جاه‌طلبی چینی‌ها برای کاوش ماه و مریخ

به گزارش ایسنا، در ابتدای خبر گفتیم که چین در حال تکمیل ایستگاه فضایی خود است اما شایان ذکر است محققان این کشور گویا قصد رقابت جدی با اداره کل ملی هوانوردی و فضا آمریکا (ناسا) را دارند چرا که آنها نیز همانند ناسا برنامه‌های جدی برای کاوش ماه و مریخ در سر دارند. یکی از دلایلی که چین به ساخت ایستگاه فضایی خود روی آورده این است که چین قصد دارد تا سال 2030 به قدرت اصلی فضایی تبدیل شود تا با رقبای خود از جمله ایالات متحده، روسیه و آژانس فضایی اروپا همگام شود و پیشرفته‌ترین ایستگاه فضایی را که به دور زمین می‌چرخد، ایجاد کند.

"تیانه"(Tianhe) یکی از سه بخش اصلی اولین ایستگاه فضایی توسعه یافته چین است که با ایستگاه فضایی بین‌المللی رقابت می‌کند. انتظار می‌رود ایستگاه فضایی چین یا ایستگاه فضایی تیانگونگ جرمی بین 180 هزار تا 220 هزار پوند (80 و 100 تن متریک) داشته باشد که این جرم تقریبا یک پنجم جرم ایستگاه فضایی بین‌المللی با جرم 925 هزار و 335 پوند است. "تیانگونگ" به معنی کاخ آسمانی به بزرگترین زیرساخت ساخته شده توسط یک کشور واحد در مدار نزدیک زمین تبدیل خواهد شد و به عنوان یک نقطه عطف و چراغ راهنما برای برنامه فضایی چین معرفی شده است.

"تیانه"(Tianhe) یکی از سه بخش اصلی اولین ایستگاه فضایی توسعه یافته چین است که با ایستگاه فضایی بین‌المللی رقابت می‌کند.

تاکون سه فضانورد طی ماموریت شنژو -12 و سه فضانورد طی ماموریت شنژو -13 به ایستگاه فضایی تیانگونک رفته‌اند که فضانوردان ماموریت شنژو -13 نیز هم اکنون در آنجا حضور دارند. سه فضانورد به نام‌های نی هایشنگ (Nie Haisheng)، لیو بومینگ (Liu Boming) و تانگ هونگبو (Tang Hongbo) فضانوردان ماموریت شنژو -12 بودند. "لیو" و "تانگ" به همراه فرمانده این ماموریت به نام "نی هایشنگ" در تاریخ 17 ژوئن 2021 برای یک ماموریت سه‌ماهه به ایستگاه فضایی "تیانگونگ" رسیدند. فضانوردان ماموریت شنژو -12 در طول ماموریت سه ماهه خود تنها دو پیاده‌روی فضایی انجام دادند. این اولین پرواز سرنشین دار بود که طی آن فضانوردان از ایستگاه فضایی دائمی این کشور به نام تیانگونگ یا کاخ بهشتی بازدید کردند.

"ژای زیگنگ"(Zhai Zhigang)، "وانگ یاپینگ"(Wang Yaping) و "ای گوانگفو"(Ye Guangfu) نیز سه فضانورد ماموریت شنژو -13هستند. در 16 اکتبر سال 2021، فضاپیمای "شنژو -13" حامل سه فضانورد چینی سوار بر موشک "لانگ مارچ 2‌اف"(که از خانواده موشک‌های لانگ مارچ است) از مرکز پرتاب ماهواره جیوچوان در بیابان گبی در ساعت 12:23 بعد از ظهر به وقت منطقه زمانی شرقی (19:53 به وقت تهران) به فضا پرتاب شد.

"شنژو -13" هشت ساعت پس از پرتاب به ماژول اصلی ایستگاه فضایی چین به نام "تیانه"(Tianhe) متصل شد. آنها قرار است شش ماه در ایستگاه فضایی چین بمانند و طولانی‌ترین ماموریت فضایی کشور را انجام دهند. شنژو -13 آخرین ماموریت سال گذشته میلادی برای ساخت ایستگاه فضایی بود. ایستگاه فضایی چین حداقل 10 سال در فضا خواهد ماند، در حالی که انتظار می‌رود ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال 2030 به فعالیت خود پایان دهد.

چینی‌ها قصد دارند در مجموع شش فضانورد را طی ماموریت‌های "شنژو 14" و "شنژو 15" به ایستگاه فضایی تیانگونگ بفرستند. فضانوردان طی ماموریت شنژو 14 به نظارت بر اتصال ماژول اصلی تیانه و دو آزمایشگاه فضایی خواهند پرداخت و در ادامه نیز به پیکربندی این دو آزمایشگاه فضایی خواهند پرداخت. ماموریت شنژو 15 نیز احتمالا تا اواخر سال جاری میلادی صورت خواهد گرفت و طی آن فضانوردان ماموریت شنژو 15 با فضانوردان ماموریت شنژو 14 در ایستگاه فضایی تیانگونگ ملاقات خواهند کرد.

هنگامی که تیانگونگ تکمیل شود سه بخش اصلی خواهد داشت. یک ماژول اصلی که با دو آزمایشگاه فضایی مرتبط است، دو فضاپیمای شنژو و یک فضاپیمای باری که وزن آن 100 تن خواهد بود. در مجموع نیز شش فضانورد در داخل آن حضور خواهند داشت.

اما جدای تلاش چینی‌ها برای ساخت ایستگاه فضایی خودشان آنها تلاش فراوانی در جهت کاوش ماه و مریخ نیز می‌کنند و تاکنون در این زمینه نیز موفق بوده‌اند.

برنامه چین برای کاوش ماه

چین برنامه کاوش ماه خود را در سال 2004 آغاز کرد و از سال 2007 تاکنون پنج کاوشگر رباتیک را به فضا پرتاب کرده است. چهارمین کاوشگر چانگ ای 4، در ژانویه 2019 در سمت پنهان ماه فرود آمد و اولین فضاپیمایی بود که ماه را از نزدیک مشاهده کرد. سطح نورد آن که یوتو2 نام دارد، بیش از 1000 روز است که در آنجا کاوش می‌کند. این کاوشگر از زمانی که در تاریخ 3 ژانویه 2019 متصل به فضاپیمای "چانگ‌ای -4" روی ماه فرود آمد، دهانه 186 کیلومتری "ون کارمان" را کاوش کرده است. "چانگ‌ای -4" چهارمین ماموریت چین به ماه و دومین ماموریتی بود که همراه آن یک ماه‌نورد به ماه فرستاد. ماموریت‌های "چانگ‌ای -1" و "چانگ‌ای -2" مدارگرد بودند، در حالی که "چانگ‌ای -3" با اولین ماه‌نورد "یوتو" در سمت نزدیک ماه فرود آمد.

چین 23 نوامبر سال 2020 نیز کاوشگر چانگ ای 5 خود را به سمت کره ماه پرتاب کرد. چین این کاوشگر را با این هدف پرتاب کرد که نمونه‌هایی از خاک و سنگ‌های ماه را به زمین بازگرداند. این کاوشگر پس از 112 ساعت سفر، در تاریخ 28 نوامبر به مدار ماه وارد شد و سپس در 17 دسامبر 2020 به زمین بازگشت. این کاوشگر در مجموع 1731 گرم نمونه که عمدتا سنگ و خاک بود را از سطح ماه جمع‌آوری کرده بود. چین با این ماموریت موفقیت آمیز تبدیل به سومین کشوری شد که نمونه‌های قمری را چند دهه بعد از ایالات متحده و شوروی سابق به زمین آورده است. آخرین ماموریت بازگرداندن نمونه ماه مربوط به ماموریت "لونا24"(Luna 24) اتحاد جماهیر شوروی در سال 1976 بود.

چین 23 نوامبر سال 2020 نیز کاوشگر چانگ ای 5 خود را به سمت کره ماه پرتاب کرد. چین این کاوشگر را با این هدف پرتاب کرد که نمونه‌هایی از خاک و سنگ‌های ماه را به زمین بازگرداند.

چین در نظر دارد در این دهه قطب جنوب ماه را با سه ماموریت جدید بررسی کند. چین رسما پرتاب این سه ماموریت را با هدف کاوش قطب جنوب ماه تایید کرده است و اولین ماموریت آنها قرار است در سال 2024 پرتاب شود. این ماموریت‌ها چانگ ای 6، چانگ ای 7 و چانگ ای 8 نامیده می‌شوند و قرار است در دهه 2020 پرتاب شوند. هر کدام از این ماموریت‌ها اهداف متفاوتی دارند.

چانگ ای 7 اولین ماموریتی خواهد بود که پرتاب می‌شود. چینی‌ها زمان دقیق پرتاب را اعلام نکرده‌اند اما بنابر برخی گزارش‌ها احتمالا این پرتاب در سال 2024 انجام خواهد شد. ماموریت بعدی چانگ ای 6 است. این ماموریت نیز با هدف جمع‌آوری اولین نمونه‌های سنگی از قطب جنوب ماه و بازگشت آنها به زمین، انجام خواهد شد. چین گفته است که این ماموریت همچنین محموله‌های علمی در حال توسعه در فرانسه و ایتالیا و احتمالا روسیه و سوئد را نیز حمل خواهد کرد. ماموریت بعدی نیز چانگ ای 8 است که احتمالا اواخر این دهه پرتاب خواهد شد و گامی در جهت ایجاد ایستگاه تحقیقاتی بین المللی مشترک ماه (ILRS) با مشارکت روسیه و سایر شرکای احتمالی خواهد بود.

برنامه چین برای کاوش مریخ

تیان ون -1 اولین ماموریت کاوش مریخ توسط چین است که شامل یک مدارگرد، یک فرودگر و یک سطح نشین است. تیان - ون 1 در ماه فوریه سال گذشته میلادی به مریخ رسید و در ماه مه، سطح‌نشین حامل مریخ نورد ژورونگ روی یک ناحیه به نام "یوتوپیا پلانیتیا"(Utopia Planitia) که دشت وسیعی در نیمکره شمالی مریخ است، فرود آمد. گرچه مریخ نورد ژورونگ برای یک ماموریت سه ماهه طراحی شده بود اما این مریخ نورد عملکرد خوبی داشت و توانست بیش از زمان مدنظر محققان در مریخ کاوش کند که این موضوع محققان را شگفت زده کرد. در طی یک دوره چهار ماهه، این مریخ نورد توانست مسافتی در حدود بیش از 1000 متر از سطح مریخ را پیموده و از مناطق مختلف آن ناحیه بازدید کند.

در ماه سپتامبر سال گذشته میلادی، ژرونگ توسط سازمان ملی فضایی چین (CNSA) به خواب زمستانی رفت. خورشید، فعالیت پروژه‌های جاری در سیاره سرخ را به تعویق انداخت و همه‌ی مریخ‌نوردهای موجود روی این سیاره به "حالت ایمن" وارد شدند. دلیل این کار این بود که خورشید در رویدادی به نام "مقارنه خورشیدی مریخ"(Mars solar conjunction) در حالت قرارگیری میان زمین و مریخ بود که این اتفاق، مانع از برقراری همه ارتباطات مستقیم می‌شد و ارتباط بین فضاپیما و زمین را به شدت مختل می‌کرد. در ماه اکتبر سال گذشته میلادی دوباره مریخ نورد چینی‌ها فعالیت خود را از سر گرفت و 200 متر دیگر از سطح مریخ و مسیری که ممکن است زمانی خط ساحلی یک اقیانوس باستانی بوده باشد را پیمود.

تیان - ون -1 هفت محموله علمی با خود دارد که شامل دوربین‌هایی با وضوح متوسط و بالا برای نقشه‌برداری از مناطق بزرگ مریخ و عکسبرداری از سطح این سیاره است. علاوه بر آن رادار کاوش زیرسطحی MOSIR و رادار صوتی به جستجوی یخ در زیر سطح سیاره سرخ می‌پردازند. اهدافی که مورد کاوش قرار می‌گیرند شامل دهانه‌های برخوردی، آتشفشان‌ها و دره‌ها است. تیان - ون -1 با خود یک طیف‌سنج کانی‌شناسی نیز دارد که با آن ترکیبات سطح سیاره سرخ را مورد بررسی قرار می‌دهد.داده‌های به دست آمده از تیان‌- ون -1 برای برنامه‌ریزی ماموریت‌های آینده به مریخ نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد که از جمله آنها می‌توان به ماموریت بازگرداندن نمونه از مریخ در سال 2028 اشاره کرد.

داده‌های به دست آمده از تیان‌- ون -1 برای برنامه‌ریزی ماموریت‌های آینده به مریخ نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد که از جمله آنها می‌توان به ماموریت بازگرداندن نمونه از مریخ در سال 2028 اشاره کرد.

از فضاپیمای 1.6 کیلومتری چین چه می‌دانید؟

به نظر می‌رسد چین می‌خواهد یک فضاپیمای یک مایلی (1.6 کیلومتری) بسازد، اما آیا این ممکن است؟ برای ساختن یک فضاپیمای بزرگ چه چیزی لازم است؟ اگر کسی بداند چگونه یک ابرسازه بسازد، آن کشور چین خواهد بود. با توجه به اینکه دیوار بزرگ چین نمونه اولیه یک ابرسازه است، زمانی که مقامات دولت چین می‌گویند که دل‌شان می‌خواهد یک فضاپیمای یک مایلی را در مدار زمین مستقر کنند، احتمالا باید این گفته را جدی بگیریم.

برای شروع، باید به آنچه بنیاد ملی علوم طبیعی چین (NNSFC) در فراخوان رسمی خود برای طرح‌های تحقیقاتی درخواست می‌کند، نگاه کنیم. به گزارش "ساوث چاینا مورنینگ پست"، در پیشنهاد بنیاد ملی علوم طبیعی چین آمده است که این فضاپیما، یک تجهیزات استراتژیک هوافضایی برای استفاده آینده از منابع فضایی، اکتشاف اسرار جهان و ماندن طولانی‌مدت در مدار زمین است.

این پیشنهاد در حال حاضر تنها شامل یک کمک مالی به مبلغ 2.3 میلیون دلار است، با این حال این مبلغ به وضوح برای ساخت و یا حتی توسعه چنین فضاپیمایی کافی نیست. در عوض، این پیشنهاد خواستار مطالعات اولیه در مورد آنچه که برای ساخت چنین فضاپیمایی نیاز است، شده است. در هر صورت، این یک پیشنهاد بسیار متفاوت از این است که بگوییم چینی‌ها واقعا می‌خواهند ساخت چنین فضاپیمایی را شروع کنند. به هر حال، فرستادن یک فضاپیما به فضا یک تلاش بزرگ است که تنها چند کشور موفق به انجام آن شده‌اند و همه این تلاش‌ها بسیار پرهزینه بوده‌اند.

فرستادن یک فضاپیما به فضا یک تلاش بزرگ است که تنها چند کشور موفق به انجام آن شده‌اند و همه این تلاش‌ها بسیار پرهزینه بوده‌اند.

چیزی که بنیاد ملی علوم چین در فراخوان پیشنهادات تحقیقاتی خود مطرح می‌کند، امکان‌پذیری حمل مواد و حتی بخش‌های کامل یک فضاپیما به صورت بخش به بخش و اصطلاحا ماژولار به مدار زمین است، جایی که می‌توان آن را مونتاژ کرد و به یک فضاپیمای تکمیل شده تبدیل کرد. این کار با نحوه سرهم‌بندی ایستگاه‌های فضایی در گذشته مانند ایستگاه فضایی بین‌المللی و تلاش‌های کنونی مانند ایستگاه فضایی "تیانگونگ" چین تفاوت چندانی ندارد.

یک فضاپیمای یک مایلی به عنوان نقطه عطفی که می‌خواهد به آن برسد به خودی خود از نظر مهندسی به عنوان یک ابرسازه در نظر گرفته می‌شود. برای ساخت یک فضاپیما به طول یک مایل چه چیزی لازم است؟ می‌توان گفت در واقع انجام همان کاری است که قبلا برای ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام شده است، اما تقریبا 9 برابر.

ایستگاه فضایی بین‌المللی در حال حاضر حدود 109 متر طول و 75 متر عرض دارد که تقریبا به اندازه یک زمین فوتبال آمریکایی است و مونتاژ آن 10 سال و بیش از 30 مأموریت به طول انجامید که شامل تلاش‌های پنج آژانس فضایی مختلف به نمایندگی از 15 کشور بوده است و حدود 100 میلیارد دلار هزینه ساخت آن شد و بهره‌برداری از آن نیز حدود چهار میلیارد دلار در سال هزینه دارد.

مطمئنا این مبلغ زیادی است، حتی با وجود اینکه ایستگاه فضایی بین‌المللی در طول 10 سال گسترش یافته است و این میزان از تلاش و هزینه برای ساخت یک دهم از چیزی که چین در سر دارد، قابل توجه بوده است. با استناد به این آمار، ساخت یک ایستگاه فضایی یک مایلی در فضا به بیش از 300 ماموریت و حدود یک تریلیون دلار هزینه نیاز دارد.

ساخت یک ایستگاه فضایی یک مایلی در فضا به بیش از 300 ماموریت و حدود یک تریلیون دلار هزینه نیاز دارد.

هواپیمای فوق سریع چین برای سفرهای فضایی

یک شرکت چینی قصد دارد یک هواپیمای فضایی را توسعه دهد که می‌تواند مسافران را با سرعت بسیار بالا به فضا ببرد و به زمین بازگرداند. موشک موسوم به "تیانژینگ"(Tianxing) که به صورت عمودی بلند می‌شود، به یک هواپیمای کوچک مسافربری متصل است و هنگامی که به ارتفاع کافی برسد، هواپیما از آن جدا می‌شود و با سرعت حدود 2600 مایل در ساعت به فضا فرستاده می‌رود. موشک پس از جدا شدن هواپیما می‌تواند به زمین بازگردد و برای پرتاب بعدی آماده شود.

این شرکت حمل و نقل فضایی مستقر در پکن از سال 2018 به توسعه این هواپیمای فضایی مشغول بوده و آن را به عنوان یک موشک بالدار توصیف می‌کند که قرار است در سال 2025 پرتاب شود.

پروازهای آزمایشی نشان داده‌اند که موشک مادر می‌تواند با موفقیت از زمین بلند شود و روی زمین فرود بیاید. آزمایش‌های کامل این هواپیمای فضایی در سال‌های آینده انجام خواهند شد. اگر این هواپیمای فضایی به درستی کار کند، با حداکثر سرعت 2671 مایل در ساعت حرکت می‌کند و می‌تواند در عرض یک ساعت از لندن به نیویورک برسد.

جزئیاتی در رابطه با قیمت منتشر نشده است اگرچه سازندگان انتظار دارند که هزینه آن کمتر از هزینه پرتاب موشک و به طور قابل توجهی سریع‌تر از پرتاب یک هواپیمای سنتی باشد. سازندگان قصد دارند نخستین آزمایش زمینی کامل هواپیما را در سال آینده انجام دهند. نخستین پرواز بدون سرنشین در سال 2024 و نخستین پرواز دارای سرنشین هواپیما در سال 2025 انجام خواهد شد.

همچنین آنها در حال کار کردن روی یک نسخه مداری از هواپیمای فضایی هستند که قرار است در سال 2030 پرتاب شود و مسافران را پیش از بازگشت به هر نقطه از زمین به مدار ببرد تا آنها بتوانند دور این سیاره بچرخند. این شرکت در سال گذشته، 46/3 میلیون دلار بودجه برای توسعه هواپیمای فضایی مافوق صوت جمع آوری کرده است.

جمع آوری 100 میلیون دلار برای انجام پرتاب‌های فضایی

یکی از جدیدترین استارتاپ‌های فضایی چین، مبلغ هنگفتی را برای طیف وسیعی از پرتاب‌کننده‌های پیچیده خود موسوم به "گرویتی"(Gravity) جمع‌آوری کرده است. این شرکت چینی بیش از 100 میلیون دلار برای انجام پرتاب‌های فضایی خود جمع‌آوری کرده است.

این شرکت با نام "اورین‌اسپیس"(Orienspace) در سال 2020 تاسیس شد و سال گذشته میلادی نیز پس از تامین بودجه اولیه 65 میلیون دلاری، موجودیت خود را اعلام کرد و جزئیات برنامه‌هایی را برای ساخت و توسعه مجموعه‌ای از موشک‌ها ارائه کرد.

این شرکت اکنون به تازگی 47 میلیون دلار دیگر جمع آوری کرده است تا به یکی از استارتاپ‌های فضایی چینی تبدیل شود که با وجود تازه تاسیس بودن، بسیار مورد حمایت قرار گرفته است.

"اورین‌اسپیس" قصد دارد اولین موشک خود موسوم به "گرویتی 1"(Gravity 1) را در سال 2023 به فضا پرتاب کند. این موشک از سوخت ترکیبی استفاده می‌کند، بدین شکل که مرحله اصلی پیشران آن از سوخت مایع و تقویت کننده‌های ساده‌تر آن از سوخت جامد بهره می‌برند. این موشک به طول 31 متر ساخته می‌شود و به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده است تا بتواند 3000 کیلوگرم محموله را به مدار نزدیک زمین (LEO) حمل کند.

پرتابگرهای بزرگ‌تر و چالش برانگیزتر "گرویتی 2" و "گرویتی 3" در سال‌های 2024 و 2025 معرفی خواهند شد و می‌توانند به ترتیب 15 هزار کیلوگرم و 30 هزار کیلوگرم محموله را به مدار نزدیک زمین ارسال کنند.

"گرویتی 3" یک موشک قابل استفاده مجدد خواهد بود که از سوخت نفت سفید و اکسیژن مایع استفاده می‌کند و امکان توسعه نسخه سه هسته‌ای از آن، یعنی مشابه با آنچه که شرکت "اسپیس‌ایکس" در موشک "فالکون 9" برای ساخت موشک "فالکون هوی" انجام داد، وجود دارد.

این شرکت که دارای 70 کارمند است علاوه بر ساخت و توسعه موشک‌های جدید خود، ساخت یک مرکز آزمایش مونتاژ و ادغام موشکی تجاری را در شهر هایانگ واقع در استان شاندونگ نیز آغاز کرده است.

ماه مصنوعی چین

دانشمندان چینی، تجهیزاتی برای ارائه یک ماه مصنوعی ابداع کرده‌اند که گرانشی مانند ماه واقعی دارد و این امر برای کمک کردن به آنها در آماده‌سازی فضانوردان برای ماموریت‌های اکتشافی آینده طراحی شده است.

دانشمندان چینی، تجهیزاتی برای ارائه یک ماه مصنوعی ابداع کرده‌اند که گرانشی مانند ماه واقعی دارد و این امر برای کمک کردن به آنها در آماده‌سازی فضانوردان برای ماموریت‌های اکتشافی آینده طراحی شده است.

در ساخت این محیط شبیه‌سازی‌شده با جاذبه پایین، از آزمایش‌هایی الهام گرفته شده است که از آهن‌ربا برای معلق کردن قورباغه استفاده می‌کردند. در حال حاضر، شبیه‌سازی گرانش پایین روی زمین، مستلزم پرواز با هواپیمایی است که یک سقوط آزاد را آغاز می‌کند و سپس دوباره به سمت بالا می‌رود یا از یک برج به سمت پایین می‌رود اما این کار زمان می‌برد. سازندگان توضیح دادند شبیه‌ساز جدید ماه که یک اتاق کوچک است و در یک محفظه خالی قرار دارد، می‌تواند گرانش پایین یا صفر را تا زمان مورد نظر شبیه‌سازی کند.

انتظار می‌رود که این ماه مصنوعی، نقش مهمی در ماموریت‌های آینده به ماه داشته باشد و به دانشمندان امکان دهد تا تمرین‌هایی را برنامه‌ریزی کنند و برای فعالیت در گرانش پایین آماده شوند. دانشمندان می‌توانند تجهیزات را پیش از عزیمت به ماه مورد بررسی قرار دهند و از محاسبات اشتباهی که می‌توانند یک پروژه واقعی در سطح ماه را از بین ببرند، جلوگیری کنند. یکی از دلایل این امر این است که گرد و غبار و سنگ‌ها می‌توانند در محیطی با گرانش کم، رفتار متفاوتی نسبت به شرایط گرانشی زمین داشته باشند. همچنین، دما در ماه می‌تواند به طور چشمگیر و به سرعت تغییر کند و پیامدهایی داشته باشد.

انتهای پیام