در ماه گذشته اتفاقات زیادی در فضا برای ماموریت های سرنشین دار و رباتیک رخ داده است. در حالی که من معمولاً این ماه با مأموریت های سرنشین دار شروع می کنم، فضاپیمای لوسی کشف جالب و غافلگیرکننده ای داشت، بنابراین از آنجا شروع خواهم کرد.
کاوشگر لوسی که در 16 اکتبر 2021 پرتاب شد، در مأموریتی برای مطالعه سیارک‌های تروجان مشتری است که از سال 2027 شروع می‌شود. برای شرح سیارک‌های تروجان، به پست من در 6 ژانویه 2017 مراجعه کنید. با این حال، قبل از رسیدن به سیارک‌های تروجان، لوسی قرار است از کنار یک سیارک کوچک کمربند اصلی به نام دینکینش بگذرد که در زبان آمهری اتیوپی به معنای “تو زیبا هستی”. در طول برنامه ریزی ماموریت، مهندسان مرکز فضایی گدارد تصمیم گرفتند که دینکینش فرصت خوبی برای آزمایش دوربین های لوسی و سایر حسگرها باشد، بنابراین سیارک کوچک به لیست سیارک هایی که لوسی مطالعه خواهد کرد اضافه شد و در مجموع هشت پرواز برنامه ریزی شده در هنگام پرتاب را انجام داد.
مطالعه دینکینش ایده خوبی به نظر می رسد، زیرا زمانی که لوسی در اول نوامبر از آنجا عبور کرد، تصاویر ارسال شده توسط کاوشگر نشان داد که این سیارک کوچک، با قطر حدود 790 متر، یک ماه حتی کوچکتر دارد که به دور آن می چرخد. اگرچه از این کشف غافلگیرکننده خوشحال بودند، اما تکنسین‌های کنترل کننده لوسی در آزمایشگاه فیزیک کاربردی جانز هاپکینز از عملکرد سیستم ردیابی ترمینال لوسی و دستگاه شناسایی دوربرد آن رضایت داشتند. لوسی پس از مواجهه موفقیت آمیز با دینکینش، اکنون آماده است تا ماموریت اصلی خود را برای مطالعه سیارک های تروجان مشتری آغاز کند.
در نزدیکی زمین، چین با موفقیت یک تعویض خدمه در ایستگاه فضایی تیانگونگ خود انجام داد. این ایستگاه که کوچکتر از ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) است، معمولاً توسط سه تایکونورد (همانطور که چین فضانوردان خود می نامد) سرنشینان آن است. طی شش ماه گذشته، خدمه ماموریت شنژو-16 چینی تیانگونگ را اشغال کردند، اما در 26 اکتبر، چین ماموریت Shenzhou-17 را از فرودگاه فضایی خود در جزیره Xinhau پرتاب کرد. یک روز بعد، Shenzhou-17 در Tiangong پهلو گرفت و به خدمه Shenzhou-16 اجازه داد به خانه خود به زمین بازگردند، که آنها با موفقیت در 31 اکتبر انجام دادند.
این واقعیت را در نظر بگیرید که هم ناسا و هم آژانس فضایی روسکوسموس روسیه ده‌ها تبادل خدمه ISS مشابه را در دو دهه گذشته انجام داده‌اند. با این حال، این واقعیت که چین اکنون ایستگاه فضایی خود را بسیار روان و حرفه ای نگهداری می کند، گواهی بر این است که برنامه فضایی سرنشین دار چین تا چه اندازه پیش رفته است.
دو خبر دیگر ممکن است چیزی در مورد مسیر آینده اکتشافات فضایی در دهه های آینده به ما بگوید. اولین داستان مربوط به هواپیمای فضایی/مینی شاتل دریم چیسر شرکت فضایی سیرا است. طراحی Dream Chaser در واقع شباهت زیادی به شاتل فضایی دارد و به گونه ای طراحی شده است که تقریباً به همان روش عمل کند. Dream Chaser با پرتاب به مدار بالای یک موشک اطلس یا شاید حتی یک Space X Falcon 9، بر روی ایستگاه فضایی بین‌المللی یا ایستگاه فضایی دیگر سوار خواهد شد. در بازگشت به زمین، Dream Chaser در اتمسفر پرواز می کند و وزن آن بیش از 1.5 گرم نیست و مانند هر هواپیمای معمولی روی باند فرود می آید.
Sierra Space که در اصل برای ارسال محموله به مدار زمین و از مدار زمین طراحی شده بود، امیدوار است که روزی Dream Chaser انسان ها را نیز به مدار ببرد. با این حال، Dream Chaser در حال حاضر هنوز پرواز نمی کند. در واقع، اولین هواپیمای فضایی Dream Chaser اخیراً ساخت و ساز را در کارخانه این شرکت در لوئیزویل، کلرادو، در حومه دنور به پایان رساند. این اولین Dream Chaser، که Tenacity نام داشت، اکنون به مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در اوهایو فرستاده می شود تا تحت یک سری آزمایش ها قرار گیرد تا ببیند آیا می تواند در شرایط سخت فضا مقاومت کند یا خیر.
Dream Chaser تلاش دیگری برای یافتن راه هایی برای کاهش هزینه سفرهای فضایی برای گسترش اکتشافات انسانی است. شرکت فضایی سیرا امیدوار است که اولین پرواز بدون سرنشین این هواپیمای فضایی جالب در اوایل سال آینده اتفاق بیفتد و رقابتی را برای کپسول دراگون اسپیس ایکس فراهم کند.
در نهایت، یکی دیگر از محدودیت‌های فعلی برای اکتشاف ما در منظومه شمسی، سرعت پایین اگزوز ممکن با پیشرانه‌های موشک شیمیایی است. در چندین پست در مورد موتورهای موشک هسته ای و یونی بحث کرده ام که پتانسیل ارائه سرعت پرتاب بسیار بالاتر و بنابراین سرعت کل دلتای بسیار بالاتر برای سفرهای فضایی را دارند. مشاهده پست 29 آوریل 2020 اخیراً، ناسا و شرکت فضایی Aerojet Rocketdyne مجموعه‌ای از آزمایش‌های قدرتمندترین موتور موشک یونی ساخته شده را انجام دادند. این موتور که به عنوان سیستم پیشرانه الکتریکی پیشرفته یا AEPS شناخته می شود، با توان مصرفی 12 کیلو وات کار می کند.
در حال حاضر، موتورهای یونی به روشی بسیار متفاوت از موشک های شیمیایی که ما به دیدن آنها عادت کرده ایم، عمل می کنند. در یک موتور یونی، یک الکترون از اتم های یک گاز بی اثر، معمولا زنون، جدا می شود که به آنها بار الکتریکی می دهد. سپس یک پتانسیل ولتاژ بالا این یون ها را به سرعتی می رساند که ده ها، اگر نه صدها برابر سریعتر از اتم های یک موشک شیمیایی است. همانطور که یون ها از موتور به بیرون پرتاب می شوند و به آن رانش می دهند، الکترون ها دوباره به اتم ها متصل می شوند، زیرا در غیر این صورت موتور و فضاپیمای مربوط به آن به سرعت بار الکتریکی ساکن عظیمی ایجاد می کنند.
یک تفاوت عمده بین موتور موشک شیمیایی و یونی این است که در حالی که یک موشک شیمیایی نیروی رانش بزرگی را برای چند دقیقه ایجاد می کند، مرحله اول Space X Falcon 9 تنها در حدود چهار دقیقه شلیک می شود، یک موتور یونی نیروی رانش کوچکی ایجاد می کند اما می تواند این کار را انجام دهد. برای روزها، هفته ها یا حتی سال های طولانی تر.
ناسا از موتورهای یونی در ماموریت های گذشته استفاده کرده است، به ویژه کاوشگر فضای عمیق Dawn به سیاره کوچک سرس و سیارک بزرگ وستا، همراه با کاوشگر فضایی Psyche که اخیراً به فضا پرتاب شده است. آژانس فضایی امیدوار است از AEPS در ایستگاه فضایی Gateway استفاده کند که در حدود سال 2025 در مدار ماه قرار خواهد گرفت.
برنامه هایی برای آینده اگرچه ما در حال حاضر موفقیت هایی داریم، اما این پیشرفت در اکتشافات فضایی ما است.
