آرتمیس III: تصاویر سفینه فضایی HLS اسپیس‌اکس پایگاهی قمری را نشان می‌دهد که مشابه آن وجود ندارد

آماده‌سازی‌ها برای ماموریت ماه آرتمیس III به خوبی در حال انجام است که اخیراً به تأخیر افتاده و زمان آن به زودتر از سال 2026 موکول شده است. اسپیس‌اکس و ناسا به شدت در حال کار بر روی توسعه سیستم فرود انسانی Starship هستند.

سفینه فضایی HLS، که به صورت ویژه‌ای برای فرود در سطح ماه تعدیل شده، بخش حیاتی از آرتمیس III را تشکیل می‌دهد. این سفینه قرار است برای اولین بار از زمان آپولو 17 در سال 1972 فضانوردان را بر روی سطح ماه فرود آورد. علاوه بر این، به عنوان یک پایگاه فضایی عمل می‌کند و اجازه می‌دهد فضانوردان زمان بیشتری از گذشته بر روی ماه سپری کنند.

با پیشرفت‌های انجام‌شده، اسپیس‌اکس مجموعه‌ای از تصاویر جدید از سیستم HLS منتشر کرده است. در حالی که این تصاویر نشان‌گر نهایی محصول نهایی نیستند، اما بینش‌های ارزشمندی در مورد مفاهیم طراحی و ملاحظات مهندسی اسپیس‌اکس ارائه می‌دهند. بیایید به جزئیات نگاهی بیندازیم.

سوخت‌گیری مداری استارشیپ

برخلاف انتظارات برخی، استارشیپ فضانوردان را از زمین به ماه منتقل نخواهد کرد. برنامه ناسا برای آرتمیس III این است که چهار فضانورد را به وسیله سیستم پرتاب فضایی (SLS)، که دومین موشک قدرتمند جهان پس از استارشیپ است، به فضا منتقل کند.

فضانوردان آرتمیس III با کپسول اوریون بر روی SLS پرواز خواهند کرد. اما اوریون و SLS نمی‌توانند انسان‌ها را روی ماه فرود آورند. در عوض، سفینه فضایی HLS به صورت جداگانه قبل از فضاپیمای سرنشین‌دار اوریون به فضا پرتاب می‌شود. هنگامی که به مدار پایین زمین رسید، با یک موشک استارشیپ دیگر ملاقات کرده و می‌تواند سوخت‌گیری کند. این امکان را فراهم می‌کند که سفینه فضایی به ماه پرواز کند، بر روی سطح آن فرود آید و سپس به اوریون بازگردد.

تصاویر جدید اسپیس‌اکس، تفاوت‌های واضح بین موشک استاندارد استارشیپ و HLS را نشان می‌دهد. موشک استاندارد مشکی استارشیپ دارای نمای خارجی از فولاد زنگ‌نزن پولیش‌شده است، در حالی که HLS رنگ سفید عایق حرارتی دارد. HLS همچنین برای کنترل پرواز باله‌ها ندارد.

این به این دلیل است که HLS به زمین باز نخواهد گشت، به این معنی که اسپیس‌اکس با استفاده از کاشی‌های حرارتی سنگین مورد نیاز برای بازگشت به زمین در مدل‌های استاندارد نیاز ندارد. در عوض، HLS شامل کاشی‌های عایق‌بندی مخصوص خواهد بود که رنگ سفید دارند تا تابش خورشیدی را منعکس کنند. اسپیس‌اکس همچنین سطوح کنترل پرواز را که برای بازگشت به زمین نیاز است حذف خواهد کرد تا وزن کاهش یابد. این امر به آن اجازه می‌دهد سوخت بیشتری حمل کند، همچنین ابزارهای علمی و ماشین‌آلات مورد نیاز برای آرتمیس III.

انتقال فضانوردان از اوریون به HLS

سوخت‌گیری مداری تنها زمان اتصال سفینه فضایی HLS به یک فضاپیمای دیگر نخواهد بود. هنگامی که HLS و اوریون به مدار ماه برسند، با یکدیگر متصل می‌شوند و دو تن از چهار فضانورد آرتمیس III به استارشیپ منتقل می‌شوند. این انتقال در مداری پایدار به نام مدار نزدیک خطی هالو (NRHO) انجام خواهد شد.

HLS سپس از اوریون جدا می‌شود و فضاپیمای قمری فرود خود را به سطح ماه آغاز می‌کند. دو فضانورد باقی‌مانده در اوریون به دور ماه ادامه خواهند داد. NRHO اوریون را از منطقه فرود آرتمیس دور خواهد کرد و تا شش روز باز نمی‌گردد.

فرود HLS بر روی ماه

در یک پست وبلاگ که تصاویر جدید را نشان می‌دهد، ناسا توضیح داد که HLS دو موتور رپتور خود را برای انجام ترمز احتراقی قبل از فرود بر روی ماه روشن خواهد کرد. این احتراق سرعت فرود فضاپیما را قبل از فرود تاریخی کاهش می‌دهد.

به دلیل گرانش کمتر ماه، استارشیپ نیازی به استفاده از قدرت زیادی که لازم بود بر روی زمین نیست. برای مثال، در طول تست گرفتن بوستر اخیر سوپر هوی اسپیس‌اکس، سوپر هوی ۱۳ موتور از ۳۳ موتور رپتور خود را برای کاهش سرعت خود روشن کرد.

مشابه تست بازیابی بوستر و پروازهای آزمایشی اخیر استارشیپ، اسپیس‌اکس و ناسا مجموعه‌ای از آزمایش‌های پرواز را در آماده‌سازی برای آرتمیس III انجام خواهند داد. یکی از مهم‌ترین مراحل برای اسپیس‌اکس، آزمایش سوخت‌گیری مداری است و به دنبال آن فرود استارشیپ بدون سرنشین برِ روی ماه خواهد بود.

در پست وبلاگ خود، ناسا توضیح داد: "قبل از مأموریت آرتمیس III سرنشین‌دار، اسپیس‌اکس یک مأموریت فرود نمایشی بدون سرنشین بر روی ماه انجام خواهد داد."

نمای جدید کامل HLS

تصویر زیر بسیار شبیه به نمای قبلی است که اسپیس‌اکس در سال 2021 منتشر کرد، زمانی که ناسا اعلام کرد که به این شرکت 2.9 میلیارد دلار برای انتقال فضانوردان به ماه اعطا کرده است. با این حال، چند تغییر قابل توجه وجود دارد. به عنوان مثال، در نمای قبلی، استارشیپ HLS تنها چهار پنجره داشت، اما اکنون ده تا دارد.

طبق یک نخ از کاربر X Ken Kirtland، تعداد موتورهای استارشیپ HLS نیز از 12 در نمای اولیه به 18 در حال حاضر افزایش یافته است.

او توضیح داد: "گروه‌های موتوری اکنون جهتی دارند." "این امکان را برای موتورهای فرود می‌دهد برای کنترل وسیله نقلیه در تمام محورها، بدون استفاده از جیمبال. مشابه با پیشرانه‌های RCS."

شایان ذکر است که این‌ها تنها طرح‌هایی هستند و بسیاری از این جزئیات ممکن است تغییر کنند. در واقع، ناسا ادعا می‌کند که ممکن است تغییرات عمده‌ای نیز در HLS پس از آرتمیس III وجود داشته باشد.

در پست وبلاگ خود، سازمان فضایی اعلام کرد که "همچنین با اسپیس‌اکس برای توسعه بیشتر فضاپیمای فرود اسپیس‌اکس برای تطابق با مجموعه‌ای از نیازهای پیشرفته برای آرتمیس IV کار می‌کند. این نیازها شامل فرود با جرم بیشتر بر روی ماه و اتصال به ایستگاه فضایی Gateway ماهانوردی برای انتقال خدمه است."

پایگاه قمری آرتمیس III

نمای نهایی دو تن از فضانوردان HLS را نشان می‌دهد که در لباس‌های فضانوردی طراحی‌شده توسط Axiom Space در حال پایین رفتن به سطح ماه در آسانسور هستند.

این فضانوردان شش روز زمان خواهند داشت تا به انجام آزمایش‌ها، جمع‌آوری نمونه‌ها و کاوش در قطب جنوب ماه بپردازند، منطقه‌ای که هرگز قبلاً توسط انسان‌ها بازدید نشده است.

مأموریت آن‌ها همچنین رکورد بیشترین زمان ماندگاری مداوم انسانی در سطح ماه را خواهد شکست، که رکورد کنونی 75 ساعت در طول آپولو 17 است.

استارشیپ دارای ارتفاع 50 متر و قطر 9 متر است، که آن را بسیار بزرگ‌تر از ماژول قمری آپولو می‌کند، که به فضانوردان آرتمیس فضای بیشتری برای اقامت طولانی مدت در ماه فراهم می‌کند.

در پست وبلاگ خود، ناسا نوشت: "با آرتمیس، ناسا بیشترین میزان از ماه را کشف خواهد کرد، یاد خواهد گرفت که چگونه دور از خانه زندگی و کار کند و برای کاوش آینده انسانی در مریخ آماده شود. موشک SLS (سیستم پرتاب فضایی) ناسا، سیستم‌های زمینی کاوش و فضاپیمای اوریون، همراه با سیستم فرود انسانی، لباس‌های فضایی نسل آینده، ایستگاه فضایی ماه Gateway و روورهای آینده پایه ناسا برای کاوش در فضای عمیق هستند."

تمامی مأموریت آرتمیس III انتظار می‌رود حدود 30 روز به طول بینجامد. هنگامی که دو فضانورد سطح ماه را ترک کنند، با اوریون و دو فضانورد دیگر ملاقات خواهند کرد. استارشیپ و اوریون به مدت پنج روز متصل خواهند بود، که زمان کافی برای فضانوردان برای انتقال نمونه‌های جمع‌آوری‌شده و تدارکات به اوریون فراهم خواهد کرد.

ناسا برنامه آرتمیس را به عنوان گام اولیه به سوی ایجاد یک پایگاه دائمی روی ماه می‌بیند، که از آب یخ فراوانی که بر روی قطب جنوب ماه وجود دارد بهره‌برداری خواهد کرد.

این پایگاه نه تنها از کاوش‌های مداوم قمری حمایت خواهد کرد، بلکه به عنوان پلکانی برای کاوش‌های بیشتر از سیستم خورشیدی ما، ممکن است راهی برای مأموریت‌های انسانی به مریخ و فراتر آن فراهم کند.

اگر همه چیز طبق برنامه پیش برود، آرتمیس III اجازه خواهد داد که انسان‌ها به مریخ و فراتر از آن قدم بگذارند.