آینده‌ اکتشافات فضایی با آریل اکبلاو

بررسی دوره

بیش از نیم قرن پس از اولین گام‌های انسان بر روی ماه، ماجراهای هیجان‌انگیز فضایی جدیدی در دست اقدام است. به لطف پیشرفت‌های عمده در فناوری‌های موشکی، رباتیک و سایر فناوری‌های فضایی، بشریت در آستانه بازگشت به ماه، بررسی مریخ، ساخت ایستگاه‌های فضایی مداری دائمی، گسترش گردشگری فضایی، و پیش بردن مرزهای اکتشاف در سراسر منظومه شمسی و فراتر از آن قرار دارد. پس از دهه‌ها پیشرفت تدریجی، اکنون در آستانه گسترشی متحول کننده در پروژه‌های فضایی هستیم که امکاناتی را به ارمغان می‌آورد که زمانی تنها در داستان‌های علمی تخیلی رؤیاپردازی می‌شدند. این پیشرفت‌ها را در نظر بگیرید:

• موشک‌های قابل استفاده مجدد: زمانی به دلیل فشارهای شدید پرتاب و ورود مجدد، از نظر فنی غیرعملی تلقی می‌شدند، اما اکنون مراحل موشک‌های قابل استفاده مجدد به لطف شرکت‌هایی مانند اسپیس‌ایکس و بلو اوریجین به واقعیت تبدیل شده‌اند و هزینه ارسال محموله‌ها به فضا را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهند.
• پایگاه قمری: در حالی که مأموریت‌های آپولو به تنها سه روز اقامت در ماه محدود بودند، برنامه آرتمیس قصد دارد مدت اقامت در ماه را تا یک ماه افزایش دهد، با فضانوردانی که در یک زیستگاه تحت فشار زندگی می‌کنند. هدف نهایی، حضور پایدار انسان در ماه است.
• مأموریت‌های مریخ: بهبود در فناوری موشکی، سیستم‌های پشتیبانی حیات، حفاظت در برابر تشعشعات و طراحی زیستگاه، سفرهای انسانی به مریخ را علی‌رغم چالش‌ها، در دسترس قرار می‌دهد. با فناوری فعلی، یک مأموریت رفت و برگشت تقریباً دو سال طول خواهد کشید.

این تنها نمونه‌ای از ابتکارات رویایی است که اکنون در ناسا، شرکت‌های هوافضا، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی، اتاق‌های فکر و استارت‌آپ‌های فضایی در حال انجام است. «آینده اکتشافات فضایی» راهنمای شما در این تلاش پیشگامانه است که توسط دکتر Ariel Ekblaw، معمار فضایی و مهندس هوافضا، هم‌بنیان‌گذار و مدیرعامل انستیتو اورلیا، و بنیان‌گذار و مدیر سابق «ابتکار اکتشافات فضایی» در انستیتو فناوری ماساچوست (MIT)، گزارش شده است.

در طول این 12 قسمت آموزنده نیم‌ساعته، دکتر Ekblaw با همکارانی در زمینه‌های مختلف تحقیقات و فناوری فضایی همراه می‌شود که هر کدام دیدگاه‌های منحصربه‌فرد خود را در مورد این بزرگ‌ترین ماجراجویی‌ها ارائه می‌دهند. پس از تماشای «آینده اکتشافات فضایی»، درک عمیق‌تری از چالش‌ها، نوآوری‌ها و امکانات اکتشافات فضایی خواهید داشت و شاید خودتان هم بخواهید در آن مشارکت کنید!

فناوری جدید برای مأموریت‌های جدید

مأموریت‌های آپولو به ماه بین سال‌های 1968 و 1972 یک دستاورد شگفت‌انگیز، اما در نهایت گذرا بودند. فضانوردان پرچم‌ها را نصب کردند، نمونه‌ها را جمع‌آوری کردند و رفتند. دانشمندان مطالب زیادی در مورد شکل‌گیری ماه و سیارات آموختند، اما زیرساختی که فرود را ممکن ساخت، عمدتاً به دلیل گران بودن و تخصصی بودن بیش از حد، رها شد. در مقابل، برنامه آرتمیس برای انعطاف‌پذیری و پایداری طراحی شده است. فضانوردان نه تنها به بررسی می‌پردازند، بلکه اصول مأموریت‌های آینده را نیز بنا خواهند کرد و ماه را از یک مقصد به یک سکوی پرش برای مریخ و فراتر از آن تبدیل خواهند کرد. دو دوجین فضانورد در مأموریت‌های قمری آپولو شرکت کردند، در حالی که برنامه آرتمیس احتمالاً شامل تعداد بسیار بیشتری، از جمله افراد غیر فضانورد، خواهد بود.

«آینده اکتشافات فضایی» موشک‌ها، ایستگاه‌های مداری، سیستم‌های فرود و محل‌های زندگی مورد نیاز برای آرتمیس و سایر سرمایه‌گذاری‌های فضایی را بررسی می‌کند. همچنین در مورد سخت‌افزارهای کمتر شناخته شده مانند:

• BioSuit: کاوشگران آینده ماه و مریخ با لباس فضایی چسبانی مجهز خواهند شد که از لباس فضایی سنتی، حجیم و پر از بالشتک، سبک‌تر و متحرک‌تر است. لباس‌های سنتی مانند پوشیدن یک کیسه هوای شخصی هستند. در مقایسه، بایوسوت شبیه به یک لباس غواصی است.
• TESSERAE: این زیستگاه مدولار که در موسسه اورلیا دکتر Ekblaw توسعه یافته است، به طور خودمختار در فضا خودبه‌خود مونتاژ می‌شود، دقیقاً مانند بلورها یا مولکول‌هایی که در طبیعت شکل می‌گیرند. این رویکرد بدون دخالت دست برای ساخت ایستگاه‌های فضایی و پایگاه‌های بین سیاره‌ای بسیار ارزشمند خواهد بود.
• AstroAnt: یکی دیگر از پروژه‌های تحقیقاتی دکتر Ekblaw، یک ربات مینیاتوری برای بازرسی و تشخیص سطوح بیرونی ماهواره‌ها، مریخ‌نوردها و فرودگرها است. مانند گروه‌هایی از ربات‌های خودمختار در داستان‌های علمی تخیلی، آسترو انت برای کار تیمی طراحی شده است.

جهش بزرگ بعدی

سفرهای فضایی گذشته به طرز بدنامی از نظر راحتی کمبود داشتند؛ با فضاهای تنگ، هوای و آب بازیافتی، بهداشت محدود، و غذای بسیار فرآوری شده، ناگفته نماند کمبود حریم خصوصی و نعمت مشکوک ریزگرانش که می‌تواند در بسیاری از فضانوردان سرگیجه ایجاد کند. اگرچه سفر فضایی هرگز لوکس نخواهد بود، اما مأموریت‌های آینده بسیار قابل سکونت‌تر از آپولو یا حتی ایستگاه فضایی بین‌المللی خواهند بود که تاکنون پروژه برتر فضایی محسوب می‌شود. بهبودهای در حال انجام شامل موارد زیر است:

• زیستگاه‌های جادارتر
• فضاهای داخلی جذاب‌تر از نظر بصری
• گرانش مصنوعی و ارتقاء ورزش
• غذای بهتر و محصولات تازه
• بهبود رفاه روانی و سرگرمی
• ایستگاه‌های خواب راحت‌تر

اگر این شبیه یک آگهی تفریحی به نظر می‌رسد، تصادفی نیست. برخی از برنامه‌ریزان فضایی در حال حاضر به آینده گردشگری فضایی فکر می‌کنند. یکی از اولین مشارکت‌کنندگان در سفرهای فضایی تجاری، مدیر اجرایی صنعت فضایی، Dylan Taylor، تجربه خود را در این دوره به اشتراک می‌گذارد. در سال 2021 او در یک مأموریت بلو اوریجین پرواز کرد و پرواز تاریخی 1961 Alan Shepard اولین سفر فضایی آمریکایی را تکرار کرد.

در طول سفر 10 دقیقه‌ای زیرمداری خود، Taylor چهار و نیم دقیقه بی‌وزنی را تجربه کرد، که در تمام مدت به پنجره چسبیده بود. او گزارش می‌دهد: "من اساساً در بی‌جاذبه بر فراز زمین معلق بودم و چیزی جز زمین زیر پایم برای دیدن نداشتم و این یک لحظه فوق‌العاده قدرتمند بود!"

برای Taylor و تمام گردشگران فضایی بالقوه، این فقط طعمی از آنچه در انتظار است. شرکت او در حال کمک به ساخت یکی از ایستگاه‌های فضایی نسل بعدی ناسا است. پروژه‌ای که با همکاری هتل‌های هیلتون برای بازتعریف رادیکال تجربه فضایی توسعه یافته است.

"آینده اکتشافات فضایی" از طیف وسیعی از کارشناسان عملی دیگر که آینده ما را در فضا شکل می‌دهند. مهندسان، معماران، طراحان و کارآفرینان می‌شنود. همانطور که دکتر Ekblaw نوشت، "بشریت در بهترین حالت خود قرار دارد وقتی که در تلاش برای رسیدن به اهداف دوردست اما قابل دستیابی است. اکتشافات فضایی دقیقاً همین است. ما در تلاش هستیم تا آینده‌ای رویایی و آرمانی را به واقعیت تبدیل کنیم که برای همه ما قابل دسترسی باشد."

درس‌ها

نوآوری در مرز جدید فضا:

در این اولین قسمت، دکتر Ekblaw به آینده هیجان‌انگیز اکتشافات فضایی نگاه می‌کند که با پیشرفت‌های چشمگیر در فناوری موشکی و سایر فناوری‌های فضایی تقویت می‌شود. کشف کنید که چگونه شرکت‌های خصوصی این مرز جدید را شکل می‌دهند، در حالی که ناسا همچنان نقش رهبری حیاتی ایفا می‌کند. بینش‌هایی در مورد بازیگران اصلی بدست آورید و از برخی از مقامات برجسته‌ای که در این دوره حضور دارند، بشنوید.

با شجاعت دوباره به جلو: بازگشت به ماه:

بیش از 50دسال پس از برنامه آپولو، انسان‌ها به ماه باز می‌گردند. اما چرا بازگشت، و این بار چه تفاوتی دارد؟ پتانسیل اقتصادی و علمی پایگاه‌های طولانی‌مدت قمری را بررسی کنید و کشف کنید که چگونه مشارکت‌های عمومی-خصوصی نوآورانه، نسل جدیدی از فضانوردان را قادر می‌سازد تا آن جهش بزرگ بعدی را انجام دهند. ما از قبل می‌دانیم که آنها در کجای ماه فرود خواهند آمد.

جرأت کارهای بزرگ: مقصد مریخ:

مقصد بعدی پس از ماه، مریخ است. در نظر بگیرید که این مأموریت چقدر خطرناک‌تر، با فاصله عظیم از زمین، مدت زمان طولانی مأموریت، تشعشعات شدید، و چشم‌انداز کم نجات در صورت بروز هرگونه مشکل خواهد بود. همچنین مشکل فرود بر مریخ و زنده ماندن در آنجا برای چندین ماه قبل از بازگشت به زمین را بررسی کنید. در مورد برنامه‌ریزی دقیق که اکنون در حال انجام است، بشنوید.

آینده زندگی در فضا:

تاریخچه ایستگاه‌های فضایی در مدار زمین را دنبال کنید. از Soviet Salyut و US Skylab در دهه 1970 تا ایستگاه فضایی بین‌المللی که از سال 2000 به طور مداوم و تأسیسات تیان‌گونگ چین اشغال شده است. سپس نسل هیجان‌انگیز بعدی ایستگاه‌ها را بررسی کنید که برای تجاری‌تر، خودمختارتر، پایدارتر و فراگیرتر طراحی شده‌اند تا فضا را برای تحقیقات، صنعت و حتی گردشگران باز کنند.

ایستگاه‌های فضایی نسل بعدی:

دکتر Ekblaw کار پیشگامانه خود را در مورد نسل بعدی معماری فضایی توضیح می‌دهد: یک ساختار خودمونتاژ شونده و قابل پیکربندی مجدد که قادر به ساخت خود در فضا، بدون نیاز به فضانوردان راه رونده در فضا یا بازوهای رباتیک است. این سیستم هوشمند که به نام TESSERAE شناخته می‌شود، محدودیت‌های طراحی‌های سنتی ایستگاه‌های فضایی مدولار را فراتر می‌رود و انعطاف‌پذیری بیشتر و لمسی از سرگرمی را ارائه می‌دهد.

پشتیبانی حیات و طراحی لباس‌های فضایی آینده:

همانطور که مسافران فضایی هر چه بیشتر از زمین دور می‌شوند، به محافظت پیشرفته در برابر تشعشعات، سیستم‌های پشتیبانی حیات قوی، و لباس‌های فضایی به طور قابل توجهی بهبود یافته نیاز دارند. طراحی‌های نوآورانه را بررسی کنید که فضانوردان را قادر می‌سازد در محیط‌های واقعاً بیگانه به خوبی زندگی کنند. این فناوری‌ها کاربردهای بالقوه‌ای در زمین، از جمله پرتودرمانی، تصفیه هوا، بازیافت آب و موارد دیگر دارند.

آینده غذا در فضا:

چالش‌های خوردن در ریزگرانش را بررسی کنید، جایی که غذاها و خرده‌های شناور می‌توانند خطرات ایمنی ایجاد کنند. فراتر از تأمین تغذیه ضروری، غذا در فضا از رفاه روانی و پیوند اجتماعی حمایت می‌کند، به خصوص اگر خوش طعم، متنوع و در صورت امکان تازه باشد. مزایای غذاهای تخمیر شده را بر گزینه‌های منجمد خشک شده و لزوم رشد غذا در طول مأموریت‌های طولانی مریخ را در نظر بگیرید.

از بقا تا شکوفایی در فضا:

ما به چگونگی بقا در فضا مسلط شده‌ایم؛ مانع بعدی چگونگی شکوفایی است. استراتژی‌های خلاقانه برای مقابله با چالش‌های منحصر به فرد سفر فضایی را از جمله عدم تعادل روتین و گاهی اوقات سرگیجه و تهوع ناتوان‌کننده ناشی از بی‌وزنی، اثرات روانشناختی محبوس شدن طولانی مدت، و نیاز به راه‌های خروجی پاداش‌دهنده مانند هنر، موسیقی و سایر شکل‌های خودبیانگری بررسی کنید.

گردشگری فضایی و اثر چشم‌انداز:

به آینده گردشگری فضایی نگاه کنید، که می‌تواند شامل استراحتگاه‌های مداری باشد که ورزش‌ها، غذاها و سرگرمی‌های منحصر به فردی را ارائه می‌دهند که فقط در بی‌جاذبه امکان‌پذیر است. از گردشگران فضایی پیشگام بشنوید که سفر هیجان‌انگیز، احساس بی‌نظیر بی‌وزنی، و بالاتر از همه، منظره نفس‌گیر زمین را ستایش می‌کنند. منظره‌ای که آنها آن را هم معنوی و هم متحول‌کننده توصیف می‌کنند.

استفاده از فضا برای سود بردن از زندگی در زمین:

شکوفایی در فضا به معنای استفاده از منابع آن برای منفعت بشریت است. "خروج از زمین" فرصت‌هایی را برای استخراج مواد کمیاب از ماه و سیارک‌ها، تولید انرژی خورشیدی در فضا برای ارسال به زمین، و توسعه فناوری‌ها در ریزگرانش که پزشکی و ساخت و ساز را پیش می‌برند، باز می‌کند. در حالی که زمین خانه جایگزین‌ناپذیر بشریت است، فضا ابزارهایی را برای حفظ و نگهداری آن ارائه می‌دهد.

یافتن حیات در جهان:

آیا ما تنها هستیم؟ به جستجوی حیات فرازمینی بپیوندید. تلاشی که سرنخ‌های جالبی را به همراه داشته است. ستاره‌شناسان هزاران سیاره فراخورشیدی را کشف کرده‌اند، که برخی از آنها دارای ویژگی‌های شبیه زمین هستند که می‌توانند از حیات حمایت کنند. فضاپیماها همچنین مناطق امیدوارکننده‌ای را در مریخ، زهره و برخی از قمرهای سیارات بیرونی، مانند اروپا و انسلادوس، شناسایی کرده‌اند که ممکن است دارای حیات یا شواهدی از حیات گذشته باشند.

مشکلات اخلاقی جدید فضا:

همانطور که انسان‌ها در سراسر کیهان پراکنده می‌شوند، نباید عادات بد خود را با خود ببریم. در نظر بگیرید که یک رویکرد اخلاقی به اکتشافات فضایی و سکونت در آن چه می‌تواند شامل شود. به عنوان مثال، اختلالات در خاک ماه، مانند رد پاها، برای میلیون‌ها سال باقی می‌مانند. در نهایت، از کارشناسانی بشنوید که در طول دوره مشارکت داشته‌اند، در حالی که پیش‌بینی‌هایی در مورد آینده ما در فضا انجام می‌دهند.