شاید وقت خداحافظی با فضانوردان فرا رسیده

به گزارش ایسنا، برنامه آرتمیس ناسا برای ایجاد یک حضور دائمی انسانی از سوی ایالات متحده بر ماه تاکنون ۹۳ میلیارد دلار برای مالیات‌دهندگان آمریکایی هزینه داشته و در زمان انتشار این مطلب، تنها یک پرواز بدون سرنشین به دور ماه را به ‌عنوان دستاورد در کارنامه دارد. با وجود این، اکنون قرار است کپسول فضایی اوریون با چهار سرنشین درون آن، دست‌کم از ماه مارس سال جاری بر فراز موشک سامانه پرتاب فضایی پرتاب شود.

به نقل از نیواطلس، با این حال، افزون بر تاخیر در پرتاب، افزایش هزینه‌ها و پرسش‌هایی درباره صرفه اقتصادی پایه‌ای سامانه پرتاب فضایی، درخواست‌هایی مطرح شده است که سرنشینان آرتمیس ۲ حذف شوند، زیرا فضاپیمای اوریون به اندازه کافی آزمایش‌ نشده و آشکارا برای اینکه فضانوردان سوار آن شوند، خطرناک است.

پس از بازگشت ماموریت آرتمیس ۱ در سال ۲۰۲۲، مهندسان ناسا دریافتند که سپر حرارتی کپسول به ‌طور یکنواخت نسوخته است. در عوض، قطعات کوچکی از پلیمر محافظ جدا شده بودند. یک بررسی رسمی از سوی دفتر بازرسی کل ناسا (OIG) اعلام کرد که مشکلات سپر حرارتی خطرات قابل توجهی برای ایمنی سرنشینان آرتمیس ۲ ایجاد می‌کند.

نگرانی این است که سپر به اندازه کافی کارآمد نیست و بازگشت آرتمیس ۲ با سرعت ۴۰ هزار کیلومتر در ساعت می‌تواند هنگام برخورد با جو زمین باعث از کار افتادن فاجعه‌بار سپر شود، یا آوارهایی پرتاب کند که به فضاپیما آسیب بزند. اگر این برای نگرانی کافی نیست، باید بدانید که سامانه پشتیبانی حیات هرگز در پرواز آزمایش نشده است. این موارد و مشکلات دیگر باعث شده برخی فضانوردان سابق، مقام‌های ناسا و دیگر منتقدان خواستار آن شوند که آرتمیس ۲ بدون فضانورد پرواز کند تا سپر و سامانه‌های پشتیبانی حیات به ‌درستی در فضا آزمایش شوند.

سرنوشت آرتمیس ۲ هنوز مشخص نیست، اما این موضوع ایده جالبی را مطرح می‌کند. اگر فضانوردان را از فضاپیما خارج کنیم، چرا دوباره آن‌ها را برگردانیم؟ اصلا چرا به فضانورد نیاز داریم؟

وقتی در اواخر دهه ۱۹۴۰ طرح‌های جدی برای فتح فضا توسط افرادی مانند ورنر فون براون ترسیم شد، پرسش درباره حضور فضانوردان، پاسخ ساده و آشکاری داشت: البته که حضور آنها لازم است.

در حالی که آلمانی‌ها در سال ۱۹۴۲ نشان دادند می‌توان موشک به فضا پرتاب کرد و دانشمندان برنامه ارسال ماهواره به مدار را داشتند، مورد اول صرفا مسئله بالستیک بود و مورد دوم به‌عنوان بسته‌های ابزاری ساده و مصرفی دیده می‌شد که بیش از چند روز دوام نمی‌آوردند.

برای سفر واقعی فضایی، به فضانوردان نیاز بود. چرا؟ پاسخ به یک لوله شیشه‌ای کمی بزرگ‌تر از انگشت شست دست برمی‌گردد. الکترونیک در دهه ۱۹۴۰ بر پایه لامپ‌های رادیویی یا همان لوله‌های خلأ بود. این‌ها اساسا همان کاری را انجام می‌دهند که ترانزیستورهای مدرن انجام می‌دهند. اما به‌جای آنکه میکروسکوپی و درون یک تراشه تعبیه شوند، این لامپ‌ها رشته‌های گداخته درون خلأ و شیشه بودند که چندین سانتیمتر طول داشتند.

این لامپ‌های شیشه‌ای هرکدام صدها وات برق مصرف می‌کردند و گرمای اتلافی زیادی تولید می‌کردند. برای آنکه از کار نیفتند، باید با فاصله زیاد از هم قرار می‌گرفتند و گردش هوای فراوانی برای خنک شدن داشتند. البته این هم چندان اهمیتی نداشت. باز هم از کار می‌افتادند. اوضاع آن‌قدر بد بود که روشن نگه داشتن رایانه‌های اولیه به اندازه‌ای که بتوانند یک مسئله را حل کنند، خود کاری طاقت‌فرسا بود.

این بدان معنا بود که اگر می‌خواستید در فضاپیما یا ایستگاه فضایی‌تان تجهیزات الکترونیکی داشته باشید، به ارتشی کوچک از متخصص‌ها نیاز داشتید تا تجهیزات را زیر نظر بگیرند و لامپ‌ها را با نظمی خسته‌کننده تعویض کنند.

همین داستان در سراسر طیف فنی گسترده بود. به خلبانانی برای هدایت موشک‌ها نیاز داشتید، مهندسانی برای نگهداری موتورهای موشک و نیروگاه‌های خورشیدی که با بخار جیوه کار می‌کردند، کارگرانی برای جابه‌جایی بار و پهلو دادن شاتل‌ها با طناب مانند کارگران اسکله فضایی، کارگران بیشتری برای برچیدن موشک‌های مصرف‌شده و استفاده از مواد آن‌ها، حتی کارگران بیشتری برای سرهم‌کردن این مواد در ایستگاه‌های فضایی و فضاپیماهای ماه یا مریخ.

افزون بر این، چشم انسان بسیار بهتر از هر دوربینی بود، منطق انسانی در تصمیم‌گیری لحظه‌ای حیاتی بود و انسان‌ها نه ‌تنها در محاسبات سریع از رایانه‌های اولیه بهتر بودند، بلکه بسیار سبک‌تر بودند و حفظشان آسان‌تر بود. پس چرا به فضانورد نیاز داشتیم؟ زیرا جایگزینی وجود نداشت.

اما این وضعیت چندان دوام نیاورد. در واقع، تقریبا تا زمانی که نخستین انسان‌ها به فضا پرتاب شدند، این نیاز از میان رفته بود. زمانی که موشک‌های V-۲ آلمانی از جو خارج شدند، تقریبا به مرزهای نظری موشک‌های شیمیایی رسیده بودند. افزایش کارایی بیشتر مسئله مقیاس و ساده‌سازی طراحی برای کاهش وزن بود.

به‌طور خلاصه، محموله‌های مداری باید تا حد امکان کوچک نگه داشته می‌شدند تا موشک‌های آن زمان بتوانند آن‌ها را حمل کنند. در پاسخ، دانشمندان و مهندسان راه‌هایی یافتند تا ماشین‌ها کارهایی را انجام دهند که انسان انجام می‌دهد. الکترونیک حالت جامد و کوچک‌سازی شد، رایانه‌ها با ‌سرعت شگفت‌انگیزی فشرده و پیشرفته شدند، فضاپیماها خودران شدند، اجزایی که روی زمین ساخته می‌شدند به ‌صورت خودکار برای ساخت ایستگاه‌ها پهلو می‌گرفتند، پنل‌های خورشیدی جای دیگ‌های بخار جیوه‌ای را گرفتند و دوربین‌ها و حسگرها حساس‌تر و مقاوم‌تر شدند.

تا زمانی که رقابت فضایی در دهه ۱۹۶۰ جریان داشت، رقابتی عجیب و در عین حال وابسته میان ماموریت‌های انسانی و رباتیک شکل گرفته بود. علاقه‌مندان فضا مشتاق بودند فضانوردان را ببینند که دلیرانه پیش می‌روند. از سوی دیگر، ماموریت‌های بدون سرنشین به‌عنوان پیشاهنگ برای شناخت محیط فضا، آزمایش فناوری‌های جدید، شناسایی ماه و سیارات و حتی پاسخ به پرسش‌های پایه‌ای مانند اینکه آیا سطح ماه جامد است یا دریایی بی‌پایان از غبار نرم است، مورد استقبال بودند.

متأسفانه برای حامیان فضانوردان، این ربات‌ها سریع‌تر از آنچه انتظار می‌رفت، پیشرفت می‌کردند. تا زمانی که برنامه آپولو در سال ۱۹۷۲ پایان یافت و شرکت فضایی اسکای‌لب آماده پرتاب شد، بسیاری از دلایل فرستادن انسان به فضا از میان رفته بود. فضاپیماها نیازی به هدایت یا مراقبت نداشتند. رایانه‌ها می‌توانستند صدها میلیون مایل دورتر از زمین به ‌تنهایی کار کنند. فضاپیماها می‌توانستند بر سیارات دیگر فرود بیایند، مریخ‌نورد مستقر کنند، اندازه‌گیری انجام دهند و حتی تحلیل شیمیایی کنند.

از یک منظر، برنامه فضایی درست در اوج موفقیتش به بن‌بست رسید. فرود تاریخی بر ماه دروازه‌های «فضا» را نگشود، بلکه عملا پرونده جاه‌طلبی‌های بلندپروازانه‌تر را برای آمریکا بست؛ ماموریت سرنشین‌دار برای مریخ کنار گذاشته شد و پس از شکست شوروی در رقابت رسیدن به ماه، مسکو نیز قید سفرهای دوردست را زد و به فعالیت در مدار پایین زمین و راه‌اندازی ایستگاه‌های فضایی کوچک بسنده کرد. کاوشگرهای رباتیک به‌طور فزاینده‌ای همه‌کاره و موفق شدند و در نهایت از همه سیارات منظومه شمسی و همچنین تعدادی از قمرها، دنباله‌دارها و سیارک‌ها بازدید کردند.

با اینکه از سال ۱۹۶۱ تاکنون حدود ۴۱۵ ماموریت سرنشین‌دار انجام شده، تنها ۹ مورد از آن‌ها به ماه سفر کرده‌اند و هیچ‌کدام فراتر نرفته‌اند. در همین حال، ۱۴۶ ماموریت رباتیک به ماه و ۱۵۴ ماموریت دیگر به اعماق دورتر از آن رفته‌اند و پنج ماموریت راهی فضای میان‌ستاره‌ای شده‌اند و هرگز بازنمی‌گردند. مهم‌تر اینکه، ماموریت‌های رباتیک در مقایسه با ماموریت‌های دارای فضانورد بسیار موفق بوده‌اند. همچنین بسیار ارزان‌تر بوده‌اند.

نمونه بارز آن، ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) است. سهم هزینه ایالات متحده به ‌تنهایی ۱۰ برابر مجموع هزینه‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب، مدارگرد کاسینی-هویگنس زحل، مریخ‌نورد استقامت و وویجرهای ۱ و ۲ است. بدتر اینکه، بازده علمی ماموریت‌های رباتیک بسیار بیشتر از ایستگاه فضایی بین‌المللی بوده است؛ ایستگاهی که دستاوردهای اصلی‌اش در مهندسی ایستگاه فضایی و پزشکی فضایی خلاصه شده است.

به بیان دیگر، ما یک ایستگاه فضایی ساختیم و فضانوردان را در آن مستقر کردیم تا یاد بگیریم چگونه ایستگاه فضایی بسازیم و فضانوردان را در آن مستقر کنیم. این مسئله‌ای مهم برای پروژه‌ای است که برای پرتاب ماموریت‌های اعماق فضا، پژوهش در ریزگرانش و تولید در فضا در نظر گرفته شده بود، اما عمدتا به دلیل حضور خود فضانوردان، برای هیچ‌یک از این اهداف مناسب از آب در نیامد. در مورد هدف دیگر آن، یعنی بهبود روابط شرق و غرب؟ آن هم آن‌طور که برنامه‌ریزی شده بود، پیش نرفت.

صادقانه بگوییم، دلایل اولیه برای لزوم حضور فضانوردان تا حد زیادی از میان رفته‌اند. ماهواره‌ها، سامانه‌های رباتیک و روش‌های مدرن ملاقات مداری، نیاز به انسان را برای بیشتر وظایف حتی در مدار پایین زمین از بین برده‌اند. به‌طور طنزآمیز، تنها جایی که واقعاً به انسان نیاز است، ساخت ایستگاه‌های فضایی پیچیده‌ای مانند ایستگاه فضایی بین‌المللی است. حتی در بخش هم نسل جدید ایستگاه‌های کوچک‌تر تا حد زیادی خودگستر هستند.

درست است که فضانوردان نخستین ایستگاه فضایی آمریکا، اسکای‌لب، را به‌صورت قهرمانانه نجات دادند، زمانی که یکی از پنل‌های خورشیدی و بخشی از عایق حرارتی هنگام پرتاب جدا شد؛ اما اگر اصلا ایستگاه فضایی پرتاب نمی‌کردید، نیازی هم به ماموریت نجات نبود.

این معمولا وضعیت مقایسه پرواز فضایی انسانی و رباتیک است. ماموریت‌های رباتیک ارزان‌ترند، می‌توان آن‌ها را با محدودیت‌های فناوری فعلی تطبیق داد و سطح خطر به ‌مراتب پایین‌تری دارند. اگر ماموریت سرنشین‌دار شکست بخورد، فاجعه است. اگر ماموریت رباتیک شکست بخورد، صرفا زیان مالی است.

در واقع، تقریباً همه ماموریت‌های رباتیک به ‌صورت یک ‌طرفه برنامه‌ریزی می‌شوند. کسی اهمیتی نمی‌دهد که نیوهورایزنز پس از عبور تاریخی‌اش از پلوتو هرگز زمین را نبیند. اگر نیل آرمسترانگ و باز آلدرین هرگز از ماه بازنمی‌گشتند، سوگواری جهانی رخ می‌داد و این ما را به این واقعیت می‌رساند که انسان‌ها نگهداری بسیار پرهزینه‌ای دارند و به پشتیبانی لجستیکی فوق‌العاده گران نیاز دارند.

یکی از مواردی که طی ۷۵ سال گذشته آموخته‌ایم، این است که فضا بسیار خصمانه‌تر از آن چیزی است که در ابتدا تصور می‌شد. در دهه ۱۹۵۰، زندگی در فضا چندان بدتر از زندگی در زیردریایی دیده نمی‌شد. اگر می‌توانستید دما را تنظیم و هوای قابل تنفس حفظ کنید، کافی بود. اکنون می‌دانیم فضا مجموعه‌ای از خطرات دارد، از جمله تابش سخت، اثرات بی‌وزنی حتی در سطح مولکولی و بسیاری خطرات دیگر که هنوز به ‌طور کامل درک نشده‌اند و می‌توانند آثار بلندمدت جدی داشته باشند.

علاوه بر این، انسان‌ها به تجهیزات پشتیبانی زیادی نیاز دارند. افزون بر هوا، به آب، امکانات بهداشتی، حفاظت در برابر تابش، تجهیزات ورزشی، مراقبت پزشکی و مقدار معقولی حریم خصوصی نیاز دارند. لازم به ذکر نیست که امکانات شست‌وشو نیز از موارد مورد نیازی است که ایستگاه فضایی هرگز نداشته و بنابراین آنجا کمی کثیف است. اگر فضاپیماهای چرخان یا بخش‌هایی برای ایجاد گرانش مصنوعی در ماموریت‌های اعماق فضا را هم اضافه کنید، با حجم عظیمی از ماشین‌آلات و تدارکات روبه‌رو هستید.

با این حال، برنامه‌هایی برای بازگرداندن انسان به ماه، سپس مریخ و بعد فراتر وجود دارد. پرسش این است، چرا؟

انسان‌ها همواره برای جاه‌طلبی‌هایشان فداکاری‌های باورنکردنی کرده‌اند. فتح اورست پیش از آنکه سر ادموند هیلاری و تنزینگ نورگای بر قله قدم بگذارند، جان ۱۳ نفر را گرفت. ۱۸ نفر دیگر پیش از آنکه قطب جنوب توسط اکتشاف روآلد آمونسن فتح شود، جان باختند. و این فهرست ادامه دارد.

مردم همچنین برای دستیابی به منافع بزرگ، مسافت‌های طولانی را طی کرده و سختی‌های فراوان را تحمل کرده‌اند. آن‌ها در سرزمین‌های جدید ساکن شده‌اند. بیابان‌ها را به زمین‌های کشاورزی حاصلخیز تبدیل کرده‌اند. به‌دنبال مواد معدنی ارزشمند رفته‌اند. به دریا زده‌اند برای کسب ثروت‌های بزرگ یا حتی ماهی و اغلب باز نگشته‌اند.

اما نکته کلیدی این است که جوامع خردمند هزینه‌ها را در برابر منافع می‌سنجند.

یک گزینه این است که از خیابان عبور کنید تا شمش طلا بردارید. گزینه دیگر این است که میلیاردها دلار خرج کنید تا یک لشکرکشی عظیم راه بیندازید، با مخاطرات بزرگ بجنگید و هزاران کشته بدهید تا یک موش مرده جمع‌آوری کنید. در هر مورد، همان‌طور که می‌گویند، بازی باید ارزش جایزه را داشته باشد.

مشکل پرواز فضایی انسانی این است که فوق‌العاده گران و خطرناک است، بنابراین جایزه باید همه این‌ها را توجیه کند. وقتی نیل آرمسترانگ و باز آلدرین در سال ۱۹۶۹ بر ماه قدم گذاشتند، ایالات متحده معادل هزینه یک جنگ کوچک خرج کرد و ۱۰ فضانورد را از دست داد. برآورد شده بود که آرمسترانگ، آلدرین و مایکل کالینز تنها ۵۰ درصد شانس بازگشت زنده به زمین را دارند. با این حال، چون برنامه آپولو به‌عنوان نبردی بزرگ در جنگ سرد دیده می‌شد، همه این‌ها ارزشمند تلقی شد.

وقتی پروژه‌های جدی فضایی نخست پیشنهاد شدند، فرستادن انسان به مریخ منطقی به نظر می‌رسید. آن زمان، سیاره سرخ نسبتا قابل سکونت تلقی می‌شد. شاید حیات اندکی مانند آنچه در بیابان‌های مرتفع می‌بینیم، داشت. جایی بود که انسان می‌توانست مستعمره بسازد، آن را قابل سکونت کند و شاید حتی ویرانه‌های تمدن باستانی مریخی را بیابد.

این قطعا چیزی بود که ارزش پیگیری داشت. در واقعیت، مریخ بسیار خصمانه‌تر از تصور درآمد. گلوله‌ای خشک و غبارآلود با تقریبا هیچ جوّی. استعمار آن یعنی تمام عمر درون قوطی فلزی‌ که در غاری دفن شده زندگی کنید و درباره حیات؟ به‌جای بوته‌زار یا حتی خزه و گلسنگ، احتمال می‌رود اگر حتی باکتری فسیل‌شده پیدا کنیم، خوش‌شانس باشیم.

و این نیز جایی دیگر است که انسان و ربات در تضاد قرار می‌گیرند. اگر فرض کنیم یافتن حیات در مریخ هدفی بزرگ است که باید برایش تلاش کنیم، پیشاپیش نشان داده شده که ماشین‌های ما می‌توانند این کار را به همان خوبی انجام دهند. تنها باید صبر بیشتری با وجود فرودگرها و مریخ‌نوردهای محدود داشت. قطعا هزینه آن‌ها چندین مرتبه کمتر از فرستادن فضانورد خواهد بود و خطر بسیار کمتری دارد.

این مشکل کلی پرواز فضایی انسانی است. ما با ماشین‌ها و کاوشگرهایمان کارهای شگفت‌انگیزی انجام داده‌ایم، در حالی که پرواز فضایی انسانی به ‌تدریج به پروژه‌ای بدل شده که بیش از هر چیز برای تداوم خود انجام می‌شود.

در این امر اشکالی نیست. صعود به اورست برای اکسپدیشن هانت حدود ۴۷۰ هزار پوند هزینه داشت با کمک دولتی بسیار اندک و حتی از طریق کتاب‌ها، فیلم‌ها و سخنرانی‌ها سود هم به همراه داشت. این عالی است برای اینکه دو نفر روی صخره‌ای یخ‌ زده بایستند و باید آدم بسیار ترش‌رویی باشید که به آن اعتراض کنید. اما خرج کردن ۵۰۰ میلیارد دلار برای ماموریتی دوساله به مریخ، بیش از چند عکس برای توجیه نیاز دارد.

پس هدف برنامه آرتمیس آمریکا چیست؟ ایجاد حضور دائمی انسانی بر ماه؟ عالی است. چرا؟ آن‌ها قرار است چه کنند؟ بازگشت سرمایه در برابر هزینه‌ها و خطرات عظیم چیست؟ شکست دادن چینی‌ها؟ چرا؟ آمریکایی‌ها این کار را در ۱۹۶۹ انجام دادند. تمرین برای ماموریت آینده به مریخ؟ چرا؟ برای عملیات معدنی آینده؟ استخراج چه چیزی؟ چگونه؟ بازده آن چه خواهد بود؟ آیا برای آن به انسان نیاز است؟

این به این معنا نیست که دلایل کلان برای پرواز فضایی انسانی وجود ندارد. من می‌توانم چندین دلیل برای توجیه آن بیاورم.

در بنیادی‌ترین سطح، می‌تواند با نیازهای روح انسان انگیخته شود، نوعی میل برای گسترش به سوی ستارگان. اما خرج کردن صدها میلیارد برای یک مفهوم انتزاعی، توجیه سختی دارد. همچنین می‌توان استدلال کرد که گسترش به سوی ستارگان نوعی بیمه برای بشریت در برابر بلایای کیهانی است. منطقی است، اما خورشید تا یک میلیارد سال دیگر نمی‌میرد، بنابراین عجله‌ای نیست و هر پایگاهی که در مریخ بنا شود، در آینده قابل پیش‌بینی توان بقا و خودکفایی مستقل را نخواهد داشت؛ به‌ویژه اگر زمین با یک رویداد انقراض گسترده روبه‌رو شود.

هیچ‌کدام از این‌ها برای رد فرستادن انسان به فضا نیست. نویسنده این گزارش علمی می‌گوید: شخصا من بسیار مشتاق این ایده‌ام و اگر کسی بلیت مریخ به من بدهد، آن را می‌قاپم. البته به شرطی که بلیت رفت ‌و برگشت کلاس یک باشد و آزمایش پزشکی را قبول شوم. مشکل این است که پرواز فضایی انسانی باید به یک پرسش پاسخ دهد چرا به فضانورد نیاز داریم؟

در حال حاضر، به نظر نمی‌رسد هدف واقعی زیادی برای پرتاب فضانوردان به خلأ وجود داشته باشد. این نگرانی جدی است، زیرا آن چه که هدفی نداشته باشد، به ‌راحتی لغو می‌شود. بسیاری نمی‌دانند که سرنوشت برنامه آپولو عملاً در سال ۱۹۶۴ رو به افول رفت؛ چهار سال پیش از آنکه آپولو ۱۱ بر ماه فرود آید. هنگامی که دستیابی به هدف «قدم گذاشتن بر ماه» قطعی شد، انگیزه سیاسی و راهبردی برای ادامه برنامه به ‌تدریج فروکش کرد؛ سناریویی که می‌تواند بار دیگر نیز تکرار شود.  

منبع : ایسنا