چگونه آزمایشگاه فیزیک کاربردی به اکتشاف ماه آرتمیس نزدیک می شود

ماه بسیار دور از دنیایی است که ما آنجا بوده ایم، حتی با در نظر گرفتن شش فرود آپولو که به ده ها فضانورد مختلف اجازه داد بین سال های 1969 تا 1972 روی سطح ماه راه بروند. .

امروزه، در حالی که ایالات متحده و چین تلاش‌های رقابتی برای استعمار ماه را رهبری می‌کنند، طیفی از منافع علمی، اقتصادی و امنیتی بر تمرکز مجدد بر مأموریت‌های ماه فشار می‌آورند.

رابرت براون، رئیس بخش اکتشافات فضایی در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز در لورل، مریلند، می‌گوید: «رویکردی که ناسا در این دهه اتخاذ می‌کند بسیار متفاوت از رویکرد آپولو است. آزمایشگاه فیزیک کاربردی یک بخش غیرانتفاعی از دانشگاه جانز هاپکینز است.

آزمایشگاه فیزیک کاربردی، کنسرسیوم نوآوری سطح ماه را در خود جای داده است که توسط اداره ماموریت فناوری فضایی ناسا تامین مالی می شود. این کنسرسیوم به طیفی از مسائل مربوط به ابتکار نوآوری سطح ماه وزارت می پردازد، که حل هر یک از آنها قبل از اینکه بشریت بتواند اقامت طولانی در ماه را سپری کند، مهم است.

گروه های متمرکز

براون گفت: «ما با هم کار می کنیم و به عنوان یک جامعه سازماندهی می کنیم اخبار فضاییاو توضیح داد که بیش از 500 سازمان به تنهایی در ایالات متحده در گردهمایی هایی که توسط کنسرسیومی متمرکز بر عملیات ماه آینده برگزار می شود، شرکت می کنند، خواه گروه های نوظهور در زمینه فضا، شرکت های بزرگتر یا موسسات غیرانتفاعی، علاوه بر بسیاری از دانشگاه ها باشند. .

براون گفت که آزمایشگاه فیزیک کاربردی جلسات گروه متمرکز را در مورد همه چالش ها، از ارزیابی دستگاه های انرژی سطحی در ماه گرفته تا استفاده فوری از منابع ماه برای تولید اکسیژن و سایر محصولات، مانند سوخت موشک، برگزار کرده است.

علاوه بر این، به چالش‌های دیگری مانند حفاری و ساخت‌وساز، کاهش مشکلات گرد و غبار و مقابله با محیط خشن و بی‌رحمانه ماه نیز فرورفته است. گرد کردن فهرست موضوعات گروه تمرکز، تعیین چگونگی استفاده از سیستم‌های انسانی و روباتیک برای دسترسی به مکان‌های ماه دور از دسترس مانند غارهای زیرسطحی و لوله‌های گدازه است.

روی ماه ساخته شد

براون گفت: «انرژی و شتاب فزاینده‌ای برای گنجاندن ماه در فعالیت‌های فضایی ما وجود دارد و اگر به آنچه در سرتاسر جهان اتفاق می‌افتد نگاه کنید، ما تنها کسانی نیستیم که این کار را انجام می‌دهیم.»

براون فریاد زد که کنسرسیوم در حال تهیه پیش نویس توصیه هایی در مورد اینکه چه کاری و چه زمانی می توان در ماه انجام داد. او گفت: “و ابتدا باید آزمایش هایی انجام شود.”

جری سندرز، رهبر تیم رهبری سیستم استفاده از منابع داخلی ناسا، گفت: “هر سال ما به واقعیت نزدیکتر می شویم.” محل.” اخبار فضایی.

پس از بیش از سه سال کار با کنسرسیوم نوآوری سطح ماه، ناسا سال گذشته از طرح اقدام آزمایشی فناوری‌های زیرساختی پایه قمری (LIFT-1) رونمایی کرد. هدف اصلی LIFT-1 نشان دادن امکان‌پذیری استخراج اکسیژن از خاک ماه، برای پیشبرد هدف تولید، جذب و ذخیره اکسیژن در سطح ماه است.

ناسا قصد دارد این مدل آزمایشی ISRU را در اواخر سال 2027 در قطب جنوب قمری نصب کند. انتظار می‌رود بودجه ناسا برای ابتکار LIFT-1 بین 200 تا 250 میلیون دلار باشد، از جمله پرتاب از طریق عملیات فرودگر و سطح.

می خواستم: MOXIE MOMENT

LIFT-1 به طور خاص در درخواست بودجه سال 2025 ناسا در حال حاضر در کنگره مشخص شده است.

سندرز گفت که ناسا در ماه نوامبر میزبان یک انجمن صنعت مجازی برای پروژه LIFT-1 بود و تا اواسط دسامبر برای پاسخ‌ها باز بود و هدف آن ارائه درخواست برای پیشنهادات تا تابستان امسال بود.

سندرز LIFT-1 را به آزمایش استفاده از منابع اکسیژن در محل مریخ یا MOXIE تشبیه می کند. این دستگاه با مریخ نورد Perseverance ناسا که اکنون در حال عبور از دهانه Jezero است به سیاره سرخ منتقل شد.

MOXIE نمایشی از فناوری اکتشاف بود که اکسیژن را از اتمسفر غنی از دی اکسید کربن مریخ تولید می کرد که گامی بزرگ به سوی ایجاد هرگونه حضور پایدار انسانی در این سیاره بود.

سندرز گفت: ما به آن لحظه شجاعت برای ماه نیاز داریم.

بالا رفتن از نردبان TRL

براون از آزمایشگاه فیزیک کاربردی، ماموریت LIFT-1 و هر مفهوم LIFT بعدی را راهی برای شروع استفاده از فناوری پیشرفته در ماه می‌داند، و سخت‌افزار را از نردبان آمادگی فناوری به سمت عملیات‌های قابل اعتماد و طولانی‌مدت می‌برد تا بیشترین ضربه را برای خود داشته باشید. پول،” او گفت.

براون گفت: بازگشت به ماه به روشی پایدار به معنای ساختن یک کمپ پایه است که “در نهایت به یک دهکده تبدیل می شود.” این به زیرساخت نیاز دارد، با عناصر رباتیک مختلف که از انسان پشتیبانی می کنند.

این سیستم ها باید به طور قابل اعتماد در محیط ماه عمل کنند. براون می‌گوید: «فکر می‌کنم زمان‌بندی همه ما را ملزم می‌کند که واقع‌بین باشیم.» اهداف و دلایل رهبری اقتصادی، امنیتی و جهانی برای بازگشت به ماه، اما ما به اندازه کافی سریع در حال حرکت نیستیم.

اکوسیستم اقتصادی

براون پیش بینی می کند که در آینده چیزی وجود خواهد داشت که ممکن است اقتصاد تجاری در ماه را تحریک کند – و شاید حتی یک “اکوسیستم” اقتصادی برای سرمایه گذاری های سودآور. او گفت که حدس و گمان هایی در مورد استخراج هلیوم-3 برای استفاده در راکتورهای همجوشی هسته ای و سایر کاربردها، یا حتی استخراج عناصر کمیاب خاکی در ماه وجود دارد که همه آنها در آینده بسیار ممکن اما دور از ذهن هستند.

براون تاکید کرد که ساختن اقتصاد قمری ده ها سال طول می کشد و این چیزی نیست که سال آینده به هیچ وجه اتفاق بیفتد.

براون گفت: “بعد از ارتباطات و اینترنت، من فکر می کنم بازار بعدی پیشران است. من فکر می کنم یک ایستگاه سوخت در ماه ممکن است یک فرآیند مناسب برای فضاپیماهای تجاری باشد.”

وس فورمن، رئیس ابتکار نوآوری سطح ماه در آزمایشگاه فیزیک کاربردی، گفت که این و دیگر برنامه‌های بلندپروازانه برای بازگشت به ماه و ماندن در ماه مستلزم اعمال نفوذ قوی از پایگاه فناوری ایالات متحده و شرکای آن است.

فورمن گفت: «در همین صفحه ماندن برای دستیابی به این مهم حیاتی است، و فدراسیون مکانی است که در آن همه می توانند بشنوند و شنیده شوند، و راه هایی را بیابند که در آن آینده مشترک قمری خود را بسازیم.»

فورمن در پایان گفت که آنچه در حال پرورش است، جامعه ای متنوع و روشنفکر است که دارای طیف وسیعی از دانش است و مشتاق توسعه فناوری های ضروری قمری است.

فورمن گفت که سند «اولویت بندی کسری» که توسط ناسا تهیه شده است به زودی منتشر خواهد شد. وی افزود: “این به ما امکان می دهد تا فضای مشکل را واضح تر ببینیم تا جامعه بتواند زیرساخت های مناسبی را فراهم کند که به ستون فقرات حضور دائمی در ماه تبدیل شود.”

این مقاله برای اولین بار در شماره جولای 2024 مجله SpaceNews منتشر شد.

مربوط