چرا فرود بر ماه با گذشت نیم‌قرن هنوز هم دشوار است؟

فضاپیمای آی‌ام‌‌ــ۱ اودیسئوس، فرودگر پیشرفته ساخت شرکت اینتیوتیو ماشینز در تگزاس، اینک در دهانه برخوردی «مالاپرت اِی» در فاصله ۳۰۰ کیلومتری قطب جنوب ماه فرود آمده است و این، از زمان ماموریت آپولو ۱۷، نخستین فرود ایالات متحده بر ماه محسوب می‌شود که در بیش از ۵۰ سال گذشته انجام شده است.

واقعیت این است که تاکنون تنها پنج کشور موفق به فرود بر روی ماه شده‌اند: اتحاد جماهیر شوروی، ایالات متحده، چین، هند و ژاپن. اما آنچه مسلم است، اینکه با گذشت نزدیک به ۶۰ سال از نخستین فرود موفقیت‌آمیز روی ماه، پروازهای فضایی به ماه هنوز هم دشوار و خطرناک‌اند.

حتی همین اواخر که دانشمندان ژاپنی از فرود موفق کاوشگر خود یعنی اسلیم (SLIM) بر روی ماه خوشحال بودند و کار را تمام‌شده می‌پنداشتند، خوشحالی آ‌ن‌ها دیری نپایید و کمی بعد مشخص شد که یک نقص فنی جدی در سلول‌های خورشیدی این کاوشگر رباتیک وجود دارد که آن را با کمبود انرژی و خطر خاموش شدن روبه‌رو می‌کند.

پیش از این نیز در آوریل سال ۲۰۱۹ ، یک فرودگر اسرائیلی به نام برعشیت (Beresheet) به‌دلیل بروز ایراد فنی نتوانست بر سطح ماه فرود بیاید. شرکت «آی‌اسپیس» مستقر در توکیو نیز که قصد داشت فرودگر ۳۴۰ کیلوگرمی خود به نام هاکوتو-آر را بر روی ماه فرود بیاورد، در نهایت اعلام کرد که این فضاپیما بر روی ماه سقوط کرده است. نخستین ماموریت روسیه طی ۴۷ سال گذشته یعنی لونا۲۵ نیز، سال گذشته در ماه اوت ۲۰۲۳ در نهایت شکست خورد و این فضاپیما به سطح ماه برخورد کرد و نابود شد.

به طور کلی، آمارها نشان می‌دهند که در واقع بیش از نیمی از تمام تلاش‌ها برای فرود بر روی ماه، با شکست به پایان می‌رسد.

از نظر تاریخی، لونا۹ متعلق به اتحاد جماهیر شوروی، نخستین فضاپیمایی بود که در فوریه ۱۹۶۶، موفق شد فرودی کنترل‌شده یا اصطلاحا «نرم» بر روی ماه داشته باشد. اما ایالات متحده آمریکا، تنها کشوری محسوب می‌شود که موفق به فرستادن انسان به ماه شده است و آخرین مورد آن نیز در سال ۱۹۷۲ با ماموریت آپولو ۱۷ انجام شده است.

در عین حال، دولت ایالات متحده آمریکا از آن زمان به بعد، حتی برای فرود بدون فضانورد بر روی ماه نیز تلاشی نکرده است.

پیش از این شرکت فضایی خصوصی آمریکایی آستروبوتیک، امید داشت که فرودگر ماه خود به نام پرگرین را بر روی ماه فرود بیاورد اما این فضاپیما، تنها ساعاتی پس از برخاستن از زمین به‌دلیل نشت سوخت خود از تلاش برای فرود بر ماه منصرف شد و در جو زمین سوخت.

اینکه چرا برنامه‌های درخشان و موفقیت‌آمیز نیم‌قرن پیش، دوباره تکرار نمی‌شوند پرسش مهمی است که بسیاری می‌پرسند و حتی چه بسا به گسترش تئوری‌های توطئه‌ای هم دامن زده است و برخی را در صحت فرود انسان بر ماه در بیش از ۵۰ سال پیش به تردید انداخته است.

برخی کارشناسان می‌گویند مشکل بر سر این نیست که فضانورد شجاع و یا باهوش وجود ندارد. از نگاه کارشناسان، دانش فنی تنها بخشی از معادلات مرتبط با فرود روی ماه است. بیشتر این موانع، در واقع موانع مالی‌اند.
 

مشکل بودجه، سد راه سفر به ماه در نیم قرن اخیر

در اوج برنامه‌ فضایی آپولو، بودجه ناسا بیش از ۴درصد از کل هزینه‌های دولت ایالات متحده بود. امروزه، بودجه سازمان فضایی ناسا، تنها یک دهم این مقدار است، یعنی فقط ۰.۴درصد از کل هزینه‌های دولت فدرال؛ و تازه این در شرایطی است که ناسا تلاش می‌کند فضانوردان آمریکایی را در قالب برنامه آرتمیس به ماه بفرستد.

در واقع در زمان ماموریت آپولو، صدها هزار نفر بر روی این پروژه کار می‌کردند و ۱۰۰میلیارد دلار در دهه ۱۹۶۰ میلادی عدد کمی نیست. در مقیاس امروزی این مبلغ، بالغ بر چند تریلیون دلار می‌شود. از این رو می‌توان گفت که شرایط بودجه در دنیای امروز، هیچ شباهتی با آن دوران ندارد.

هرچند فرودگرهای ماه در قرن بیست‌و‌یکم تلاش می‌کنند این هدف را با بودجه‌های کمی انجام دهند و برای مثال، کاوشگر چاندرایان-۳ هند، که نخستین فضاپیمای این کشور بود و در اوت ۲۰۲۳ به طور ایمن و سالم به سطح ماه رسید، فقط حدود ۶۰۰ کرور روپیه یعنی نزدیک به ۷۲میلیون دلار هزینه داشت، این در حالی است که هزینه ساخت یک فیلم هالیوودی که ماجرایش در فضا و ماه اتفاق می‌افتد، بیش از این مقدار تمام می‌شود.

در ایالات متحده ناسا  در سال‌های اخیر سعی کرده است که با برون‌سپاری طراحی فضاپیماهای کوچک روباتیک به بخش خصوصی از طریق برنامه‌ای به نام «سی‌ال‌پی‌اس»، هزینه‌ها را به شدت کاهش دهد.

آستروبوتیک نخستین شرکتی بود که در قالب این ابتکار به سوی ماه پرواز کرد که البته شکست خورد. اما اودیسئوس که اینک بر روی ماه فرود آمده است، برای این برنامه، یک موفقیت بزرگ محسوب می‌شود.

استیو آلتموس، رئیس و مدیرعامل شرکت اینتیوتیو ماشینز، در گفت‌وگو با سی‌ان‌ان‌ می‌گوید برنامه‌های فضایی که پیش‌تر میلیاردها دلار هزینه می‌برد، اکنون با ۱۰۰میلیون دلار انجام می‌شود.

چرا نمی‌توانیم ماموریت آپولو را تکرار کنیم؟

اینکه انتظار داشته باشیم ناسا یا یکی از شرکای آن، به سادگی فقط نقشه‌های یک فرودگر ماه از دهه ۱۹۶۰ میلادی را بیرون کشیده و آن را از ابتدا بازسازی کند، منطقی و واقع‌بینانه نیست. بسیاری از فناوری‌های مورد استفاده در آن ماموریت‌ها، مدت زیادی است که به‌دلیل جهش‌های عظیم در توان محاسباتی و علم مواد طی نیم قرن گذشته، کنار گذاشته شده‌اند.

هر قطعه سخت‌افزاری در یک فرودگر ماه باید از زنجیره‌های تامین مدرن – که با زنجیره‌های قرن بیستم بسیار تفاوت دارند- تهیه یا از نو طراحی و تولید شود. همه حسگرها و اجزای الکترونیکی در فضاپیما نیز باید برای مقاومت در برابر محیط خشن فضای بیرونی تولید شوند.

ماموریت‌های آپولو را رایانه‌هایی کنترل می‌کردند که نسبت به گوشی‌های هوشمند امروزی نیز توان کمتری داشتند، اما پرواز فضایی، در عمل بسیار پیچیده و خطرناک است و نمی‌توان به سادگی از این پیشرفت‌های محاسباتی برای انجام ماموریت‌های ساده‌تر و ارزان‌تر ماه استفاده کرد.

فرود بر روی ماه، با برنامه‌ریزی یا طراحی گوشی هوشمند یا ساخت یک بازی بسیار متفاوت است. یک تفاوت در این است که برای مثال، میلیون‌ها و میلیون‌ها گوشی هوشمند تلفن همراه در جیب مردم است، در حالی که تعداد پرتاب‌های فضایی به مراتب کمتر از این‌ است. از این منظر، در یک فناوری مانند آیفون، شاید صدها نوآوری نهفته باشد، اما واقعیت این است که این فناوری‌ها مدام داده‌های خام را به دست می‌آورند ولی درباره فناوری فرود بر روی ماه،‌ هرگز این میزان داده در اختیار نداریم که آن‌ها را بررسی کنیم.
 

خطرات فرود بر روی ماه

در حالی که فناوری‌ها طی پنج دهه گذشته پیشرفت فراوانی کرده‌اند، اما چالش‌های اساسی فرود بر روی ماه به همان شکل سابق باقی مانده است.

نخست اینکه فاصله تا ماه زیاد است و این فاصله حدود ۴۰۰هزار کیلومتری را اگر بتوان با سرعت ثابت حدود ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت با ماشین طی کرد، در عمل چیزی بیش از ۵ ماه طول خواهد کشید.

برخی از افراد می‌گویند این کار شبیه این است که برای مثال به یک توپ گلف در نیویورک ضربه‌ای بزنید و این توپ در لس‌آنجلس به درون حفره‌ای مشخص بیفتد. افزون بر این، پستی و بلندی‌های محیطی عجیبی در ماه وجود دارد. ماه پر است از آتشفشان‌های خاموش و دهانه‌های برخوردی عمیق و این، یافتن مناطق هموار برای فرود را دشوار می‌کند. حتی درباره آپولو ۱۱ هم می‌توان گفت که اگر مهارت و تخصص نیل آرمسترانگ نبود، ممکن بود این فضاپیما بر روی سطح ماه سقوط کند.

امروزه به جای چشم انسان در داخل فضاپیما که محیط فرود را بررسی کند، فرودگرهای رباتیکی وجود دارند که از دوربین‌ها، رایانه‌ها و حسگرهای مجهز به نرم‌افزار و هوش مصنوعی استفاده می‌کنند تا فضاپیماها بتوانند با خیال راحت نقطه فرود خود را پیدا کنند و به صخره‌ها و دهانه‌ها برخورد نکنند.

واقعیت این است که حتی اتاق‌ کنترل ماموریت مستقر در زمین نیز نمی‌تواند در آن ثانیه‌های حساس و نهایی پیش از برخورد، به فضاپیما کمک کند.

دانشمندان می‌گویند که رفت‌وبرگشت یک سیگنال به ماه در مجموع حدود سه ثانیه طول می‌کشد و در این مدت زمان، خیلی چیزها ممکن است اشتباه شود. از این رو وقتی یک فضاپیما بر روی ماه فرود می‌آید، در واقع این کار را باید خودش به تنهایی انجام دهد.
 

شکست یک گزینه است

در روزهای آغازین رقابت فضایی در قرن بیستم، تعداد فضاپیماهایی که در عملیات فرود بر روی ماه شکست خوردند، بیشتر از فضاپیماهایی بود که فرود سالم انجام دادند.

امروزه هدف شرکت‌ها و دولت‌هایی که برای فرود بر روی ماه برنامه‌ریزی می‌کنند، صرف هزینه کمتر با استفاده از فناوری‌های مدرن است. شرکای تجاری ناسا نیز ممکن است حتی تمایل بیشتری به پذیرش خطرات هنگام گرفتن عکس از ماه داشته باشند.

این شرکت‌ها هراسی از شکست پروژه خود ندارند و از این استراتژی پیروی می‌کنند که «محصول خود را بفرستید، بگذارید منفجر شود، بفهمید چه اشتباهی انجام داده‌اید، ایراد را رفع و یک بار دیگر این کار را تکرار کنید».

طبیعی است که یک سازمان دولتی نمی‌تواند این استراتژی را پی بگیرد. چراکه اگر پروژه از بین برود، افراد ممکن است شغل دولتی خود را از دست بدهند.

افزون بر این، حتی ناسا نیز احتمال شکست شرکای خود را در نظر می‌گیرد و آن را یک تجربه یادگیری می‌داند و موفقیت صددرصدی برای شرکای خود را تضمین نمی‌کند.

از این رو چه شرکتی مانند آی‌اسپیس ژاپن و چه شرکتی مانند آستروبوتیک که امید داشت فرودگر پرگرین را بر روی ماه فرود بیاورد، با درس‌گرفتن از شکست ماموریت‌های پیشین خود، دوباره و دوباره به تلاش ادامه خواهند داد.