عکس: Alamy
عکس: Alamy

آیا ماسک می‌تواند انسان را به مریخ بفرستد؟

تلاش او برای این کار، چه موفق باشد چه نباشد، برنامه فضایی آمریکا را بازآرایی خواهد کرد.

قوانین بشری را می‌توان تغییر داد، نادیده گرفت یا نقض کرد. اما قوانین فیزیکی کمتر انعطاف‌پذیرند. وقتی صحبت از فرستادن انسان به مریخ می‌شود، که ایلان ماسک آن را اولین گام به سوی سکونت در این سیاره و نجات بشریت می‌داند، او اکنون نگرانی چندانی از بابت قوانین بشری ندارد. آقای ماسک بر تضعیف اداره هوانوردی فدرال آمریکا (FAA)، که زمانی مانعی برای شرکت او اسپیس‌ایکس (SpaceX) بود، از طریق آنچه که او «دپارتمان کارایی دولت» (DOGE) می‌نامد، نظارت داشته است. علاوه بر این، او در کنار رئیس‌جمهور آمریکا ایستاده که علاوه بر بی‌اعتنایی به محدودیت‌های قانونی، به صراحت از برنامه مریخی آقای ماسک حمایت می‌کند. رئیس‌جمهور دونالد ترامپ در سخنرانی تحلیف خود اعلام کرد که زمان آن رسیده است که آمریکایی‌ها «سرنوشت آشکار خود را در میان ستارگان دنبال کنند و فضانوردان آمریکایی را برای برافراشتن پرچم آمریکا بر سیاره مریخ بفرستند». این یک اظهارنظر اتفاقی نبود. او شش هفته بعد در سخنرانی خود در کنگره این آرزو را تکرار کرد.

با این حال، محدودیت‌های فیزیکی وجود دارد. این محدودیت‌ها مانع رسیدن به مدار مریخ از مدار زمین نمی‌شوند. این کار، در اصل، نسبتاً ساده است. فضاپیمای خود را در یک مدار بیضوی به دور خورشید قرار دهید، که با دقت انتخاب شده باشد تا در هنگام خروج با مدار زمین و در هنگام رسیدن با مدار مریخ مماس باشد (به نمودار مراجعه کنید). محاسبات ریاضی حکم می‌کند که شش تا هشت ماه بعد، فضاپیما به نقطه‌ای در مدار مریخ خواهد رسید که در سمت مقابل خورشید قرار دارد.

تنها مشکل از لزوم رسیدن به چنین نقطه‌ای همزمان با خود مریخ ناشی می‌شود. تنظیم دقیق این امر مستلزم آن است که زمین در زمان پرتاب تقریباً ۴۵ درجه از مریخ عقب‌تر باشد، وضعیتی که فقط هر دو سال و اندی یک بار رخ می‌دهد – به عبارت دیگر، فقط دو بار در هر دوره چهار ساله ریاست جمهوری. اگر قرار باشد انسان‌ها قبل از پایان دوره قانونی آقای ترامپ به مریخ پرتاب شوند، باید در فرصتی که در اواخر سال ۲۰۲۸ باز می‌شود، مدار زمین را ترک کنند. اما مگر اینکه این مأموریت به طرز جنون‌آمیزی پرخطر باشد، یک یا چند فرود بدون سرنشین پیشگام باید از قبل انجام شود. و این فرودها باید در فرصتی که از اواخر سال ۲۰۲۶ آغاز می‌شود، پرتاب گردند.

این همان چیزی بود که آقای ماسک سال گذشته گفت می‌خواهد انجام دهد. آن زمان به سختی قابل باور به نظر می‌رسید. امروز تقریباً غیرممکن به نظر می‌رسد.

در راه من به سوی مریخ

برنامه‌های آقای ماسک بر روی استارشیپ (Starship) متمرکز است؛ فضاپیمای بی‌سابقه بزرگ و در اصل کاملاً قابل استفاده مجدد که اسپیس‌ایکس در تأسیسات استاربیس (Starbase) خود در جنوبی‌ترین نقطه تگزاس در حال توسعه آن است. یکی از اولین تکرارهای طراحی این سیستم دو مرحله‌ای به عنوان «حمل‌کننده مستعمراتی مریخ» (Mars Colonial Transporter) نامیده می‌شد؛ طراحی آن می‌تواند امکان حمل تا ۱۰۰ نفر را در هر بار فراهم کند.

قرار است استارشیپ‌ها در حالت خالی حدود ۱۰۰ تن وزن داشته باشند و خدمه و محموله تا ۱۵۰ تن به آن اضافه کنند. پیشرانه، که همیشه بزرگترین سهم را در جرم سیستم پرتاب دارد، ۱۵۰۰ تن دیگر را تأمین خواهد کرد. حتی با کمک یک بوستر «سوپر هوی» (Super Heavy) برای رساندن آن به ۶۰ کیلومتری سطح زمین و سرعتی در حدود ۴۴۰۰ کیلومتر در ساعت در چند دقیقه اول پرواز، تقریباً تمام این سوخت برای رساندن استارشیپ به سرعت ۲۸۰۰۰ کیلومتر در ساعت که برای رسیدن به مدار پایین زمین لازم است، مورد نیاز خواهد بود.

اگر تمام کاری که استارشیپ باید انجام دهد، بردن مجموعه‌ای از ماهواره‌های ارتباطی استارلینک (Starlink) اسپیس‌ایکس به مدار باشد – که مورد استفاده تجاری آن است – آنگاه باقی ماندن مقدار کمی سوخت مشکلی ندارد. طبق برنامه، ماهواره‌ها را رها کنید؛ از آخرین پیشرانه برای ورود مجدد به جو و فرود استفاده کنید. اما اگر قصد ارسال استارشیپ به دورتر باشد، مخازن تقریباً خالی باید دوباره پر شوند.

این بدان معناست که سایر استارشیپ‌ها باید پیشرانه اضافی را برای هر خواهرخوانده‌ای که عازم مریخ است، حمل کنند. تعداد چنین مأموریت‌هایی به تناژ محموله‌ای که هر مأموریت تانکر می‌تواند به مدار برساند، بستگی دارد. اگر ظرفیت باربری استارشیپ کمتر از حد برنامه‌ریزی شده باشد، تعداد مأموریت‌های مورد نیاز برای پر کردن مخازن می‌تواند ۱۵ یا ۲۰ باشد. اینکه نیاز واقعی چقدر خواهد بود، هیچ کس نمی‌داند: ۲۳ ماه و هشت پرواز پس از شروع برنامه آزمایش، هنوز هیچ نوع استارشیپی به مدار نرسیده است.

سوختن در آسمان

این معیاری از شهرت اسپیس‌ایکس است که وقتی در سپتامبر گذشته، آقای ماسک در مورد داشتن تعدادی استارشیپ بدون سرنشین در مدار، سوخت‌گیری شده و آماده عزیمت به مریخ تا سال ۲۰۲۶ صحبت کرد، این امر اگرچه محتمل به نظر نمی‌رسید، اما حداقل ممکن به نظر می‌آمد. سه یا چند پرتاب در هفته که این شرکت اکنون از ناوگان فالکون ۹ (Falcon 9) خود انجام می‌دهد، زمانی به همین اندازه دور از ذهن به نظر می‌رسید.

در ماه اکتبر، این شرکت با گرفتن یک بوستر بازگشتی سوپر هوی در هوا، جهان را شگفت‌زده کرد. ماه بعد، یک استارشیپ را از گذر زیرمداری خود در فضا و از میان شعله‌های ورود مجدد به جو، به یک فرود کنترل شده دقیق در اقیانوس هند آورد. برآوردهای مربوط به توانمندی همه‌جانبه این شرکت باز هم افزایش یافت.

امسال، نسخه‌ای از استارشیپ که در تمام آزمایش‌های قبلی استفاده شده بود، با یک نسخه جدید، بزرگتر و به لحاظ اسمی ارتقا یافته جایگزین شده است. اوضاع خوب پیش نرفته است. در ۱۶ ژانویه، اولینِ این استارشیپ‌های «بلاک ۲» (Block 2) توسط یک سیستم ایمنی منفجر شد، زمانی که چند دقیقه پس از جدا شدن از سوپر هوی، در بخش عقبی آن آتش‌سوزی رخ داد و بارانی از زباله را بر فراز جزایر تورکس و کایکوس فرو ریخت. اسپیس‌ایکس با تصور اینکه علت مشکل را شناسایی کرده است، در ۶ مارس دوباره تلاش کرد؛ باز هم موتورها دچار نقص شدند؛ باز هم استارشیپ مجبور به انفجار شد؛ باز هم زباله‌های آتشین بر فراز دریای کارائیب باریدند.

به نظر می‌رسد که استارشیپی که بتواند آنچه از آن خواسته می‌شود را انجام دهد، در بهترین حالت، هنوز راه درازی در پیش دارد. بنابراین، این ناکامی‌ها نیاز به آزمایش‌های اضافی را تشدید کرده‌اند. اما سرعت آن را نیز کاهش داده‌اند. اسپیس‌ایکس همیشه می‌دانست که پس از تولید استارشیپ‌هایی که قادر به رسیدن به مدار و بازگشت هستند، باید نحوه انتقال پیشرانه‌های فوق سرد از یک سفینه به سفینه دیگر را کشف کند – کاری که قبلاً هرگز انجام نشده است.

همچنین می‌دانست که توسعه ظرفیت برای انجام چندین پرواز «تانکر» پشت سر هم به تمرین زیادی نیاز دارد. نیاز به سرعت بخشیدن به کارها دلیل این بود که شرکت برای انجام ۲۵ پرتاب در سایت تگزاس خود در طول امسال درخواست مجوز کرد. همانطور که مشخص شده است، سرعت کاهش یافته است. این شرکت ممکن است قبل از پایان نیمه اول سال ۲۰۲۵ فقط چهار پرواز آزمایشی در مجموع انجام دهد، در حالی که در آن نقطه پنجره پرتاب به مریخ تنها ۱۶ ماه فاصله خواهد داشت. ادعای آقای ماسک مبنی بر اینکه پرتاب‌های بدون سرنشین به مریخ در سال ۲۰۲۶ هنوز روی میز است، بسیار سخت باور است.

نمودار: اکونومیست - مسیر سفر به ماه و مریخ
نمودار: اکونومیست

تأخیر در برنامه استارشیپ فقط ضربه‌ای به جدول زمانی مریخی آقای ماسک نیست. برای جدول زمانی قمری ناسا (NASA) نیز بد است. در سال ۲۰۲۱، ناسا نسخه‌ای از استارشیپ را برای ایفای نقش حیاتی در برنامه فرود بر ماه آژانس به نام آرتمیس (Artemis) انتخاب کرد – نقشی که شامل رساندن فضانوردان از کپسول اوریون (Orion) که قرار است با آن زمین را ترک کنند، به سطح ماه می‌شود (به نمودار مراجعه کنید). این نسخه سیستم فرود انسانی (HLS) استارشیپ، مانند نسخه‌های برنامه‌ریزی‌شده برای حرکت به سوی مریخ (Drang nach Mars)، دارای پایه‌های فرود و سیستم پشتیبانی حیات و همچنین فضایی برای محموله خواهد بود. و آن نیز باید کم و بیش به طور کامل در مدار سوخت‌گیری شود.

ناسا می‌گوید قصد دارد مأموریت آرتمیس III را که هدف آن بازگرداندن فضانوردان آمریکایی به سطح ماه است و بنابراین به خدمات استارشیپ HLS نیاز دارد، در اواسط سال ۲۰۲۷ پرتاب کند. این به معنای انجام یک تمرین عمومی بدون سرنشین HLS در سال ۲۰۲۶ خواهد بود. اگر مأموریت‌های بدون سرنشین به مریخ در آن بازه زمانی ممکن نباشد، مأموریت‌های بدون سرنشین به ماه نیز ممکن نخواهد بود. آرتمیس III که قبلاً چندین بار به تعویق افتاده است، باز هم به عقب رانده خواهد شد.

پروازها به ماه مانند پروازها به مریخ توسط دینامیک مداری محدود نمی‌شوند. در اصل، ناسا می‌تواند تقریباً به محض آماده شدن، حرکت کند. اما با یک ضرب‌الاجل سیاسی روبرو است. چین اعلام کرده است که قصد دارد در سال ۲۰۳۰ انسان را بر روی ماه فرود آورد. برنامه‌های آن برای انجام این کار بسیار ساده‌تر از برنامه‌هایی است که آرتمیس به آنها متکی است و شامل سوخت‌گیری در مدار یا موارد مشابه نمی‌شود. این کشور بر اساس سابقه مأموریت‌های رباتیک موفق اخیر خود که آمریکا هنوز به آن نرسیده است، پیش خواهد رفت. دانیل دامباکر (Daniel Dumbacher)، مهندسی که قبلاً نقش ارشدی در تلاش‌های اکتشاف انسانی ناسا داشت، اخیراً در کنگره شهادت داد که: «هر ارزیابی عینی، از جمله دیدگاه خودم، نتیجه می‌گیرد که رویکرد [ناسا] امروز احتمال بسیار کمی برای رسیدن به نقطه عطف 'قبل از ۲۰۳۰' برای فرود انسان بر ماه دارد.»

در مسیر برخورد

رسیدن به ماه، به خودی خود، اولویت بالایی برای افراد در حلقه نزدیکان آقای ترامپ نیست، علیرغم این واقعیت که برنامه آرتمیس در دوران ریاست جمهوری او آغاز شد. علاقه آقای ماسک صرفاً ابزاری است؛ ۴ میلیارد دلار قرارداد ناسا که اسپیس‌ایکس برای HLS برنده شده است، فناوری‌هایی را توسعه می‌دهد که این شرکت برای مریخ نیز به آنها نیاز دارد. عضو اولین دولت ترامپ که بیشترین ارتباط را با آرتمیس داشت، معاون رئیس‌جمهور مایک پنس (Mike Pence)، اکنون یک فرد نامطلوب است. هدف اعلام شده و پرافتخار این برنامه مبنی بر فرود آوردن اولین زن آمریکایی بر روی ماه – و همچنین اولین فرد رنگین‌پوست – ابتکاری است که آلوده به نوعی تمرکز بر تنوع، برابری و شمول است که دولت فعلی آن را ناپسند می‌داند. در ماه مارس، این تعهد بی‌سر و صدا از وب‌سایت دولت حذف شد.

با این حال، شکست خوردن از چین در رسیدن به ماه، احتمالاً موضوع دیگری است. بسیاری در واشنگتن فکر می‌کنند سناریویی که در آن چین به ماهی برسد که آمریکا هنوز به آن بازنگشته است، غیرقابل قبول است، که این امر استدلال برای بازنگری یا جایگزینی آرتمیس را تقویت می‌کند. بلو اوریجین (Blue Origin)، یک شرکت موشکی متعلق به جف بزوس (Jeff Bezos)، بنیانگذار آمازون (Amazon)، در حال توسعه یک فرودگر ماه کوچکتر و چابکتر برای مأموریت‌های بعدی آرتمیس است؛ شاید بتوان آن را جلو انداخت. برنامه‌های توسعه‌یافته توسط لاکهید مارتین (Lockheed Martin)، یک شرکت دفاعی، برای یک یدک‌کش قابل استفاده مجدد برای انتقال اشیاء از مدار زمین به مداری دور ماه نیز ممکن است تسریع شود.

و شاید اسپیس‌ایکس بتواند چیزی غیر از استارشیپ‌هایی که به هر حال روی آنها کار می‌کرده است، ارائه دهد. رابرت زوبرین (Robert Zubrin)، مهندس هوافضا که ایده‌هایش در مورد رسیدن به مریخ و سکونت در آن تأثیر زیادی بر آقای ماسک داشت، استدلال می‌کند که اسپیس‌ایکس باید یک مرحله دوم یک‌بار مصرف جدید برای سوپر هوی توسعه دهد که به آن امکان پرتاب چیزهایی غیر از استارشیپ را بدهد. انجام این کار می‌تواند راهی برای انتقال محموله‌های بزرگ به مکان‌هایی فراتر از مدار پایین زمین، از جمله ماه، فراهم کند.

آقای ماسک هیچ علاقه‌ای به چنین انحرافاتی از هدف تعیین‌کننده خود نشان نداده است؛ در قلب خود، استارشیپ هنوز همان «حمل‌کننده مستعمراتی مریخ» است. نه او و نه دولت تمایلی به صرف هزینه زیاد برای سخت‌افزار جدید از رقبای او نخواهند داشت. اما اگر اقدامی صورت نگیرد، آقای ترامپ نه تنها از افتخار فرستادن فضانوردان آمریکایی به مریخ قبل از پایان دوره دوم ریاست جمهوری خود محروم خواهد شد؛ بلکه با خطر واقعی دیدن فضانوردان چینی در موقعیت پیشتاز در رقابت برای رسیدن به ماه نیز روبرو خواهد بود.

اوقات خوشی داشتن

با این حال، پایان دوره ریاست جمهوری آقای ترامپ به هیچ وجه پایان جاه‌طلبی‌های آقای ماسک نخواهد بود. این امر به او انگیزه می‌دهد تا اسپیس‌ایکس را برای آینده مقاوم‌سازی کند، شرکتی که نمی‌تواند انتظار هیچ لطفی را در دوران یک دولت دموکرات داشته باشد. او می‌خواهد ببیند که استارلینک تا حد امکان در عملیات‌های دولتی ادغام شود و خدمات پرتاب و ماهواره‌های اسپیس‌ایکس بیش از پیش برای عملیات‌های نیروی فضایی آمریکا، به ضرر رقبای مختلفش، حیاتی شوند. اما بهترین راه برای گسترش پنجره پرتاب سیاسی خود، از دیدگاه او، استفاده از انرژی، پول و هرگونه اهرم فناورانه بر سیستم‌های دولتی است که ممکن است از طریق DOGE به دست آورد تا اطمینان حاصل کند که جانشینان آقای ترامپ، در صورت امکان، طرفدار ماسک باشند و اگر نه، حداقل به مریخ کنجکاو باشند.

چنین دولت جانشینی لزوماً نباید متعهد به پرداخت هزینه برای تفریحات مریخی باشد؛ فقط کافی است مانع آنها نشود. در واقع، اگرچه پول دولتی بدون شک مورد استقبال قرار خواهد گرفت، مأموریت‌های فرازمینی به مریخ مزایای خاص خود را خواهند داشت و درجه‌ای از انعطاف‌پذیری را امکان‌پذیر می‌سازند که مأموریت‌های با بودجه دولتی به سختی می‌توانند تصور کنند.

موشک غول‌پیکر استارشیپ اسپیس‌ایکس برای پرواز آزمایشی از استاربیس در بوکا چیکا، تگزاس آماده می‌شود.
فراتر از تبلیغات صرف؛ عکس: AP

یک سوال بزرگ مربوط به هرگونه سفر بازگشت است. استارشیپ‌هایی که در مدار سوخت‌گیری شده‌اند، قطعاً می‌توانند به مریخ برسند اگر طبق مشخصات عمل کنند. اما آنها قادر نخواهند بود با سوخت کافی برای بازگشت به آنجا برسند. راهی که اسپیس‌ایکس قصد دارد با این مشکل مقابله کند، قرض گرفتن ایده‌ای از دکتر زوبرین است: تولید متان مورد نیاز برای پر کردن مجدد مخازن از جو دی‌اکسید کربن مریخ و یخ‌های زیرسطحی آن.

دکتر زوبرین تصور می‌کرد که یک تأسیسات تولید پیشرانه قبل از رسیدن فضانوردان در مریخ نصب شود. اسپیس‌ایکس احتمالاً باید همین کار را انجام دهد، و احتمالاً یک نیروگاه هسته‌ای کوچک برای تأمین انرژی آن نیز نصب کند. همه اینها باید توسط استارشیپ‌های بدون سرنشین حمل شوند، و قبل از اینکه حتی یک فضانورد به سمت سیاره سرخ حرکت کند، این سیستم‌ها باید کار کنند و قابل اعتماد بودن خود را ثابت کرده باشند. این چالش‌های فنی بسیار بزرگ‌تری نسبت به مواردی هستند که اسپیس‌ایکس تاکنون با آن‌ها روبرو بوده است.

بنابراین، آیا ماسک می‌تواند انسان را به مریخ بفرستد؟ در حال حاضر، با توجه به موانع فنی و زمان‌بندی‌های فشرده، پاسخ به نظر منفی می‌رسد، حداقل در چارچوب زمانی که او و حامیان سیاسی‌اش امیدوارند. با این حال، جاه‌طلبی او به تنهایی نیروی محرکه‌ای است که برنامه فضایی آمریکا را، چه در مسیر ماه و چه مریخ، به پیش می‌راند و چشم‌انداز اکتشافات فضایی را برای دهه‌های آینده شکل می‌دهد. قوانین فیزیک ممکن است انعطاف‌ناپذیر باشند، اما عزم انسان برای شکستن مرزها، حتی اگر با تأخیر مواجه شود، همچنان پابرجاست.