در ساعت ۰۱:۴۶ به وقت UTC در اول آوریل ۲۰۲۵، یک موشک فالکون ۹ از فلوریدا به فضا پرتاب شد و کپسول کرو دراگون Resilience را با چهار فضانورد خصوصی به سمت جنوب برد. این فضاپیما وارد مداری شد که تقریباً دقیقاً ۹۰ درجه نسبت به خط استوا شیب داشت.
این هندسه مداری باعث شد Fram2 به نخستین پرواز سرنشیندار تاریخ تبدیل شود که در مدار قطبی واقعی، از بالای هر دو قطب جغرافیایی زمین عبور میکند. ماهوارهها برای چندین دهه از مدارهای قطبی استفاده کرده بودند، اما هیچ برنامه فضایی سرنشیندار دولتی از سوی ناسا، اتحاد جماهیر شوروی، روسیه، چین یا دیگر کشورها، انسانها را وارد چنین مداری نکرده بود.
این ادعا از نظر فنی دقیق است، هرچند درباره تاریخ پرتاب باید به اختلاف منطقه زمانی توجه کرد. پرتاب در ساعت ۹:۴۶ شب ۳۱ مارس به وقت فلوریدا انجام شد که در منطقه زمانی UTC، پس از نیمهشب و در تاریخ اول آوریل بود.
مدار قطبی واقعی چیست؟
شیب مداری، زاویه میان صفحه حرکت فضاپیما و خط استوای زمین را مشخص میکند. در شیب صفر درجه، فضاپیما در امتداد استوا حرکت میکند و در شیب ۹۰ درجه، مدار از روی هر دو قطب عبور میکند.
وبسایت رسمی مأموریت Fram2، هدف این مأموریت را قرار گرفتن در یک مدار دایرهای با شیب ۹۰ درجه و ارتفاع تقریبی ۴۳۰ کیلومتر اعلام کرده بود. ردیابیهای پس از پرتاب نیز نشان دادند که Resilience در مداری با شیب حدود ۹۰.۰۱ درجه قرار گرفته است. این اختلاف یکصدم درجه به این معنا نیست که «مدار قطبی واقعی» یک طبقهبندی فنی جداگانه محسوب میشود؛ بلکه مدار Fram2 تقریباً یک مدار قطبی کاملاً دقیق بود.
دراگون در یک خط ثابت شمالی-جنوبی باقی نمیماند. زمین در زیر صفحه مداری میچرخید و در نتیجه مسیر حرکت فضاپیما روی سطح زمین به سمت غرب جابهجا میشد و فضانوردان در هر دور، بخشهای متفاوتی از طولهای جغرافیایی زمین را مشاهده میکردند.
در ارتفاع Fram2، طبق اعلام مأموریت، دراگون میتوانست مسیر بین قطب شمال و قطب جنوب را در کمی بیش از ۴۶ دقیقه طی کند. حدود نیمی از مدار بعد، دوباره از روی قطب دیگر عبور میکرد.
مأموریتهای دولتی هرگز به مدار قطبی نرسیدند
پیش از Fram2، رکورد بیشترین شیب مداری در یک مأموریت سرنشیندار متعلق به والنتینا ترشکوا، فضانورد شوروی، و مأموریت Vostok ۶ در سال ۱۹۶۳ بود که در شیبی حدود ۶۵ درجه انجام شد. سایر مأموریتهای شوروی و روسیه نیز از مدارهایی با شیب نسبتاً بالا استفاده کردند، اما هیچکدام به ۹۰ درجه نرسیدند.
ایستگاه فضایی بینالمللی در مداری با شیب ۵۱.۶ درجه قرار دارد. به همین دلیل، این ایستگاه نمیتواند در مدار خود به عرضهای جغرافیایی بالاتر از ۵۱.۶ درجه شمالی یا جنوبی برسد. این مدار به فضاپیماهای روسی اجازه میدهد از بایکونور به ایستگاه دسترسی پیدا کنند و بخش بزرگی از مناطق مسکونی زمین را پوشش دهند، اما دو منطقه قطبی مستقیماً خارج از مسیر عبور آن قرار دارند.
ایستگاه فضایی تیانگونگ چین و بیشتر مأموریتهای شاتل فضایی آمریکا نیز در مدارهایی با شیب کمتر حرکت میکردند. فضانوردان مأموریتهای آپولو هنگام ترک زمین یا بازگشت به آن، مناطق قطبی و عرضهای جغرافیایی بالا را مشاهده کرده بودند، اما در یک مدار قطبی به دور زمین گردش نمیکردند. بنابراین نقطه عطف Fram2 مربوط به قرار گرفتن انسان در یک مدار قطبی پایدار است، نه نخستین مشاهده مناطق قطبی از سوی انسان.
ناسا زمانی قصد داشت شاتل را در مدار قطبی به پرواز درآورد
ناسا و نیروی هوایی آمریکا در دهه ۱۹۸۰ تا آستانه اجرای چنین مأموریتی پیش رفتند. مجتمع پرتاب فضایی ۶ در پایگاه نیروی هوایی وندنبرگ در کالیفرنیا برای پرتاب شاتلهایی که قرار بود محمولههای نظامی و علمی را در مدارهای با شیب بالا یا قطبی قرار دهند، آمادهسازی شد.
شاتل Enterprise در سال ۱۹۸۵ برای بررسی و آزمایش سازگاری روی سکوی پرتاب قرار گرفت. با این حال، حادثه انفجار Challenger باعث شد نیروی هوایی آمریکا این برنامه را در سال بعد لغو کند و هیچ شاتلی از وندنبرگ به فضا پرتاب نشد.
حتی برای یکی از مأموریتهای برنامهریزیشده با نام STS-۶۲-A خدمه نیز تعیین شده بودند. این پروژه نشان میدهد که پرواز سرنشیندار به مدار قطبی از نظر فنی خارج از توان دولتها نبود؛ بلکه این مسیر عملیاتی پیش از آنکه انسانی در آن پرواز کند، کنار گذاشته شد.
پرواز قطبی از مزیت چرخش زمین محروم است
موشکی که به سمت شرق پرتاب میشود، میتواند بخشی از سرعت چرخش زمین را بهعنوان یک مزیت رایگان دریافت کند. اما وسیلهای که قصد ورود به مدار ۹۰ درجهای دارد، تقریباً هیچ بهرهای از این کمک دریافت نمیکند.
مدارهای با شیب بالا و مدارهای قطبی در نتیجه برای رسیدن به ارتفاع یکسان، به انرژی بیشتری نسبت به مدارهای با شیب پایین نیاز دارند.
مأموریتهای سرنشیندار همچنین معمولاً به سمت مقاصدی حرکت میکنند که زیرساختهای لازم برای آنها وجود دارد. فضاپیماهای سایوز، شاتلهای فضایی، کرو دراگون و شنژو به ایستگاههایی پرواز کردهاند که مدارشان با توجه به محل پرتاب، دسترسی بینالمللی، ظرفیت حمل محموله و برنامهریزی برای بازگشت انتخاب شده است.
مدار قطبی برای ماهوارههای هواشناسی، شناسایی و تصویربرداری از زمین بسیار ارزشمند است، زیرا با چرخش زمین، تمام سطح سیاره بهتدریج زیر مسیر مداری آن قرار میگیرد. اما بیشتر مأموریتهای سرنشیندار دلیلی برای پرداخت هزینه عملکردی و عملیاتی چنین مداری نداشتند، زیرا مقصد آنها در نقطه دیگری قرار داشت.
Fram2 متفاوت بود؛ زیرا خود مسیر مداری، مقصد اصلی مأموریت محسوب میشد.
چهار فضانورد برای نخستین بار نزدیک به چهار روز در فضا بودند
چون وانگ، فرمانده و سرمایهگذار مأموریت، به همراه یانیکه میکلسن، فرمانده فضاپیما، رابئا روگه، خلبان، و اریک فیلیپس، متخصص مأموریت و مسئول پزشکی، چهار خدمه Fram2 را تشکیل میدادند. هر چهار نفر برای نخستین بار به فضا رفتند.
طبق اعلام اسپیسایکس، خدمه نزدیک به چهار روز را در مدار سپری کردند و ۲۲ مطالعه پژوهشی انجام دادند. آنها همچنین نخستین تصویربرداری با اشعه ایکس از بدن انسان در فضا را انجام دادند و تلاش کردند در شرایط ریزگرانش قارچ پرورش دهند.
کپسول Resilience در چهارم آوریل در اقیانوس آرام، در نزدیکی سواحل اوشنساید کالیفرنیا، فرود آمد.
این مأموریت از نظر مالی خصوصی بود و توسط یک مجموعه خصوصی اجرا شد، اما کاملاً مستقل از برنامههای دولتی شکل نگرفته بود. پرتاب از مرکز فضایی کندی ناسا انجام شد و کپسول کرو دراگون نیز در چارچوب برنامه تجاری خدمه ناسا توسعه یافته بود. بنابراین نخستین پرواز خصوصی سرنشیندار به مدار قطبی، حاصل زیرساختهایی بود که طی سالها از همکاری بخش دولتی و خصوصی شکل گرفته بودند.
نخستین پرواز، محدود اما واقعی بود
Fram2 مدار قطبی را ابداع نکرد، فناوری پیشرانشی جدیدی به وجود نیاورد و مسیر دائمی جدیدی نیز ایجاد نکرد. فضاپیماهای رباتیک سالها بود که استفاده از چنین مدارهایی را به امری عادی تبدیل کرده بودند.
دستاورد Fram2 این بود که انسانها را برای نخستین بار وارد چنین صفحه مداری دقیقی کرد. آژانس فضایی اروپا نیز آن را نخستین پرواز فضایی سرنشیندار که در مدار قطبی پرتاب شده است، توصیف کرده است. اسپیسایکس نیز این مأموریت را نخستین مأموریت انسانی برای کاوش زمین از مدار قطبی و عبور از مناطق قطبی عنوان کرده است.
این رکورد بیش از آنکه درباره توانایی فنی باشد، درباره هدف مأموریت نیز حرف میزند. دولتها طی شش دهه گذشته فضانوردان را به مدارهایی با کاربرد راهبردی، ایستگاههای فضایی و ماه فرستادند. اما یک مأموریت خصوصی توانست خودِ یک چشمانداز مداری متفاوت را بهعنوان مقصد اصلی انتخاب کند و سرانجام مسیری را که برای دههها بدون حضور انسان باقی مانده بود، با حضور انسان فتح کند.
