اختارت ناسا أجهزتها الخاصة بالفضاء السحيق – والآن يأتي الجزء الممتع

لن يعترف أي مسؤول في ناسا بهذا علنًا ، لكن عشرينيات القرن الماضي كانت عقدًا محبطًا لرحلات الفضاء البشرية.

بعد قضية مكوك الفضاء في عام 2011 ، كما يعلم الجميع ، لم يكن لدى ناسا أي وسيلة لإيصال رواد الفضاء إلى الفضاء. لكن الإحباطات تعمقت. لذا يبدو أن ناسا استثمرت إلى الأبد في تطوير “القدرات” للوصول إلى هناك ، وغالبًا ما شعر المراقبون بأن ناسا كانت تدور على عجلات. غالبًا ما تحدث مسؤولو الوكالة عن الذهاب إلى القمر والمريخ ، ولكن هذا كل ما فعلوه –شي.

ولكن الآن بدأت الأمور تتغير. ما زلنا في الأيام الأولى ، ولكن هناك المزيد والمزيد من الاتفاق بين وكالة ناسا حول الحاجة إلى التركيز بشكل أقل على النقل – “كيفية” الوصول إلى هناك – والمزيد على ما يجب القيام به عندما يصل رواد الفضاء إلى وجهاتهم. في الممارسة العملية.

قالت كاثي لودرس ، المهندسة التي تقود البحث البشري في وكالة ناسا: “إنه أمر مثير للغاية أننا بدأنا في إرساء الأسس لهذه القدرات الأساسية. لم يعد هذا حلما. لدينا خطوات ملموسة جدا جدا “.

في صباح يوم الأحد ، ركب تنين طاقم سبيس إكس رش بأمان في خليج المكسيك ، أعادت أربعة رواد فضاء إلى الأرض وأكملت أول مهمة تشغيلية لنظام مدار الأرض المنخفض الجديد التابع لوكالة ناسا. وهذا يحرر ناسا للتخطيط الكامل لما يفعله رواد الفضاء في المحطة وأفضل طريقة لدعم الشركات التي ترغب في ذلك نبني جيل جديد من المحطات التجارية.

علاوة على ذلك ، خطت وكالة ناسا خطوات كبيرة في الفضاء السحيق أيضًا. بعد قضاء عقد من الزمان ، بالإضافة إلى عشرات المليارات من الدولارات في تطوير مركبة أوريون الفضائية وصاروخ الإطلاق الفضائي ، من المقرر أن تجري هذه المركبات رحلة تجريبية في أوائل عام 2022. وفي أبريل ، قاد القادة قرار لاختيار سبيس اكس تعديل مركباته لهبوط البشر على القمر.

قرار الهبوط هذا له نتيجتان بارزتان. الأول هو أنه مع اختيارات الأجهزة النهائية ، يمكن لوكالة ناسا أن تبدأ في الدوران حول ما ستحققه على القمر – وفي النهاية على المريخ. والنتيجة الثانية لاختيار SpaceX هي أن لدى ناسا الآن الميزانية التي من المقرر أن تهبط في عام 2024 ، وكذلك التخطيط لخطة قمر تفوق الأحلام حتى بعيون واسعة. سيلينوفيلز.

يتم ترتيب النقل

طورت وكالة ناسا بنية أبولو – صاروخ ساتورن 5 كبير ، كبسولة أبولو ووحدة قمرية – في الستينيات لهزيمة الاتحاد السوفيتي حتى هبوط الإنسان على سطح القمر. كانت الخطة ناجحة ولكنها غير مستدامة من حيث التكلفة. في السبعينيات ، قامت ناسا بتصميم وبناء مكوك الفضاء لتوفير وصول قابل لإعادة الاستخدام وغير مكلف إلى الفضاء. وهكذا ، حقق برنامج المكوك نجاحًا متباينًا. في حين تبين أن المدرج الأكبر كان أداة متعددة الاستخدامات ، إلا أنه كان مكلفًا للغاية للطيران والصيانة ، بمتوسط ​​أكثر من مليار دولار لكل مهمة.

في عام 2003 ، بعد مكوك الفضاء كولومبيا الكوارث ، وكالة ناسا وواضعي السياسات الفضائية في واشنطن العاصمة بدأوا في التفكير بجدية فيما يلي. ومنذ ذلك الحين ، ظهر اتجاه واضح من البيت الأبيض والكونغرس: يجب على ناسا تطوير برنامج استكشاف القمر ، وفي النهاية المريخ ، مع البشر ، في بطريقة مستدامة. هذا هو التحدي التقني الكبير والكنز في نفس الوقت. لم يكن أي برنامج فضاء بشري تابع لوكالة ناسا مقتصدًا على الإطلاق.

مع هذا التفويض لإعادة البشر إلى الفضاء السحيق ، منذ أوائل العقد الأول من القرن الحالي ، كانت وكالة ناسا تدرس أنظمة النقل ومنح عقودًا لتطوير أجهزة فضائية جديدة. هذه الجهود تؤتي ثمارها أخيرًا. SpaceX و Boeing ، باستخدام عقود بسعر ثابت في برنامج الفريق التجاري سيجلب رواد فضاء مدار الأرض منخفض ، وبالنسبة للقمر ، تمتلك ناسا أيضًا بنيتها الأساسية. سيحضر أوريون وصاروخ الإطلاق الفضائي رواد الفضاء إلى مدار القمر ، وستهبطهم المركبة الفضائية على القمر.

تجدر الإشارة إلى أن اختيار Starship قد يزود ناسا أيضًا بنظام إطلاق غير ضروري لجلب رواد الفضاء من الأرض إلى القمر. تخطط SpaceX لـ Starship وصاروخها الثقيل للغاية لإطلاق البشر من الأرض.

بالطبع تبقى الأسئلة. بدأ برنامج الأطقم التجارية للتو ، ويجب على شركة Boeing إثبات جدوى مركبتها الفضائية Starliner. في الفضاء السحيق ، يجب على مقاولي Orion و SLS و Starship تنفيذ خطط التطوير الخاصة بهم وتسيير مركباتهم. ومع ذلك ، هذا يعني أن وكالة ناسا ستكون قادرة على إخبار الكونجرس وشركائها الدوليين والجمهور العام أن الوكالة تحرز تقدمًا.قد يكون النقل هو الخطوة الأولى الأساسية نحو التحقيق ، لكنه ليس كذلك. ال هدف.

وفقط عندما تحل مشكلة النقل ، يمكنك إجراء محادثة هادفة حول ما يجب القيام به عندما تصل إلى هناك. حان الوقت لمجتمع الفضاء لإجراء مثل هذه المناقشة. الاحتمالات لما صنعناه مثيرة للاهتمام.

توفير المساحة

اختارت ناسا سبيس إكس للتعاقد مع نظام الهبوط البشري الخاص بها في 16 أبريل ، مما منح الشركة 2.89 مليار دولار لتكاليف تطوير المركبة الفضائية ، واختبار تجريبي واحد بدون طاقم ، وهبوط طاقم واحد في وقت مبكر من عام 2024. يبدو أن هذا يمثل قيمة غير عادية.

بعد ثلاثة أيام ، المفتش العام لوكالة ناسا انشر تقريرًا والتي تضمنت تكلفة نظام الهبوط البشري لناسا من خلال هذا الهبوط الأول. وقدر التقرير أن وكالة ناسا ستنفق 17.3 مليار دولار لتطوير أول هبوط وهبوط بشري. لذلك ، مع منحها السعر الثابت لشركة SpaceX ، أنقذت وكالة ناسا اكثر من 14 مليار دولار من التكاليف المتوقعة للهبوط في أرتميس. في الواقع ، هذا يعني أن ناسا يمكنها حشر برنامج قمري في ميزانيتها الحالية بدلاً من الحاجة إلى مليارات الدولارات في الميزانيات السنوية من الكونجرس.

هذا التوفير في التكلفة ليس سوى الفائدة المحتملة لـ Starship. والثاني قدرة لا مثيل لها على نقل الشحنة إلى القمر. بعد التزود بالوقود في مدار أرضي منخفض ، يمكن لسفينة شحن تحمل النجوم قابلة لإعادة الاستخدام – أي أنها تطير إلى القمر وتفريغ حمولتها وتعود إلى الأرض – أن تحمل أكثر من 50 طنًا إلى القمر ، حسب التقديرات بواسطة الفيزيائي كيسي هاندمر. يمكن لمركبة فضائية قابلة للتلف ، والتي تهبط على القمر وبقيت ، أن تحمل أكثر من 200 طن إلى القمر.

مائتي طن! إذا كان من الصعب فهم مقدار الشحن ، ففكر في الوحدة القمرية المستخدمة في برنامج أبولو. ب تكوين “شاحنة” بالنسبة للبضائع فقط ، يقدر أن هذه المركبة يمكنها خفض حوالي 5 أطنان إلى سطح القمر. بحيث يكون للسفينة القدرة على جلب أكثر من 40 مرة للمادة إلى القمر ، لكل مهمة.

هذا شيء العلماء والمهندسون الذين يفكرون في التطور على القمر (والذين وضعوا تقارير مثل خارطة طريق لدراسة القمر) حلمت فقط من قبل. “هذا هو حقًا مفتاح الاستدامة” ، أوضح أحد أعضاء خارطة الطريق ، كلايف نيل ، وهو عالم قمري في جامعة نوتردام.

إذا كان برنامج المركبة الفضائية SpaceX يفي بوعده ، فلن تضطر ناسا بعد الآن إلى التفكير في المهمات القمرية القصيرة ، ولكنها ستكون قادرة على بناء المدن بحسن نية والسماح للنشاط التجاري بالازدهار.يمكن لتاليس ألانيا بناء قباب كبيرة والضغط على الموائل. يمكن لنوكيا بناء الخاصة بها شبكة LTE / 4G على القمر. قد يكون لدينا التعدين والتصنيع والسياحة الفضائية وأكثر من ذلك بكثير. لطالما كانت تكلفة نقل الأشخاص والمواد إلى القمر هي العامل المحدد لكل من هذه المشاريع.

الآن بعد أن اختارت وكالة ناسا أجهزتها ، قال نيل إن وكالة الفضاء والمجتمع الأوسع بحاجة إلى التفكير في أفضل طريقة لاستخدام نظام النقل الضخم هذا. وهو يعتقد أن الخطوة المهمة لناسا ستكون الالتزام ليس فقط “بزيارة” القمر ولكن لتبقى. وقال: “إن وجود سياسة تنص على التزام الولايات المتحدة بالبقاء البشري على القمر سيعطي الشركات التجارية الثقة للاستثمار”.

بالنسبة لوكالة ناسا ، لن يكون هذا الانتقال من بناء “القدرات” إلى النقل إلى العمليات الفعلية دائمًا سهلًا ، وقد يكون هذا صعبًا بشكل خاص لمركز مارشال لرحلات الفضاء في ألاباما ، الذي يرى دوره كـ “نقل” ضمن خلفية ناسا. لكن في نهاية المطاف ، ناسا منخرطة في التحقيق بدلاً من أنظمة النقل ، وسيؤدي تحليق العديد من المهام في الفضاء السحيق إلى فتح فرص جديدة للعمل الحكومي المهم.

على سبيل المثال ، مارشال هناك منشأة ضخمة– نظام التحكم البيئي ودعم الحياة – متخصص في دعم الحياة المتجددة. إذا كان البشر جادون في العيش على القمر ، أو البقاء على قيد الحياة في رحلات لمدة ستة أشهر إلى المريخ ، أو الاستقرار على المريخ نفسه ، فسيتعين علينا أن نتعلم كيف نعيش من الأرض. إعادة تدوير الهواء والماء والتخلص من النفايات وغير ذلك أمور ضرورية لهذا الغرض. ربما يمكن أن يركز مارشال بدرجة أقل على وصولنا إلى هناك وأكثر على إبقائنا على قيد الحياة بمجرد أن نصل إلى هناك.

هذا هو الشيء الأكثر فائدة ، على أي حال.