شرکت بلو اوریجین (Blue Origin) سالهاست که هدفی بلندپروازانه را دنبال میکند: ایجاد حضور دائمی انسان در فضا. این هدف تنها رؤیایی دوردست نیست، بلکه با پروژههای گوناگون و سرمایهگذاریهای کلان، در مسیر تحقق قرار گرفته است. یکی از نخستین گامهای این شرکت، توسعه سامانههای پرتاب بود؛ از جمله موشک نیو شپرد (New Shepard) که برای پروازهای زیرمداری و حمل محموله به مدار نزدیک زمین ساخته شد، و همچنین نیو گلن (New Glenn) که قابلیت ارسال محمولههای سنگینتر به مدار را دارد. افزون بر این، طرحهایی برای ساخت پرتابگرهای ابرسنگین همچون نیو آرمسترانگ (New Armstrong) مطرح شده تا دسترسی مستقیم به ماه و حتی فراتر از آن، یعنی سیارات دیگر، امکانپذیر شود.
اما بلو اوریجین تنها به ساخت موشک بسنده نکرده است. این شرکت بهخوبی میداند که پایدارسازی حضور انسان در فضا بدون استفاده از منابع محلی امکانپذیر نیست. در این راستا، تمرکز ویژهای بر توسعه فناوریهایی گذاشته شده که بتوانند در محیطهای فرازمینی منابع موجود را به کار گیرند؛ مفهومی که در علوم فضایی با نام بهرهبرداری درجا از منابع (In-Situ Resource Utilization – ISRU) شناخته میشود. یکی از مهمترین پروژهها در این زمینه، سامانهای است به نام کیمیاگر آبی (Blue Alchemist) که بهتازگی مرحله مهمی از توسعه خود، یعنی بازبینی طراحی نهایی (Critical Design Review – CDR) را پشت سر گذاشته است.
چرا ISRU حیاتی است؟
در مأموریتهایی که فراتر از مدار نزدیک زمین (LEO) انجام میشوند، امکان ارسال مکرر محمولههای تدارکاتی وجود ندارد. برای مثال، در مسیر مریخ، حتی با موتورهای متداول، سفر یکطرفه چیزی بین شش تا نه ماه به طول میانجامد. بنابراین هرگونه مأموریت طولانیمدت باید تا حد امکان خودکفا باشد. این خودکفایی به معنای تولید اکسیژن، انرژی، سوخت، فلزات و مصالح ساختمانی در محل است.
اینجاست که پروژه کیمیاگر آبی وارد عمل میشود. این فناوری طراحی شده تا خاک و غبار ماه و مریخ – که به آن رگولیت گفته میشود – را به منابع حیاتی تبدیل کند. محصول نهایی میتواند شامل سیستمهای تولید انرژی خورشیدی، اکسیژن قابل تنفس، سوخت راکت، فلزات کاربردی و حتی مصالح ساختمانی باشد.
فناوری کیمیاگر آبی
موادی مانند آهن، سیلیکون، شیشه و سرامیک از راکتور «الکترولیز رگولیت مذاب» (MRE) ما استخراج میشوند. (اعتبار: بلو اوریجین)
کیمیاگر آبی یک سامانه کامل و مقیاسپذیر است که بر پایه فرآیندی به نام الکترولیز رگولیت مذاب (Molten Regolith Electrolysis – MRE) کار میکند. در این روش، جریان الکتریکی از میان رگولیت مذاب عبور داده میشود تا اکسیژن از فلزات جدا گردد. نکته مهم این است که این فرآیند به آب، مواد شیمیایی سمی یا حتی انتشار کربن نیاز ندارد.
- سیلیسیم بهدستآمده در این فرآیند پالایش میشود تا سلولهای خورشیدی مقاوم در برابر تابش بسازد.
- اکسیژن آزادشده میتواند به گاز تنفسی، سوخت سلولی یا حتی اکسیژن مایع (LOX) برای پرتابگرها تبدیل شود.
- فلزات و سرامیکها بهعنوان مواد خام برای ساخت سازههای زیستی، تجهیزات و حتی نیمههادیها در سامانههای الکترونیکی به کار میروند.
به بیان دیگر، این فرآیند نهتنها نیاز به ارسال انبوه تجهیزات از زمین را کاهش میدهد، بلکه حتی روی زمین هم میتواند بهعنوان الگویی برای تولید صنعتی بدون کربن بهکار رود.
چشمانداز بلو اوریجین
پَت رمیاس (Pat Remias)، معاون بخش مفاهیم پیشرفته و مهندسی سازمانی بلو اوریجین، در بیانیهای مطبوعاتی گفته است:
«کیمیاگر آبی همهچیز را درباره نحوه نگاه ما به فضا تغییر میدهد. این فناوری، زیربنای حضور پایدار انسان و ربات در سراسر منظومه شمسی است. هر کیلوگرم اکسیژنی که روی سطح ماه تولید میکنیم، یک کیلوگرم کمتر از زمین پرتاب خواهد شد. این یک جهش عظیم بهسوی سکونت دائمی و همچنین تأمین منابع حیاتی برای سفر به ماه، مریخ و فراتر از آن است.»
به گفته شرکت، مقیاسپذیری این سیستم میتواند هزینه فرودهای قمری را تا ۶۰ درصد کاهش دهد و جرم سامانههای ذخیره انرژی (باتریها و سلولهای سوختی) را تا ۷۰ درصد کم کند؛ زیرا امکان سوختگیری مجدد در ماه فراهم میشود.
مرکز توسعه منابع فضایی
فناوری کیمیاگر آبی در مرکز Space Resources Center of Excellence (SRCE) متعلق به بلو اوریجین توسعه یافته است. این مرکز در فضایی به مساحت ۳ جریب (حدود ۵۵۷۵ متر مربع یا ۶۰ هزار فوت مربع) احداث شده و تیمی متشکل از ۶۵ کارشناس میانرشتهای در آن فعالیت میکنند. پشتیبانی مالی این پروژه از طریق جایزه Tipping Point ناسا در قالب برنامه توسعه فناوریهای تحولآفرین (Game Changing Development Program) صورت گرفته است.
آینده کیمیاگر آبی
اکنون که مرحله بازبینی طراحی نهایی (CDR) به پایان رسیده، پروژه وارد فاز بعدی توسعه میشود. قرار است تا سال ۲۰۲۶ یک نسخه خودکار از این فناوری در محیط شبیهسازیشده قمری به نمایش گذاشته شود. این نمایش آزمایشی نقطه عطف مهمی خواهد بود تا قابلیتهای سامانه در شرایط مشابه ماه سنجیده شود.
جمعبندی
پروژه کیمیاگر آبی بلو اوریجین بیش از یک فناوری ساده است؛ این پروژه نمادی از تغییر رویکرد بشر در نگاه به فضاست. اگر تا دیروز فضا جایی دور و دستنیافتنی بود که تنها با ارسال مداوم تجهیزات و منابع از زمین میشد در آن دوام آورد، امروز این چشمانداز وجود دارد که با بهرهگیری از منابع محلی بتوان سکونت دائمی را در آن ممکن ساخت.
اگر این فناوری بهطور کامل به ثمر برسد:
- ساخت پایگاههای قمری و سکونتگاههای مریخی به واقعیت تبدیل میشود.
- هزینه پرتابها بهطور چشمگیری کاهش مییابد.
- مسیر برای توسعه اقتصادی در فضا باز میشود.
- و حتی روی زمین هم الگوی تازهای از تولید پاک و پایدار شکل میگیرد.
به بیان ساده، کیمیاگر آبی میتواند همان نقطه عطفی باشد که بشریت را از دوره اکتشافات پراکنده فضایی به دوران زیست پایدار در جهانهای دیگر وارد کند.