9 دقیقه
سه فضانورد چینی برنامه بازگشت خود به زمین را پس از آن به تعویق انداختند که بقایایی به کپسول بازگشتی شِنژو-20 برخورد کرد در حالی که این کپسول هنوز به ایستگاه فضایی تیانگونگ متصل بود. این برخورد غیرمنتظره که توسط سازمان فضایی سرنشین‌دار چین (CMSA) گزارش شد، مأموران پرواز را واداشته است تا خطرات و ایمنی خدمه و ایستگاه را ارزیابی کنند.
چه اتفاقی برای شِنژو-۲۰ افتاد؟
بر اساس بیانیه‌های رسمی و گزارش رسانه‌هایی که مأموریت را زیر نظر دارند، کپسول بازگشتی شِنژو-20 چند ساعت پیش از زمان برنامه‌ریزی‌شده جداسازی و بازورود مورد اصابت یک جسم قرار گرفت که احتمالاً بقایای فضایی شناخته شده است. سه فضانورد حاضر — وانگ جی (Wang Ji)، چن چونگروی (Chen Zhongrui) و فرمانده مأموریت چن دونگ (Chen Dong) — از 24 آوریل در ایستگاه تیانگونگ حضور دارند. قرار بود آنها وظایفشان را به تیم ورودی شِنژو-21 (که در 31 اکتبر به تیانگونگ رسید) واگذار کنند و در تاریخ 5 نوامبر به زمین بازگردند، اما CMSA تأیید کرده است که بازگشت به دلیل انجام بررسی‌های فنی و تجزیه‌وتحلیل اثر برخورد به تعویق افتاده است.
چرا این تأخیر اهمیت دارد
CMSA اعلام کرده است که در حال انجام تحلیل اثر برخورد و ارزیابی ریسک است "تا سلامت و ایمنی هر شش فضانورد حاضر در ایستگاه" تضمین شود. کپسول آسیب‌دیده همچنان به تیانگونگ متصل است و کپسول‌های سرنشین‌دار چینی به‌صورت سه‌بخشی طراحی میشوند: ماژول پیشرانش/توان، ماژول زیست‌پذیری خدمه و کپسول بازگشتی ناقوس‌مانند که به سیستم چتر نجات تجهیز شده است. در صورت قضاوت ناپایدار بودن هر بخشی از فضاپیما برای بازورود با سرنشین، برنامه‌ریزان مأموریت معمولاً تصمیم می‌گیرند که ابتدا فضاپیما را بدون سرنشین بازگردانند تا یک بررسی جامع از یکپارچگی سازه و عملکرد سامانه‌ها انجام شود و سپس در صورت تأیید، افراد به آن فضاپیما سوار شوند.
برنامه‌های احتمالی و چرخش خدمه
CMSA گزینه‌های احتمالی را که در مأموریت‌های پیشین نیز استفاده شده‌اند تشریح کرده است: اگر ماژول بازگشتی شِنژو-20 غیرقابل اطمینان اعلام شود، خدمه شِنژو-20 میتوانند با استفاده از کپسول بازگشتی شِنژو-21 که خدمه تازه‌وارد را به ایستگاه آورد، به زمین بازگردند. سپس فضاپیمای آسیب‌دیده به‌صورت بدون سرنشین به زمین فرستاده خواهد شد. یک کپسول جایگزین که از قبل روی زمین آماده شده است، در زمانی بعدی پرتاب میشود تا چرخش عادی خدمه و استمرار برنامه مأموریتی احیا گردد. این رديف از گزینه‌ها نشان‌دهنده تاکید بر ایمنی خدمه، تدارکات پرتابی و مدیریت موجودی کپسول‌های بازگشتی روی زمین است.
زمینه گستردهتر: زباله‌های فضایی تهدیدی رو به رشد
این حادثه یادآور تهدیدی پایدار در مدارهای پایین زمین است: زباله‌های فضایی. تیانگونگ پیش‌تر در سال 2023 دچار خسارت شد، زمانی که یکی از پنل‌های خورشیدی آن مورد اصابت قرار گرفت، و ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) بهطور منظم مانورهای اجتناب از برخورد را برای دور زدن قطعات ردیابی‌شده انجام می‌دهد. افزایش تعداد ماهواره‌ها، مرحله‌های راکت رها شده و تکه‌های ناشی از انفجارها و برخوردها، احتمال تلاقی را بالا می‌برد و خطر رویدادهای آبشاری را افزایش می‌دهد؛ پدیده‌ای که به‌عنوان «سندرم کسِلِر» شناخته میشود و در آن تولید زباله فضایی منجر به برخوردهای بیشتر و در نتیجه غیرقابل‌استفاده شدن برخی مدارها برای چندین دهه می‌گردد.
منابع زباله فضایی متنوع‌اند: بقایای پرتاب، بخشهای رهاشده ماهواره‌ها، اجزای سازه‌ای جداشده در عملیات، و حتی قطعات بسیار کوچک ناشی از ساییدگی یا تخریب ساختاری. هر یک از این منابع، بسته به اندازه و سرعت، میتواند تهدیدی جدی برای فضاپیماها و ایستگاه‌ها ایجاد کند. با توجه به رشد فزاینده صنعت ماهواره‌ای و پروژه‌های ماهواره‌ای دارای ماهواره‌های کوچک (smallsats) و خوشه‌ای (constellations)، مسیرهای مداری دیگر فقط برای مأموریت‌های علمی یا دولتی نیست و حفاظت از آنها به یک چالش جهانی تبدیل شده است.
چرا قطعات کوچک خطرناک‌اند
حتی ذرات بسیار کوچک زباله فضایی در سرعتهای مداری معادل چند کیلومتر بر ثانیه حرکت میکنند؛ انرژی جنبشی برخورد در آن سرعت‌ها به‌قدری بالاست که میتواند عایق حرارتی را سوراخ کند، الکترونیک حساس را خراب کند یا عناصر سازه‌ای را تضعیف سازد. یک اصابت به سپر حرارتی کپسول بازگشتی یا بخش چتر نجات میتواند پیامدهای ویژه‌ای داشته باشد، زیرا سپر حرارتی هنگام بازورود جلوی ورود حرارت و آسیب را میگیرد و محفظه چتر و مکانیزم باز شدن آن برای فرود امن حیاتی است. به‌همین دلیل، پاسخ محتاطانه کنترل مأموریت و تصمیم‌گیری بر اساس آنالیزهای دقیق ساختاری و سیستمی ضروری است.
از منظر فنی، برخوردهای فرکانس بالا با ذرات ریز (micrometeoroids and orbital debris - MMOD) اغلب با آزمایشات شتاب‌دهنده و شبیه‌سازی در تونل‌های ضربه و برخورد، و نیز تحلیلهای متالورژیکی و تصویربرداری با وضوح بالا مورد ارزیابی قرار می‌گیرند. مهندسان به دنبال نشانه‌هایی از ترک، خردشدگی سطحی، تغییرات عمقی در لایه‌های محافظتی و اختلال در اتصالات مکانیکی یا کابل‌ها هستند. هر گونه عدم قطعیت در عملکرد سامانه‌های حیاتی، به‌ویژه سامانه‌های بازگشت و فرود، موجب اتخاذ تصمیم‌های محافظه‌کارانه میشود.
این چه معنایی برای خدمه و عملیات آینده دارد
برای فضانورد چن دونگ، این تأخیر به معنای تمدید اقامت در مدار است و اقامت او که پیش از این رکوردشکن بود حالا طولانی‌تر میشود. در طول این مأموریت او مرز 400 روز تجمعی حضور یک فضانورد چینی در فضا را پشت سر گذاشت — دستاوردی که اکنون با تأخیر بازگشت افزایش یافته است. تجربهٔ تمدیدهای غیرمنتظره مأموریت برای خدمه بینالمللی هم آشنا است: در سال 2023 یک کپسول سويوز روسی آسیب دید و خدمه آن مجبور به تمدید اقامت شدند، و در نمونه‌ای دیگر دو فضانورد ناسا پس از مشکلات فنی فضاپیما بازگشت خود را تقریباً تا یک سال به تعویق انداختند.
تمدیدهای غیرمنتظره فشارهای عملیاتی و انسانی متعددی به همراه دارند: مدیریت ذخایر غذا و اکسیژن، سلامت روانی و جسمانی خدمه، زمان‌بندی مأموریت‌های روسپیه‌ای (cargo) و منابع پشتیبانی زمینی. خوشبختانه ایستگاه تیانگونگ و فضاپیماهای باری مرتبط مانند تیانژو (Tianzhou) سیستم‌هایی برای تدارک مجدد منابع کلیدی دارند، اما هر افزایش غیرمنتظره در مدت اقامت نیازمند بازنگری‌های لجستیکی دقیق است.
کاهش خطر و مراحل بعدی
آژانس‌های فضایی و شرکت‌های تجاری در سراسر جهان تحقیق و توسعه در زمینه حذف و کاهش زباله فضایی را تسریع کرده‌اند: مفاهیمی مانند حذف فعال زباله (active debris removal)، ردیابی دقیق‌تر و خدمات سرویس‌دهی در مدار (on-orbit servicing) بخشی از مجموعه ابزارهای پیشنهادی برای حفظ ایمنی مسیرهای مداری هستند. راهکارهایی مانند سامانه‌های راداری و اپتیکی پیشرفته، حسگرهای در مدار برای تعیین موقعیت قطعات کوچک، و نرم‌افزارهای پیش‌بینی همگرایی (conjunction assessment) بهبود یافته، امکان پیش‌بینی و جلوگیری از برخوردها را افزایش می‌دهند.
در کوتاه‌مدت، مهندسان CMSA آنالیز قضایی برخورد را کامل خواهند کرد: بررسی تصاویر، نمونه‌برداری سطح (در صورتی که ممکن باشد)، آزمایش‌های سازه‌ای روی زمین و شبیه‌سازی‌های عبور مجدد. بر اساس نتایج، آنها تصمیم خواهند گرفت که آیا شِنژو-20 به‌صورت بدون سرنشین بازگردانده شود یا خدمه میتوانند با اطمینان از طریق آن بازگردند. در صورت نیاز به ارسال کپسول جایگزین، پرتاب‌های پشتیبان و تنظیمات در زمان‌بندی مأموریت‌های بعدی برنامه‌ریزی خواهد شد. اولویت نهایی همچنان ایمنی شش نفر حاضر در تیانگونگ است.
در بلندمدت، این حادثه بر اهمیت همکاری بینالمللی در حوزهٔ موضوعاتی چون فضای ایمن، اشتراک داده‌های ردیابی (space situational awareness - SSA) و استانداردهای طراحی با هدف کاهش خطرات تأکید می‌کند. افزایش شفافیت در تبادل داده‌های مداری، توسعه پروتکل‌های مشترک برای پاسخ به برخوردهای احتمالی و سرمایه‌گذاری در فناوری‌های حذف زباله میتواند خطرات آینده را کاهش دهد و شرایطی فراهم کند تا فضا برای فعالیت‌های علمی، تجاری و اکتشافی پایدارتر بماند.
کلمات کلیدی مرتبط که در متن بهطور طبیعی تکرار شدند شامل: شِنژو-20، ایستگاه فضایی تیانگونگ، زباله فضایی، CMSA، کپسول بازگشتی، مانور اجتناب از برخورد، سندرم کسِلِر، حذف فعال زباله و خدمات در مدار هستند. این اصطلاحات نشان‌دهنده مفاهیم فنی و عملیاتی مهم برای درک پیامدهای این رویداد و زمینهٔ گستردهتر امنیت مداری‌اند.
در نتیجه، برخوردی که ظاهراً از نوع بقایای فضایی بوده است، یک یادآوری قوی است از اینکه محافظت از فضاپیماها و خدمه انسانی در مدار نیازمند ترکیبی از عملکرد مهندسی دقیق، نظارت مداری پیشرفته، برنامه‌ریزی عملیاتی منعطف و همکاری بینالمللی است. CMSA و شرکای عرصه فضایی اکنون در مرحله‌ای از تصمیم‌گیری فنی قرار دارند که میتواند استانداردهای بعدی عملیات سرنشین‌دار در مدار پایین زمین را تحت تأثیر قرار دهد.
منبع: smarti
ارسال نظر