تداوم بلندپروازی‌های چین در فضا: ماموریت چانگ ای ۵ با موفقیت پرتاب شد

بامداد سه‌شنبه به وقت ایران، چین بلندپروازانه‌ترین مأموریت قمری خود تا به امروز را با موفقیت پرتاب کرد. این مأموریت با نام چانگ‌ای ۵ (Chang’e 5) با هدف آوردن سنگ‌های قمری به زمین تا پیش از پایان سال جاری طراحی شده است و در صورت موفقیت، چین برای نخستین‌بار موادی را از جهانی دیگر به‌دست خواهد آورد و همچنین اولین نمونه‌های قمری در تقریبا نیم‌قرن گذشته به زمین آورده خواهد شد.

چانگ‌ای ۵ تازه‌ترین مأموریت از سری اکتشافات قمری چانگ‌ای محسوب می‌شود که چین در طول یک دهه‌ی گذشته درحال انجام آن بوده است. در سال ۲۰۱۳، این کشور نخستین فرود آرام قمری خود را با چانگ‌ای ۳ رقم زد و به یکی از سه کشوری تبدیل شد که تاکنون موفق به فرود فضاپیما روی سطح ماه شده‌اند. چین سپس در سال ۲۰۱۸، چانگ‌ای ۴ را پرتاب کرد و توانست سطح‌نشین و سطح‌نورد مأموریت را اوایل ۲۰۱۹ در نیمه‌ی پنهان ماه فرود آورد؛ دستاوری که تاکنون هیچ کشور دیگری موفق به انجامش نشده است.

اکنون چین با چانگ‌ای ۵ قصد دارد نمونه‌های ماه را به زمین آورد. تاکنون، فقط دو کشور ایالات متحده و شوروی سابق توانسته‌اند مواد قمری را به زمین بازگردانند. چانگ‌ای ۵ احتمالا به‌زودی آورنده‌ی نمونه‌های بعدی خواهد بود و درس‌های آموخته از مأموریت می‌تواند چین را در مسیر انجام پروازهای به‌مراتب پیچیده‌تر به مقصد ماه در آینده قرار دهد. اندرو جونز، خبرنگار آزاد و کارشناس برنامه‌ی فضایی چین معتقد است چین عملکرد بسیار خوبی در پیشرفت تدریجی دارد. «آن‌ها مأموریت‌ها و اهدافی گام‌به‌گام تعیین می‌کنند و با اتکا به آنچه به‌دست آورده‌اند، اهداف بلندپروازنه‌تر را مشخص می‌کنند.»

بااین‌حال، پیش از به‌دست‌آوردن نمونه‌های ماه، تمام مراحل باید به‌خوبی پیش برود. چانگ‌ای ۵ احتمالا پیچیده‌ترین مأموریتی محسوب می‌شود که چنین تاکنون پرتاب کرده است. نخست آنکه مأموریت با دربرداشتن تمام سخت‌افزارهای لازم برای سفر رفت‌وبرگشت به ماه، به‌شدت سنگین‌وزن (تقریبا ۸/۲ تن) است. برای قراردادن چانگ‌ای ۵ در مسیر ماه، چین از قدرتمندترین موشک خود به‌نام لانگ مارچ ۵ استفاده کرد. این موشک امروز در ساعت یک بامداد از سایت پرتاب فضاپیمای وینچانگ در جنوب چین از روی زمین برخاست.

لانگ مارچ ۵ درمجموع چهار فضاپیمای رباتیک را برای چانگ‌۵ ای حمل کرد. به‌نقل از جونز، این چهار فضاپیما که اکنون در مسیر سفر به ماه هستند، همگی در همکاری با یکدیگر بین ۲ تا ۴ کیلوگرم نمونه‌ی قمری را به زمین خواهند آورد. یکی از این چهار مسافر ماه شامل ماژول سرویس‌دهنده‌ای است که به تأمین انرژی خورشیدی و به‌پیش‌راندن گروه به سمت ماه کمک خواهد کرد. پس از رسیدن به مدار ماه، دو فضاپیما ازجمله سطح‌نشین و وسیله‌ای برای برخاستن از سطح‌نشین از گروه جدا خواهند شد و نزول به سطح ماه را آغاز خواهند کرد. سطح‌نشین سپس با استفاده از ابزار، سطح قمری را حفر خواهد کرد و مواد گرد‌آوری‌شده را به صعودگر خواهد فرستاد.

صعودگر سپس به‌عنوان یک مینی‌موشک عمل خواهد کرد و با برخاستن از روی ماه، به فضاپیمای درحال گردش در مدار ملحق خواهد شد. صعودگر به‌محض اتصال به فضاپیمای سرویس‌دهنده، نمونه‌های قمری را به فضاپیمای چهارم منتقل خواهد کرد: یک کپسول که برای فرود روی زمین طراحی شده است. سه فضاپیما سپس مدار ماه را ترک و به سمت زمین عزیمت خواهند کرد. درنهایت، کپسول بازگرداننده در نزدیکی زمین، به‌همراه مواد باارزش درون خود از همسفرانش جدا خواهد شد. ازآنجا که فضاپیما با سرعتی بسیار زیاد درحال بازگشت از ماه است، کپسول با برخورد به اتمسفر کمانه خواهد کرد و سپس با شیرجه درون آن درنهایت در منطقه‌ی خودمختار مغولستان داخلی فرود خواهد آمد.

با وجود مراحل پیچیده و ظاهرا طولانی، کل مأموریت از پرتاب تا فرود مواد قمری فقط ۲۳ روز یا کمی بیشتر طول خواهد کشید. سرعت بالای مأموریت بدین دلیل است که چانگ‌ای ۵ به‌نحوی طراحی نشده که تاب تحمل شبانگاه طاقت‌فرسای ماه را داشته باشد. باقی‌ماندن یک نیمه‌ی ماه در تاریکی، دو‌ هفته‌ی زمینی طول می‌کشد و طی آن، دما ممکن است تا منفی ۱۳۰ درجه‌ی سانتی‌گراد کاهش یابد. فضاپیمای سطحی به‌منظور دوام‌آوردن در این محیط به‌شدت سرد باید مجهز به ابزارهای گرمایشی ویژه نظیر ژنراتورهای رادیوایزوتوپ باشد.

تصویر هنری از بخش‌های مختلف مأموریت چانگ‌ای ۵

بااین‌اوصاف، تا کمتر از یک ماه آینده چین می‌تواند نخستین نمونه‌های قمری از زمان جنگ سرد را به زمین آورد. فضانوردان آمریکایی درجریان مأموریت‌های آپولو در دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰، نمونه‌های متعددی از سنگ‌های قمری را به‌همراه خود به زمین حمل کردند و اتحاد جماهیر شوروی سابق نیز شماری از مأموریت‌های بازگرداندن نمونه از ماه را با موفقیت در دهه‌ی ۱۹۷۰ انجام داد. درواقع آخرین بار، کاوشگر رباتیک لونا ۲۴ متعلق به شوروی، نمونه‌های قمری را به زمین بازگرداند.

• چین در آستانه جمع‌آوری نخستین نمونه‌های قمری در ۴۰ سال گذشته است
• مأموریت سه‌گانه چین برای کاوش مریخ در سال ۲۰۲۰

چانگ‌ای ۵ برای برداشت نمونه، بخش جذابی از ماه به‌نام اقیانوس طوفان‌ها را هدف گرفته است. این ناحیه‌ی کاوش‌نشده درمقایسه با دیگر بخش‌های ماه، دهانه‌های نسبتا اندکی روی سطح خود دارد. براساس یک نظریه، ممکن است با وقوع فعالیت آتشفشانی در دوران اخیر، دهانه‌های پیشین این ناحیه صاف شده باشد. برداشت نمونه از اقیانوس طوفان‌ها می‌تواند به دانشمندن کمک کند تا به زمان وقوع احتمالی این فعالیت آتشفشانی پی ببرند و به درکی بهتر از چگونگی تکامل ماه درطول زمان دست یابند.

به‌گفته‌ی جونز، چانگ‌ای ۵ مأموریت بزرگی برای جامعه‌ی علمی در چین محسوب می‌شود و دانشمندان بین‌المللی نیز مشتاقانه داده‌های حاصل از آن را دنبال خواهند کرد. جونز می‌افزاید چین عمدا مأموریتی به پیچیدگی چانگ‌ای ۵ را انتخاب کرده است تا به‌وسیله‌ی آن بتواند چگونگی پهلوگیری و اتصال فضاپیما را در مدار پیرامون ماه آزمایش کند. چین می‌توانست مأموریت را به‌نحوی طراحی کند تا بخش صعودگر، نمونه‌های قمری را به‌طور مستقیم به زمین برساند؛ اما جونز تأکید می‌کند که ملاقات دو فضاپیما در مدار به‌منظور آزمودن توانایی‌های لازم برای مأموریت‌های آتی انجام خواهد شد. احتمال دارد چین با اتکا به تجربه‌ی چانگ‌ای ۵، مأموریتی را برای بازگردندن نمونه از مریخ طراحی کند و همچنین مسیر خود را برای پرتاب مأموریت‌های سرنشین‌دار در آینده هموار کند.