اقتصاد دانش بنیان

همکاری کشورها در زمینه هوافضا

ايستگاه فضايي؛ شروع، روند فعاليت و آينده

ايستگاه فضايي که همچنين با نامهاي «ايستگاه مداري» يا «ايستگاه فضايي مداري» نيز شناخته ميشود، فضاپيمايي است که قابليت پشتيباني حيات خدمه خود را دارد (قابل زيستن است) و طراحي شده است که در فضا و مدار زمين (به عنوان يک قمر مصنوعي در مدار ارتفاع پايين يعني تا ارتفاع دوهزار کيلومتر) به مدت طولاني باقي بماند و امکان پهلو گرفتن فضاپيماهاي ديگر را فراهم آورد. ايستگاه فضايي را بايد از ديگر فضاپيماهاي سرنشين دار تميز داد، چراکه ايستگاه فضايي فاقد سامانه اي براي فرود است و فضاپيماهاي ديگر وظيفه حمل و نقل فضانوردان و محموله هاي آذوقه را به ايستگاه يا زمين بر عهده دارند. ايستگاههاي فضايي امروزي به عنوان زيرساختهايي (سکويي) براي تحقيق هستند و تاثيرات پرواز طولاني مدت در فضا را بر روي بدن انسان بررسي ميکنند و همچنين شرايطي را براي تحقيق در زمينه هاي متنوعي از موضوعات فراهم ميآورند.

مروري بر مأموريت ايستگاه فضايي

ماموريت ايستگاه فضايي براي اولين بار از سوي شوروي در دوران جنگ سرد و هنگامي که شوروي نتوانست مانند امريکا در ماموريت ماه بدرخشد، مطرح شد. در اين راستا ماموريت ساليوت تعريف شد و تجربيات اندوخته شده از اين ماموريت به ايستگاه فضايي مير ختم شد. در جدول و نمودار زير ماموريتهاي اين حوزه و زمانبندي آن به صورت خلاصه بيان شده است.

آينده ماموريت ايستگاه فضايي ايستگاه فضايي ماژولار بزرگ چين

ايستگاه فضايي ماژولار بزرگ چين در مدار ارتفاع پايين زمين قرار خواهد گرفت. اين ايستگاه فضايي تقريبا يکششم مجموع جرم ايستگاه فضايي بين المللي و نصف جرم ايستگاه فضايي مير روسيه است. انتظار ميرود اين ايستگاه جرمي بين 60 تا 70 تن (SI) داشته باشد. عمليات از مرکز کنترل و کنترل هوافضايي پکن در چين کنترل ميشود. تاريخ پرتاب ماژول مرکزي اين ايستگاه، يعني Tianhe-1 (به معني «هماهنگي آسمانها»)، حدود سال 2019 است. چين قصد دارد با استفاده از اين ماموريت، ظرفيتهاي علمي و فناورانه خود را افزايش دهد. Tiangong-3 ايستگاه فضايي پيشنهادي چين است که بخشي از برنامه ايستگاه فضايي Tiangong آن کشور است. آژانس فضايي ملي چين اعلام کرده بود که اين ايستگاه در سال 2015 پرتاب خواهد شد، ولي به دليل تاخير در برنامه هاي فضايي از جمله پرتاب Tiangong 2، اين برنامه نيز به تاخير افتاد. با توجه به برنامه هاي فعلي چين براي توسعه حوزه فضايي در سال 2024، ايستگاه فضايي چين در همان زماني که ايستگاه بين المللي فضايي (ISS) بازنشسته خواهد شد، عملياتي ميشود.

ISS شناخته شده ترين آزمايشگاه مصنوعي علوم در مقياس جهاني است، اما چين هم اکنون در حال کار روي جايگزين کردن آن با آزمايشگاه علمي فضايي خود است. هنوز مشخص نيست که آيا چين تنها کشوري است که در آن زمان داراي چنين زيرساختي خواهد بود يا خير.

ايستگاه فضايي چيني تا سال 2022 تکميل خواهد شد. هسته ايستگاه فضايي چين قرار است در سال 2018 به فضا پرتاب شود که توسط قويترين موشک چين، يعني Long March 5، پرتاب خواهد شد. انتظار ميرود که اين ايستگاه که قرار است تا سال 2022 تکميل شود، طبق گفته Northbridge Times، متشکل از يک هسته و دو ماژول آزمايشگاهي، داراي درگاه هايي است که امکان الحاق چند فضاپيما را به آن فراهم خواهند کرد. اين درگاهها توسط فضاپيماي حامل انسان و محموله براي تامين مايحتاج فضانورداني که در ايستگاه براي بيش از يک سال اقامت دارند، استفاده خواهد شد. اين ايستگاه فضايي قرار است تا 10 سال عملياتي باشد و در مدار 400 کيلومتري زمين گردش خواهد کرد.1

چگونگي بهره گيري از اين فرصت از سوي دولتها و شرکتها

الف) توافقنامه CMSA-UNOOSA

در ژوئيه 2016 چين با دفتر امور مربوط به فضاي سازمان ملل متحد (UNOOSA) توافقنامهاي امضا کرد تا امکان ايستگاه فضايي آينده اين کشور را براي آزمايشهاي علمي و استفاده فضانوردان کشورهاي عضو سازمان ملل متحد فراهم آورد. به گفته يک سخنگوي آژانس فضايي چين (CMSA)، اين همکاري دسترسي بهتر به فضا را براي کشورهاي در حال توسعه به ارمغان ميآورد.

Aimin Niu، سخنگوي CMSA در مصاحبه با Astrowatch.net گفت: «اين توافقنامه فرصتهاي هيجان انگيزي را براي افزايش ظرفيت فضايي کشورهاي در حال توسعه فراهم ميکند و آگاهي از مزاياي استفاده از فناوريهاي فضايي انساني را براي انسان به ارمغان ميآورد و بنابراين ميتواند به دستيابي به اهداف توسعه پايدار کمک کند.»

چين همچنين مايل به ارائه خدمات آموزشي براي فضانوردان خارجي است. نيو گفت: «پشتيباني مالي از ماموريتهاي پرواز اين فضانوردان در ميان شرکا مورد بحث خواهد بود. با استفاده از تکنولوژي پيشرفته و امکانات چندمنظوره موجود، ايستگاه ميتواند فرصتي براي کشورهاي عضو سازمان ملل جهت انجام آزمايشهاي ميکروگرانشي در حوزه فيزيک، زيست شناسي و علوم زيستي و همچنين مشاهده زمين فراهم کند.»

هر دو طرف همچنين توافق کردند تا همکاري بين المللي در زمينه پرواز فضايي انساني و ساير فعاليتهاي فضايي را ارتقا دهند. طبق گفته نيو، اجراي اين توافقنامه فرصتهاي لازم براي ايجاد توانايي در کشورهاي در حال توسعه را تحت چارچوب کميته ابتکار فناوري فضايي انساني (HSTI) UNOOSA و مطابق با هر دو اولويت موضوعي UNISPACE + 50 در مورد «ظرفيتسازي براي قرن 21» و ارکان انجمن سطح بالا در «دسترسي به فضا» فراهم ميکند.

توافقنامه CMSA-UNOOSA همچنين راه را براي همکاريهاي چندمليتي در زمينه فعاليتهاي فضايي باز ميکند. معاون مدير کل CMSA وو پينگ (Wu Ping) در ماه ژوئن گفت: «ما معتقديم که اجراي توافقنامه قطعا همکاري بين المللي در زمينه اکتشافات فضايي را تقويت خواهد کرد و فرصتهايي را براي کشورهاي عضو سازمان ملل متحد، به ويژه کشورهاي در حال توسعه ايجاد خواهد کرد تا از ايستگاه فضايي چين بهره مند شوند و در آن شريک شوند».2

ب) سخنراني Zhou Lini در کنفرانس IAC

ژو لييني از مرکز مطالعات امنيت ملي و مطالعات استراتژيک در دانشگاه ملي فناوري چين در يک سخنراني در کنفرانس IAC در تاريخ 30 سپتامبر سال جاري گفت: «مردم چين آماده همکاري با مردم سراسر جهان هستند.»

همکاري بين المللي در برنامه پرواز فضايي انسان چين تاکنون محدود بوده است. در ماموريتهاي اندک Shenzhou، محموله هاي آزمايشي کانادا و اروپا در ايستگاه عملياتي شده است. روسيه از توسعه فضاپيماي چين و آموزش فضانورد پشتيباني کرده و همچنين يک لباس فضانورد تامين کرده است که براي اولين پيمايش فضايي چين در ماموريت شنوژو -7 در سال 2008 استفاده شد (دومين لباس فضانورد استفاده شده در پيمايش فضايي در چين توسعه يافت.) با اين حال، برنامه فضايي انساني چين صرفا بر منابع، تواناييها و پرسنل داخلي تکيه دارد.

ژو تاکيد کرد که چين دعوت ميکند از کشورهاي ديگر که ماژولهاي مورد نظر خود را به ايستگاه اضافه کنند. او گفت: «ايستگاه فضايي چين داراي سه مکان الحاق به ماژولهاي ديگر است. اين ماژولها ميتواند از سوي کشورهاي ديگر به طور مستقل يا به صورت مشترک با چين توسعه يابد.»

ژو گفت که چين نيز براي پرواز فضانوردان از کشورهاي ديگر آمادگي دارد. تمام ماموريتهاي Shenzhou تا به امروز فقط فضانوردان چيني را حمل کرده است و کشور چين اخيرا اعلام کرد که به زودي مجموعه جديدي از فضانوردان را انتخاب خواهد کرد، که شامل خلبانان تست و مهندسان (اگرچه فضانورد زن در اين دور انتخاب نخواهد شد) است.

نقش ديگري براي همکاري بين المللي ميتواند در تدارکات باشد. چين در حال توسعه فضاپيماي باربري خود است که Tianzhou ناميده ميشود و ماموريت حمل و نقل به ايستگاه و دفع زباله از آن را خواهد داشت. Tianzhou با راکت Long March 7 چين به ايستگاه پرواز خواهد کرد. همچنين در حال توسعه ايستگاه پرتاب جديد Wenchang در جزيره Hainan هستند.

با اين حال ژو پيشنهاد داد که ديگر فضاپيماهاي باربري نيز ميتوانند از ايستگاه چيني پشتيباني کنند و اين نشان ميدهد که ميتوان از تعدد موجود در فضاپيماهاي باربري که در حال حاضر به ايستگاه فضايي بين المللي خدمات ميدهند، همچنان بهره جست. او گفت: «فضاپيماهاي باربري Progress (روسيه)، ATV (اروپا)، Dragon (امريکا) و HTV (ژاپن) مطلوب خواهند بود».3

پ) گزارش آژانس فضايي چين

در اين بخش از اين گزارش به همکاريهاي بين المللي اشاره شده است که پايه تمام همکاريها را در 1. استفاده صلحآميز از فضا، 2. برابري و منفعت مشترک، 3. توسعه مشترک دانسته است و حوزه هاي همکاري را در چهار بخش به شرح زير تعيين کرده است:

1- همکاري در فناوري پلتفرم: امکانات فردي و مجامع، زيرسامانه ها و ماژولها

2- همکاري در کابردهاي فضايي: تحقيقات مشترک، آزمايشهاي داخل ايستگاه در فضا، در زمينه علوم فضايي و کاربردي، پزشکي فضايي و غيره

3- انتخاب و آموزش فضانورد: تبادل و همکاري در انتخاب و روشهاي آموزش فضانوردان، فضانوردان را براي کشورهاي ديگر انتخاب و آموزش دهيد، پرواز به طور مشترک

4- ترويج انتقال فناوري: بهره رساندن به کشورهاي ديگر، به ويژه کشورها و مناطق در حال توسعه

ايستگاه فضايي امريکا و روسيه به دور ماه

در پشت صحنه، ناسا و شرکاي بين المللي آن قدمهاي نهايي را براي ايجاد خانه جديد بشريت در فضا برميدارد. اين ايستگاه علمي آينده که به طور موثري جايگزين ايستگاه فضايي بين المللي (هنگامي که در سال 2024 به سن بازنشستگي ميرسد) خواهد شد، کوچک خواهد بود، اما فضانوردان ميتوانند صدها هزار مايل دورتر از زمين در آن قرار بگيرند.

اما ايده هيجان انگيز اين ايستگاه جديد که به منظور گردش در نزديکي ماه (معروف به مدار cis-lunar) است، جايگاه جديد انجام ماموريتهاي آينده انسان به نزديکترين همسايگان آسماني مانند سيارکها، ماه و مريخ است. از آنجا که ايستگاه در مداري بيضي شکل به دور ماه در حال گردش خواهد بود (با ارتفاع حضيض 1500 کيلومتر و اوج 70 هزار کيلومتر (930 تا 44هزار مايل) از ماه)، نيروي کوچکي براي فرستادن فضاپيماها به يک مقصد انتخاب شده بين سيارهاي کافي خواهد بود.

مهندسان ناسا و همکارانشان در چهار سازمان ديگر فضايي چندين سال است که در زمينه طراحي اين ايستگاه در حال تحقيق هستند، اما بنا به دستورات روساي سياسي خود، آنها بايد همه طرح را به صورت يک راز نگه دارند. مجله Papular Mechanics با منابع ناسا صحبت کرده و اطلاعات اندکي از فعاليتهاي جاري و آينده کسب کرده است.

اگر همه چيز به همان صورت که برنامه ريزي شده است پيش رود، اولين ماموريت در سال 2023 راه اندازي خواهد شد و يک فضاپيما روباتيک به نام اتوبوس توان و پيشران (PPB4) در مداري به دور ماه قرار ميگيرد. سپس در دو سال آينده، يک جفت ماژول بشکه اي شکل (چهار و نيم متر پهنا و پنج متر طول و هر يک وزني کمتر از 10 تن) به يک مدار مشابه تحويل داده ميشوند و به PPB متصل ميشوند.

اين مجموعه به صورت يکپارچه چهار فضانورد را به مدت 90 روز در خود جاي خواهند داد. علاوه بر اين، يک ماژول محفظه حبس هوا (Airlock) ساخت روسيه تا اواسط سال 2020 به ايستگاه اضافه خواهد شد تا خدمه بتواند از فضاي محفظه ايستگاه فضايي بيرون روند.

در خارج، هر دو ماژول با رادياتورهاي دوگانه به عنوان زرههاي ميکروتروئيد پوشيده ميشود و همچنين چهار درگاه الحاق براي اتصال به يکديگر و پذيرش فضاپيماي ميهمان تعبيه شده است. خوشبختانه فضاي cis-lunar عملا در مقايسه با فضاي پر از زباله ناخواسته در مدار زمين بکر محسوب ميشود و اجازه ميدهد که طراحان ديوارهاي نازکتري را براي ايستگاه در نظر بگيرند. در داخل همه چيز به طرز دقيق طراحي شده است تا در جرم صرفه جويي کند و فضاي ايستگاه را به حداکثر برساند. ميز ناهارخوري بعد از هر وعده غذا خالي خواهد شد و محفظه هاي خواب ممکن است در صورت نياز باد شده و خالي شوند. يخچال بايد به عنوان يک وسيله چندکاره و به عنوان دستگاه آشپزخانه و ذخيره سازي نمونه به کار گرفته شود. تلاشهاي زيادي براي بازيافت و استفاده مجدد از هر قطره از آب، اکسيژن و ديگر منابع مصرفي در ايستگاه صورت خواهد گرفت. بزرگترين چالش براي مهندسان طراحي ايستگاه cis-lunar، رسيدگي کردن به زباله است. از آنجا که فضا محدود است و زباله ها، اکسيژن گرانبها را از بين ميبرد، مهندسان مجبور خواهند شد سطل زباله ها را تا آنجا که ممکن است از محيط داخلي فضاپيما خارج کنند. در نهايت پس از تخليه، سطل زباله هاي انباشته شده به فضاپيماي محموله بارگيري خواهند شد.

در همين حال، ابزار دستيابي به ايستگاه فضايي هنوز مورد بحث است. هرگونه تغيير خدمه در ايستگاه cis-lunar توسط يک فضاپيما تدارکات اختصاصي همراه است، اما ناسا در مورد نحوه حمل و نقل يا ارائه دهنده آن، چه دولتي و چه خصوصي، تصميمي نگرفته است.

هدف نهايي اين پروژه بلند پروازانه جديد يک برنامه سفر عميق فضايي است که بيش از يک سال طول ميکشد و به عنوان مقدمهاي براي ماموريت آينده در مريخ است. براي اينکه اين امکان را داشته باشد، ناسا در نيمه دوم سال 2020 يک فضاپيما جديد 20 تني را با پيشرانش بهتر و محوطه هاي خدمه بزرگتر اضافه خواهد کرد.

علاوه بر اين، ايستگاه cis-lunar ممکن است به عنوان يک مرکز پارکينگ براي زمينداران روباتيک (و بعدها انسانهايي) که از سطح ماه بازگشته اند، خدمت کند. همراه با فضاپيماي جديد Orion ناسا، نسل بعدي فضاپيماي روسيه که اکنون در حال توسعه هستند، ممکن است براي بازديد استفاده شوند. منابع ناسا همچنين يادآور ميشوند که ايستگاه قادر خواهد بود يک ماژول اضافي را در اختيار داشته باشد، در صورتي که «شريک جديد» تصميم بگيرد تا در کنار آن قرار گيرد - به احتمال زياد به چين اشاره دارد.5

فعاليتهاي جديد

ناسا و همتاي روسي آن، Roscosmos، يک بيانيه مشترک امضا کردهاند که نشان ميدهد که مايل به همکاري در يک ايستگاه فضايي به دور ماه هستند. اين سند نشان دهنده چشمانداز مشترک دو سازمان است که ماموريتهاي سرنشين دار را براي بررسي منظومه شمسي ارسال ميکنند، اما هيچ طرح يا بودجه اي را شامل نميشود و هيچ يک از طرفين را براي ساختن ايستگاه فضايي مورد سوال قرار نميدهد.

اين بيانيه در 68امين کنگره بين المللي فضانوردي در آدلايد استراليا امضا شد و بخشي از پروژه «فضاي عميق» ناساست که در اوايل سال جاري اعلام شد. هدف اين پروژه اين است که با ايجاد يک ايستگاه فضايي مانند ISS در مدار ماه، «حضور انسان را در منظومه شمسي گسترش دهيم». ناسا ميگويد که اين ايستگاه يک زيستگاه کوچک براي فضانوردان خواهد بود، قابليت اتصال به فضاپيماي بازديد کننده را خواهد داشت و «به عنوان دروازهاي به فضاي عميق و سطح ماه خدمت خواهد کرد». آژانس فضايي ميگويد چنين پروژهاي براي کاوش انسان در مريخ لازم است که در حال حاضر جاري است و در حدود سال 2030 به آن دست يافته ميشود.

قرارداد همکاري امضا شده در آدلايد به اين نکته اشاره دارد که ناسا و Roscosmos با يکديگر همکاري خواهند کرد تا «اهداف اکتشاف مشترک» را شناسايي کنند و همچنين استانداردهاي فني براي ساخت سيستمهاي اتصال و سيستمهاي پشتيباني حيات را توسعه دهند.

پينوشت:

1- http://www.dailygalaxy.com/my_weblog/2017/03/china-takes-big-step-toward-launching-its-space-station-will-it-replace-the-international-space-stat.html

2- http://www.spaceflightinsider.com/organizations/china-national-space-administration/china-agreement-with-united-nations-to-help-developing-countries-get-access-to-space/

3- http://spacenews.com/42183sn-blog-the-role-of-international-cooperation-in-chinas-space-station-plans/

4- Power and Propulsion Bus

5- http://www.popularmechanics.com/space/a25872/nasa-cis-lunar-orbit/

منبع: مجله دانش بنیان