برنامه ناسا برای ساخت پایگاه دائمی در ماه + تصویر

ناسا با همکاری شرکت‌های فضایی و اجرای مأموریت‌های رباتیک متعدد، زیرساخت‌های لازم را برای ساخت پایگاه دائمی و حضور پایدار انسان در ماه فراهم می‌کند.

به گزارش سرویس هوافضای تک‌ناک، ناسا برنامه ساخت یک پایگاه پایدار در نزدیکی قطب جنوب ماه را وارد مرحله اجرایی کرده است و قصد دارد با بیش از ۲۰ فرود رباتیک، توسعه فرودگرهای تجاری و ایجاد زیرساخت‌های اولیه، زمینه حضور طولانی‌مدت انسان روی سطح ماه را فراهم کند. شرکت‌های بلو اوریجین، فایرفلای ایرواسپیس، Intuitive Machines و وویجر لونار سیستمز در این برنامه مشارکت دارند و شماری از فضاپیماها و سامانه‌های آنها قرار است تا سال ۲۰۲۸ انتقال محموله به ماه را آغاز کنند.

این برنامه بخشی از تلاش گسترده‌تر ناسا برای تبدیل مأموریت‌های پراکنده قمری به یک حضور پایدار رباتیک و انسانی است. فضاپیماهای تجاری قرار است تجهیزات علمی، محموله‌های زیرساختی، سامانه‌های انرژی، ماه‌نوردها و فناوری‌های مورد نیاز را برای عملیات بلندمدت به سطح ماه منتقل کنند. همچنین ناسا قصد دارد با تکرار این مأموریت‌ها، یک زنجیره تأمین قابل اعتماد میان زمین و ماه ایجاد کند.

بر اساس معماری مرحله نخست پایگاه ماه ناسا، این برنامه تا سال ۲۰۲۹ ادامه خواهد داشت و بیش از ۲۰ فرود رباتیک را شامل می‌شود. ناسا قصد ندارد تمام اجزای پایگاه را در یک مأموریت به ماه منتقل کند. هر پرواز، بخشی از تجهیزات و فناوری‌های مورد نیاز را آزمایش خواهد کرد و نتایج آن برای مأموریت‌های بعدی به کار خواهد رفت.

فضاپیماهای رباتیک پیش از ورود فضانوردان، ابزارهای علمی را به نقاط مختلف سطح ماه منتقل خواهند کرد. این مأموریت‌ها محیط ماه را بررسی خواهند کرد، فناوری‌های جدید را در شرایط واقعی خواهند آزمود و زیرساخت‌های اولیه مورد نیاز را برای حضور انسان ایجاد خواهند کرد.

ناسا انتظار دارد مأموریت‌های منظم طرح «خدمات تجاری محموله ماه»، یا CLPS، نقش مهمی در این روند داشته باشند. این مأموریت‌ها می‌توانند انتقال مداوم تجهیزات میان زمین و ماه را ممکن کنند و تجربه عملی لازم برای ایجاد پایگاهی با قابلیت فعالیت طولانی‌مدت را در اختیار ناسا و شرکای تجاری آن قرار دهند.

بلو اوریجین و آماده‌سازی فرودگر Blue Moon MK1

شرکت بلو اوریجین در حال آماده‌سازی فرودگر Blue Moon MK1 برای نخستین مأموریت انتقال محموله خود به ماه است. این مأموریت Endurance نام دارد و قرار است قابلیت یک فرودگر تجاری بزرگ برای انتقال محموله‌های سنگین به سطح ماه را آزمایش کند.

فرودگر Blue Moon MK1 برای انتقال حداکثر سه تن محموله به نقاط مختلف سطح ماه طراحی شده است. این فرودگر با یک پرتاب به ماه خواهد رفت و پس از فرود روی سطح باقی خواهد ماند. بلو اوریجین برای انتقال این سامانه از محفظه بار ۷ متری موشک New Glenn استفاده خواهد کرد.

این فضاپیما تاکنون مجموعه‌ای از آزمایش‌های محیطی را پشت سر گذاشته است. یکی از مهم‌ترین آنها، آزمایش خلأ حرارتی در مرکز فضایی جانسون ناسا در هیوستون بود. مهندسان در این آزمایش عملکرد فرودگر را در شرایطی مشابه دما و خلأ محیط ماه بررسی کردند.

ساختار اصلی، تجهیزات پیشرانش و سامانه‌های اویونیک MK1 نیز مونتاژ شده‌اند. بلو اوریجین در مراحل بعدی اتصال دسته‌سیم‌های مورد نیاز را برای نصب و یکپارچه‌سازی محموله‌ها بررسی خواهد کرد.

این فرودگر آزمایش‌های ارتباطی با سامانه ماهواره‌ای رهگیری و انتقال داده ناسا و شبکه فضای دوردست را نیز انجام داده است. یکی از مراحل مهم باقی‌مانده، بارگیری سوخت‌های برودتی خواهد بود. پس از تکمیل این مرحله، فضاپیما برای عملیات پرتاب یکپارچه خواهد شد.

Blue Moon MK1 در مأموریت Endurance قابلیت فرود دقیق را آزمایش خواهد کرد. همچنین این سامانه اطلاعاتی از محیط ماه جمع‌آوری می‌کند و فناوری‌های خودکاری را می‌آزماید که می‌توانند در مأموریت‌های بعدی پایگاه ماه مورد استفاده قرار گیرند.

مأموریت تاریخی در سمت دور ماه

شرکت فایرفلای ایرواسپیس نیز در حال آماده‌سازی مأموریت Blue Ghost Mission 2 است. این مأموریت بر پایه تجربه نخستین فرود موفق این شرکت روی ماه توسعه یافته و از پیکربندی بسیار بزرگ‌تری استفاده خواهد کرد.

در این مأموریت، فرودگر Blue Ghost روی فضاپیمای مداری Elytra قرار می‌گیرد. این مجموعه در مجموع حدود ۲۲ فوت، نزدیک به ۶.۷ متر ارتفاع خواهد داشت و تقریبا سه برابر سامانه‌ای است که فایرفلای ایرواسپیس در Blue Ghost Mission 1 در سال ۲۰۲۵ استفاده کرد.

Blue Ghost و Elytra پس از پرتاب چند بار در ارتفاع‌های مختلف به دور زمین خواهند چرخید. سپس سامانه تزریق به مسیر ماه را انجام خواهد داد و وارد مدار ماه خواهد شد. Elytra می‌تواند محموله‌ها را هم در مدار و هم روی سطح ماه مستقر کند. همین قابلیت، گزینه‌های بیشتری برای مأموریت‌های علمی و عملیات لجستیکی آینده در اختیار ناسا قرار می‌دهد.

همچنین Blue Ghost Mission 2 قرار است نخستین فرود یک فضاپیمای آمریکایی در سمت دور ماه را انجام دهد. این منطقه به دلیل محیط رادیویی بسیار آرام، برای برخی مطالعات علمی اهمیت دارد.

دانشمندان قصد دارند از این موقعیت برای بررسی زمین‌شناسی ماه و مطالعه «عصر تاریک کیهانی» استفاده کنند. این دوره به بخش اولیه تاریخ جهان مربوط است که نخستین ستاره‌ها در حال شکل‌گیری و ظاهر شدن بودند.

این مأموریت سه محموله ناسا را حمل خواهد کرد. تجهیزات یادشده علاوه بر انجام پژوهش‌های علمی، فناوری‌هایی را آزمایش خواهند کرد که می‌توانند در زیستگاه‌ها و زیرساخت‌های آینده ماه کاربرد داشته باشند.

فایرفلای ایرواسپیس قصد دارد برخی فناوری‌ها و زیرسامانه‌های آزمایش‌شده در مأموریت قبلی خود را دوباره به کار گیرد. تجربه فرود خودکار در نخستین مأموریت، داده‌های عملی مهمی درباره پرواز و فرود روی ماه در اختیار این شرکت قرار داده است. استفاده دوباره از زیرسامانه‌های تأییدشده می‌تواند زمان توسعه را کاهش دهد و ریسک مأموریت‌های بعدی را کمتر کند.

بیشتر بخوانید: بلو اوریجین از برنامه‌ای بزرگ برای بازگشت به فضا رونمایی کرد + تصویر

کاوش ناهنجاری مغناطیسی ماه

شرکت Intuitive Machines نیز مأموریت IM-3 را به‌ عنوان سومین مأموریت فرودگر Nova-C آماده می‌کند. فرودگر این مأموریت Trinity نام دارد و همراه آن، نخستین ماهواره انتقال داده قمری این شرکت با نام Altus 1 نیز به ماه خواهد رفت.

Altus 1 پس از رسیدن به مقصد در مدار ماه مستقر خواهد شد و نقش یک ماهواره انتقال داده را بر عهده خواهد گرفت. Intuitive Machines با این مأموریت قصد دارد توانایی خود را برای انجام منظم مأموریت‌های انتقال محموله علمی و تجاری به ماه افزایش دهد.

فرایند مونتاژ و یکپارچه‌سازی Trinity در حال پیشرفت است. بخش فوقانی فضاپیما هم‌تراز شده است و سیم‌کشی داخلی آن پیش از نصب پنل‌های نهایی تحت بررسی قرار دارد.

همچنین این شرکت با تیم تأسیسات برودتی اشعه ایکس در مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا در هانتسویل آلاباما همکاری کرده است. این همکاری شامل آزمایش‌های طولانی‌مدت خلأ حرارتی بود که برای بررسی دقت حسگرها در دامنه شدید تغییرات دمایی طراحی شده بودند.

حسگرهای فرودگر باید هنگام کاهش ارتفاع و فرود روی ماه در شرایط دمایی سخت، عملکرد دقیق خود را حفظ کنند. مراحل بعدی آماده‌سازی Trinity شامل نصب موتور و انجام آزمایش احتراق خواهد بود.

Altus 1 در مأموریت IM-3 سه محموله را در مدار ماه حمل خواهد کرد. Trinity نیز پنج محموله ناسا، شش محموله تجاری و یک محموله غیرنظامی را روی سطح ماه مستقر خواهد کرد.

یکی از اهداف اصلی این مأموریت، بررسی منطقه Reiner Gamma است. این ناحیه یک محیط ژئومغناطیسی غیرمعمول دارد و یک ناهنجاری مغناطیسی در سطح آن مشاهده شده است.

IM-3 قرار است نخستین مأموریتی باشد که سطح یکی از گرداب‌های ماه را به‌ طور مستقیم بررسی می‌کند. ربات‌ها و ابزارهای علمی مستقرشده در این منطقه به پژوهشگران اجازه خواهند داد ساختار و ویژگی‌های این ناحیه را با جزئیات بیشتری مطالعه کنند.

وویجر تکنولوژیز و آماده‌سازی Griffin 1 برای پرتاب

وویجر تکنولوژیز نیز فرودگر Griffin 1 را برای مأموریت دیگری آماده می‌کند. این فرودگر در آزمایشگاه آزمایش‌های محیطی آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در جنوب کالیفرنیا تحت بررسی قرار دارد.

آزمایش‌های NASA JPL باید مشخص کنند که آیا این فرودگر تجاری می‌تواند الزامات مربوط به دقت، دوام و قابلیت اطمینان مورد نیاز را برای عملیات آینده پایگاه ناسا در ماه برآورده کند یا خیر.

Griffin 1 به‌ عنوان یک فرودگر زیرساختی طراحی شده و برنامه فعلی، پرتاب آن را برای اواخر سال ۲۰۲۶ در نظر گرفته است. انتظار می‌رود این فضاپیما بزرگ‌ترین محموله تجاری منتقل‌شده به ماه تاکنون را حمل کند.

پنج محموله ناسا روی ماه‌نورد Astrolab FLIP، یا FLEX Lunar Innovation Platform قرار خواهند گرفت. این ماه‌نورد و ابزارهای آن فناوری‌های مرتبط با جابه‌جایی روی سطح ماه، سامانه‌های جدید و عملیات طولانی‌مدت را آزمایش خواهند کرد.

Griffin 1 به تازگی آزمایش ویژگی‌های جرمی را نیز تکمیل کرده است. این مرحله اطلاعات مهمی درباره هدایت، ناوبری، کنترل و دینامیک پرواز در اختیار مهندسان قرار می‌دهد.

آزمایش‌های محیطی بیشتری نیز برای این فرودگر برنامه‌ریزی شده است. این آزمایش‌ها شرایطی را بازسازی خواهند کرد که Griffin 1 از لحظه پرتاب تا کاهش ارتفاع و فرود روی ماه با آنها روبه‌رو می‌شود.

هدف مهندسان، کاهش ریسک مأموریت و افزایش اطمینان از عملکرد صحیح سامانه در محیط ماه است. Griffin 1 پس از پایان آزمایش‌های محیطی به تأسیسات سامانه‌های قمری وویجر تکنولوژیز در پیتسبورگ بازخواهد گشت و مونتاژ نهایی آن انجام خواهد شد.

سپس این فضاپیما مراحل باقی‌مانده آماده‌سازی پرتاب را پشت سر می‌گذارد و برای انتقال به کیپ کاناورال آماده خواهد شد.

بیشتر بخوانید: ایلان ماسک در ماه کارخانه می سازد!

آزمایش زیرساخت انرژی پایگاه ناسا در ماه

ناسا علاوه بر توسعه فرودگرها، با نورثروپ گرومن نیز روی سه محموله نمایش فناوری کار می‌کند. این پروژه‌ها فناوری‌های برق و اویونیکی را به سطح ماه خواهند برد که در ابتدا برای برنامه Gateway توسعه یافته بودند.

این فناوری‌ها برای ماژول HALO، یا Habitation and Logistics Outpost طراحی شده بودند. ناسا پس از تغییر راهبرد خود و افزایش تمرکز بر عملیات مستقیم روی سطح ماه، بخشی از این تجهیزات را برای استفاده در مأموریت‌های سطحی تطبیق داده است.

یکی از مهم‌ترین اهداف این پروژه‌ها، آزمایش فناوری «بقا در شب ماه» است. شب و دوره‌های طولانی سایه روی ماه می‌توانند چندین روز ادامه پیدا کنند و تجهیزات در این شرایط با سرمای شدید و کمبود انرژی روبه‌رو می‌شوند.

ناسا می‌خواهد سامانه‌هایی را آزمایش کند که بتوانند در این شرایط سخت فعال باقی بمانند یا پس از دوره تاریکی دوباره به فعالیت بازگردند.

همچنین این مأموریت‌ها زیرساخت مشترک تأمین برق روی سطح ماه را بررسی خواهند کرد. چنین شبکه‌ای می‌تواند برق مورد نیاز تجهیزات علمی، محموله‌ها و اجزای پایگاه آینده را در اختیار آنها قرار دهد.

فناوری‌های اویونیک و سامانه‌های انرژی دیگری نیز در این پروژه‌ها آزمایش خواهند شد. ناسا این فناوری‌ها را برای ایجاد عملیات پایدار و قابل اعتماد روی سطح ماه ضروری می‌داند.

بیشتر بخوانید: فرود موفقیت‌آمیز فرودگر Blue Ghost روی سطح ماه

شکل‌گیری تدریجی پایگاه دائمی ناسا روی ماه

مجموع این مأموریت‌ها نشان می‌دهد که راهبرد جدید ناسا تنها بر فرود فضانوردان روی ماه متمرکز نیست. این سازمان قصد دارد شبکه‌ای از فرودگرهای تجاری، سامانه‌های ارتباطی، ماه‌نوردها، تجهیزات علمی و زیرساخت‌های انرژی را به‌تدریج در سطح و مدار ماه ایجاد کند.

ناسا با اجرای بیش از ۲۰ مأموریت رباتیک می‌تواند هر فناوری را پیش از ورود گسترده فضانوردان در شرایط واقعی آزمایش کند. شکست یا موفقیت هر مأموریت نیز داده‌های تازه‌ای برای طراحی مراحل بعدی فراهم خواهد کرد.

همکاری با شرکت‌های خصوصی، بخش دیگری از این راهبرد است. بلو اوریجین، فایرفلای ایرواسپیس، Intuitive Machines و وویجر تکنولوژیز هرکدام سامانه‌هایی با مأموریت و ظرفیت متفاوت توسعه می‌دهند. این تنوع می‌تواند وابستگی ناسا به یک فرودگر یا یک شرکت را کاهش دهد و امکان انتقال انواع مختلف محموله‌ها را فراهم کند.

برنامه CLPS نیز قرار است این پروازهای تجاری را به بخشی منظم از فعالیت‌های ماه تبدیل کند. در صورت موفقیت این مدل، ناسا می‌تواند به‌جای طراحی و ساخت تمام فضاپیماهای انتقال محموله از خدمات تجاری برای رساندن تجهیزات علمی و زیرساختی استفاده کند.

هدف نهایی، ایجاد سامانه‌ای است که مأموریت‌های انسانی را از عملیات کوتاه‌مدت و مستقل به حضور پیوسته‌تر تبدیل کند. ناسا برای تحقق این هدف به انتقال منظم محموله، ارتباطات قابل اعتماد، منابع انرژی، وسایل جابه‌جایی روی سطح و فرودگرهای پرتکرار نیاز خواهد داشت.

فرودگرهای در حال توسعه اکنون نخستین بخش‌های این شبکه را تشکیل می‌دهند. برخی از آنها محموله‌های چندتنی حمل خواهند کرد، برخی ماهواره‌های ارتباطی را در مدار مستقر می‌کنند و برخی دیگر تجهیزات علمی را به مناطقی خواهند برد که تاکنون به‌طور مستقیم بررسی نشده‌اند.

ناسا امیدوار است ترکیب مأموریت‌های علمی، انتقال محموله‌های تجاری و آزمایش فناوری‌های زیرساختی در نهایت پایه لازم را برای حضور پایدار انسان در نزدیکی قطب جنوب ماه ایجاد کند.

در این راهبرد، پایگاه ماه یک مجموعه واحد نیست که در یک مرحله ساخته شود. این پایگاه به‌تدریج و با کنار هم قرار گرفتن سامانه‌های متعدد شکل خواهد گرفت. هر فرودگر، محموله، ماه‌نورد، سامانه برق یا فناوری ارتباطی بخشی از معماری بزرگ‌تری خواهد بود که ناسا برای آینده حضور انسان روی ماه طراحی کرده است.