رویدادهای برجسته علوم فضایی در سال 2024

سال ۲۰۲۴ سالی موفق برای ماموریت‌های مداری و سفر به ماه، از جمله پرتاب موشک «چاپستیک» اسپیس‌ایکس، خواهد بود.

فضاپیمای ژاپنی با موفقیت بر روی ماه فرود آمد

فضاپیمای رباتیک SLIM آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن (JAXA) در ۱۹ ژانویه بر روی ماه فرود آمد و ژاپن را پس از اتحاد جماهیر شوروی، ایالات متحده، چین و هند، به پنجمین کشوری تبدیل کرد که فضاپیمایی را بر روی قمر طبیعی زمین فرود آورده است. این کاوشگر مسیری طولانی و حلقه‌ای را طی کرد و سرانجام در ۲۵ دسامبر به مدار ماه رسید. SLIM قصد داشت در فاصله ۱۰۰ متری هدف خود، در لبه دهانه شیولی، فرود آید.

SLIM با هزینه ۱۲۰ میلیون دلار و وزن تنها ۲۰۰ کیلوگرم، برای انجام تعدادی از فعالیت‌های علمی ، از جمله مطالعه محیط اطراف منطقه دریای شهد، واقع در عرض جغرافیایی ۱۵ درجه جنوبی، با استفاده از یک طیف‌سنج طراحی شده است. داده‌های این دستگاه می‌تواند اطلاعاتی در مورد ترکیب منطقه ارائه دهد و تاریخچه شکل‌گیری و تکامل ماه را روشن کند.

اندکی پس از فرود، اپراتورهای JAXA متوجه شدند که کاوشگر وارونه است، به این معنی که پنل‌های خورشیدی مورد استفاده برای جمع‌آوری انرژی در کاوشگر رو به خورشید نیستند. اولین شب SLIM در ماه از ۳۱ ژانویه آغاز شد و در ۱۵ فوریه به پایان رسید. سپس SLIM دومین شب قمری خود را در ۲۹ فوریه تجربه کرد و تیم پیش‌بینی کرد که دما از ۱۰۰ درجه سانتیگراد به ۱۷۰- درجه سانتیگراد کاهش می‌یابد که باعث خاموش شدن کاوشگر می‌شود.

احتمال نقص فنی با تکرار چرخه دمای شدید افزایش می‌یابد. هنگامی که JAXA در اواسط ماه مارس تلاش کرد تا عملیات را از سر بگیرد، متوجه شد که عملکردهای کلیدی فرودگر هنوز کار می‌کنند. همین اتفاق زمانی افتاد که SLIM برای سومین بار پس از شب طولانی قمری در اواسط آوریل از خواب بیدار شد و در 23 آوریل سیگنالی را به زمین مخابره کرد.

آخرین باری که JAXA با SLIM تماس برقرار کرد، در ۲۸ آوریل بود. JAXA در ۲۶ آگوست اعلام کرد که ماموریت فرودگر ماه SLIM پس از ماه‌ها عدم موفقیت در برقراری مجدد ارتباط با این فضاپیما، رسماً پایان یافته است. با این حال، هدف اصلی SLIM محقق شده بود. این ماموریت نشان دادن توانایی فرود بر روی یک جرم آسمانی با دقت باورنکردنی بود. منطقه فرود بیضوی آن، نقطه تعیین شده‌ای را با فاصله ۱۰۰ متر احاطه کرده بود، که بسیار کوچکتر از فاصله معمول چند کیلومتر است.

چین فضاپیمایی را برای جمع‌آوری نمونه از نیمه تاریک ماه پرتاب کرد

چانگ ای ۶ ساعت ۴:۲۷ بعد از ظهر روز ۳ می به وقت هانوی ، سوار بر موشک لانگ مارچ ۵ از مرکز پرتاب ماهواره ونچانگ در جزیره هاینان به فضا پرتاب شد. چانگ ای ۶ در طول سفر ۵۳ روزه خود، به سمت قطب جنوب-حوضه آیتکن (SPA) در سمت پنهان ماه، سمتی که از زمین قابل مشاهده نیست، رهسپار شد. چانگ ای ۶ از چهار ماژول تشکیل شده است: یک فرودگر ماه، یک کپسول حمل نمونه، یک مدارگرد و یک وسیله پرتاب (یک موشک کوچک که فرودگر را همراهی می‌کند).

در اول ژوئن، این کاوشگر در دهانه آپولو در حوزه قطب جنوب-آیتکن (SPA)، منطقه‌ای برخوردی به عرض ۲۵۰۰ کیلومتر در سمت پنهان ماه، فرود آمد. این کاوشگر با استفاده از بیل و مته، نزدیک به ۲ کیلوگرم نمونه از سطح ماه جمع‌آوری کرد. این نمونه گرانبها در ۳ ژوئن به وسیله پرتابگر منتقل شد و چند روز بعد به مدارگرد متصل شد. مدارگرد، حامل کپسول نمونه، در ۲۱ ژوئن به زمین بازگشت. کپسول نمونه ماه چانگ ای ۶ در ۲۵ ژوئن در منطقه خودمختار مغولستان داخلی چین فرود آمد.

تجزیه و تحلیل اولیه نشان می‌دهد که نمونه سمت تاریک، ساختاری متخلخل‌تر و پر از حفره دارد. این نمونه جدید به بهبود درک ما از چندین جنبه مهم از قمر طبیعی زمین، از جمله تکامل اولیه آن، فعالیت آتشفشانی متفاوت بین سمت‌های نزدیک و دور، تاریخچه برخوردهای منظومه شمسی داخلی، آثار فعالیت کهکشانی حفظ شده در سنگپوش ماه و ترکیب و ساختار پوسته و گوشته ماه کمک می‌کند.

فضاپیمای بوئینگ پس از انتقال فضانوردان به ایستگاه فضایی بین‌المللی دچار نقص فنی شد

پس از سال‌ها تأخیر، استارلاینر بوئینگ در ۵ ژوئن با موفقیت سوار بر موشک اطلس ۵ از کیپ کاناورال، فلوریدا، به فضا پرتاب شد و فضانوردان ناسا، بوچ ویلمور و سونی ویلیامز، را برای یک پرواز ۲۵ ساعته به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) برد. قرار بود ویلمور و ویلیامز یک هفته را در مدار بگذرانند و در ۱۳ ژوئن به زمین بازگردند. با این حال، در طول پرواز، استارلاینر با مجموعه‌ای از مشکلات، از جمله پنج نشت هلیوم و پنج خرابی در سیستم کنترل واکنش، مواجه شد. این امر مهندسان را مجبور به عیب‌یابی در زمین کرد و اقامت فضانوردان در ایستگاه فضایی بین‌المللی را از یک هفته به بیش از شش ماه افزایش داد.

در یک کنفرانس مطبوعاتی در ۲۴ آگوست، ناسا اعلام کرد که پس از ارزیابی دقیق وضعیت، مهندسان ناسا و بوئینگ نتوانستند در مورد ایمن بودن پرواز فضانوردان بوچ ویلمور و سونی ویلیامز با فضاپیمای معیوب استارلاینر به توافق برسند. در نتیجه، آنها تصمیم گرفتند که خدمه تا فوریه ۲۰۲۵ در ایستگاه فضایی بین‌المللی بمانند، زمانی که فضاپیمای دراگون اسپیس ایکس به ایستگاه متصل شده و خدمه را به خانه منتقل کند.

فضاپیمای استارلاینر بوئینگ در ۶ سپتامبر ۲۰۲۴ بدون خدمه به زمین بازگشت و در پایگاه فضایی وایت سندز در نیومکزیکو، ایالات متحده فرود آمد. کپسول توسط یک چتر نجات کاهش سرعت و با پشتیبانی کیسه‌های هوا پایین آورده شد. سپس استارلاینر برای تجزیه و تحلیل بیشتر به مرکز فضایی کندی ناسا در فلوریدا منتقل شد. ناسا و بوئینگ برای تعیین مراحل بعدی این برنامه با هم همکاری خواهند کرد.

اولین ماموریت پیاده‌روی فضایی خصوصی

فضاپیمای کرو دراگون در ماموریت پولاریس داون، اولین ماموریت پیاده‌روی فضایی خصوصی، ساعت ۵:۲۳ صبح ۱۰ سپتامبر (۴:۲۳ بعد از ظهر به وقت هانوی) با موشک فالکون ۹ اسپیس ایکس از مجتمع پرتاب ۳۹A در مرکز فضایی کندی ناسا (KSC) پرتاب شد. نه و نیم دقیقه بعد، تقویت‌کننده موشک به زمین بازگشت و روی یک قایق در منطقه ساحلی شرقی فلوریدا فرود آمد.

فضاپیمای کرو دراگون که حامل چهار فضانورد بود، حدود ۱۲ دقیقه پس از پرتاب از مرحله بالایی فالکون ۹ جدا شد. این فضاپیما وارد مدار بیضوی شد و پس از چندین دور گردش، به ارتفاع ۱۴۰۰ کیلومتری صعود کرد، ارتفاعی بالاتر از هر فضانوردی که از آخرین ماموریت آپولو در سال ۱۹۷۲ پرواز کرده بود.

پس از رسیدن به ارتفاع بی‌سابقه، فضاپیما تا ارتفاع ۷۳۷ کیلومتری پایین آمد. در آنجا، فشار هوا در فضاپیما کاهش یافت. فرمانده ماموریت، میلیاردر، جرد ایزاکمن، و کارمند اسپیس‌ایکس، سارا گیلیس، یکی پس از دیگری از کپسول خارج شدند. پیاده‌روی فضایی ساعت ۵:۱۲ بعد از ظهر ۱۲ سپتامبر به وقت هانوی آغاز شد و ۱ ساعت و ۴۶ دقیقه طول کشید. در طول این سفر، ایزاکمن و گیلیس چندین آزمایش برای آزمایش یک سیستم ارتباطی جدید مبتنی بر لیزر متصل به ماهواره‌های استارلینک و انعطاف‌پذیری لباس فضایی فوق سبک طراحی شده توسط اسپیس‌ایکس انجام دادند.

خدمه فضاپیمای Polaris Dawn در ۱۵ سپتامبر در خلیج مکزیک فرود آمدند و به ماموریت پنج روزه خود در مدار پایان دادند. این یکی از ماجراجویانه‌ترین ماموریت‌های SpaceX بود. موفقیت این ماموریت، اولین پیاده‌روی فضایی تجاری و بالاترین ارتفاع مداری که تاکنون توسط انسان انجام شده است را رقم زد. علاوه بر این، داده‌های حاصل از آزمایش سیستم ارتباطی Starlink می‌تواند به توسعه ارتباطات فضایی برای ماموریت‌های آینده کمک کند.

اسپیس ایکس با موفقیت سیستم «چوب غذاخوری» برای بلند کردن موشک را آزمایش کرد

سیستم موشکی استارشیپ به تدریج جاه‌طلبی ایلان ماسک، میلیاردر و مدیرعامل شرکت هوافضای اسپیس‌ایکس، برای فرستادن انسان به مریخ را اثبات می‌کند. این موشک بلندترین (حدود ۱۲۰ متر) و قدرتمندترین موشکی است که تاکنون ساخته شده و قادر است هنگام پرتاب تقریباً ۸۰۰۰ تن نیروی رانش ایجاد کند.

در جریان پنجمین پرتاب آزمایشی استارشیپ از استاربیس، تگزاس، ساعت ۸:۲۵ صبح ۱۳ اکتبر (۸:۲۵ شب به وقت هانوی)، اسپیس‌ایکس با موفقیت بازیابی بوستر سوپر هوی با استفاده از فناوری جدید "چاپ‌استیک" به نقطه عطف مهمی دست یافت. به طور خاص، حدود ۷ دقیقه پس از پرتاب، این بوستر دقیقاً در نزدیکی برج پرتاب مکازیلا فرود آمد و توسط یک بازوی رباتیک گرفته شد. در همین حال، مرحله بالایی استارشیپ در اقیانوس هند فرود آمد.

کیت تایس، مدیر سیستم‌های کیفیت اسپیس‌ایکس، گفت: «این یک روز تاریخی برای مهندسی است. باورنکردنی است! در اولین تلاش، ما با موفقیت بوستر سوپر هوی را به برج پرتاب بازگرداندیم.»

استارشیپ برای بازگشت به زمین باید به برج پرتاب خود که دارای بازوهای رباتیک شبیه چوب غذاخوری است، تکیه کند زیرا فاقد پایه‌های فرود است. حذف پایه‌های فرود، زمان چرخش موشک را کوتاه کرده و وزن آن را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. هر کیلوگرم صرفه‌جویی شده به موشک اجازه می‌دهد بار بیشتری را به مدار حمل کند.

چشم‌انداز ماسک این است که در آینده، این بازو می‌تواند به سرعت یک موشک را به سکوی پرتاب بازگرداند - که به آن اجازه می‌دهد پس از سوخت‌گیری مجدد - شاید ظرف ۳۰ دقیقه پس از فرود، دوباره به پرواز درآید. ماسک امیدوار است با بهبود سفرهای فضایی، مستعمره‌هایی در مریخ بسازد و بشریت را به گونه‌ای چند سیاره‌ای تبدیل کند.

تلاش برای بهره‌برداری از انرژی خورشیدی در فضا

مهار انرژی عظیم خورشید در فضای بیرونی ایده‌ای غیرممکن نیست. این منبع انرژی همیشه در دسترس است و تحت تأثیر آب و هوای بد، پوشش ابری، زمان شب یا فصول قرار نمی‌گیرد.

ایده‌های زیادی برای چگونگی انجام این کار وجود دارد، اما روش معمول کار به شرح زیر است. ماهواره‌های مجهز به پنل‌های خورشیدی به مدارهای مرتفع پرتاب می‌شوند. پنل‌های خورشیدی انرژی خورشیدی را جمع‌آوری می‌کنند، آن را به مایکروویو تبدیل می‌کنند و سپس آن را به صورت بی‌سیم از طریق یک فرستنده بزرگ به زمین منتقل می‌کنند که می‌تواند با دقت بسیار بالایی به یک مکان خاص روی زمین منتقل شود. مایکروویوها می‌توانند به راحتی از ابرها و آب و هوای بد عبور کنند و به یک آنتن گیرنده روی زمین برسند. سپس مایکروویوها دوباره به برق تبدیل شده و به شبکه برق تغذیه می‌شوند.

برای مثال، سال گذشته، ماهواره‌ای که توسط مهندسان موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) به عنوان بخشی از ماموریت نمایش‌دهنده انرژی خورشیدی فضایی ساخته شد، برای اولین بار انرژی خورشیدی را از فضا به فضا منتقل کرد. این ماموریت در ژانویه ۲۰۲۴ به پایان می‌رسد.

ابتکار پایداری ایسلند، Transition Labs، همچنین با شرکت انرژی محلی Reykjavik Energyt و شرکت Space Solar مستقر در بریتانیا برای توسعه نیروگاه‌های خورشیدی در خارج از جو زمین همکاری می‌کند. Space Solar در ماه آوریل از دستیابی به موفقیتی در فناوری انتقال بی‌سیم برق خبر داد که گامی کلیدی در جهت تحقق ایده تولید برق خورشیدی در فضا است.

ژاپن همچنین در حال آماده شدن برای انتقال انرژی خورشیدی از فضا به زمین تا سال ۲۰۲۵ است. در ماه آوریل، کویچی ایجیچی، مشاور موسسه تحقیقاتی سیستم‌های فضایی ژاپن، نقشه راهی را برای آزمایش یک نیروگاه خورشیدی کوچک در فضا که انرژی را به صورت بی‌سیم از مدار پایین به زمین منتقل می‌کند، ترسیم کرد. بر این اساس، یک ماهواره کوچک با وزن حدود ۱۸۰ کیلوگرم حدود ۱ کیلووات برق را از ارتفاع ۴۰۰ کیلومتری منتقل خواهد کرد. در صورت موفقیت، این فناوری به حل نیازهای عظیم انرژی جهان کمک خواهد کرد.

طبق قانون مالکیت فکری

منبع: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nhung-su-kien-khoa-hoc-vu-tru-noi-bat-nam-2024/20241219010204419