ماه بازدید می‌کنند، سوار کاوشگر می‌شوند، آن را به سطح ماه می‌برند و با یک ماژول صعودگر یا کل مجموعه‌ی فرودگر به مدار و دروازه‌ی ماه بازمی‌گردند. فرودگرهای اولیه فقط قادر به اقامت کوتاه‌مدت در سطح ماه هستند اما وسایل نقلیه‌ی آینده می‌توانند خدمه را در طول شب ماه هم در خود اسکان دهند.

نقش شرکت‌های خصوصی

بخشی از برنامه‌های دولتی برای جهش آمریکا به سمت ماه، شامل نقش پررنگ شرکت‌های هوافضایی خصوصی می‌شود که قرار است توسعه‌ی سخت‌افزار و به طور بالقوه راه‌اندازی اقتصاد مبتنی بر ماه را پیش ببرند. ناسا 45.5 میلیون دلار بودجه در اختیار 11 شرکت آمریکایی از جمله اسپیس‌ایکس متعلق به ایلان ماسک و «بلو اوریجین» جف بزوس گذاشته است تا فرودگرهایی را برای رساندن فضانوردان به سطح ماه توسعه دهند. تا کنون اسپیس‌ایکس برای ساخت فرودگر سرنشین‌دار مأموریت آرتمیس 3 بر پایه‌ی فضاپیمای غول‌پیکر «استارشیپ» (Starship) انتخاب شده است.

با 9 شرکت کوچک‌تر هم قراردادی برای رساندن فضاپیمای رباتیک به ماه برای جمع‌آوری داده‌ها و انجام تحقیقات در آن بسته شده است. برخی شرکت‌ها هم به دنبال استخراج منابع ماه مانند آب هستند که می‌تواند به هیدروژن و اکسیژن تشکیل‌دهنده‌ی آن تجزیه و به عنوان سوخت موشک استفاده شود.

لباس فضایی تأیید شده آکسیوم اسپیس برای مأموریت آرتمیس
Credit: Axiom Space

در حالی که فضانوردان از زمان مأموریت‌های آپولو چندین پیاده‌روی فضایی را پشت سر گذاشته‌اند، اما در این راهپیمایی‌ها شامل گام زدن روی سطح یک جرم فضایی نبوده است. فضانورد بعدی که روی ماه گام می‌گذارد، این کار را با لباس فضایی کاملا جدید و به‌روزی انجام خواهد داد. لباس‌های فضایی نسل آرتمیس به طور ویژه برای این مأموریت و توسط شرکت «آکسیوم اسپیس» (Axiom Space) طراحی شده‌اند که یکی برای روند پرتاب و فرود درون فضاپیما پوشیده می‌شود و دیگری برای محافظت از فضانوردانی که خارج از حفاظت از کپسول اوریون هستند. این لباس‌ها با هدف بهبود راحتی و کاربردی بودن نسبت به نسخه‌های قبلی، به طور اختصاصی متناسب با بدن فضانوردان دوخته می‌شود. بدین ترتیب تحرک فضانوردان در شانه‌ها و پاها بهتر و روان‌تر خواهد بود.

آزمون فناوری پرتاب به فضای عمیق

موشک SLS وظیفه‌ی بسیار مهم پرتاب کپسول و سرنشین‌ها به فضا را بر عهده دارد. سامانه‌ی پرتاب فضایی، موشک جدید ناسا است که برای سفر فضایی انسان به خارج از مدار زمین طراحی شده است. این فضاپیما که باید تقریبا 1000 برابر فراتر از ایستگاه فضایی بین‌المللی حرکت کند، برای رسیدن به سرعت 40 هزار کیلومتر در ساعت طراحی شده است. بدین ترتیب تقریبا 8 دقیقه پس از پرتاب، مرحله‌ی اصلی جدا می‌شود و فضانوردان با کمک کپسول اوریون به سفر خود به سمت ماه ادامه می‌دهند.

بخش‌های موشک سامانه پرتاب فضایی
Credit: NASA

آداپتور مرحله‌ی پرتاب موشک

این سازه‌ی مخروطی 9 متری، مرحله‌ی اصلی موشک را به مرحله‌ی بالایی و کپسول سرنشین‌دار متصل می‌کند. همچنین به عنوان یک سپر محافظ برای موتور در مرحله‌ی بالایی عمل می‌کند.

مرحله‌ی اصلی

با 65 متر ارتفاع و حدود 8 متر عرض، مرحله‌ی مرکزی سامانه پرتاب فضایی، بزرگ‌ترین بخش موشک، سوخت موتور و همچنین کامپیوترهای پرواز مورد نیاز برای کنترل موشک را در خود جای داده است.

تقویت‌کننده‌ی موشک سوخت جامد

این مرحله‌های سوخت جامد 75 درصد از نیروی رانش موشک هنگام پرتاب را فراهم می‌کنند. پس از صعود اولیه، بوسترها از سامانه پرتاب فضایی جدا می‌شوند و به زمین می‌افتند.

موتورهای RS-25

موتورهای هیدروژن مایع و اکسیژن مایع، به طور متقارن در یک الگوی مربعی چیده شده‌اند تا پایداری را افزایش دهند. این موتورها نزدیک به 9 میلیون نیوتن نیرو تولید می‌کنند و تنها 5 ثانیه طول می‌کشد تا به 100 درصد توان برسند.

ماژول سرنشین‌دار

کپسول فضانوردان، در نزدیکی بالای موشک قرار دارد و به ماژول‌ها امکان می‌دهد تا به خوبی از زیر آن‌ها جدا شوند.

سیستم قطع پرتاب

در صورت بروز مشکل، قسمت بالای موشک دارای موتوری است که فضاپیمای اوریون را، برای فرود ایمن، از بقیه‌ی بخش‌های موشک دور می‌کند.

هدف آرتمیس

برای مأموریت‌های اولیه‌ی آرتمیس به ماه، فضانوردان برگزیده به قطب جنوب ماه پرواز خواهند کرد. این منطقه دارای پتانسیل بالایی است چون دانشمندان معتقدند که بیشترین فراوانی یخ آب را در خود جای داده است. اگر بتوانیم این آب را استخراج کنیم، می‌توان از آن برای حفظ کاوش اعماق فضا توسط انسان استفاده کرد. استفاده به عنوان منبع تأمین آب برای انسان، منبع سوخت موشک یا سیستم خنک‌کننده‌ی تجهیزات از کاربردهای آب در ماه است.

دهانه شکلتون
Credit: NASA

دهانه‌ی شکلتون، یک فرورفتگی عظیم 19 کیلومتری در سطح ماه است و یک عارضه‌ی طبیعی است که قطعا ارزش دیدن دارد. با سایه‌ای دائمی در فرورفتگی دهانه، دمای پایینی دارد که آن را به مکانی امیدوارکننده برای تشکیل یخ تبدیل می‌کند.

در واقع، این مناطق بدون نور دائمی خورشید، برخی از سردترین دماها را در کل منظومه‌ی شمسی دارند. هرچند ممکن است حتی در سطوح روشن ماه هم آب پیدا شود، منطقه‌ای که احتمالا بیشترین فراوانی آب را دارد بهترین نقطه برای شروع جست‌وجو به دنبال منابع طبیعی بیشتر است.

هزینه برنامه آرتمیس

گفتن اینکه چه تعداد از این طرح‌های تأثیرگذار واقعا به ثمر می‌رسند، در حال حاضر دشوار است. برآورد هزینه هنوز هم در حال اصلاح است و هزینه‌ی کلی آرتمیس، ناشناخته باقی مانده است. طبق گزارش ناسا، بودجه‌ی برنامه آپولو در مجموع 23.6 میلیارد دلار در سال 1973 بود که معادل بیش از 136 میلیارد دلار امروز است. این نشان می‌دهد که هر فرود آپولو روی ماه، حدود 22.6 میلیارد دلار هزینه داشته است.

برای آرتمیس، پیش‌بینی می‌شود که هزینه‌های ناسا تا سال 2025 به 93 میلیارد دلار برسد و هر پرتاب مجموعه‌ی اوریون و سامانه‌ی پرتاب فضایی، 4.1 میلیارد دلار هزینه داشته باشد.

جمع‌بندی

برنامه آرتمیس ناسا تلاشی جاه‌طلبانه برای بازگرداندن انسان به ماه و حضور پایدار در تنها قمر زمین است. طی این پروژه که پس از سال‌ها از برنامه‌ی آپولو بشر را دوباره به ماه بازمی‌گرداند، نه تنها نخستین زن و نخستین فرد رنگین‌پوست به ماه اعزام می‌شوند، بلکه مجموعه آزمایش‌هایی برای مأموریت‌های آینده به مریخ پیش خواهد رفت. مأموریت آرتمیس 1 که در سال 2022 با موفقیت انجام شد، نخستین گام در این مسیر بود و با آزمایش سامانه پرتاب فضایی و فضاپیمای اوریون، زمینه را برای مأموریت‌های سرنشین‌دار آینده فراهم کرد.

ناسا با برنامه آرتمیس در نهایت به دنبال ایجاد یک پایگاه دائمی در قطب جنوب ماه است تا به‌عنوان آزمایشگاهی برای فناوری‌های مورد نیاز سفرهای میان‌سیاره‌ای عمل کند. اگرچه برنامه‌ی اولیه برای بازگشت انسان به ماه تا سال 2024 تعیین شده بود، اما این تاریخ اکنون تا 2027 و احتمالا در آینده بیش از آن به تعویق افتاده است. با این حال، موفقیت آرتمیس می‌تواند دریچه‌ای به آینده‌ی کاوش‌های فضایی باز کند و مسیر بشریت را برای سفرهای طولانی‌مدت در منظومه‌ی شمسی هموار سازد.

عکس کاور: طرحی گرافیکی از پایگاه ماه در برنامه آرتمیس
Credit: ESA – P. Carril/NASA

منابع: NASA, Space, Britanica, Planetary Society