چالش‌های فنی بی‌سابقه در مأموریت آرتمیس ۳ ناسا

آرتمیس ۳: پرتاب، پهلوگیری و اتصال

مأموریت آرتمیس ۳ با پرتاب موشک سنگین‌بر اسپیس لانچ سیستم ناسا آغاز خواهد شد که چهار فضانورد را سوار بر فضاپیمای اوراین به مدار زمین منتقل می‌کند. بر اساس طرح جدید، اوراین پس از قرارگیری در مدار نزدیک زمین، عملیات حساس پهلوگیری و اتصال را با یک یا هر دو ماه‌نشین توسعه‌یافته توسط بخش خصوصی، یعنی استارشیپ اسپیس‌ایکس و بلومون بلو ارجین، انجام می‌دهد.

این تغییر اساسی در ساختار سومین پرواز برنامه آرتمیس اواخر فوریه اعلام شد و انحرافی بزرگ از طرح اولیه به‌شمار می‌آید. پیش‌تر قرار بود آرتمیس ۳ با استفاده از یکی از این ماه‌نشین‌ها، فضانوردان را در نزدیکی قطب جنوب ماه فرود بیاورد. بیانیه هفته گذشته (چهارشنبه 13 مه) نشان می‌دهد که برنامه‌ریزی‌ها وارد مرحله دقیق‌تری شده و برخی تصمیم‌های کلیدی تثبیت شده‌اند.

طبق اعلام ناسا، فضانوردان در آرتمیس ۳ مدت‌زمان بیشتری نسبت به مأموریت آرتمیس ۲ درون فضاپیمای اوراین اقامت خواهند داشت تا سامانه‌های پشتیبانی حیات، شرایط زیستی و عملکرد تجهیزات داخلی تحت ارزیابی گسترده‌تری قرار گیرد. آرتمیس ۲ که نخستین سفر سرنشین‌دار برنامه به مدار ماه بود، حدود ۱۰ روز به طول انجامید؛ این مأموریت ۱۳ فروردین امسال پرتاب شد و ۲۲ فروردین با فرود در اقیانوس به پایان رسید. با این حال، ناسا هنوز مدت دقیق آرتمیس ۳ را اعلام نکرده است.

نوآوری‌های فنی و صرفه‌جویی اقتصادی

در تغییر مهم دیگری، موشک SLS در این پرواز به‌جای استفاده از مرحله فوقانی عملیاتی، از یک قطعه فاصله‌دهنده غیرکاربردی موسوم به «اسپیسر» بهره خواهد برد. این اسپیسر ابعاد و نقاط اتصال مرحله فوقانی را میان رابط اوراین و هسته مرکزی موشک حفظ می‌کند، اما نقش پیشرانشی ندارد.

طراحی و ساخت این اسپیسر هم‌اکنون در مرکز فضایی مارشال در آلاباما در حال انجام است. این تصمیم از منظر صرفه‌جویی اقتصادی منطقی تلقی می‌شود، زیرا مرحله فوقانی عملیاتی SLS که با نام ICPS شناخته می‌شود، معمولاً وظیفه خروج اوراین از مدار زمین و هدایت آن به‌سوی ماه را برعهده دارد، در حالی که در آرتمیس ۳ اساساً برنامه‌ای برای عزیمت به ماه وجود ندارد.

نقش ماژول سرویس اروپایی و انتخاب مدار نزدیک زمین

پس از استقرار اوراین در مدار، ماژول سرویس اروپایی این فضاپیما نیروی رانش لازم را فراهم می‌کند تا کپسول در مداری دایره‌ای در ارتفاعی نزدیک زمین به حرکت ادامه دهد. ناسا تأکید کرده است که انتخاب مدار نزدیک زمین احتمال موفقیت مأموریت را افزایش می‌دهد، زیرا در مقایسه با سناریوی سفر قمری، انعطاف‌پذیری بیشتری برای پرتاب و هماهنگی اجزای مختلف فراهم می‌کند.

نکته مهم دیگری که برای نخستین‌بار به‌طور رسمی تأیید شد این است که آرتمیس ۳ به مدار پایین زمین خواهد رفت؛ موضوعی که پیش‌تر به‌صورت غیررسمی مطرح می‌شد اما تا کنون تأیید رسمی نداشت. همچنین در این مأموریت از نسخه جدید و ارتقایافته سپر حرارتی اوراین استفاده خواهد شد تا ایمنی بازگشت به جو زمین افزایش یابد.

ماه‌نشین‌های آزمایشی و ابهامات پیش‌رو

بر اساس اعلام ناسا، فضانوردان این پرواز احتمالاً امکان ورود به دست‌کم یکی از ماه‌نشین‌های آزمایشی را خواهند داشت تا بخشی از ارزیابی‌های عملیاتی اتصال و انتقال خدمه انجام شود، هرچند هنوز مشخص نیست کدام‌یک از دو ماه‌نشین، استارشیپ، بلومون یا شاید هر دو، در این مأموریت حضور خواهند داشت.

علاوه بر این، جزئیات مهمی همچنان در دست بررسی است؛ از جمله مدت دقیق مأموریت، ترکیب نهایی خدمه، ماهیت آزمایش‌های علمی احتمالی و چگونگی آزمون لباس‌های فضایی جدید آرتمیس که شرکت اکسیوم اسپیس مستقر در هیوستون در حال توسعه آن‌هاست.

مجموعه این تصمیم‌ها نشان می‌دهد آرتمیس ۳ بیش از آنکه یک مأموریت فرود باشد، به یک آزمایش پیچیده مداری برای یکپارچه‌سازی سامانه‌های حیاتی، ارزیابی فناوری‌های تجاری و کاهش ریسک مأموریت‌های آینده قمری تبدیل شده است.