دسته‌ها
Uncategorized

پس از ایستگاه فضایی بین المللی، آینده سکونت در فضا چگونه خواهد بود؟


به‌مدت دو دهه‌ی گذشته، ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) تنها سکونتگاه خارج از زمین برای انسان بوده است. این ایستگاه از صدها فضانورد از ۱۸ کشور مختلف میزبانی کرده و به‌عنوان سکویی برای انجام آزمایش‌های علمی پیشگامانه‌ای به‌کاررفته است که درک ما از زیست‌شناسی انسانی، تغییر اقلیم و خود جهان را به‌طور بنیادین تغییر داده‌اند. ایستگاه فضایی بین‌المللی، آزمایشگاهی برای آزمون فناوری‌های آینده‌نگرانه همچون اندام تراشه و پایانه‌های ارتباطی کوانتومی بوده و صنعت پرجنب‌وجوش فضایی تجاری را از دل خود به‌وجود آورده است. این ایستگاه احتمالا بهترین چیزی است که تاکنون ساخته‌ایم؛ اما تمام چیزهای خوب ناگزیر پایانی دارند.

شنبه‌ی پیش‌رو با بیستمین سالگرد اقامت پیوسته‌ی انسان در ایستگاه فضایی بین‌المللی مصادف خواهد بود؛ اما بعید است که ایستگاه تا ۲۰ سال دیگر هم دوام آورد. تأمین بودجه‌ی ایستگاه فضایی قرار است در همین دهه به پایان رسد؛ هرچند تاریخ دقیق وقوع این امر هنوز مشخص نیست. ناسا و سازمان‌های همکار بین‌المللی‌اش، پشتیبانی از ایستگاه را تا سال ۲۰۲۴ تضمین کرده‌اند و برخی از حامیان در کنگره‌ی آمریکا طرفدار تمدید تأمین بودجه تا پایان سال ۲۰۲۸ هستند. آنچه بعدا در پی آن خواهد آمد، هنوز نامعلوم است؛ اما به احتمال زیاد ایستگاه در آینده اوراق و به‌جای آن از ایستگاه‌های فضایی تجاری متعلق به بخش خصوصی استفاده خواهد شد.

فیل مک‌آلیستر، مدیر واحد توسعه‌ی پروازهای فضایی تجاری در ناسا، ایستگاه فضایی بین‌المللی را نمایانگر انحصار دولت بر مقاصد فضایی می‌داند و می‌گوید اکنون زمان زمان مناسبی برای آغاز مهاجرت از آن و رو آوردن به بخش خصوصی است. به‌گفته‌ی مک‌آلیستر «اکنون زمان آن است که ناسا تصمیم‌گیری درباره‌ی تحقق اکتشافات فضای عمیق را آغاز کند و به کارآفرینان اجازه دهد پشت سر ما بیایند.»

ایستگاه فضایی بین‌المللی احتمالا بهترین چیزی است که تاکنون ساخته‌ایم؛ اما تمام چیزهای خوب ناگزیر پایانی دارند

درطول چند سال گذشته ناسا برای ایجاد علاقه‌ی تجاری به ایستگاه فضایی سخت درتلاش بوده است. سال گذشته این سازمان اعلام کرد که ISS برای کسب‌وکارها در بازار بورس سهام نزدک دردسترس است و دولت ترامپ ایده‌ی اعطای یارانه برای کمک به انتقال ایستگاه فضایی به بخش خصوصی را مطرح کرد. مقام‌های ناسا درصدد ساخت پایگاه‌های قمری و ارسال فضانوردان به مریخ هستند؛ اما وقتی این سازمان نزدیک به یک‌پنجم از بودجه‌ی سالانه‌اش را ناگزیر به روشن‌نگاه‌داشتن چراغ‌های ایستگاه اختصاص می‌دهد، تحقق اهداف یادشده دشوار خواهد بود. بااین‌حال، ناسا به یک سکوی تحقیقاتی سرنشین‌دار در مدار نزدیک زمین نیاز دارد تا فناوری‌هایی را بیازماید که انسان را در دیگر جهان‌ها زنده نگاه خواهند داشت. ناسا با سپردن وظیفه‌ی ساخت و راه‌اندازی ایستگاه‌های فضایی جدید به بخش خصوصی، می‌تواند تلاش‌هایش را بر ارسال انسان به فضای عمیق‌تر متمرکز کند.

مایکل سوفردینی، هم‌بنیان‌گذار و مدیرعامل «آکسیوم اسپیس»، شرکتی که قصد دارد نخستین ایستگاه فضایی تجاری جهان را بسازد، می‌گوید ناسا به‌خوبی به این حقیقت اذعان دارد که به‌منظور اکتشاف فضای فراتر از مدار نزدیک زمین، باید درآنجا سکویی برای آزمودن سامانه‌ها و کسب تجربه دراختیار داشته باشید. سوفردینی گفت:

دولت آمریکا همان ابتدا دریافت که برای انجام اکتشافات، توانایی تهیه‌ی ایستگاه فضایی بعدی را ندارد و به‌همین دلیل ما درحال ساخت نمونه‌ای هستیم که پس از بازنشستگی ایستگاه فضایی بین‌المللی، جایگزین آن شود.

ابتدای امسال، ناسا به آکسیوم اجازه داد تا یکی از ماژول‌های سرنشین‌دار خود را به ایستگاه فضایی بین‌المللی متصل کند و قراردادی ۱۴۰ میلیون دلاری برای تحقق این امر امضا کرد. برنامه‌ی آکسیوم، پرتاب نخستین ماژول خود به ایستگاه فضایی تا سال ۲۰۲۴ و گسترش آن از همان‌جا است. سوفردینی می‌گوید علاوه بر ماژول سکونت خدمه، آکسیوم درصدد افزودن دست‌کم دو ماژول دیگر است. یک ماژول به‌عنوان آزمایشگاه و مرکز تولید به‌کار خواهد رفت و ماژول دیگر رصدخانه‌ای سرتاسرنما مشابه با کاپولا در ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهد بود. شرکت قصد دارد هر سه ماژول خود را تا زمان بازنشستگی ISS که براساس  پیش‌بینی سوفردینی حوالی ۲۰۲۸ اتفاق خواهد افتاد، متصل به ایستگاه بگذارد. هرزمان جهان پایان عمر ایستگاه فضایی بین‌المللی را اعلام کند، سکونتگاه خصوصی آکسیوم خود را جدا خواهد کرد و به نخستین ایستگاه فضایی درحال پرواز خصوصی در جهان تبدیل خواهد شد.

ماژول های ایستگاه فضایی آکسیوم

تصویری هنری از ماژول‌های تجاری آکسیوم که به ایستگاه فضایی بین‌المللی متصل شده‌اند

از بیرون، طراحی ایستگاه فضایی آکسیوم با ماژول‌های استوانه‌ای شکلی که تقریبا ۱۵ متر قطر دارند، به‌طرز چشمگیر به ایستگاه فضایی بین‌المللی شباهت دارد. دلیل این امر به‌گفته‌ی سوفردینی، بهره‌مندی از آشنایی صنعت فضا با ISS است. شرکت هوافضای اروپایی «تالس آلنیا اسپیس»، یکی از پیمانکاران اصلی آکسیوم، تقریبا نیمی از ماژول‌های ایستگاه فضایی را نیز ساخته است. ایستگاه آکسیوم همچنین با ‌اندازه‌ی وسایل نقلیه‌ی کنونی هماهنگی دارد؛ اما با از راه رسیدن فضاپیماهای بزرگ‌تر نظیر استارشیپ اسپیس ایکس، ساخت ایستگاه‌های فضایی بزرگ‌تر امکان‌پذیر می‌شود. به‌عنوان مثال، سوفردینی می‌گوید آکسیوم درحال بررسی ایده‌ی استفاده از ماژول‌های بادشدنی در آینده است. این ایده به طرح مفهومی ترنس‌هاب ناسا شباهت دارد؛ ماژولی بادشدنی که این سازمان در دهه‌ی ۱۹۹۰ توسعه داد و بعدا به‌دست کنگره لغو شد. ماژول‌های آکسیوم ممکن است کروی یا چنبره‌ای باشند و قطر هرکدام احتمالا سه برابر بزرگ‌تر از نمونه‌های سخت‌پوست مرسوم خواهد بود.

سوفردینی انتظار دارد ایستگاه آکسیوم همانند ISS برای طیف متنوعی از مشتریان کاربردی باشد. این ایستگاه به‌عنوان سکویی تحقیقاتی برای سازمان‌های فضایی دولتی و شرکت‌های خصوصی به‌کارخواهد رفت و مقصدی برای موج نخست گردشگران فضایی نیز خواهد بود. به‌همین دلیل، آکسیوم فضای داخلی ایستگاه را بسیار لوکس‌تر از سکونتگاه‌های ساده‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی طراحی کرده است. فیلیپ استارک، طراح داخلی مشهور، دکور ماژول خدمه را طرح‌ریزی و آن را با دیوارهای روکش‌دار مجلل، پنجره‌های سرتاسرنما و LED-های تغییررنگ‌دهنده همراه کرده است. اما آکسیوم به‌منظور برپاکردن کسب‌وکار گردشگری فضایی خود، درانتظار رسیدن به مدار نیست. این شرکت با اسپیس ایکس قرارداد بسته است تا اندکی پس از راه‌اندازی درگاه اتصال به‌دست ناسا، چهار فضانورد خصوصی را (که یکی از آن‌ها تام کروز است)، تا پایان سال آینده به ایستگاه فضایی بین‌المللی بفرستد.

ایده‌ی ایستگاه‌های فضایی تجاری تقریبا به‌اندازه خود عصر فضا قدمت دارد

این برنامه‌ای بلندپروازانه برای چنین شرکت کوچکی محسوب می‌شود. آکسیوم کمتر از ۱۰۰ کارمند دارد؛ اما تجربه، این اندازه‌ی کوچک را جبران می‌کند. سوفردینی پیش از بنیان‌گذاری آکسیوم، به‌مدت یک دهه مدیریت برنامه‌ی ایستگاه فضایی بین‌المللی را در ناسا برعهده داشت. او می‌گوید تجربه‌اش به موفقیت آکسیوم در بازاری که رقبا شکست می‌خورند، کمک خواهد کرد. همچنین برنامه‌های فراوانی برای ایستگاه‌های فضایی خصوصی وجود داشته است که هرگز به‌بار ننشستند.

ایده‌ی ایستگاه‌های فضایی تجاری تقریبا به‌اندازه خود عصر فضا قدمت دارد. سال‌ها پیش از آنکه باز آلدرین و نیل آرمسترانگ گام بزرگشان را بردارند، هتلداران و پیمانکاران دفاعی درحال برنامه‌ریزی برای ساخت هتل‌های مجلل مداری و ایستگاه‌های فضایی صدنفره بودند. در دهه‌ی ۱۹۶۰، به‌نظر می‌آمد که چشم‌انداز اکوسیستم‌هایی شلوغ از انسان‌های درحال زندگی و کار در مدار، تنها تا چند دهه‌ی بعد محقق خواهد شد؛ اما سپس معلوم شد که ساخت ایستگاه‌های فضایی بزرگ، دشوارتر و گران‌تر از تصور هرکس است.

پیش از آنکه ایده‌ی ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی اصلا به ذهن ناسا خطور کند، این سازمان سکونت فراتر از زمین را با اسکای‌لب آزمایش کرد؛ ایستگاهی که در یک زمان می‌توانست برای هفته‌ها از حداکثر سه فضانورد پشتیبانی کند. در دیگر سوی پرده‌ی آهنین، روسیه مجموعه‌ای از ایستگاه‌های فضایی کوچک (اول سالیوت و سپس میر) را ساخت. اقامتگاه‌های فرازمینی هرچند شروع خوبی داشتند، با «ایستگاه فضایی وی» بسیار متفاوت بودند؛ سکونتگاهی چرخان در مدار که استنلی کوبریک در شاهکار خود به‌نام «۲۰۰۱: ادیسه فضایی» به‌تصویر کشید.

اسکای‌لب ناسا پیش از آنکه در تابستان ۱۹۷۹ در جو زمین سوزانده شود، از تنها سه خدمه پشتیبانی می‌کرد. هرچیز در مدار درنهایت به سمت زمین سقوط می‌کند و اسکای‌لب بدون شاتل فضایی که نخستین پروازش را تا سال ۱۹۸۱ انجام نداد، هیچ راهی برای حفظ ارتفاع خود در مدار نداشت. بااین‌حال، ناسا از ایده‌ی ایستگاه فضایی دست نکشید. سال بعد، این سازمان نیروی ویژه‌ی ایستگاه فضایی را راه‌اندازی کرد تا کار طراحی روی نسل بعدی پایگاه مداری خود به‌نام فریدوم (آزادی) را آغاز کند. این ایستگاه قرار بود در یک زمان حداکثر از ۸ فضانورد پشتیبانی کند و درهمکاری با کانادا، ژاپن و چندین کشور اروپایی ساخته شود. پایگاه فریدوم به‌طرز چشمگیری به آنچه بعدا ایستگاه فضایی بین‌المللی نام گرفت، شباهت داشت؛ درواقع، ناسا می‌گوید تقریبا ۷۵ درصد از طراحی‌های سخت‌افزاری برای ایستگاه فضایی بین‌المللی دراصل متعلق به فریدوم بود.

ازهمان ابتدا، فریدوم به‌عنوان سکوی پرش برای تجاری‌سازی مدار نزدیک زمین مفهوم‌سازی شد. در یادداشتی از سال ۱۹۸۲، جیم بگز، مدیر وقت ناسا می‌نویسد «کاملا متقاعد شده که ایستگاه فضایی، گام جسورانه‌ی بعدی در فضا است و بخشی حیاتی از برنامه‌ی بلندمدت ما برای بهره‌مندی از مزایای تجاری و علمی کامل فضا محسوب می‌شود.» اما فریدوم این هدف را تحقق نبخشید. پس از یک دهه تلاش، مهندسان ناسا میلیاردها دلار هدر داده و هنوز بر سر انتخاب طراحی برای ایستگاه فضایی به توافق نرسیده بودند. کنگره‌ی آمریکا درصدد کنارگذاشتن پروژه برآمد؛ اما در سال ۱۹۹۳، برنامه‌ی ایستگاه فضایی ناسا با تنها یک رای از لغو کامل نجات یافت.

پاسخ دولت کلینتون به مشکل، کنارگذاشتن فریدوم و پیگیری ایستگاه فضایی درهمکاری با ائتلافی بزرگ‌تر از دیگر کشورها به‌منظور کاهش هزینه‌ها بود. در آن زمان، جنگ سرد به پایان رسیده و فضای سیاسی مطلوبی برای همکاری بر سر چنین نماد قدرتمندی از همکاری بین‌المللی شکل گرفته بود. روسیه به‌سرعت با ایده موافقت کرد و برنامه‌هایش برای ایستگاه فضایی ملی اختصاصی به‌نام میر ۲ را کنار گذاشت. اروپا و ژاپن نیز به پروژه پیوستند و پس از دهه‌ها حرکت آهسته به سمت ایستگاه فضایی در مقیاس بزرگ، نخستین قطعه از ISS در نوامبر ۱۹۹۸ پرتاب شد. کمتر از دو سال بعد، ایستگاه از نخستین ساکنانش میزبانی کرد.

تقریبا به‌محض آنکه ناسا توجه به ایستگاه فضایی را به‌طور جدی آغاز کرد، بخش خصوصی به‌جستجوی راه‌هایی برای مشارکت پرداخت. در ۱۹۸۲، یک مهندس سابق ناسا شرکتی به‌نام «اسپیس اینداستریز» را راه‌اندازی و به‌سرعت تفاهم‌نامه‌ای را برای ساخت یک ایستگاه فضایی بدون سرنشین با این سازمان امضا کرد. اما پس از آنکه شرکت در یافتن شمار کافی از مشتریان به‌مشکل برخورد و یارانه‌های دولتی برای پروژه نیز محقق نشد، برنامه‌ها برای این ایستگاه فضایی فروپاشید.

هتلداران نیز درحال توجه به سکونتگاه‌های فضایی بودند. پس از مطرح‌شدن ایده‌هایی برای هتل‌های مداری و دروازه‌های قمری در کنفرانس‌های فضایی در اواخر دهه‌ی ۱۹۶۰، طراحان هتل‌های هیلتون رویاهای این شرکت برای ساخت ایستگاه فضایی تا پیش از هزاره‌ی جدید را با برنامه‌ی استقرار سکونتگاه مداری چرخان بزرگی احیا کردند که از بوسترهای مصرف‌شده‌ی شاتل‌های فضایی ساخته می‌شد. این ایده، اسپیس آیلندز (جزایر فضایی) نام داشت؛ اما به‌نظر نمی‌آید از مرحله‌ی طرح مفهومی فراتر رفته باشد. چند سال بعد، رابرت بیگلو، مالک شرکت «باجت سوئیت هتلز» و از غول‌های صنعت هتلداری نیز  قصد خود برای ساخت ایستگاهی فضایی در مدار را اعلام کرد. بیگلو تا آنجا پیش رفت که توانست ماژولی بادشدنی را در سال ۲۰۱۶ برای آزمایش‌ها به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب کند؛ اما ابتدای امسال، «بیگلو آئرواسپیس»، شرکت فضایی او کل کارکنانش را تعدیل کرد.

مک‌آلیستر می‌گوید «۲۰ سال پیش، ما تجربه‌ی زیادی از زندگی و کار در ریزگرانش نداشتیم. وقتی صحبت درباره‌ی ایستگاه فضایی تجاری را شروع کردیم، فعالیت اقتصادی چندانی در مدار نزدیک زمین وجود نداشت. هیچ‌کس واقعا نمی‌دانست چه نوع بازارهایی به‌وجود خواهد آمد؛ چه رسد به اینکه بدانیم کدام‌یک سود‌آور خواهد بود. تصور می‌کنم احتمالا قدری از بازی جلوتر بودیم.»

تصویر هنری از ایستگاه فضایی چرخان

ساخت ایستگاه‌های فضایی چرخانی که گرانش مصنوعی دارند، احتمالا در آینده امکان‌پذیر خواهد شد

سوفردینی خوش‌بین است که آکسیوم بتواند در جایی که دیگران شکست خورده‌اند، موفق شود. وی می‌گوید تجربه‌اش در مدیریت برنامه‌ی ISS، او را با تمام فرصت‌هایی آشنا کرده است که با بهره‌گیری از آن‌ها می‌توان هزینه‌های ساخت و راه‌اندازی یک پایگاه مداری را به‌طرز چشمگیر کاهش داد. به‌عنوان مثال، تقریبا هرچیز که در ایستگاه فضایی بین‌المللی ساخته می‌شود، قطعه‌ای واجد شرایط فضا است؛ بدین معنا که باید به مجموعه‌ای از استانداردهای مهندسی و نتایج سختگیرانه در آزمایش‌ها دست یابد تا عملکرد مناسب آن در مدار تضمین شود. اما سوفردینی می‌گوید در بسیاری از موارد، به‌خصوص درون ماژول‌های دارای فشار ISS، استفاده از تجهیزات واجد شرایط فضا ضروری نیست و نمونه‌های آماده‌ی تجاری به‌خوبی در آن‌ها کار می‌کنند. به‌گفته‌ی او «همیشه مجبور نیستید پنکه‌ی مخصوص فضا بخرید. ایستگاه فضایی بین‌المللی به ما آموخت انجام چه کارهایی ضروری نیست.»

آکسیوم همچنین این فرصت را دارد که بتواند از مزیت اتصال به ISS به‌عنوان نقطه‌ی آغاز بهره ببرد؛ امتیازی که تا پیش از اهدای یکی از درگاه‌های اتصال ایستگاه دردسترس نبود. این فرصت به آکسیوم امکان می‌دهد ایستگاه فضایی‌اش را به‌جای ساخت یک‌باره، به تدریج و قطعه به قطعه بسازد. درحقیقت، این شرکت پیش از آنکه ایستگاهش آماده‌ی قطع اتصال از ISS نباشد، ماژول نیرو خود را به مدار پرتاب نخواهد کرد. تا آن زمان، ایستگاه آکسیوم برای نیرورسانی به سامانه‌های پشتیبانی حیات خود به ISS اتکا خواهد کرد. این امر برخی از خطرهای آزمودن ماژول‌های جدید را ازبین می‌برد و همچنین به شرکت امکان می‌دهد پیش از آنکه ایستگاهی مستقل داشته باشد، با ارسال فضانوردان و محموله به ماژول خود به کسب درآمد بپردازد و هزینه‌های درخورتوجه ساخت ایستگاه را راحت‌تر تأمین کند.

کاریسا کریستنسن، مدیرعامل شرکت مشاوره‌ی فضایی «برایس اسپیس اند تکنولوژی» می‌گوید‌ «این بزرگی سرمایه به‌علاوه‌ی عدم‌قطعیت بازار است که ساخت و راه‌اندازی ایستگاه فضایی را بسیار چالش‌برانگیز می‌کند؛ اما آکسیوم با تیمی که ساخته، پشتیبانی مالی و تجربه‌ای که دارد، درموقعیت بسیار خوبی است.»

در آینده مدار نزدیک زمین مملو از ایستگاه‌هایی فضایی خواهد شد که اغلبشان بسیار بزرگ‌تر از ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهند بود

آکسیوم ممکن است نخستین شرکت سازنده‌ی ایستگاه فضایی تجاری باشد که ساخته‌ی خود را به مدار می‌رساند؛ اما بعید است آخرین شرکت باشد. جف بزوس، مدیرعامل آمازون گفته است بلو ارجین را با هدف پی‌ریزی اقتصادی فضایی بنیان گذاشته است که به میلیون‌ها نفر امکان می‌دهد فراتر از زمین به انجام زندگی و کار بپردازند. ابتدای امسال، بلو ارجین موقعیت شغلی جدیدی را برای سرپرستی زیستگاه مداری ایجاد کرد که نشان‌دهنده‌ی جدیت این شرکت درباره‌ی ساخت ایستگاه فضایی در مدار نزدیک زمین است.  همچنین، پس از ISS، کماکان ایستگاه‌های فضایی دولتی وجود خواهند داشت. چین تاکنون دو ایستگاه کوچک به‌نام تیانگونگ ۱ و ۲ را پرتاب کرده است تا سخت‌افزاری را آزمایش کند که سازمان فضایی این کشور از آن برای ساخت ایستگاهی بزرگ‌تر در دهه‌ی جاری استفاده خواهد کرد.

در آینده، سوفردینی تصور می‌کند که مدار نزدیک زمین مملو از ایستگاه‌هایی فضایی خواهد شد که اغلبشان بسیار بزرگ‌تر از ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهند بود. پس از آنکه آکسیوم نخستین ایستگاهش را بسازد، گام‌های بعدی شامل ساخت ایستگاه‌های سفارشی برای شرکت‌هایی خواهد بود که می‌خواهند محصولات خود را در مدار تولید کنند. در ۵۰ سال آینده، سوفردینی امیدوار است که آکسیوم، ایستگاه فضایی چرخان بزرگی با پارک، مدرسه و مراکز خرید داشته باشد تا نه‌تنها از فضانوردان حرفه‌ای، بلکه خانواده‌هایشان نیز میزبانی کند.

سوفردینی ایستگاه چرخانی را تجسم می‌کند که گرانش مصنوعی را در حلقه‌ای بیرونی ایجاد می‌کند و قطب غیرچرخانی در مرکز دارد که برای پژوهش‌های ریزگرانش استفاده می‌شود. کنترل این نوع ایستگاه هنوز با چالش‌های مهندسی چشمگیری همراه است که باید درآینده بر آن‌ها غلبه کرد. به‌منظور انتقال حجم عظیم از مواد به مدار، هزینه‌ی دسترسی به فضا نیز باید به‌نحو درخورتوجه کاهش یابد. از نگاه سوفردینی، اگر بخواهیم حضور انسان را در منظومه‌ی شمسی گسترش دهیم، جهان باید با انواع معضلات یادشده مواجه شود. او می‌گوید:

تکامل از اکتشاف به سکونت، اتفاقی است که باید برای انسان رخ دهد تا گام بزرگ بعدی را بردارد و به‌طور دائم خارج از سیاره زندگی کند. این چشم‌انداز بلندمدت کاری است که انجام می‌دهیم.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *