لقد مرّ أكثر من خمسة عقود منذ أن انطلق إنسان إلى القمر، مرحلة تفسر سبب عدم عودتنا إلى القمرلكن الانتظار أوشك على الانتهاء. المهمة ستكون مهمة أرتميس 2 أول رحلة مأهولة إلى الفضاء السحيق منذ عام 1972، وهو اختبار حاسم لن يهبط على سطح القمر، ولكنه سيمهد الطريق لحدوث ذلك في المهمات المستقبلية.
على الرغم من الترقب، سيتعين تأجيل الإطلاق لفترة أطول قليلاً. فبعد بروفة نهائية دقيقة باستخدام الصاروخ المملوء بالوقود بالكامل، قررت وكالة ناسا تأجيل أول فرصة إطلاق حقيقية إلى شهر مارس.خلال الفترة الممتدة من السابع إلى الحادي عشر من ذلك الشهر. ويبقى الهدف كما هو: إثبات أن نظام الإطلاق الجديد وكبسولة أوريون جاهزان بالفعل لإعادة البشر إلى مدار القمر.
من فبراير إلى مارس: لماذا تأجل إطلاق أرتميس 2
بدا العد التنازلي يسير على المسار الصحيح لإطلاق المنتج بين 6 و11 فبراير، مع نافذة أولية فُتحت يوم الجمعة السادس من الشهر وامتدت حتى يوم الاثنين التاسع منه.إلا أن مزيج المشاكل التقنية والطقس أجبرهم على تغيير الخطط في اللحظة الأخيرة وأجبرهم على التخلي عن موعد الإقلاع المحدد.
أثناء المكالمة بروفة الفستان المبلل (WDR) أو الاختبار العام الرطب، قام المهندسون بتحميل نظام إطلاق الفضاء (SLS) مع الهيدروجين والأكسجين السائلينسارت عملية الإطلاق على جميع مراحل الإطلاق الحقيقي تقريباً حتى توقفت قبل دقائق قليلة من تشغيل المحرك. عندها تم رصد عدة أعطال، مما أدى إلى تأجيل الرحلة.
كانت النكسة الأكثر حساسية هي تسرب الهيدروجين عند نقطة اتصال الحبل السري لعمود خدمة الذيلالذراع الذي يزود الصاروخ بالوقود المبرد على منصة الإطلاق. تجاوز التسرب الحدود المسموح بها وفقًا لبروتوكولات السلامة، مما استدعى تعليق تحميل الوقود في المرحلة الأساسية وإجراء مراجعة شاملة للمفاصل والوصلات والإجراءات.
في الوقت نفسه، كان الطقس ضدهم. فقد جلبت جبهة قطبية درجات حرارة أقل من -5 درجات مئوية إلى مركز كينيدي للفضاء، وهو مستوى تعتبره ناسا حرجًا لأن يمكن أن يؤدي البرد الشديد إلى إضعاف الهياكل التي تتعرض بالفعل لضغط كبير من أكثر من 2.700 لتر من الوقود المبرد.كان لا بد من إعادة تنظيم التجربة، مما أدى إلى تأخير التسلسل المخطط له واستبعاد أول تاريخ إطلاق متاح في أوائل فبراير.
وحدثت حالة من الذعر الطفيف أثناء إغلاق فتحة كبسولة أوريون: تم تنظيف صمام في نظام الضغط عن طريق الخطأ.أجبر هذا الوكالة على إعادة بعض عمليات الإغلاق. وقد دفع كل ذلك الوكالة إلى توخي الحذر، ومراجعة البيانات بهدوء، وتحديد شهر مارس كأول خيار واقعي للتعافي.
بروفة عامة تحقق الغرض منها
وبعيدًا عن اعتبار ذلك فشلًا، تصر وكالة ناسا نفسها على أن إن الغرض من البروفة النهائية هو تحديد المشاكل قبل يوم الإطلاق.تم ملء خزانات المرحلة الأساسية والمرحلة المبردة العلوية بالكامل، وتمكن فريق العمليات من العد التنازلي لحوالي خمس دقائق من الإطلاق المحاكي قبل أن يأمر جهاز التسلسل الأرضي التلقائي بالتوقف بسبب زيادة معدل تسرب الهيدروجين.
وفي الوقت نفسه، أثر الطقس البارد على العديد من الأنظمة المساعدة على المنحدر، مثل الكاميرات ومعدات التتبع التي ستتطلب تعديلات استعدادًا للرحلة الفعلية. كما حدثت انقطاعات متقطعة في قنوات الاتصال الصوتي بين الفرق المختلفة على الأرض، وهو جانب كان قيد التحقيق بالفعل في الأسابيع التي سبقت الاختبار.
ونظراً لهذا الوضع، قررت الوكالة الإفراج مؤقتاً عن الطاقم من الحجر الصحي الذي بدأوه في هيوستن في 21 يناير. لن يسافر رواد الفضاء الأربعة إلى مركز كينيدي للفضاء حتى الآن وسوف تستأنف العزلة قبل أسبوعين تقريباً من تاريخ الإطلاق المستهدف الجديد.
بحسب العديد من مديري البرامج، يُعدّ الوصول إلى المرحلة النهائية من العد التنازلي في المحاولة التجريبية الأولى إنجازًا رائعًا بحد ذاته. وكما علّق أحد مهندسي وكالة الفضاء الأوروبية مازحًا لعائلته، "إذا انتظرت البشرية 50 عاماً للعودة إلى القمر، فيمكنها الانتظار ثلاثة أسابيع أخرى.".
من على متن السفينة: طاقم تاريخي
ستضم مركبة أرتميس الثانية أربعة أشخاص: القائد ريد وايزمانالطيار فيكتور جلوفر وأخصائي المهمة كريستينا كوخجميعهم رواد فضاء تابعون لوكالة ناسا، وأخصائي المهمة جيريمي هانسنمن وكالة الفضاء الكندية (CSA). بدأ الفريق الحجر الصحي قبل الرحلة في يناير وسيظل في دورة تدريبية حتى يتم تحديد موعد ووقت الرحلة النهائيين.
لا يُعد تكوين الطاقم تفصيلاً ثانوياً. فهو يتألف من أول رحلة قمرية في التاريخ تضم امرأة، وشخصًا أسود، ورائد فضاء غير أمريكيحتى الآن، وفي إطار برنامج أبولو، واحد فقط عشرات الرجال سافر البيض والأمريكيون إلى جوار القمر.
وبعيدًا عن الجانب الرمزي، سيضطلع رواد الفضاء الأربعة بدور فاعل في كل مرحلة من مراحل الرحلة. خلال المهمة التي تستغرق عشرة أيام، ستعمل أنظمة الملاحة والاتصالات وأنظمة دعم الحياةالتناوب بين الوضعين اليدوي والآلي لتقييم سلوك المركبة الفضائية في ظروف الفضاء السحيق الحقيقية.
تتوقع خطة الرحلة أن تصل كبسولة أوريون إلى وجهتها في اليوم السادس تقريباً. أبعد نقطة عن الأرض زارها البشر على الإطلاق، متجاوزة الرقم القياسي البالغ حوالي 400.000 كيلومتر الذي سجلته أبولو 13. بعد إكمال المسار حول الجانب البعيد من القمر، ستستفيد المركبة الفضائية من الجاذبية المشتركة لنظام الأرض والقمر للعودة دون الحاجة إلى نظام دفع إضافي.
ستنتهي المهمة بـ هبوط في المحيط الهادئ، قبالة سواحل سان دييغوحيث سيقوم فريق مشترك من وكالة ناسا ووزارة الدفاع الأمريكية باستعادة الكبسولة والطاقم، إذا سارت الأمور كما هو مخطط لها.
ما الذي تسعى أرتميس 2 إلى تحقيقه بالضبط؟
على عكس ما حدث في الستينيات والسبعينيات، فإن هذه الرحلة الثانية لبرنامج أرتميس لا تهدف إلى زرع علم على سطح القمر. وظيفتها مختلفة: ليكون بمثابة اختبار رئيسي للبنية التحتية بأكملها التي ستدعم استكشاف الإنسان للقمر خلال العقود القليلة القادمة.
ستكون أرتميس الثانية أول اختبار مأهول للصاروخ العملاق SLS ومركبة أوريون الفضائية في بيئة الفضاء السحيق. يلخص مديرو المهمة هدفهم على النحو التالي: التحقق من قدرة البشر على السفر والعمل بأمان خارج مدار الأرض المنخفض، مما يقلل من مخاطر المهمات المستقبلية التي ستحاول الهبوط على سطح القمر.
سيتم إجراء تقييم شامل أثناء الرحلة. أنظمة دعم الحياة، والملاحة الذاتية، والاتصالات القمرية بعيدة المدى، ومناورات الاقترابتم تصميم الكبسولة لتوفير قدر أكبر من الاستقلالية مقارنة بالمركبات في العصور السابقة، مع تحسينات في قابلية السكن والإدارة الحرارية وأنظمة السلامة الاحتياطية، على الرغم من أن مركز التحكم في المهمة على الأرض سيظل يلعب دورًا محوريًا.
المسار المختار هو المسار المسمى "مسار العودة المجاني"مناورة على شكل الرقم ثمانية، حيث تعيد الجاذبية المركبة الفضائية إلى الأرض حتى في حالة فقدان الدفع كلياً. هذه الفلسفة، المستمدة من دروس برنامج أبولو، تُدمج الآن مع أكثر من 50 عاماً من التطورات في مجال المواد والإلكترونيات والمعرفة الطبية حول تأثيرات الإشعاع على جسم الإنسان.
سيكون أداء مركبة أوريون في مهمة أرتميس 2 حاسماً في إعطاء الضوء الأخضر لمهمة أرتميس 3، المصممة لإعادة رواد الفضاء إلى سطح القمر. وستتيح البيانات التي سيتم الحصول عليها إصدار شهادة نهائية. موثوقية الدرع الحراري، وأنظمة التوجيه، ومجموعة المعدات الموجودة على متن المركبة قبل السماح بهبوط مأهول على القمر الصناعي.
الدور المحوري لأوروبا والمساهمة الإسبانية
لا يقتصر مشروع أرتميس 2 على كونه مشروعًا أمريكيًا فحسب. فخلف كبسولة أوريون يوجد مكون أوروبي قوي من خلال وكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، التي تتولى مسؤولية... وحدة الخدمة الأوروبية (ESM)يوفر هذا الجزء من السفينة الدفع والطاقة الكهربائية والتحكم الحراري وجزءًا من أنظمة دعم الحياة التي ستحافظ على حياة الطاقم.
يؤكد مسؤولو وكالة الفضاء الأوروبية أن التعاون الأوروبي لا يقتصر على التعاون الرمزي: بدون وحدة الخدمة، لا يمكن لأوريون الإقلاع (يسافر القمر الصناعي الصغير أيضًا) ATENEA في مهمة أرتميس 2). يدمج نظام الخدمة الأرضية أنظمة الطاقة والمحركات وخزانات المواد الاستهلاكية والهياكل التي تم تطويرها واختبارها في بلدان مختلفة من القارة وفقًا لمعايير مشتركة مع وكالة ناسا.
تُعدّ إسبانيا جزءاً أساسياً من هذه المشاركة. وقد اضطلعت العديد من الشركات الإسبانية بمهام بالغة الأهمية، بدءاً من تصميم وتصنيع "صندوق إلكترونيات الطيران"هذا نظام إلكتروني يدمج وظائف التحكم الأساسية للمركبة الفضائية. وتؤكد وكالة الفضاء الأوروبية نفسها أنه في حال تعطل هذا النظام، فسيتعين إلغاء المهمة.
بالإضافة إلى ذلك، هناك شركات مثل إيرباص كريز لقد عملوا على إلكترونيات نظام التحكم الحراري الذي سيحافظ على درجة حرارة داخلية مستقرة داخل الكبسولة، حتى لو وصلت درجات الحرارة إلى مستويات عالية في الخارج. تتراوح درجة الحرارة بين -250 درجة مئوية و+200 درجة مئوية أثناء الرحلة، وتتجاوز 2.700 درجة مئوية عند العودة.وقد شاركت شركات أخرى، مثل ALTER و GMV أو HV Sistemas، في توريد المكونات والتحقق من صحتها، وفي هندسة النظم وفي منصات اختبار النظام الفرعي لتخزين المواد الاستهلاكية لوحدة الخدمة.
بالنسبة للصناعة الأوروبية، وخاصة للصناعة الإسبانية، فإن لهذا الأمر دلالة استراتيجية: تعمل التقنية التي تم تطويرها لبرنامج أرتميس على تعزيز القدرات الحالية في مجالات مثل الإلكترونيات عالية الموثوقية، والأنظمة الحرارية المتقدمة، والملاحة الفضائية.على المدى المتوسط، يمكن إعادة استخدام هذه الحلول في برامج استكشاف أخرى، سواء القمرية أو المريخية.
التحديات التقنية التي لا تزال بحاجة إلى حل
يرتبط تأجيل مهمة أرتميس 2 أيضاً بقرارات حساسة تتعلق بسلامة المركبة. فبعد رحلة الاختبار غير المأهولة لمركبة أرتميس 1، اكتشف المهندسون سلوك غير متوقع في الدرع الحراري لمركبة أوريونأثناء إعادة الدخول، انفصلت أجزاء من المواد الواقية، دون المساس بسلامة الكبسولة، ولكن بكمية كافية تتطلب تحقيقًا معمقًا.
شكك بعض النقاد، بمن فيهم رواد فضاء سابقون شاركوا في التحليل المستقل للدرع، في جدوى إعادة استخدام التصميم نفسه دون تغييرات هيكلية. وبعد عدة اجتماعات فنية، اختارت إدارة البرنامج الحفاظ على البنية الأساسية وتعديل ملف تعريف إعادة الدخول لتقليل وقت التعرض لدرجات الحرارة القصوى، واستعادة هامش الأمان المطلوب.
وبعيدًا عن الحماية، أعادت المحاكمة الأخيرة تسليط الضوء مرة أخرى على مشكلة قديمة تتعلق بالهيدروجين السائلإنه وقود فعال للغاية، ولكنه صعب التعامل معه للغاية: كونه أصغر جزيء موجود ويدور عند حوالي -253 درجة مئوية، فإن أي انكماش تفاضلي طفيف بين العناصر يمكن أن يفتح طريقًا للهروب.
يُذكّر التسرب الذي تم اكتشافه عند واجهة عمود الخدمة بحوادث مماثلة وقعت خلال مهمة أرتميس 1، وحتى خلال عصر مكوك الفضاء. وكانت ناسا قد قدمت بالفعل إجراءات جديدة، واستبدال المكونات، وبروتوكولات شحن أكثر تحفظًاومع ذلك، فقد أظهرت التجربة أنه لا يزال هناك مجال للتحسين في الحشيات والأختام وعمليات التشغيل في درجات الحرارة المنخفضة للغاية.
بالتوازي مع ذلك، قامت الفرق الأرضية بتنفيذ تغييرات على منصة الإطلاق نفسها، مثل تنظيف تجاويف وحدة الخدمة بالهواء القابل للتنفس بدلاً من غاز النيتروجين أثناء عمليات الإغلاق النهائية. يهدف هذا التعديل إلى زيادة سلامة الأفراد العاملين حول السفينة في الدقائق التي تسبق صعود الطاقم وإغلاق الفتحة النهائية.
تعلم العيش والعمل في الفضاء السحيق
إلى جانب التحدي التقني، يُعد برنامج أرتميس 2 أيضًا مختبرًا لفهم كيفية كيف يعيش رواد الفضاء ويؤدون مهامهم خارج مدار الأرض المنخفضتتضمن كبسولة أوريون تحسينات في قابلية السكن قد تبدو طفيفة - مثل حمام صغير وميكروويف لتسخين الطعام - ولكنها مهمة في المهمات التي تستغرق عدة أيام في مساحة ضيقة.
سيخضع الطاقم لخطة عمل وراحة شاملة بهدف قياس عبء العمل، والصحة البدنية، والرفاهية النفسية في بيئة يُنظر فيها إلى الأرض كنقطة بعيدة. كما ستُدرس التفاعلات بين البشر والأنظمة الآلية، وذلك باختبار إجراءات الطوارئ، والملاحة اليدوية، والتنسيق مع مركز التحكم.
وقد تضمن التدريب السابق محاكاة أعطال النظام، وتمارين النجاة في البحر بعد الهبوط على الماء والتدريب على أساسيات جيولوجيا القمر، وهو أمر مفيد لتفسير الملاحظات من المدار خلال المهمات المستقبلية التي تهبط على سطحه. ستُوظَّف كل هذه الخبرات في تصميم بروتوكولات لإقامات أطول بكثير على سطح القمر.
تم تصميم برنامج أرتميس كمشروع طويل الأمد، يطمح إلى إقامة وجود بشري مستدام في القطب الجنوبي للقمرحيث يُعتقد أن هناك احتياطيات كبيرة من جليد الماءعلى المدى المتوسط، تتمثل الفكرة في بناء موائل، ونشر مركبات استكشاف متطورة، وتعلم استغلال الموارد المحلية لتقليل الاعتماد على الإمدادات المرسلة من الأرض.
مع كل هذا، تقع أرتميس الثانية في نقطة وسيطة محددة للغاية: لن يترك آثاراً على سطح القمر، ولكنه سيحدد ما إذا كانت البشرية مستعدة للعودة إلى القمر بشكل دائم.إن الجمع بين الاختبارات التقنية والتعاون الدولي وجمع البيانات حول السلوك البشري في الفضاء السحيق سيحدد وتيرة البعثات المستقبلية وسيشكل أيضًا خططًا طويلة الأجل للسفر إلى المريخ.
لا تزال أسابيع من تحليل البيانات، وتعديلات الصواريخ، وتجهيز الطاقم بانتظار انطلاق الصاروخ مجدداً. وعندما ينطلق أرتميس 2 أخيراً، سيحمل معه... أكثر من نصف قرن من الدروس المستفادة، والالتزام المشترك للولايات المتحدة وأوروبا وكندا، وتوقعات مرحلة جديدة من استكشاف الفضاء حيث لم يعد الهدف مجرد الوصول إلى القمر، بل تعلم كيفية البقاء هناك واستخدامه كنقطة انطلاق إلى وجهات أبعد.
