موشک اسپیس‌ایکس ماه‌نورد خصوصی و فضاپیمای 'پیشگام' ناسا را به فضا می‌برد تا آب ماه را جستجو کند

کِیپ کاناورال، فلوریدا — فرودگر خصوصی آتنا در راه ماه است. یک موشک فالکون ۹ از اسپیس‌اکس بلافاصله پس از غروب آفتاب امشب (۲۶ فوریه) به پرواز درآمد، و آتنا و مدارگرد Lunar Trailblazer ناسا را به آسمان تاریک در مرکز فضایی کندی ناسا (KSC) برد. آتنا — که توسط شرکت فضایی مستقر در هوستون، Intuitive Machines ساخته شده — ده ابزار علمی ناسا را حمل می‌کند، بسیاری از آنها برای جستجوی نشانه‌هایی از یخ آب طراحی شده‌اند. Lunar Trailblazer نیز کار مشابهی را از موقعیت بالاتر خود انجام خواهد داد. این موضوع برای ناسا بسیار مهم است، زیرا این سازمان قصد دارد با برنامه آرتمیس، یک یا چند سکونتگاه انسانی در ماه تأسیس کند.

نیکی فاکس، معاون مدیر ناسا در بخش مأموریت‌های علمی، در نشست خبری پیش از پرتاب امروز گفت: “من بسیار هیجان‌زده هستم که می‌بینم فناوری‌های ما چه نتایجی در بر خواهند داشت، زیرا ما برای بازگشت بشر به ماه و سفر به مریخ آماده می‌شویم.”

موشک فالکون ۹ در ساعت ۷:۱۶ عصر به وقت استاندارد شرقی (۰۰۱۷ به وقت جهانی در ۹ اسفند) از سکوی پرتاب ۳۹A مرکز فضایی کندی پرتاب شد. حدود ۸.۵ دقیقه بعد، تقویت‌کننده مرحله اول موشک به زمین بازگشت و در کشتی بدون سرنشین “A Shortfall of Gravitas” اسپیس‌اکس فرود آمد. این نهمین پرتاب و فرود تقویت‌کننده فالکون ۹ (B1083) بود که از مأموریت IM-2 پشتیبانی می‌کرد.

مرحله بالایی فالکون ۹ به پرواز خود ادامه داد. حدود ۴۳.۵ دقیقه پس از پرتاب، آتنا وارد مدار انتقالی به ماه شد و چهار دقیقه بعد، Lunar Trailblazer طبق برنامه مستقر شد. مأموریت آتنا IM-2 نامیده می‌شود، زیرا این دومین پرتاب به ماه در دو سال گذشته برای Intuitive Machines است. IM-2 بخشی از برنامه خدمات محموله ماه تجاری ناسا (CLPS) است که به دنبال همکاری‌های تجاری برای ارسال تجهیزات علمی و فناوری به ماه است.

مأموریت بلندپروازانه آتنا بر روی فراوانی یخ آب و سایر منابع نزدیک به قطب جنوبی ماه تمرکز دارد و چشم‌انداز مأموریت‌های آینده برای استفاده از این منابع برای سکونت پایدار در فضا — فرآیندی که به آن استفاده از منابع در محل (ISRU) گفته می‌شود. برای تحقق اهداف IM-2، فرودگر دو وسیله فرعی حمل می‌کند: یک روبات مینی‌روور به نام MAPP (پلتفرم خودران شناسایی متحرک) که توسط شرکت Lunar Outpost در کلرادو ساخته شده و Grace، روبات “هاپر” شرکت Intuitive Machines که منطقه اطراف محل فرود را از طریق جهش‌های مختلف بررسی خواهد کرد. IM-2 تنها کمی بیشتر از یک سال پس از مأموریت تاریخی اولین، IM-1، که در بهمن ۱۴۰۲با نام “ادیسیوس” به فضا پرتاب شد، انجام می‌شود. ادیسیوس موفق شد به سطح ماه برسد و اولین فرود نرم در ماه توسط یک فضاپیما خصوصی را انجام دهد. اما کاوشگر با سرعت بیش از حد به زمین وارد شد و یکی از پای‌های فرود آن شکست، که باعث شد فضاپیما هنگام فرود واژگون شود. در نتیجه، آنتن پرقدرت فضاپیما مسدود شد و از انتقال برخی از داده‌هایی که ناسا امیدوار بود جمع‌آوری کند، جلوگیری شد. ترنت مارتین، معاون ارشد سیستم‌های فضایی شرکت Intuitive Machines، گفت: “امیدواریم این بار در موقعیت دقیق‌تری فرود بیاییم.”

آتنا به سمت منطقه Mons Mouton ماه در حال حرکت است، جایی که دانشمندان بر این باورند که مقادیر کافی از رسوبات یخ آب برای تحقیقات ISRU وجود دارد. اگر همه چیز طبق برنامه پیش رود، فرودگر چهار تا پنج روز دیگر به مدار ماه خواهد رسید، سپس ۱.۵ تا ۳ روز پس از آن فرود خواهد آمد و حدود ۱۰ روز زمینی را در سطح ماه فعالیت خواهد کرد.

بسته اصلی علمی فرودگر PRIME-1 (کوتاه‌شده برای آزمایش معدن‌کاری منابع قطبی یخ ۱) نام دارد. این بسته شامل دو ابزار جداگانه است: مته یخ رسوبات برای اکتشاف اراضی جدید (TRIDENT) و طیف‌سنج جرمی که عملیات‌های ماه را مشاهده می‌کند (MSolo). این دو ابزار با هم کار خواهند کرد تا نمونه‌ای که از زیر سطح ماه استخراج شده است را جمع‌آوری و سپس تجزیه و تحلیل کنند. TRIDENT مواد را از عمق حداکثر ۳ فوت (۱ متر) استخراج خواهد کرد و MSolo آن نمونه را برای ترکیباتی مانند آب و دی‌اکسید کربن آزمایش خواهد کرد.

هاپر IM-2 — که نام آن “Grace” است، به افتخار دانشمند رایانه و ریاضیدان پیشگام گریس هاپر — برای بررسی ناحیه فرود آتنا در شعاع نزدیک به ۱ مایل (۱.۶ کیلومتر) طراحی شده است. Grace از پیشرانه‌ها، واحد اندازه‌گیری اینرسی، ردیاب ستاره، لیدار و دوربین آگاهی موقعیتی برای پرش از یک مکان به مکان دیگر استفاده خواهد کرد. یکی از اهداف اصلی Grace، کف همیشه سایه‌دار یک دهانه نزدیک است — نوع محیطی که یک روبات چرخ‌دار نمی‌تواند آن را بررسی کند. کف دهانه خارج از خط دیدی خواهد بود که Grace معمولاً برای ارتباط با آتنا نیاز دارد. روور MAPP این شکاف ارتباطی را پر خواهد کرد، زیرا این روور با سیستم ارتباطات سطح ماه (LSCS) که اولین شبکه سلولی ماه خواهد بود، مجهز است. MAPP به سطح ماه فرود خواهد آمد تا قابلیت‌های سرعت بالا و برد طولانی LSCS را آزمایش کند. LSCS توسط Nokia Bell Labs توسعه یافته و با استفاده از اجزای موجود در شبکه‌های ۴G/LTE طراحی شده است. آتنا همچنین به یک مجموعه بازتاب‌دهنده لیزری (LRA) مجهز است — هشت آینه که به فرودگر متصل شده‌اند و برای آزمایش بازتاب نور لیزر طراحی شده‌اند تا تعیین موقعیت دقیق‌تری برای فضاپیماهای در حال گردش یا نزدیک‌شونده فراهم کنند. این مفهوم مشابه بازتاب‌دهنده‌های روی باند فرود است که به هواپیماها در فرود کمک می‌کند و LRA بدون نیاز به برق یا کنترل مکانیکی کار خواهد کرد.

در همین حال، Lunar Trailblazer به سمت مدار ماه حرکت خواهد کرد و به نقشه‌برداری از رسوبات یخ آب در سطح ماه خواهد پرداخت. داده‌های کاوشگر ناسا تکمیل‌کننده اطلاعات نزدیک به سطح جمع‌آوری شده توسط ابزارهای آتنا، به ویژه PRIME-1، خواهند بود. بتهانی آلمن، سرپرست تحقیقات Lunar Trailblazer، پیش از پرتاب به Space.com گفت: “این به ما اجازه می‌دهد یافته‌های مأموریت PRIME-1 را در زمینه‌ای وسیع‌تر در سایر نقاط ماه قرار دهیم.”

SpaceX1 — نموداری که توالی فرود و مسیر ماموریت ماه IM-2 را نشان می‌دهد. (اعتبار تصویر: Intuitive Machines)

ناسا در ابتدا مأموریت IM-2 را به مبلغ ۴۷ میلیون دلار خریداری کرد. این مبلغ در طول چند سال به ۶۲.۵ میلیون دلار افزایش یافت به دلیل تغییرات مختلفی که توسط آژانس فضایی درخواست شد، مانند داده‌های دمایی از یکی از ابزارهای آتنا. جوئل کرنز، معاون مدیر بخش اکتشافات ناسا، در این باره توضیح داد: “بر اساس این قرارداد، ما این فرصت را داریم که داده‌های دمایی را از Intuitive Machines خریداری کنیم که نمونه‌ای از پرداخت ما برای یک قطعه تجهیزات نیست، بلکه پرداخت برای اطلاعات منحصربه‌فردی است که به‌واسطه این مأموریت تجاری خاص در دسترس قرار خواهد گرفت.”

پس از رسیدن آتنا به مدار ماه، تنها نخواهد بود. IM-2 و Lunar Trailblazer سومین و چهارمین مأموریت به ماه در سال ۲۰۲۵ هستند. مأموریت Ghost Riders in the Sky از شرکت Firefly Aerospace و فرودگر Resilience از شرکت ژاپنی ispace نیز در ژانویه به سوی ماه پرتاب شدند و فرودگر Blue Ghost از Firefly قرار است چند روز قبل از آتنا فرود آید. این مأموریت نیز تحت سقف CLPS ناسا پرتاب می‌شود و مجموعه‌ای کاملاً متفاوت از محموله‌های علمی و فناوری ناسا را به سطح ماه می‌برد. Resilience محموله‌ای از ناسا ندارد، اما این آژانس فضایی از ispace خواسته است که مقداری خاک ماه (ریگولت) جمع‌آوری کند که ناسا به‌طور رسمی مالک آن خواهد شد، اگرچه برنامه‌ای برای بازگرداندن آن به زمین وجود ندارد. آتنا و Lunar Trailblazer تنها فضاپیماهایی نبودند که امروز با موشک فالکون ۹ به فضا پرتاب شدند. این موشک همچنین فضاپیمای Odin را که توسط شرکت معدن‌کاری سیار Astroforge ساخته شده و CHIMERA GEO 1، یک وسیله انتقال مداری ساخته شده توسط Epic Aerospace به فضا برد.