8 دقیقه
برف و نور ستارگان. هوای سرد که به فلز میچسبد. سیستم پرتاب فضایی (Space Launch System یا SLS) بر سکوی پرتاب آماده ایستاده است، مخازن سوختش فعلاً خالیاند اما برای آیینی آماده شدهاند که تعیین خواهد کرد چه زمانی انسانها بار دیگر به نزدیکی ماه بازخواهند گشت. این لحظه نمادی از تلاقی طراحی مهندسی، عملیات پرتاب و برنامهریزی مأموریت است؛ ترکیبی که برای بازگرداندن انسان به فضای عمقبالا و نزدیکی ماه حیاتی است.
ماه کامل در ساعتهای اولیه بامداد ۱ فوریه ۲۰۲۶ بر فراز SLS ناسا و فضاپیمای اوریون، که بر بالای سکوی پرتاب سیار قرار دارد، میدرخشد.
ناسا یک شمارش معکوس تمرینی دو روزه و دقیق را پیش از یک نمایش سوختگیری حیاتی برای راکت جدیدِ ماهی خود آغاز کرده است. در تئوری این تمرین ساده به نظر میرسد: بیش از ۷۰۰,۰۰۰ گالن (معادل چند میلیون لیتر) پیشران فوقالعاده سرد را داخل راکت ۳۲۲ فوتی (حدود ۹۸ متری) بارگیری کنید، سپس عملیات پر کردن مخازن را تقریباً ۳۰ ثانیه پیش از زمانی که معمولاً احتراق رخ میدهد متوقف کنید. اما در عمل این کار به هیچوجه ساده نیست. لولهکشیهای سرمایی، سیستمهای پاکسازی و تهویه حساس به دما و زمانبندی انسانی همه باید بهدقت هماهنگ شوند تا از نشت، یخزدگی یا ناهماهنگیهای حرارتی جلوگیری شود؛ خطاها میتوانند منجر به تأخیرهای طولانی یا خطرات ایمنی شوند.
پیشزمینه مأموریت و جنبههای فنی
فرمانده رید ویسمَن و خدمهاش از پیش در قرنطینه ایزوله شدهاند تا خطر ابتلا به بیماری قبل از پرتاب کاهش یابد. آنها از هیوستون تمرین لباس و اجرای نهایی را از دور پایش خواهند کرد و تنها پس از تأیید صلاحیت پرواز به مرکز فضایی کندی سفر میکنند. اگر آزمون سوختگیری روز دوشنبه بدون نقصهای بحرانی به پایان برسد، ناسا میتواند در طول هفته اقدام به تلاش برای بلند شدن کند؛ با این حال تصمیم نهایی را شرایط آبوهوایی، بازرسیهای مکانیکی و معیارهای ایمنی تعیین خواهند کرد. معیارهای آمادگی پرواز (flight commit criteria) شامل پارامترهای دقیق دما، فشار، وضعیت موتور و سلامت سیستمهای فرعی است که همه باید در محدوده قابل قبول قرار داشته باشند.
گرمکنها سیستمهای کپسول اوریون را در بالای مجموعهٔ پرتاب گرم نگه داشتهاند، در حالی که مهندسان روی تطبیق روشهای پاکسازی (purge) و تهویه برای مقابله با سرما و یخبندان اخیر در کیپ کاناورال کار میکنند. یک دورهٔ کوتاه یخبندان عمیق نمایش سوختگیری را به تأخیر انداخت و نزدیکترین زمان ممکن برای پرتاب را از اوایل فوریه تا روز هشتم این ماه جابهجا کرد. مدیران مأموریت همچنین یازدهم فوریه را بهعنوان آخرین روز منطقی پرتاب در این بازهٔ ماهانه تعیین کردهاند؛ اگر پرواز عبور از ماه از این تاریخ عبور کند، برنامههای بعدی—بهویژه چیدمان تعویض خدمهای که برای ایستگاه فضایی بینالمللی در نظر گرفته شدهاند—باید بازتنظیم شوند و پنجرههای پرتاب جدیدی تعریف شوند.
این پرواز در عصر آرتمیس یک مأموریت دورِ ماه (circumlunar) است: خدمه در اوریون سوار میشوند، به اطراف نیمهٔ دور ماه گردش خواهند کرد و مستقیماً به زمین بازمیگردند و تقریباً ده روز پس از پرتاب با فرودآبی در اقیانوس آرام مأموریت را به پایان میرسانند. برخلاف فرودهای آپولو، برنامهٔ این پرواز شامل فرود سطحی روی ماه نیست؛ با این حال اهمیت تاریخی دارد، زیرا این اولین سفر انسانی فراتر از مدار پایین زمین (LEO) از سال ۱۹۷۲ به شمار میآید و پیشرفتهای چنددههای در مهندسی سیستمها و پیچیدگیهای برنامهای را برجسته میکند. این مأموریت همچنین بهعنوان آزمایشگرِ فناوریها و رویههایی عمل میکند که برای حضور پایدار و بلندمدتتر در ماه لازماند.
در برنامهٔ آپولو در مجموع ۲۴ فضانورد به ماه سفر کردند و دوازده نفر بر سطح آن راه رفتند. مأموریت مدرن فعلی از سامانهها و سختافزارهای متفاوتی استفاده میکند و هدفش آزمودن سامانههایی است که امکان عملیات طولانیمدتتر در ماه را فراهم میکنند—از جمله سامانههای پیشرفتهٔ زندگی برای خدمه، ناوبری فضای عمیق، ارتباطات دوربرد، مدیریت تابش، و فرایندهای یکپارچهٔ پرتاب که راکت SLS و فضاپیمای اوریون را در مرکز خود دارند. بهعنوان مثال، کنترل حرارتی و حفاظت حرارتی کپسول هنگام بازگشت از سرعتهای بالا، طراحی سازهای تقویتشده برای تحمل بارهای لودینگ و سیکلهای دما، و سامانههای خودکار و دستی برای مدیریت مأموریت و شناسایی خطاها از اجزای حیاتی این تلاشها هستند.
فشار عملیاتی فراتر از فهرست فنی وجود دارد. ناسا همچنین باید بهزودی یک خدمهٔ تازه به ایستگاه فضایی بینالمللی اعزام کند چون تیم قبلی به دلایل پزشکی زودتر بازگشته است. این امر برنامهریزی را به یک عملِ چندوجوهی حساس تبدیل کرده است: اگر پرواز آرتمیس تا یازدهم فوریه پرتاب شود، اولویت با آن خواهد بود و پرتاب خدمهٔ ایستگاه فضایی تا بازگشت تیم ماه به تعویق خواهد افتاد. همانطور که فضانورد جک هاتاوی، عضو تیم بعدی ایستگاه، گفته است: «خیلی جالب است که آنها قرنطینهاند و ما هم قرنطینهایم، و تلاش داریم دو راکت را تقریباً همزمان راه بیندازیم.» هماهنگی بین مراکز کنترل مأموریت، مدیریت خدمه و تیمهای پرتاب برای حفظ سلامت خدمه و رعایت زمانبندیها امری ضروری است.
فناوران و مهندسان پخشهای زندهٔ سکوی پرتاب و تلِمتری را از نزدیک زیر نظر خواهند داشت، و دماها و فشارها را در زمان واقعی دنبال میکنند. هزاران حسگر در سراسر راکت و تجهیزات زمینی دادهها را به مرکز کنترل ارسال میکنند؛ از سنجش دما و فشار در خطوط سوخت تا سنسورهای شتاب و سلامت موتور. اگر همهٔ سیستمها مطابق انتظار عمل کنند، راکت از مرحلهٔ تمرین به تلاش واقعی پرتاب منتقل خواهد شد و فصلی نو از پرواز انسانی—که با مدارها، شاخصهای مهندسی و آزمایشهای تکنولوژیک سنجیده میشود—آغاز خواهد شد. فرایند تصمیمگیری شامل نقاط توقف متعدد (hold points) است که در آنها میتوانند عملیات را متوقف یا ادامه دهند تا اطمینان کامل از شرایط ایمنی حاصل شود.
در سطح فنی، سوختگیری SLS ترکیبی از هیدروژن مایع با دمای بسیار پایین و اکسیژن مایع را در بر میگیرد؛ این پیشرانها نیاز به تجهیزات ویژهٔ ایزولاسیون، خطوط شارژ کرایوژنیک و کامیونهای ذخیرهسازی دارند که میتوانند مقادیر عظیم را منتقل و میزان جوشش (boil-off) را مدیریت کنند. عملیات «چیل-داون» (chill-down) خطوط سوخت که پیش از شروع انتقال پیشران انجام میشود، به منظور پایین آوردن دمای خطوط انتقال و جلوگیری از شوک حرارتی در تماس با سوخت فوقالعاده سرد ضروری است. همچنین فرایند پاکسازی با گازهای خشک و تهویهٔ کنترلشده برای جلوگیری از ورود رطوبت و یخزدگی به مسیرها اجرا میشود؛ هر یک از این مراحل روالها و سنجههای کنترلی خاص خود را دارند که باید بهصورت هماهنگ دنبال شوند تا خطرات کاهش یابند و شانس موفقیت پرتاب افزایش یابد.
از منظر عملیاتی، تیمهای نگهداری زمین تا دقیقههای آخر در حال بررسی وضعیت پمپها، شیرها، اتصالات و سیستمهای نظارتی خواهند بود. میانیابی بین تیمهای پرواز، تیمهای سیستمهای زمینی و گروههای ایمنی برای تصمیمگیریهای لحظهای ضروری است. علاوه بر این، سیستمهای پشتیبانی زمینی (GSE) و سازهٔ پرتاب باید در شرایط مناسب بار و فشار قرار داشته باشند تا بار دینامیکی ناشی از سوختگیری و سپس (در صورت ادامهٔ روند) اشتعال موتور را تحمل کنند. هر گونه انحراف از پروفیل فشار یا دما میتواند منجر به توقف عملیات گردد تا تحلیلهای بیشتر صورت بگیرد.
از دیدگاه مأموریتشناختی، این پرواز نمایانگر یک گام آزمایشی مهم در چشمانداز آرتمیس است: ایجاد توانمندیهای بازگشت انسان به اطراف ماه، آزمایش قابلیتهای حیاتی اوریون برای حفاظت خدمه در مسیرهای دورِ زمین، و اعتبارسنجی رویههای پرتاب SLS که قرار است در برنامههای بعدی برای ارسال محمولهها، زیستمحیطیها و نهایتاً فرودهای سطحی ماه استفاده شوند. موفقیت در این مقطع میتواند مسیر را برای مأموریتهای بعدی که شامل فرود خدمه، توسعهٔ پایگاههای ماهی و انجام علم گستردهتر است هموار سازد.
در نهایت، اگر همه چیز بهخوبی پیش برود و تمرین سوختگیری به یک تلاش واقعی پرتاب تبدیل شود، جامعهٔ بینالمللی فضایی شاهد آغاز فصل تازهای خواهد بود که نهتنها تاریخچهٔ پروازهای انسان به ماه را ادامه میدهد، بلکه نشاندهندهٔ پیشرفت در فناوریهای پرتاب سنگین، مدیریت مأموریتهای فضاپیمای خدمهدار و تعامل بینسازمانی برای انجام عملیات پیچیدهٔ فضایی است. این پرواز، فراتر از یک رویداد خبری، معیاری برای کارایی مهندسی و اقتدار برنامهٔ فضایی در بازگرداندن انسانها به محیطهای دور از زمین خواهد بود.
منبع: sciencealert
نظرات
دانیکس
نمایش فنیِ قابل توجه؛ از چیل داون تا telemetry، همهچیز باید مثل یه ارکستر هماهنگ باشه. نگران باد و سرما هستم
اسکایچرخ
هیجانزدهام اما حس میکنم زیادی بزرگش کردن، هنوز ریسک و چکلیست مونده، بهتره عجله نکنن.
توربو
کار با سیستمهای سردسازی رو قبلا دیده بودم؛ هماهنگی تا ثانیه آخر مهمه، حالا سطحش فضایی شده! یه جور شوکهم
امیر
واقعن؟ همهی این سنسورها و چکلیستها میتونن جلوی همهچیز رو بگیرن؟ همیشه یه چیز غافلگیرکننده هست...
آستروزت
فنی و دقیق، منطقیه. اما اینکه همه چیز وابسته به آب و هواست، یعنی احتمال تاخیر همیشه هست باید صبور باشیم
دیتاپالس
وااای، عکس ماه کنار راکت SLS جادوییست... برف و نور، حس میکنم دارم نفسم بند میاد، امیدوارم همهچی بیدردسر پیش بره
ارسال نظر