اقدام ناسا برای نابودی رویایی که در فضا برپا کرد!

غزال زیاری: در طول بیست و پنج سال گذشته، ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) به عنوان سنگری بادوام و محبوب در بین بشریت، به شکل مداوم میزبان فضانوردان و آزمایش‌های علمی متفاوت فضایی بوده؛ اما به رغم تمامی این موفقیت‌ها، روزهای عمر این ایستگاه فضایی به شماره افتاده است.

ناسا در ماه‌های آینده به ارزیابی پیشنهادات تجاری که برای از رده خارج کردن ایستگاه فضایی بین‌المللی اعلام آمادگی می‌کنند خواهد پرداخت. آنها در نظر دارند تا این ایستگاه فضایی را به شکلی ایمن در جو زمین بیندازند تا بسوزد. آژانس ناسا گفته که طبق ارزیابی‌ها آماده است که تا نزدیک به یک میلیارد دلار برای انجام این سرویس هزینه کند تا از اتکا به ابزارها و وسایل روسی جلوگیری به عمل بیاورد. طبق برنامه‌ریزی‌ها، این اقدام در اوایل دهه آینده انجام خواهد شد، اما در شرایط فعلی این یک موضوع حساس از نظر مهندسی هوافضا و دیپلماسی بین‌المللی به نظر می‌رسد.

مایا کراس، دانشمند علوم سیاسی در دانشگاه نورت ایسترن، در این رابطه گفته:« ایستگاه فضایی بین‌المللی سمبل کلیدی مشارکت بین‌المللی و غیرنظامی است. به نظرم از نظر همکاری غیرنظامی می‌توان این را بزرگترین پروژه‌ای دانست که تا به حال در تاریخ بشر انجام شده است.»

گرچه این ایستگاه از پشتیبانی کانادا، ژاپن و اروپا نیز برخوردار است ولی بخش عمده ایستگاه فضایی بین‌المللی توسط آمریکا و روسیه ساخته شده و یکی از معدود زمینه‌های همکاری پایدار بین این دو کشور در طول این دهه‌ها و با وجود روابط پرفراز و نشیب میان آنها به شمار می‌رود. اولین ماژول‌های آن (یکی از آمریکا و دیگری از روسیه) در اواخر سال ۱۹۹۸ به مدار زمین ارسال شد و اولین خدمه آن که یک فضانورد از آمریکا و دو نفر از روسیه بودند، در نوامبر سال ۲۰۰۰ آنجا مستقر شدند. ایستگاه فضایی بین‌المللی از آن زمان به بعد به شکل مداوم ساکنانی داشته و ۱۵ سال بیشتر از عمر هدف‌گذاری شده‌اش مورد استفاده قرار گرفته.

اما هیچ چیز جاویدان نیست. جورج نیلد، رئیس شرکت Commercial Space Technologies و عضو سابق ایمنی هوافضای ناسا، هیئت مشورتی و کمیته‌ای که از ناسا خواسته تا یک استراتژی ایمن برای نابودی هرچه زودتر ایستگاه بین‌المللی فضایی طراحی کند، در این رابطه گفته:« گرچه از خداحافظی با ایستگاه فضایی متنفرید و بازنشسته شدن آن غم‌انگیز خواهد بود ولی این واقعا عملی نیست که بتوان آن را به شکل نامحدود در مدار نگه داشت.»

مشکلات پیش‌رو

دردسرهای این ایستگاه، از محل قرارگیری آن در مدار پائین زمین و در قسمت‌های بالا و ضعیف جو زمین ناشی می‌شود. در این بخش، هرچیزی که بالا می‌رود، باید پائین بیاید و به زمین بازگردد. اما بدون افزایش‌های دوره‌ای، زمانی که یک فضاپیما در مدارپائینی زمین سرعتش را از دست می‌دهد، با کاهش ارتفاع نیز مواجه می‌شود و در نهایت به اندازه‌ای در عمق فرو می‌رود که از هم پاشیده و متلاشی می‌شود و با فرو رفتن در جو زمین، می‌سوزد. بیشتر وسایل و قطعات در زمینه تقویت حفظ مدار ایستگاه بین‌المللی فضایی نیز از طریق فضاپیمای پروگرس روسیه تامین می‌شد که پس از اتصال به ایستگاه، به صورت دوره‌ای موتورهایش را به کار می‌انداخت تا بتواند به فعالیتش ادامه دهد.

از نظر تئوری، ناسا و همکارانش می‌توانند ایستگاه بین‌المللی فضایی را به مداری برسانند که با قرار گرفتن در آن بتواند به شکل کامل، جو زمین را ترک کند. اما بالا بردن این حجم سنگین، هزینه هنگفتی داشته و حتی اگر این ایستگاه در قبرستان مدار زمین رها شود نیز، خطراتی را به همراه خواهد داشت. از آنجا که این ایستگاه فضایی بسیار قدیمی و غیرقابل استفاده شده است، نابود کردن آن امری اجتناب ناپذیر خواهد بود و همین مقادیر زیادی زباله را تولید می‌کند که ممکن است به ماهواره‌های دیگر آسیب برسانند.

جاناتان مک داوول، اخترفیزیکدان در مرکز اخترفیزیک هاروارد و اسمیتسونیان که ماهواره‌ها را در مدار زمین رصد می کند در این رابطه گفته:« شما نمی‌خواهید تا آن را در مدار زمین رها کنید. خیلی خوب می‌شود که بتوان از ایستگاه بین‌المللی فضایی به شکل یک موزه استفاده شود ولی این ایستگاه، روبه زوال و از هم پاشیدن است.» نیلد معتقد است که بازسازی ایستگاه فضایی غیرممکن است؛ چرا که طراحی آن به نحوی بوده که امکان جداسازی قطعات وجود ندارد و هرتلاش موقت برای انجام این کار، خطراتی جدی را به همراه دارد؛ چرا که قطعات کهنه آن بیش از دو دهه است که در محیط عجیب و متفاوت فضا قرار داشته‌اند.

حالا تنها دو راهکار وجود دارد: یکی فرود ایستگاه فضایی بین‌المللی به شکل عمدی و ویرانگر در جو زمین و دوم روشی که مهندسان آن را “ از مدار خارج کردن کنترل نشده” نامیده‌اند و در آن ایستگاه فضایی بین‌المللی به شکل طبیعی به سطح زمین سقوط خواهد کرد. این گرچه ممکن است یک اقدام با شکوه به نظر برسد ولی ممکن است خطراتی را به همراه داشته باشد. باید این را در نظر داشت که ایستگاه فضایی بین‌المللی از یک زمین فوتبال بزرگتر است. تا به امروز، گزینه آسیب زدن به افراد و اموال آنها در اثر سقوط بقایای فضاپیما، یک گزینه رد شده است ولی حالا این ایستگاه فضایی به عنوان بزرگترین جسمی که قرار است از مدار خارج شود، ممکن است این رویه را تغییر دهد.

نیلد ادامه داد:«ورود کنترل نشده ایستگاه فضایی بین‌المللی به سطح زمین ممکن است تاثیر قابل توجهی بر افراد روی زمین داشته باشد و باعث تلفات، جراحات و آسیب‌های مالی قابل توجهی شود و طبیعتا، آن روز، روز خوبی نخواهد بود.»

مسیری رو به پائین

طبق گفته مقامات رسمی ناسا، ایمن‌ترین راه برای پائین آوردن ایستگاه فضایی بین‌المللی به روی زمین، فرود آوردن آن در منطقه‌ای کم جمعیت و بدون سکنه در جنوب اقیانوس آرام است تا احتمال آسیب و خطرات به حداقل برسد.

اما این یک اقدام پرریسک است؛ چرا که حلقه مداری ایستگاه تقریبا ۱.۵ ساعته آن را در هر دقیقه، به بیش از ۲۵۰ مایل خطی از سطح زمین می‌فرستد؛ آن هم در یک مسیر زمینی که دائما با چرخش زمین در حال تغییر است. هرچقدر سقوط ایستگاه فضایی بین‌المللی از جو زمین بیشتر طول بکشد، میدان زباله‌های آن در امتداد مسیر بیشتر پخش می‌شود و احتمال اینکه قطعه‌ای جدا شده و جایی از سطح را ویران کند، افزایش خواهد یافت. از سوی دیگر سرعت سقوط ایستگاه فضایی نباید هم خیلی بالا باشد؛ چرا که اگر ایستگاه فضایی بین‌المللی با نیرویی بیش از حد در جو به حرکت در بیاید، افزایش مقاومت هوا ممکن است قطعات بزرگی از آن را از بین برده و پس از آن شرایط غیرقابل پیش‌بینی و کنترل‌ناپذیر خواهد شد. هندسه نامنظم ایستگاه فضایی نیز این موضوع را تشدید کرده و همین اهمیت ثابت نگه داشتن این ایستگاه در طول سقوط جوی را نشان می‌دهد. اگر قرار باشد که ایستگاه فضایی در هنگام سقوط غلت بخورد، اقداماتی که قرار است در از مدار خارج کردن آن انجام شود نیز در مسیر صحیح قرار نمی‌گیرند و در نتیجه ایستگاه فضایی بین‌المللی به طرز خطرناکی از مسیر خارج خواهد شد.

این واقعیت را هم مدنظر داشته باشید که جو زمین، به خودی خود یک هیولای بی‌ثبات است و با چرخه فعالیت ۱۱ ساله خورشیدی، نازک و ضخیم می‌شود و شرایط آن در طول روز و شب تغییر می‌کند. دیوید آرناس، مهندس هوا و فضا از دانشگاه پردو دراین باره گفت:« زمانی که یک شی بزرگ مثل ایستگاه فضایی بین‌المللی را از مدار خارج می‌کنید، شرایط خیلی خیلی به آنچه در چگالی اتمسفر رخ می‌دهد، بستگی خواهد داشت. این عملا غیرممکن است که بتوان آن را با زمان زیادی پیش‌بینی کرد.»

بیشتر بخوانید:

تمام این فاکتورها باید با هم مدنظر قرار گیرند تا بتوان روند ایده‌آلی را برای چنین اقدامی طراحی کرد: بعد از هفته‌ها یا ماه‌ها فروپاشی طبیعی مداری که به آرامی ارتفاع ایستگاه فضایی بین‌المللی را کاهش می‌دهد، در ارتفاعی در حدود ۲۵۰ مایل بالاتر از زمین، یک وسیله سفارشی ساخته شده، به ایستگاه فضایی متصل شده و بدین ترتیب روند از مدار خارج شدن ایستگاه به شیوه دیگری شروع می‌شود. این ایستگاه بدین ترتیب می‌تواند تا نیمه راه به سطح زمین فرود بیاید و پس از آن با اثرات بی‌ثبات کننده روبرو خواهد شد. در ارتفاع حدودا ۱۲۵ مایلی،کنترل کننده‌های ماموریت، مسیر ایستگاه فضایی بین‌المللی را تنظیم کرده و سوخت آن را تغییر می‌دهند تا مدار تقریبا دایره‌ای ایستگاه فضایی به شکل بیضی دربیاید و نزدیکترین نقطه آن به سمت زمین در ارتفاع ۹۰ مایلی بالاتر از زمین قرار بگیرد. این اقدام باعث خواهد شد تا مدت زمانی که ایستگاه در مسیر فرودش در سطوح پائین‌تر و متراکم اتمسفر سپری می‌کند، به حداقل برسد. از آن به بعد کنترل ماموریت ایستگاه را به سمت پائین می‌راند تا برفراز اقیانوس آرام جنوبی سقوط کند.

کراس ادامه داد:« همه دنیا نظاره‌گر این ماجرا خواهند بود.»

یک رویداد بین‌المللی

اما برای این پروژه بزرگ به چه وسایلی نیاز خواهد بود؟ تا همین اواخر مقامات ناسا اعلام کرده بودند که چندین (شاید سه) وسیله روسی Progress را برای از مدار خارج کردن ایستگاه فضایی بین‌المللی مورد استفاده قرار دهند. اما این طرح در بهترین حالت موقتی بوده؛ چرا که هماهنگی بین وسایل از مدار خارج کننده، کار دشواری است.

نیلد ادامه داد:« حتی اگر اوضاع خوب پیش برود هم این یک چالش بزرگ خواهد بود و نیاز به ساخت، راه‌اندازی و اتصال چندین وسیله Progess است تا کارها در زمان بسیار کوتاهی انجام شود.»

دست کم وقتی صحبت از مشارکت آمریکا و روسیه در ایستگاه فضایی بین‌المللی به میان می‌آید، اوضاع خوب پیش نمی‌رود. جنگ روسیه و اوکراین باعث شد تا رابطه آمریکا و روسیه به پائین‌ترین سطح خود از زمان جنگ سرد برسد و همکاری آنها در ایستگاه فضایی را تحت تاثیر قرار دهد. روسیه حتی پیشنهاد کرده که می‌خواهد به همکاری و شراکتش در ایستگاه فضایی بین‌المللی پایان دهد و ناسا هم درحالت آماده باش، اعلام کرده که هیچ تضمینی نیست که از وسایل روسی Progress در سناریوی از مدار خارج کردن کنترل شده ایستگاه فضایی استفاده کند.

در همین بین، مجموعه‌ای از حوادث نگران‌کننده در سخت‌افزارهای ساخت روسیه، اطمینان به قابلیت‌های پروازهای فضایی روسیه را از بین برده. در سال ۲۰۱۸ بود که یک فضاپیمای روسی سایوز که در ایستگاه فضایی مستقر بود، دچار نشت هوا از یک سوراخ کوچک شد و مقامات روسی اعلام کردند که احتمالا یک اقدام خرابکارانه به شکل عمدی اتفاق افتاده است. در اواخر همان سال، پروژه ارسال دو فضانورد روس به ایستگاه فضایی با شکست مواجه شد و در سال ۲۰۲۱، یک ماژول علمی که در ابتدا قرار بود در سال ۲۰۰۷ آغاز به کار کند، در نهایت به فضا فرستاده شد ولی از آن زمان مشکلات متعددی از جمله یک پیشران ناقص که ایستگاه را برای مدت کوتاهی به دردسر انداخت رخ داد. سال گذشته نیز سیستم‌های خنک کننده روسی در ایستگاه فضایی بین‌المللی از سه جا دچار نشتی شده و آمونیاک سمی را به فضا وارد کردند و در ماه آگوست نیز اولین ماموریت فضایی این کشور در ماه، بعد از نزدیک به نیم قرن، دچار سانحه‌ای خفت‌بار شد.

تمام اینها باعث شده که ناسا با وجود هزینه‌های سنگین، تمرکزش را برروی یک ماشین از مدار خارج کننده آمریکایی قرار دهد. مک داوول دراین باره گفت:« اگر ما این پول را در جیبمان داشته باشیم ، قدرت چانه‌زنی روسیه را تا حد زیادی کاهش می‌دهیم.»

ولی اگر ناسا بخواهد یک وسیله از مدار خارج کننده را با طراحی براساس ناوگان فضایی فعلی جهانی بسازد، گزینه‌های زیادی پیش رو نخواهد بود:« چیزهایی که در نگاه اول واضح و ساده به نظر می‌رسند، نیروی لازم برای انجام نهایی این پروژه بزرگ در مدت زمانی کوتاه را نخواهند داشت.» طبق گفته او نزدیک‌ترین تکنولوژی موجود، ماژول خدمات اروپایی برنامه آرتمیس است که در پائیز گذشته، کپسول بدون خدمه Orion ناسا را در یک سفر به دور ماه یاری کرد و قرار است تا در اواخر این دهه به فرود انسان برروی سطح ماه کمک کند.به باور او بقیه وسایل یا خیلی ضعیف یا بیش از حد نیرومند هستد یا قادر به حمل سوخت کافی برای این کار نخواهند بود. به همین خاطر هم ناسا از پیشنهادات تجاری برای ساخت یک وسیله جدید و سفارشی استقبال می‌کند.

چه ناسا یک وسیله جدید را برگزیند و چه به سراغ یک وسیله مناسب موجود برود، این تصمیم با جریاناتی فراتر از روابط آمریکا و روسیه همراه خواهد شد و بر بسیاری از روابط بین‌المللی دیگری که زیربنای ایستگاه فضایی بین‌المللی هستند تاثیر خواهد گذاشت. پایان کار ایستگاه فضایی بین‌المللی، به همان اندازه که ساخت و نگهداری آن یک مسئولیت مشترک بوده، مهم است ولی اسناد عمومی ناسا دراین باره که آیا آژانس‌های فضایی کانادا، ژاپن، اروپا یا روسیه، قراردادی را با ناسا که سازمان فضایی آمریکاست به امضا رسانده‌اند یا خیر، روشن و شفاف نیست.

پایان قریب‌الوقوع این پروژه بزرگ، راه را برای مجموعه گفتگوهای بین‌المللی درباره مشارکت‌های آینده در فضا هموار می‌کند. در شرایط فعلی ناسا در حال ایجاد مشارکت‌های دوجانبه با کشورهای راغب به اکتشاف در ماه از طریق توافق آرتمیس است و روسیه در این بین جایی ندارد.

چین که مدت‌ها از همکاری و مشارکت در ایستگاه فضایی بین‌المللی منع شده بود، حالا تبدیل به یک قدرت فضایی شده و آزمایشگاه مداری خودش و ماموریت‌های خاص رباتیک ماه و مریخ دارد. حالا مشخص نیست که آیا نابودی ایستگاه فضایی بین‌المللی باعث تنش زدایی بین آمریکا و چین خواهد شد یا خیر.

طبق گفته کراس، دانشمند علوم سیاسی، آنچه مسلم است این است که همه مشارکت‌های بین‌المللی آتی، احتمالا درحد یک دستاورد منحصر به فرد باقی خواهند ماند. او در این رابطه گفته:« چشم‌انداز کشورهای درگیر در فضا، نسبت به دوره‌ای که روسیه و آمریکا شراکت‌شان در ایستگاه فضایی بین‌المللی را آغاز کردند، کاملا فرق کرده است.» او امیدوار است که این همکاری‌ها تا قبل از پایان کار ایستگاه فضایی بین‌المللی شکل بگیرد.

سقوط ایستگاه فضایی بین‌المللی به زمین، یکی از تلخ و شیرین‌ترین نقاط عطف در تاریخ طولانی فضا و فضانوردی خواهد بود. آرناس در این رابطه گفت:« در تاریخ زمان‌های زیادی را نمی‌بینیم که فرصت انجام چنین عملیاتی را داشته باشیم. آن روز که باید این کار انجام شود، قطعا بسیاری از افراد عصبی و ناراحت خواهند بود.»

منبع: scientificamerican