برترین دستاوردهای فضایی در سال ۲۰۲۱

ندا اظهری، مترجم: در سال 2020 که با چالش‌های زیادی از جمله همه‌گیری کرونا مواجه بود، اتفاقات ریز و درشتی در عالم فضا توانست سروصداهای زیادی به پا کند. از بازگشت پرواز فضایی انسان به خاک آمریکا گرفته تا برقراری ماموریت‌های فضایی به مریخ و کشف موفقیت‌آمیز نمونه‌هایی از کره ماه طی سال گذشته، جهشی برای پیشبرد کاوش‌ها در سال 2021 بود تا دانشمندان بتوانند تحقیقات گسترده‌تری را در این زمینه انجام دهند و بتوانند گوشه‌های ناشناخته‌تری از فضا را مورد اکتشاف قرار دهند. امسال هم سال شگفت‌انگیزی از نظر دستاوردهای فضایی است و ماموریت‌های برتری در دل آن رخ داد که هرکدام می‌تواند دریچه‌ای رو به آینده باز کند. بسیاری از ماموریت‌های فضایی که در سال 2021 برنامه‌ریزی شده بود برای آمادگی بیشتر به اواخر سال یا حتی سال بعد موکول شده است تا دانشمندان بتوانند تمام ابعاد این طرح‌های بزرگ را ارزیابی کرده و به سرانجام برسانند.

ملاقات با مریخ

امارات متحده عربی، چین و آمریکا جزء کشورهایی هستند که تابستان سال گذشته ماموریت‌های رباتیکی را به مریخ انجام دادند تا بتوانند سفرهای کوتاه‌مدتی را طی دو سال در برنامه خود داشته باشند. سه فضاپیمای این کشورها به بقیه کاوشگران حاضر در مدار و سطح سیاره ملحق می‌شوند. نخستین فضاپیمایی که وارد مدار شد، مدار اماراتی Hope است که نخستین کاوشگر فضایی کوچک اما بلندپروازانه این کشور عربی است. این ماموریت با مطالعه جو مریخ، داده‌های ارزشمندی را برای دانشمندان ارسال می‌کند. این فضاپیما در 9 فوریه به مقصد رسید.

فضاپیمای Tianwen-1 چین هم 10 فوریه 2021 به مریخ رسید. این فضاپیما بعد از مدتی چرخیدن دور این سیاره، فرودگری را حامل مریخ‌نورد بود روی سطح سیاره فرود آورد. این فرود موفق، یکی دیگر از دستاوردهای موفقیت‌آمیز چینی‌ها در ماموریت‌های فضایی به‌شمار می‌آید. پس از آن هم ماموریت مریخی 2020 ناسا در 21 فوریه 2021 با ارسال مریخ‌نورد Perseverance به محل فرود در دهانه Jezero در سیاره سرخ سرانجام به مقصد رسید. این ماموریت با دو هدف اصلی صورت گرفت؛ یکی جست‌وجو برای یافتن شواهدی از حیات میکروبی گذشته در سیاره مریخ و دیگری آزمایش فناوری‌های جدیدی که مسیر را برای سفر انسان به این سیاره هموار می‌کند. به‌عنوان مثال، در مریخ نورد Perseverance، هلیکوپتر رباتیک کوچکی به نام Ingenuity قرار دارد که نخستین وسیله نقلیه غیرمریخ‌نورد و غیرزمینی است که به سطح مریخ ارسال شده است.

تمرکز روی کره ماه

درحالی که چینی‌ها طی 7 سال گذشته سه مرتبه فضاپیمای خود را در سطح کره ماه فرود آورده‌اند، اما ناسا از سال 1972 و بعد از ماموریت «آپولو» دیگر موفق به انجام این کار نشده است. آمریکایی‌ها در سال 2021 تلاش زیادی کردند تا ماموریت‌های فضایی و انتقالات تجاری فضایی به کره ماه داشته باشند. ناسا در دهه گذشته برای ساخت و بهره‌برداری از فضاپیماهایی که بتوانند محموله‌ها و نفراتی را به ایستگاه بین‌المللی فضایی منتقل کنند، به شرکت‌های خصوصی متکی بوده است. ناسا با تعدادی از شرکت‌های خصوصی برای ساخت فرودگرهای رباتیک برای فرود روی کره ماه قراردادهایی را منعقد کرده‌اند که بتوانند محموله‌های ناسا و سایر مشتریان را به سطح ماه حمل کند.

پروازهای آزمایشی بوئینگ  Starliner

فضاپیمای Crew Dragon کمپانی «اسپیس ایکس» در سال 2020 نخستین شرکتی بود که برای نخستین‌بار به‌طور خصوصی این فضاپیما را تولید کرد که توسط ناسا برای اعزام فضانوردان به فضا مجوزهای لازم را اخذ کرد و به این ترتیب 6 فضانورد را بین یک پرواز آزمایشی و یک ماموریت عملیاتی به ایستگاه بین‌المللی فضایی اعزام کرد. اما در سال 2021، کمپانی اپیس ایکس با رقیب دیگری هم روبه‌رو شد. بوئینگ هم در سال‌جاری سعی کرد فضاپیمای Starliner خود را آزمایش کند و در پرتاب‌هایی که داشت دچار نقص فنی شد و همچنان پرتاب آن موفق نبوده به‌طوری که کپسول آن برای تعمیر فرستاده شد. پرتاب این فضاپیما به زمان دیگری موکول شده است.

آزمایش هدایت دو سیارکی ناسا (DART)

درحالی‌که محافظت از زمین دربرابر برخورد فاجعه‌بار با یک سیارک در دهه‌های گذشته جزء فیلم‌های علمی تخیلی بود، اما درحقیقت، دانشمندان سخت در تلاشند تا طرحی برای محافظت از زمین دربرابر چنین حوادثی بیابند. ماموریت آزمایش هدایت دوگانه سیارک ناسا (DART) درواقع یک روش حفاظت از سیاره‌ها را آزمایش می‌کند. در این ماموریت، یک فضاپیما به‌طور عمد در تلاش برای تغییر مدار خود به یک سیارک برخورد می‌کند. پرتاب قرار بود در 22 جولای 2021 انجام شود، اما دانشمندان تاثیر این پدیده را در پاییز 2022 مشاهده خواهند کرد. این آزمایش برای دانشمندان در تعیین میزان خطر برخورد و تصمیم‌گیری‌های بعد از آن موثر خواهد بود. در این طرح، قرار است کاوشگری با هدف بازدید از سیارک «دیدیموس» در سال 2022 به فضا پرتاب شود. آزمایش‌های این طرح در آزمایشگاه فیزیک کاربردی موسسه جانز هاپکینز انجام می‌شود. درواقع در این طرح، این فناوری یک آزمایش مبتنی‌بر سیستم دفاعی برای جلوگیری از برخورد زمین توسط سیارکی خطرناک است.

پرتاب تلسکوپ «جیمز وب» ناسا

 تلسکوپ فضایی «جیمز وب» ناسا به‌نوعی قرار است جایگزین تلسکوپ هابل شود و پرتاب آن طبق زمان‌بندی‌های صورت گرفته 31 اکتبر 2021 تعیین شده است. این تلسکوپ 9 میلیارد دلاری مانند هابل به دور سیاره زمین نمی‌چرخد و این چرخش به دور مدار خورشید اتفاق می‌افتد. منطقه چرخش این تلسکوپ به دور مدار خورشید نقطه‌ای به نام دومین نقطه لاگرانژ یا L2 است که تقریبا یک میلیون و 610 هزار کیلومتر از زمین فاصله دارد. این تلسکوپ قرار بود نخستین‌بار در سال 2007 به فضا پرتاب شود که با تاخیر زیادی روبه‌رو شد. پرتاب ماه مارس 2020 هم به‌دلیل همه‌گیری کرونا به تعویق افتاد به‌طوری که در سایه همین تاخیرهای صورت گرفته، بودجه اختصاص‌یافته به این تلسکوپ از 500 میلیون دلار به 10 میلیارد دلار افزایش یافت. حساسیت این تلسکوپ به‌مراتب بالاتر از تلسکوپ هابل است و قادر است اطلاعاتی از نخستین کهکشان‌های شکل‌گرفته در منظومه شمسی را در اختیار دانشمندان قرار دهد. تلسکوپ «جیمز وب» قرار است از طریق راکت اروپایی Ariane 5 به فضا پرتاب شود.

فضاپیمای Artemis 1

سال گذشته، ناسا در برنامه‌ریزی‌های خود اعلام کرد که قرار است فضانوردان خود را در سال 2024 به کره ماه برگرداند. نخستین گام برای این طرح، اعزام فضاپیمایی بدون سرنشین به مدار ماه بود که برای نوامبر 2021 برنامه‌ریزی شد. باوجود این، انتظار می‌رود تاخیرهایی در این زمان‌بندی رخ دهد و هزینه‌های درنظر گرفته شده برای این طرح با روی کار آمدن دولت بایدن بار دیگر مورد ارزیابی قرار گرفته است. این راکت قرار است «اوریون» را که کپسولی برای فضانوردان است، به دور کره ماه ارسال و سپس به زمین برگردانده شود. در این ماموریت، سیستم‌های اکتشافاتی عمیق فضایی ناسا شامل فضاپیمای «اوریون» و سیستم پرتاب فضایی و سیستم‌های زمینی مرکز فضایی «کندی» ناسا مورد استفاده قرار می‌گیرند. طی این برنامه‌ریزی قرار است نخستین مرد و زن آمریکایی در سال 2024 روی سطح کره ماه قدم بگذارند.

ماموریت Europa Clipper

این ماموریت میان‌سیاره‌ای ناسا که درحال توسعه است، یک مدارگرد را شامل می‌شود. این مدارگرد برای ارسال به فضا در سال 2024 برنامه‌ریزی شده است. این ماموریت ناسا برای رسیدن به قمر یخی «اروپا» در سیاره مشتری طرح‌ریزی شده است که درحال ساخت و تست فضاپیما هستند. در این ماموریت، تحقیقاتی اولیه با جزئیات زیاد انجام می‌شود که مشخص کند آیا قمر «اروپا» برای وجود حیات مناسب است. هدف این سفر و ماموریت فضایی، کاوش در قمر یخی مشتری برای بررسی قابلیت سکونت در آنجاست و می‌تواند دانشمندان را به پاسخ این سوال اساسی نزدیک کند که آیا ساکنان کره‌زمین در منظومه شمسی تنها هستند یا موجودات دیگری هم در آن زیست می‌کنند.

ایستگاه فضایی چین

بعد از آغاز به کار ایستگاه بین‌المللی فضایی و مستقر شدن فضانوردان در این ایستگاه طی سال‌های قبل، حالا چینی‌ها هم دست به کار شده و به فکر راه‌اندازی یک ایستگاه فضایی اختصاصی برای خود افتاده‌اند. نخستین ماژول این پروژه که از مدت‌ها قبل برنامه‌ریزی شده قرار است در نیمه‌ نخست سال 2021 راه‌اندازی شود که با تاخیر مواجه شد. این ایستگاه فضایی که به Tiangong معروف است طبق جدیدترین اطلاعات رسیده قرار است ماه آینده راه‌اندازی و در مدار مستقر شود. ارسال فضاپیمای Shenzhou 13 که قرار است فضانوردان چینی را به فضا ارسال کند تا اواخل اکتبر به تعویق افتاده و خدمه و فضانوردان فرصت بیشتری برای آماده‌سازی خود برای استقرار در فضا در اختیار خواهند داشت. دانشمندان چینی اعلام کرده‌اند که تاخیر به وجود آمده هیچ دلیل فنی ندارد و این تصمیم تنها به‌دلیل برقراری هماهنگی‌های بیشتر صورت گرفته است. در این اعزام، یک زن هم فضانوردان مرد را همراهی می‌کند. این گروه فضانورد حدود 6 ماه در مدار اقامت خواهند داشت و در این مدت ساخت ایستگاه فضایی را ادامه خواهند داد.

تمدید حیات فضاپیمای Juno

فضاپیمای Juno ناسا از جولای 2016 دور مدار مشتری درحال چرخش بوده و اطلاعاتی بسیار مفید از جو این سیاره، میدان گرانشی، میدان مغناطیسی و زمین‌شناسی مشتری در اختیار دانشمندان قرار داده است. سیاره مشتری اطلاعات عجیب و غریبی درباره مشتری، بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی به‌دست آورده است. این ماموریت قرار بود در 30 جولای به پایان برسد، اما چند ماه گذشته برخی دانشمندان ماموریت این فضاپیما را تا سپتامبر 2025 تمدید کردند تا Juno بتواند اطلاعاتی هم از برخی دیگر از قمرهای مشتری کسب کند. این فضاپیما دومین فضاپیمایی است که به مدار مشتری پرتاب شد و نیروی لازم برای عملیات ماهواره‌های آن در مدار زمین و داخل منظومه شمسی از طریق پنل‌های خورشیدی و در خارج از منظومه شمسی از طریق ژنراتورهای حرارتی برقی رادیوایزوتوپ تامین می‌شود. سه بال تعبیه‌شده برای این فضاپیما، بزرگ‌ترین پنل‌های خورشیدی تعبیه‌شده روی یک کاوشگر سیاره‌ای را تشکیل داده‌اند که نقش مهمی در تثبیت فضاپیما و نیز تولید انرژی دارد.

فضاپیمای Luna 25

آخرین ماموریت روسیه در سال 1976 با پرتاب فضاپیمای Luna 24 پایان یافت. اما این کشور به‌دنبال برنامه فضایی آرتمیس آمریکا و برنامه اکتشاف کره ماه چین، برنامه فضایی خود را با برنامه‌ریزی ماموریت Luna 25 از سر گرفته است که قرار بوده در ماه اکتبر پرتاب شود اما زمان‌بندی آن تغییر کرده و به ماه می ‌2022 موکول شده است. این فضاپیما قرار است در قطب‌جنوب کره ماه فرود بیاید. روسیه در این فضاپیما از فناوری فرود خاصی استفاده می‌کند به‌طوری‌که قرار است از ماموریت‌های رباتیک در آینده استفاده کند. این فضاپیمای روسی در زمان پرتاب محموله‌ای شامل ابزارهای موردنیاز برای دانشمندان و فضاپیماها را حمل خواهد کرد تا بتوانند به کاوش و مطالعه کره ماه بپردازند.

استارشیب اسپیس ایکس

استارشیپ اسپیس ایکس یک پرتاب‌گر فوق‌سنگین دومرحله‌ای با قابلیت استفاده مجدد است که به‌وسیله شرکت اسپیس ایکس از سال 2012 درحال ساخت است. در ماه مارس 2019 آزمایش‌های اولیه این استارشیپ آغاز شد و ایلان ماسک، مدیرعامل اسپیس ایکس در ژوئن 2020 پروژه استارشیب را در اولویت قرار داد. فضاپیمای استارشیپ قرار است حامل انسان و محموله تا 100 تن به مدار زمین، کره ماه، مریخ و حتی فراتر از آن باشد. این شرکت فضایی قرار است درقالب این فضاپیما در هر پرتاب 400 ماهواره را به فضا ارسال کند. زمان پرتاب این استارشیب به سال 2022 موکول شده است.