تمهد مهمة Artemis I التابعة لناسا الطريق لعودتنا إلى القمر


عندما ينطلق Artemis I في سماء الصباح الباكر فوق فلوريدا ، فقد يطلق حقبة جديدة من علوم القمر والاستكشاف معه.

مهمة ناسا ، المقرر إطلاقها في الأسبوعين المقبلين ، هي الأولى من ثلاث رحلات مخطط لها تهدف إلى إنزال بشر على القمر لأول مرة منذ عام 1972. لن يطير أي رواد فضاء في المهمة القادمة. لكن الرحلة تمثل الاختبار الأول للتكنولوجيا – الصاروخ ، وبدلات الفضاء ، والعودة المائية إلى الأرض – والتي ستأخذ الناس في النهاية ، بما في ذلك أول امرأة وأول رائد فضاء ملون ، إلى سطح القمر.

يشمل الاختبار أول رحلة لنظام الإطلاق الفضائي التابع لناسا ، أو SLS ، ومركبتها الفضائية أوريون ، وهي صاروخ وكبسولة للطاقم كانت في طور التكوين لعقود. وقد تم تأخير هذه الطائرات وتفجير ميزانياتها وتهديدها بالإلغاء أكثر من مرة. حتى داخل مجتمع رحلات الفضاء ، كان الكثير من الناس يخشون أنهم لن يطيروا أبدًا.

يقول كيسي درير ، خبير سياسة الفضاء في جمعية الكواكب في سياتل ، إن رؤية صاروخ قمري قادر على الإنسان أخيرًا على منصة الإطلاق “أمر مذهل للغاية”. “هذه حقيقة لم يختبرها معظمنا على الأرض اليوم”.

وإذا نجح برنامج Artemis ، فستتبع فرص العلم.

يقول درير: “نظرًا لأن البشر يجب أن يعودوا أحياء ، فلديك فرصة كبيرة لجلب عينات معك مرة أخرى”. قد يكون إرسال رواد فضاء من البشر بمثابة إسفين لفتح الباب للتعلم الخالص.

إطلاق

من المقرر أن ينطلق Artemis I في 29 أغسطس الساعة 8:33 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة. سيرفع صاروخ SLS أوريون إلى الفضاء ، حيث تنفصل كبسولة الطاقم عن الصاروخ وتستمر في الدوران حول القمر. بعد الدوران حول القمر لمدة أسبوعين تقريبًا ، سيعود Orion إلى الأرض ويهبط في المحيط الهادئ قبالة ساحل سان دييغو. ستستغرق المهمة بأكملها حوالي 42 يومًا.

ستبقى Orion في الفضاء لفترة أطول من أي مركبة فضائية أخرى مصنفة من قبل الإنسان دون الالتحام بمركبة فضائية أخرى ، مثل محطة الفضاء الدولية. في أقرب اقتراب لها ، ستطير المركبة الفضائية على ارتفاع 100 كيلومتر فوق سطح القمر. كما أنه سيقطع مسافة 64 ألف كيلومتر بعد القمر ، أي أبعد من الأرض عن أي مركبة فضائية مصممة للبشر. الرقم القياسي السابق ، الذي سجلته أبولو 13 في عام 1970 ، كان على بعد 16000 كيلومتر من الجانب البعيد من القمر.

الهدف الرئيسي للمهمة هو إثبات أن كل شيء يعمل. يتضمن ذلك درع أوريون الحراري ، والذي سيحتاج إلى حماية رواد الفضاء حيث تأتي الكبسولة تصرخ عبر الغلاف الجوي للأرض بسرعة 40 ألف كيلومتر في الساعة وتسخن إلى أكثر من 2700 درجة مئوية في رحلة العودة. ويشمل أيضًا إجراء استرداد الكبسولة وطاقمها وحمولتها بعد رشها.

على الرغم من عدم وجود رواد فضاء ، إلا أن المهمة لن تكون فارغة. يوجد أسفل كبسولة Orion 10 CubeSats ، مركبة فضائية صغيرة وبسيطة كل منها بحجم صندوق الأحذية. بعد انفصال Orion عن صاروخ SLS ، ستذهب هذه الأقمار الصناعية المكعبة إلى طرق منفصلة لدراسة القمر ، وبيئة الإشعاع في الفضاء وتأثيرات هذا الإشعاع على الكائنات الحية مثل الخميرة. سوف يقوم أحد CubeSat بفتح ملف الشراع الشمسي وتقلع لاستكشاف كويكب قريب من الأرض (SN: 8/26/11).

الطاقم”

داخل كبسولة أوريون ، ركب ثلاثة ركاب على شكل بشري. في مقعد القائد يوجد رائد فضاء مزيف مونيكين كامبوس ، سمي على اسم أرتورو كامبوس ، مهندس ناسا الذي لعب دورًا رئيسيًا في إعادة مهمة أبولو 13 القمرية بأمان إلى الأرض بعد كارثة الطيران في عام 1970. “moonikin” – مزيج من القمر و قزم – يعتمد على قزم الإنقاذ التدريبي لرجال الإطفاء ، كما يقول مهندس ناسا داستن جوميرت. سوف يرتدي Moonikin Campos بدلة الطيران الجديدة التي تم تصميمها لمهام Artemis.

يتم إسقاط كبسولة طاقم أوريون ، وهي جهاز أسطواني ، في حوض مملوء بالماء مع غابة في الخلفية
ستنطلق كبسولة طاقم أوريون في المحيط الهادئ في نهاية مهمة أرتميس الأولى. في عام 2021 ، اختبر المهندسون في مركز أبحاث لانغلي التابع لناسا في هامبتون بولاية فيرجينيا نسخة من الكبسولة (في الصورة) عن طريق إسقاطها في حوض مملوء بالماء.ناسا

تشبه بدلة الفضاء مركبة فضائية ذات طابع شخصي ، كما يقول Gohmert ، من مركز جونسون للفضاء في هيوستن ، تكساس. من المفترض أن يتم ارتداؤها أثناء الإقلاع والهبوط وفي أي وقت يكون هناك حالة طارئة في المقصورة. قد تبدو البدلة مألوفة لأي شخص شاهد إطلاق مكوك الفضاء ، كما يقول غوميرت ، لأنها تقوم بعمل مشابه جدًا: “إنها بدلة برتقالية تعمل مثل بالون على شكل جسمك.”

يتمثل الاختلاف الرئيسي في أن بدلة Orion ، بالإضافة إلى الخوذة والمقعد والاتصال المصاحبين لمركبة Orion الفضائية نفسها ، تم تصميمها لإبقاء أحد أفراد الطاقم على قيد الحياة لمدة تصل إلى ستة أيام ، وهو الوقت الذي قد تستغرقه للعودة إلى الأرض إذا حدث شيء ما خطأ في الفضاء السحيق. على النقيض من ذلك ، لم يكن رواد الفضاء الذين يزورون محطة الفضاء الدولية أكثر من بضع ساعات من الأرض.

للمساعدة في جعل هذا الأسبوع مقبولًا ، ستكون كل بدلة مناسبة لرائد الفضاء. يقول غوميرت: “أود أن أقول كلمة” راحة “، لكن هذه كلمة يصعب استخدامها”. “لا شيء سيكون مريحًا لمدة ستة أيام في بدلة الفضاء ، بغض النظر عما تفعله.”

ستزود البدلة والمركبة الفضائية رواد الفضاء بالأكسجين وتنظف هواء رواد الفضاء من ثاني أكسيد الكربون. ستحتوي البدلة أيضًا على أنبوب لرواد الفضاء لتناول الطعام السائل وطريقة لجمع البول والبراز ، على الرغم من أن مونيكين كامبوس لن يختبر هذه الجوانب. وسيتم تجهيزه بأجهزة استشعار للإشعاع ، بينما سيحتوي مقعده على أجهزة استشعار لاكتشاف التسارع والاهتزازات طوال المهمة.

رائد فضاء مزيف ، يرتدي بذلة برتقالية وخوذة مستلقية على كرسي
في مهمة Artemis الأولى ، سيجلس رائد فضاء مزيف يُدعى Moonikin Campos في مقعد قائد Orion ويختبر بدلة الفضاء الجديدة التابعة لناسا.ناسا

كل من البدلة والخوذة والمقعد يأخذون دروسًا في السلامة من كارثة مكوك الفضاء كولومبيايقول Gohmert (SN: 9/22/2003). مهندس مبتدئ في ذلك الوقت ، عمل غومرت على البدلات التي يرتديها رواد فضاء كولومبيا ورأى الطاقم المكون من سبعة أفراد ينطلقون إلى منصة الإطلاق. يقول: “لقد كانت نقطة محورية بالنسبة لنا جميعًا ، بالطبع ، الذين كنا هناك في ذلك الوقت”. “إذا لم نتعلم دروسًا من ذلك ، فلن نقوم بإنصافهم.”

سيرافق Moonikin Campos زوج من نماذج بالحجم الطبيعي للإناث يُدعى Helga و Zohar. مهمتهم هي الإبلاغ عن مخاطر الفضاء التي تنفرد بها أجساد النساء ، والتي لم تكن أبدًا بالقرب من القمر. تخطط ناسا لإرسال امرأة في أول رحلة مأهولة بأرتميس ، وتختلف مخاطر الإصابة بالسرطان من إشعاع الفضاء عن الرجال.

عارضتان من جذوع بشرية برؤوس مربوطة بأجهزة معدنية
ستطير اثنتان من جذع الجسم تدعى هيلجا وزوهار (كما هو موضح) على Artemis I لقياس مخاطر الإشعاع على رائدات الفضاء من الإناث.DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

الجذعان هما شكلان يستخدمان في الطب يسمى الأشباح المجسمة ، وهما مصنوعان من مواد تحاكي العظام والأنسجة والأعضاء البشرية. قال الفيزيائي توماس بيرغر من مركز الفضاء الألماني في كولونيا في إحاطة يوم 17 أغسطس: “إنهما توأمان متماثلان من حيث المبدأ” ، لكن زوهار – الذي يعني اسمه “الضوء” أو “الإشعاع” بالعبرية – سيرتدي سترة واقية من الإشعاع مقدمة وكالة الفضاء الإسرائيلية وشركة StemRad الخاصة ، ومقرها تامبا ، فلوريدا.

السترة مصنوعة من بوليمر مصمم لصرف البروتونات التي تطلقها الشمس أثناء العواصف الشمسية وله حماية أكبر للأعضاء الحساسة للإشعاع مثل الثدي والمبيض. سيحمل كل شبح أيضًا أكثر من 6000 جهاز كشف إشعاع صغير لبناء صورة ثلاثية الأبعاد لجرعة الجسيمات المشحونة التي قد تتلقاها رائدة فضاء في رحلة إلى القمر والعودة. ستساعد مقارنة مستويات الإشعاع التي يتلقاها كل شبح على تحسين تصميم السترة لرواد الفضاء في المستقبل.

سيحمل أوريون أيضًا راكبين آخرين غير بشريين – شخصية تلفزيون ستوب موشن البريطانية شون الخراف و متطفل، الذي سيكون بمثابة مؤشر على انعدام الجاذبية.

الماضي والمستقبل

لقد كان SLS و Orion ملف تاريخ متقلب. يعود البرنامج إلى عام 2004 ، عندما اقترح الرئيس جورج دبليو بوش إرسال رواد فضاء إلى القمر ثم إلى المريخ. في عام 2010 ، ألغى الرئيس باراك أوباما تلك الخطة ، ثم في عام 2017 وجه الرئيس دونالد ترامب وكالة ناسا لإعادة تدريب أنظارها على القمر.

طوال الوقت ، واصل الكونجرس تمويل تطوير صاروخ SLS. في الأصل ، كان من المفترض أن تكلف SLS 6 مليارات دولار وتطير في عام 2016. وقد كلفت حتى الآن 23 مليار دولار عشية إطلاقها في عام 2022.

يقول دريير: “لقد انقلب الخطاب كثيرًا” ، بينما ظل القادة السياسيون يغيرون رؤيتهم لاتجاه ناسا. “ولكن إذا نظرت إلى البرامج الفعلية ، فلن يتغير الكثير. … طوال الوقت ، كانت الأموال تذهب لصاروخ القمر وكبسولة القمر. “

من المقرر إطلاق مهمة Artemis التالية ، Artemis II ، في عام 2024 وتأخذ رواد فضاء – رواد فضاء حقيقيين وحيين – حول القمر ولكن ليس إلى سطحه.

ستكون Artemis III مهمة الهبوط على سطح القمر. في 19 أغسطس أعلنت وكالة ناسا عن 13 منطقة هبوط مرشحة، كل ذلك بالقرب من القطب الجنوبي للقمر، بقعة مثيرة للاهتمام لم يسبق أن زارها البشر (SN: 11/11/18). من المقرر إطلاق هذه المهمة في عام 2025 ، ولكن لا يزال هناك الكثير من العناصر غير المختبرة. وتشمل هذه مركبة الهبوط الفعلية ، والتي سيتم بناؤها بواسطة SpaceX.

لا يزال هناك الكثير من الأشياء التي يمكن أن تسوء ويقطع شوط طويل. لكن صاروخ Artemis الذي أطلقته هو فجر متفائل لعلوم القمر مع ذلك. “الكل [human spaceflight] لقد كان النظام كله يتحول إلى نقطة القمر ، “يقول درير. “أعتقد أن هذا مثير للغاية. ستكون هناك دروس مثيرة للاهتمام حقًا تحدث بغض النظر عما ينتج عن ذلك “.



المصدر