7 ماموریت مهم فضایی 2021 - بانیما

با وجود این اعزام سه فضاپیما به سوی مریخ، نمونه برداری از سیارک ها، کاوش خورشید از نزدیک، پیشرفت های چشمگیر در ساخت موشک های چندبار مصرف و ارزان قیمت و اعزام چند ماموریت موفقیت آمیز دیگر موجب می شود به پیشرفت صنعت فضایی در سال 2021 نیز خوشبین باشیم.

نگاهی به تقویم کاری سازمان های فضایی مختلف جهان از در پیش بودن ماموریت های بسیار جذابی خبر می دهد که در ادامه مهم ترین موارد آنها را بررسی می کنیم.

دیدار با تروجان های مشتری در ماموریت لوسی

در ماموریت لوسی قرار است یک فضاپیما از نزدیکی هفت سیارک در مدت 12 سال عبور کند. اولین سیارکی که در این ماموریت مورد بررسی قرار می گیرد عضوی از کمربند اصلی سیارک ها ست.

از این سیارک به عنوان مرحله آزمایشی فضاپیما پیش از رسیدنش به تروجان های مشتری استفاده می شود.

سیارک های تروجان که جمعیتی جالب، از اجرام باقی مانده از فرآیند شکل گیری سیاره های منظومه شمسی هستند به علت گرانش در زاویه 60 درجه ای خط واصل سیاره مشتری و خورشید قرار گرفته اند.

این سیارک ها اجرامی هستند که در راه پیوستن به مشتری و زحل در این نقاط گرانشی به دام افتاده اند و چون برخلاف سیاره های منظومه شمسی طی فرآیندهای شکل گیری سیاره ها تغییر نکرده اند، اطلاعات بسکمک در مورد شرایط فیزیکی و نحوه شکل گیری و حرکت سیارات در خود پنهان کرده اند.

سیارک های تروجانی در دو جمعیت پیش و پس از مشتری قرار دارند. این فضاپیما در مدار اول به سمت جمعیت پیشین می رود و به چهار سیارک در این جمعیت نزدیک می شود و پس از آن گردشی به دور زمین خواهد داشت که آن را به سمت جمعیت دیگر تروجان ها یعنی جمعیت پسین هدایت می کند؛ جایی که یک سیارک دوتایی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

در ماموریت لوسی تنوع، اندازه، رنگ و ترکیبات این سیارک ها ثبت خواهد شد و برای اولین بار جزئیات بسکمک از سطح این سیارک ها آشکار می شود.

نام این ماموریت برگرفته از فسیلی به اسم لوسی است که در سال 1349 کشف آن فهم ما را نسبت به تکامل نوع بشر تغییر داد.

دانشمندان امیدوارند ماموریت لوسی نیز نگاه ما نسبت به چگونگی تکامل منظومه شمسی را تغییر دهد. این فضاپیما در تاریخی بین مهر تا آبان1400/ اکتبر و نوامبر2021 به فضا پرتاب خواهد شد.

اولین قدم در بازگشت به ماه با آرتمیس-1

طی ماموریت آرتمیس-1 که اولین گام در راستا بازگشت دوباره انسان به ماه محسوب می شود، ناسا به آزمایش کپسول اوریون (Orion) خواهد پرداخت.

این کپسول که نخستین بار سال1393/ 2014 آزمایش شده بود امسال برای اولین بار به ورای مدار زمین پرتاب می شود.

اوریون در این سفر فضایی قرار است بدون سرنشین به سطح ماه برود و سالم به زمین بازشود. طی این ماموریت 25 روزه، سامانه پشتیبانی حیات، سخت افزار و نرم افزار این کپسول آزمایش می شود.

همچنین دو پیکره مصنوعی انسان که دارای حسگرهای سنجش تابش هستند در صندلی های این کپسول تعبیه شده اند تا میزان برخورد اشعه های کیهانی به سرنشینان را در چنین سفرهایی ثبت کنند.

به علاوه در جریان ماموریت آرتمیس-1 شاهد آغاز به کار پرتابگر اس ال اس ناسا (Space Launch System) خواهیم بود.

ساخت کپسول اوریون و این پرتابگر -که به ادعای ناسا قوی ترین پرتابگر جهان در نوع خود است- با تاخیرهای بسکمک روبه رو شده است اما باید گفت اگر برنامه ها طبق انتظار پیش برود شاهد یک پرتاب فوق العاده در اواخر سال 2021 میلادی خواهیم بود.

گردشگری فضایی با نیوشپرد و نیوگلن

شرکت بلو اوریجین به رهبری جف بزوس دو ماموریت را برای سال میلادی جدید در نظر دارد. این شرکت قصد دارد با فضاپیمای جدید خود به نام نیوشپرد (New Shepard) افراد را به پروازهای زیر مداری بفرستد.

نیوشپرد تا کنون 13 بار آزمایش شده و هر بار بوستر آن در فرودها، قابلیت استفاده دوباره خود را اثبات کرده است.

بلو اوریجین قصد دارد از نیوشپرد برای اعزام افراد به پروازهای زیرمداری چند دقیقه ای با هدف گردشگری فضایی استفاده کند.

ماموریت بزرگ تر این شرکت، آزمایش پرتابگر نیوگلن (New Glenn) است که به افتخار فضانورد پیشگام آمریکایی، جان گلن نامگذاری شده است.

این پرتابگر نیز مانند نیوشپرد چند بار قابل استفاده خواهد بود و برای ارسال انسان و محموله های مختلف به مدار زمین و فراتر از آن طراحی شده است.

هنوز چیزی از سخت افزار آن دیده نشده است اما ظاهرا این پرتابگر حتی از فالکون هوی شرکت اسپیس ایکس هم قدرتمندتر است. بلو اورجین امیدوار است تا پیش از انتها سال 2021 میلادی بتواند نیوگلن را آزمایش کند.

پیشدستی ناسا برای نجات از برخوردهای سیارکی

طرح فضایی دیگر ناسا برای سال 2021 میلادی، ماموریت تغییر راستا سیارک دوتایی یا به اختصار دارت (DART) است.

دارت ماموریتی با هدف دفاع از سیاره زمین برای جلوگیری از برخوردهای احتمالی خطرناک سیارک ها با سیاره زمین است.

در حال حاضر خطری زمین را به طور ویژه تهدید نمی کند اما دانشمندان ناسا با ماموریت هایی از این قبیل خود را برای برخوردهای احتمالی در آینده آماده می کنند.

دارت اولین آزمایش روش اصابتگر جنبش برای تغییر راستا حرکت یک سیارک در فضا خواهد بود. سیارک دوتایی دیدیموس (Didymos) که در نزدیکی زمین قرار گرفته است هدف اصلی این ماموریت است زیرا بیشتر سیارک هایی که می توانند برای زمین خطرساز شوند از این نوع هستند.

پهنای قطعه اصلی سیارک دوتایی دیداموس تقریبا 780 متر است و قمر آن دیمورفس (Dimorphs) که جزء دیگر این منظومه دوتایی به حساب می آید حدود 160 متر پهنا دارد.

در این ماموریت قرار است فضاپیمای دارت با سرعت تقریبی 6/6 کیلومتر بر ثانیه با دیمورفس یعنی جزء کوچک تر این سیارک دوتایی برخورد کند.

این برخورد با هدایت های دوربین داخلی و نرم افزار پیچیده ناوبری این فضاپیما صورت خواهد گرفت. در نتیجه این برخورد، سرعت حرکت دیمورفس در مدارش به دور سیارک اصلی به اندازه کمتر از یک درصد تغییر خواهد کرد.

گرچه این عدد کوچک به نظر می رسد اما باعث تغییر چند دقیقه ای دوره مداری این قمر خواهد شد؛ به طوری که اگر روزی برخورد سیارکی زمین را تهدید کند به کمک این روش بتوان راستا آن را منحرف کرد.

دارت از پایگاه نیروی هوایی وندنبرگ کالیفرنیا با موشک فالکون- 9 شرکت اسپیس ایکس به فضا پرتاب می شود و پس از جدایی از موشک بعد از یک سال پرواز به مقصد خود یعنی سیارک دوتایی دیدیموس در 11 میلیون کیلومتری زمین خواهد رسید؛ سپس تکانه وارده بر قمر سیارک به کمک تلسکوپ های مستقر در زمین و رادارهای سیاره ای اندازه گیری خواهد شد.

این ماموریت در حال حاضر تحت نظارت برنامه منظومه شمسی ناسا و با هدایت ای پی ال (سرواژه

Applied Physical Laboratory به معنی آزمایشگاه فیزیکی کاربردی) در حال پیگیری است. بازه زمانی پرتاب این فضاپیما از حدود مرداد 1400/ اواخر جولای 2021 آغاز می شود.

انتها انتظار چند ساله برای پرتاب تلسکوپ فضایی جیم زوب

تلسکوپ فضایی جیمزوب با هزینه 10 میلیارد دلاری بی اغراق پیچیده ترین و چالش برانگیزترین تلسکوپ فضایی ساخته شده تا به امروز است.

این تلسکوپ که به دلیل پیچیدگی های فنی تاریخ پرتاب اولیه خود که سال 1386 شمسی/ 2007 میلادی بود را از دست داد و فعلا طبق برنامه قرار است در 9 آبان 1400 / 31 اکتبر 2021 به فضا پرتاب شود.

جیمزوب با آینه ای به پهنای 6/5 متر توان جمع آوری نور بسیار بیشتری نسبت به آینه اصلی 240 سانتی متری تلسکوپ فضایی هابل دارد که فعلا بزرگ ترین تلسکوپ فضایی مشغول کار است.

تلسکوپ فضایی جیمزوب که به دوربین های مختلف فروسرخ مجهز است در دمای بسیار پایین قابلیت کار دارد. منظور از دمای پایین، دمایی نزدیک به دمای سطح سیاره کوتوله پلوتو یعنی حدود منفی220 درجه سانتی گراد است.

جیمز وب به پنج لایه روکش خورشیدی مجهز شده که بزرگی هر یک از آنها به اندازه یک زمین تنیس است. این روکش ها تجهیزات تلسکوپ را از پرتوهای تابیده شده از خورشید، زمین و ماه مصون می دارد.

این سازه غول آسا به جست وجوی دورترین کهکشان های جهان خواهد رفت؛ کهکشان هایی بیش از 13 میلیارد سال پیش یعنی حدود 300 میلیون سال پس از انفجار بزرگ بیگ بنگ به وجود آمده اند و نگاه به آنها در واقع نگاه به گذشته عالم است.

دانشمندان امیدوارند بتوانند پاسخ بسکمک از پرسش های اساسی خود را به کمک داده های حاصل از رصد این کهکشان ها پیدا کنند.

سؤالاتی از قبیل چگونگی شکل گیری و تکامل کهکشان ها و نحوه شکل گیری ستاره ها از مراحل اولیه تا ساخته شدن منظومه های سیاره ای.

از دیگر اهداف این پروژه اندازه گیری خواص فیزیکی و شیمیایی منظومه های سیاره ای از جمله منظومه شمسی خودمان و همچنین بررسی احتمال وجود حیات در دیگر منظومه هاست.

ارسال چنین سازه غول پیکری به فضا از چالش های مهندسی تلسکوپ جیمزوب بوده است. در حالت آماده به کار، این تلسکوپ بزرگ تر از آن است که در موشکی جا بگیرد.

به همین دلیل سازندگان آن را طوری طراحی کرده اند که مانند کاغذ اوریگامی تا می شود. به کمک این راه چاره، آینه این تلسکوپ در موشک آرین5 آژانس فضایی اروپا (ECA arian5) جاگذاری خواهد شد.

پس از پرتاب، 18 قطعه آینه تلسکوپ که روکش نازکی از طلا دارد به کمک موتورهایی که در پشت هر قطعه شش ضلعی آن قرار گرفته است در کنار یکدیگر قرار می گیرد.

فرآیند باز شدن آینه تلسکوپ و هم راستا شدن قطعات این آینه 705 کیلوگرمی حدود سه هفته طول خواهد کشید و بعد از آن که به اندازه کافی سرد شد، تلسکوپ فضایی جیمز وب ماموریت هیجان انگیز خود را آغاز خواهد کرد.

باید منتظر ماند و دید این شاهکار مهندسی که حاصل همکاری هزاران متخصص از آمریکا، کانادا و اروپاست چگونه دانسته های امروز ما را به چالش خواهد کشید و از رموز و زیبایی های دوردست های عالم پرده برداری خواهد کرد.

ادامه بلندپروازی های اسپیس ایکس

سال گذشته میلادی برای اسپیس ایکس با اعزام فضانوردان به ایستگاه فضایی بین المللی از خاک آمریکا بی شک سال فوق العاده ای بود.

این شرکت امسال هم این پرتاب ها را طی ماموریت کرو-2 (Crew-2) در بهار و سپس کرو-3 (Crew-3)

در پاییز سال2021 پیگیری خواهد کرد.

ایلان ماسک، مالک نام آشنای این شرکت که حالا ثروتمندترین مرد جهان نیز شده است همچنین قصد دارد در اواخر سال، چهار فضانورد شرکت آکسیوم اسپیس (Axiomspace) -که یک شرکت خصوصی- است را با کپسول دراگون به ایستگاه فضایی بین المللی ببرد. این اولین ماموریت کاملا خصوصی سرنشین دار در سطح مدار ایستگاه فضایی خواهد بود.

بویینگ برای دومین بار استارلاینر را آزمایش می کند

کپسول های دراگون شرکت اسپیس ایکس که سال گذشته فضانوردان را به ایستگاه فضایی بین المللی بردند تنها وسیله ای نیست که ناسا امیدوار است از آن برای اعزام فضانوردان به ماه و مریخ استفاده کند.

اکنون شرکت بویینگ هم در حال ساخت وسیله ای به همین منظور است که استارلاینر (Starliner) نام دارد.

استارلاینر سال گذشته ماموریت بدون سرنشینی به ایستگاه فضایی بین المللی داشت که به دلیل خطاهای نرم افزاری بسیار با شکست رو به رو شد اما شرکت بویینگ بار دیگر این ماموریت را پس از اصلاح کامل و دقیق نرم افزار استارلاینر 9 فروردین 1400 / 29 مارس 2021 آزمایش خواهد کرد.

اگر استارلاینر این مرحله آزمایشی را بدون مشکل پشت سر بگذارد، پیش بینی می شود اواخر سال آینده میلادی کپسول استارلاینر بویینگ، فضانوردان را به ایستگاه فضایی بین المللی اعزام کند.

منابع: nasa.gov ، Space ، Technology Review و Washington Post

سمیرا کیان پور - دانش / روزنامه خبرنگاران

namasho.ir: نماشو: همه چیز اینجا هست از سفر و گردشگری تا ورزش و سرگرمی