ساخت سفینه فضایی عظیم الجثه توسط چین با طول یک کیلومتر

به گزارش خبرنگار حوزه دریچه فناوری گروه فضای مجازی باشگاه خبرنگاران جوان، چین در حال بررسی چگونگی ساخت فضاپیما‌ی عظیم الجثه با طول ۰.۶ مایل (۱ کیلومتر) است. اما سوالی که پیش می‌آید این است که این ایده چقدر امکان پذیر است و استفاده از چنین فضاپیمای غول پیکری چه فایده‌ای خواهد داشت؟

این پروژه بخشی از فراخوان بنیاد ملی علوم طبیعی چین برای پیشنهادات تحقیقاتی است، یک آژانس مالی که توسط وزارت علوم و فناوری این کشور اداره می‌شود. در یک طرح تحقیقاتی که در وب سایت بنیاد منتشر شده است، چنین سفینه‌های فضایی عظیمی به عنوان "تجهیزات استراتژیک اصلی هوافضا برای استفاده در آینده از منابع فضایی، کاوش در اسرار جهان و زندگی طولانی مدت در مدار" توصیف شده است.

این بنیاد از دانشمندان می‌خواهد تا در مورد روش‌های طراحی جدید و سبک وزن که می‌تواند مقدار مصالح ساختمانی را که باید در مدار قرار گیرد محدود کنند و همچنین تکنیک‌های جدیدی را برای مونتاژ ایمن چنین سازه‌های عظیم در فضا محدود کنند تحقیق کنند و در صورت تأمین بودجه به مبلغ ۱۵ میلیون یوان (۲.۳ میلیون دلار) در طی 5 سال ساخته می‌شود.

این پروژه ممکن است علمی تخیلی به نظر برسد، اما تکنسین ارشد سابق ناسا، میسون پک، گفت که این ایده دور از ذهن نیست و چالش بیشتر مربوط به مهندسی این ایده است تا علم بنیادی. به گفته پک، به دلیل هزینه زیاد پرتاب اجسام و مواد به فضا، بزرگترین چالش هزینه است. به گفته پک، ساخت ایستگاه فضایی بین المللی (ISS)، که عرض آن ۳۶۱ پا (۱۱۰ متر) در عریض‌ترین نقطه آن است، تقریباً ۱۰۰ میلیارد دلار هزینه داشته است، بنابراین ساخت چیزی ۱۰ برابر بزرگتر، قطعا خیلی پرهزینه‌تر است. 

با وجود اینکه ISS مجهز به تجهیزات است اما این سفینه برای اسکان انسان طراحی شده است که باعث افزایش قابل توجه جرم آن می‌شود. تکنیک‌های ساخت‌وساز نیز می‌توانند هزینه رساندن فضاپیمای غول‌پیکر به فضا را کاهش دهند. به‌گفته پک رویکرد سنتی، ساخت قطعات روی زمین و سپس مونتاژ آن‌ها همانند اسباب‌بازی لگو در مدار است اما فناوری چاپ سه‌بعدی می‌تواند مواد خام فشرده را به اجزای سازه‌ای با ابعاد بسیار بزرگ‌تر در فضا تبدیل کند.

به گفته پک، یک گزینه جذاب‌تر این است که مواد اولیه را از ماه تهیه کنیم، که گرانش آن در مقایسه با زمین کم است، به این معنی که پرتاب مواد از سطح آن به فضا بسیار آسان‌تر است. با این وجود، این امر ابتدا به زیرساخت پرتاب بر روی ماه نیاز دارد و بنابراین در کوتاه مدت گزینه‌ای نیست.

سفینه فضایی بزرگ در مقابل مشکلات بزرگ

ساختاری با چنین ابعاد عظیم نیز با مشکلات منحصر به فردی روبرو خواهد شد. پک توضیح داد، هر زمان که یک فضاپیما تحت فشار قرار گیرد، چه از طریق مانور در مدار و چه از طریق اتصال با وسیله نقلیه دیگر، حرکت به ساختار سفینه فضایی منتقل می‌شود که باعث ارتعاش و خم شدن آن می‌شود. او گفت که با چنین ساختار بزرگی، مدت زمان زیادی طول می‌کشد تا این ارتعاشات فروکش کنند، بنابراین  فضاپیما برای مقابله با این ارتعاشات به کمک ضربه گیر یا کنترل فعال نیاز دارد.

پک گفت، طراحان همچنین باید هنگام تصمیم گیری در مورد ارتفاع فضاپیما که در چه ارتفاعی بایستی با یکدیگر تعادل داشته باشند بایکدیگر تعامل کنند. در ارتفاعات پایین‌تر، کشیدن از جو بیرونی، خودرو‌ها را کند می‌کند و از آن‌ها می‌خواهد که مدام خود را به مدار پایدار برسانند. این مسئله در حال حاضر برای ISS یک مشکل است، اما پک خاطرنشان کرد، برای ساختار بسیار بزرگتر که دارای کشش بیشتری است و نیاز به سوخت بیشتری دارد تا به جای خود بازگردد، این یک نگرانی عمده خواهد بود. از طرف دیگر، پرتاب به ارتفاعات بسیار گران‌تر است و سطوح تابش هرچه بیشتر از جو زمین به سطح زمین برسد افزایش می‌یابد، که اگر فضاپیما انسان را در خود جای دهد، مشکل به وجود می‌آید.

مایکل لمبک، استاد مهندسی هوافضا در دانشگاه ایلینوی در Urbana-Champaign که در هر دو برنامه دولتی و تجاری فضایی کار کرده است، گفت: ساخت چنین ساختاری از نظر فنی ممکن است، اما به هیچ وجه عملی نمی‌شود. لمبک افزود مثل این است که درباره ساخت استارشیپ انترپرایز (فضاپیمای مجموعه تلویزیونی پیشتازان فضا) صحبت کنیم. این سازه خیالی و دست‌نیافتنی و صحبت درباره‌اش جالب است؛ اما با توجه به هزینه‌ها، برای سطح فناوری ما خیلی واقع‌بینانه نیست.

لمبک گفت: با توجه به بودجه اندک پروژه تحقیقاتی ، احتمالاً فقط یک مطالعه کوچک و دانشگاهی برای ترسیم اولیه طرح‌های چنین پروژه‌ای و شناسایی شکاف های تکنولوژیکی است. برای مقایسه ، بودجه ساخت کپسول برای انتقال فضانوردان به ایستگاه فضایی بین المللی 3 میلیارد دلار بود. وی افزود: "بنابراین سطح تلاش در اینجا در مقایسه با نتایج مطلوب بسیار ناچیز است."

بیشتر بخوانید

• چینی‌ ها پس از ۱۳ سال پا روی ایستگاه فضایی خودشان گذاشتند

انتهای پیام/