نهج عملي لمهمة عودة عينة المريخ

شابت مهمة ناسا لإرجاع عينات المريخ (MSR) تكلفة تقديرية قدرها 10 مليارات دولار، وموعد نهائي مدته 16 عامًا، بالإضافة إلى العمل الزائد والمخاطر البرنامجية. ويجب إيجاد نهج أكثر بساطة وأقل تكلفة إذا أردنا أن يستمر العمل.

ولحسن الحظ، فإن مثل هذا النهج موجود. يعد برنامج مهمة MSR الحالي مكلفًا للغاية ومعقدًا ومحفوفًا بالمخاطر لأنه لا يتم التعامل معه كمهمة يجب إنجازها بأسرع ما يمكن وبتكلفة زهيدة قدر الإمكان، ولكن كإجراء يعمل على توحيد مجتمع استكشاف الفضاء الدولي من خلال تقديم المزيد. يتعين على اللاعبين القيام بشيء ما قدر الإمكان. وبالتالي فإن النص الحالي لـ MSR يعين أدوارًا رئيسية لفريق عمل الثبات، وفريق تطوير طائرات الهليكوبتر المريخية التابع لمختبر الدفع النفاث، وفريق تطوير مركبة الصعود إلى المريخ (MAV)، ومجتمع الدفع المتقدم متعدد الدول التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، من بين آخرين. مطورو تكنولوجيا الالتقاء والالتحام المستقلون، وفنيو الهبوط الدقيق، ومطورو مركبات الهبوط على المريخ، ومطورو المركبات المدارية المريخية، وبيروقراطية الدفاع الكوكبي، وربما مشروع أرتميس، ومشروع بوابة الفضاء العميق.

طريقة تقليل المخاطر وتسريعها وتقليلها هي إزالة معظم هذه العصابة من العمل.

هناك طريقتان للقيام بذلك. من السهل جدًا رؤية ما يمكننا فعله باستخدام ظرف من نظام الهبوط Curiosity/Perseverance Skycrane الذي أثبت كفاءته لتقديم عينة من مهمة العودة إلى الكوكب الأحمر.

يمكن للرافعة Skycrane الحالية إيصال 1000 كيلوغرام إلى سطح المريخ. كما تظهر الأرقام في العمود الأول من الجدول أدناه، فإن هذا يكفي لتوفير مركبة فضائية على مرحلتين إلى المريخ، قادرة على إرسال مركبة فضائية بوزن 40 كجم إذا تم تشغيلها بواسطة وقود الدفع الزائد NTO/MMH القابل للتخزين على الرف. اذهب أولاً إلى مدار المريخ المنخفض ومن ثم لن تكون هناك حاجة للقاء مداري مع مركبة أخرى.

كما يمكن إحضار مركبة جوالة بحجم 180 كيلوغرامًا قادرة على جمع العينات، مما يلغي الحاجة إلى مواجهة سطح محدد والحصول على عينات من الثبات، والتي قد تعمل أو لا تعمل عندما يحين الوقت. تشتمل المركبة الفضائية التي يبلغ وزنها 40 كيلوغرامًا على نماذج تزن 5 كيلوغرامات، وكبسولة بالقصور الذاتي تزن 10 كيلوغرامات مصنوعة من مواد خفيفة الوزن – مما يوفر سرعة نهائية منخفضة بما يكفي لجعل نظام المظلة غير ضروري – ونظام دفع وملاحة وتوجيه يبلغ وزنه 25 كيلوغرامًا. الطريقة

والجدير بالذكر أن 477 كيلوجرامًا من الحمولة المرسلة إلى المريخ كانت بمثابة الوقود الدافع المطلوب للعودة إلى الوطن. ويشير هذا إلى أنه من الممكن تحقيق وفورات كبيرة ــ أو زيادة قدرة الحمولة النافعة ــ من خلال استخدام التكنولوجيا لإنتاج وقود دافع للميثان/الأكسجين عالي الكفاءة من مواد محلية على كوكب المريخ. يظهر هذا الاستبدال في العمود الثاني من الجدول. يمكن صنع وقود الميثان/الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون والماء المتوفر على المريخ. ومع ذلك، للتخلص من الحاجة إلى إزالة الجليد المريخي أو التربة الصقيعية، أقترح إحضار الهيدروجين واستخدام ثاني أكسيد الكربون المريخي.

خيارات لإعادة النموذج إلى المريخ

ومما يزيد المهمة تعقيدًا، أنه عند استخدام الميثان/الأكسجين المنتج محليًا، فإنه يزيد من كمية العينة التي يمكن استردادها خمسة أضعاف. كما سيُظهر أيضًا التكنولوجيا الأساسية لمتابعة مهمات المريخ البشرية. ولكن في كلتا الحالتين، يجب بناء مركبة مدارية أوروبية ذات دفع متقدم في الوقت المناسب، وبدون المخاطر البرنامجية الشديدة المرتبطة بموعد مستقل والمخاطر التقنية المرتبطة بالالتحام على المريخ، يمكن إكمال المهمة على الفور عن طريق العودة المباشرة. المدار على المسار الحرج للمهمة.

كل هذا واضح ومباشر، حيث تقدم وكالة ناسا متطلبًا مكلفًا للغاية وغبيًا لكسر سلسلة الاتصال مع السطح المفروض على مهمة MSR من قبل مسؤولي الدفاع الكوكبي غير العقلانيين. لقد انتقلت بالفعل مليارات الأطنان من صخور المريخ التي قذفتها اصطدامات النيازك إلى الأرض، ويستمر 500 كيلوغرام من المواد غير المعقمة في الهبوط على كوكبنا كل عام.

في ظل هذه الظروف، فإن اتخاذ إجراءات بطولية لعزل بضعة كيلوغرامات من عينات المريخ التي أعادتها MSR أمر منطقي تمامًا مثل إصدار أمر لحرس الحدود بتفتيش كل مركبة سياحية من الشمال للتأكد من عدم قيام أحد باستيراد الأوز الكندي. ولإقناع دعاة الحفاظ على الكواكب، تطلبت مهمة MSR مركبة مدارية، ومركبة إطلاق، وتكنولوجيا الالتقاء والالتحام المستقلة، والتي ارتفعت تكاليفها إلى درجة حرمان برنامج استكشاف المريخ من الممارسة العملية. وقد جعلت هذه التكاليف من المستحيل إرسال مركبات فضائية أخرى إلى المريخ، مثل مهمات الكشف عن الحياة. والآن يهدد بقتل نفسه.

يجب على وكالة ناسا أن تقرر ما إذا كانت تريد برنامجًا فعالًا لاستكشاف المريخ أو بيروقراطية دفاع كوكبية تتمتع بالتمكين. لا يمكن أن يكون لديه كليهما.

روبرت زوبرين هو مهندس طيران ورئيس جمعية المريخ. كتابه الأخير، عالم جديد على المريخ: ما الذي يمكننا إنشاؤه على الكوكب الأحمر، الذي نشرته مؤخرًا دار Diversion Books.

متعلق ب