چالش زنده‌ماندن در شب‌های ماه برای فضانوردان
شرایط ناملایم ماه موجب شده که زنده‌ماندن روی ماه، به مشکلی جدی برای فضانوردان تبدیل شود. اگرچه چند کشور اکنون راهبردهای اکتشاف ماه را طراحی می‌کنند اما فکرکردن به چگونه زنده‌ماندن در شب قمری، عرق سرد را بر پیشانی مهندسان فضایی می‌نشاند. چرخه روز/شب قمری در بیشتر نقاط سطح ماه، شامل ۱۴ روز زمینی با نور خورشید مداوم و به‌دنبال‌آن ۱۴روز تاریکی ثابت و سرمای شدید است. به‌دلیل نبود جو معتدل، دمای سطح ماه می‌تواند از ۱۲۰درجه سلسیوس در روز تا منفی ۱۸۰درجه سلسیوس درطول شب متغیر باشد. «مناطق دائماً سایه‌دار» (PSRs) در ماه می‌توانند حتی سردتر باشند و دمای آن‌ها ممکن است تا منفی ۲۴۰درجه سلسیوس کاهش پیدا کند. تمام این مزایا و معایب، یکی از چالش‌برانگیزترین چالش‌های زیست‌محیطی هستند که سفرهای آینده به‌مقصد ماه با آن‌ها روبه‌رو خواهند شد. دستیابی به رؤیای اقامت طولانی‌تر انسان در ماه و شاید کسب موقعیت دائمی در آن، به‌معنای مقابله با محیط ناملایم ماه است. دهانه‌های موجود در مناطقی که دائماً سایه‌دارند، نقاط پنهان از خورشید در ماه هستند که ممکن است مقادیری یخ آب در آن‌ها قرار داشته باشد. این رسوبات برای پردازش به اکسیژن، آب و حتی سوخت موشک، ایدئال هستند. افرادی‌که برای اکتشاف در ماه برنامه‌ریزی می‌کنند، درحال‌بررسی این‌موضوع هستند که برای داشتن عملکرد موفقیت‌آمیز در ماه و به‌ویژه در قطب جنوبی ماه که مملو از مناطق دائماً سایه‌دار و احتمالاً بهشتی غنی برای برداشت یخ آب است، چه‌کار باید کرد اما واقعیت این‌است‌که این‌کار آسان نیست. «دین اپلر»؛ دانشمند ارشد ماه در شرکت هوافضای آمریکایی Aerospace Corporation باور دارد زنده‌ماندن در شب‌های ماه نه‌تنها یک موضوع کلیدی برای ساخت یک پایگاه در قطب جنوبی ماه به‌شمار می‌رود، بلکه درمورد هر قسمتی از ماه که بخواهیم بیشتر از روز قمری در آن باشیم، مهم است. «اپلر» درمصاحبه‌با «اسپیس» گفت: «فکر می‌کنم مشکل اساسی، دو دسته است: نخست، بقای ساده درطول شب قمری و عملیات درطول شب صرف‌نظرازاینکه آیا این یک چرخه شب عادی‌ست که در هرنقطه غیر از قطب‌ها مشاهده می‌شود یا خیر. دوم، تاریکی متغیری که در قطب‌ها به‌دلیل زاویه شیب خورشیدی بسیارکم پیش می‌آید». او افزود: «شما زمین‌شناسی میدانی را در شب انجام نمی‌دهید اما احتمالاً همین‌زمان، مناسب انجام فعالیت‌های داخلی مانند علوم زیستی، تجزیه‌وتحلیل نمونه‌ها و نمونه‌برداری، کارهای مهندسی و نگهداری‌ست. این وظایف عمدتاً درطول‌روز که خدمه درگیر عملیات پیاده‌روی روی ماه هستند، انجام نمی‌شوند». او که نسبت به تسلط بر شب قمری خوش‌بین است افزود: «فکر می‌کنم اکنون نسبت به هر زمان دیگری که به اکتشاف ماه فکر می‌کردیم، بسیار مجهزتر هستیم». اگرچه زنده‌ماندن در شب قمری در بیرون از مناطق قطبی هنوز یک مشکل است اما «اپلر» معتقد است که انسان‌ها کنترل این‌وضعیت را به‌خوبی دراختیار می‌گیرند و همچنین، کنترل مناطقی از قطب‌ها که تحت سایه هستند، امکان‌پذیر است. درهرحال، وقتی نوبت به قطب‌ها می‌رسد، «اپلر» مشکل پیچیده‌تری را می‌بیند: نخست‌اینکه مناطق قابل‌توجهی وجود خواهند داشت که به‌اندازه‌کافی در سایه قرار می‌گیرند و بسیار سرد می‌شوند. این‌مناطق جزو مناطق دائماً سایه‌دار نیستند اما شب آن‌ها هنوزهم به شب استوایی شباهت دارد. دوم‌اینکه باید با مشکلات کار در مناطق دائماً سایه‌دار یا مناطقی که اگرچه در سایه دائمی نیستند اما در بیشتر مواقع در سایه قرار دارند، دست‌وپنجه نرم کنیم. «اپلر» گفت: «تاجایی‌که من فکر می‌کنم، این یک چالش بزرگ است؛ مثلاً ما به مجموعه‌ای از دستگاه‌ها نیازمندیم که در شرایط سرد از آن‌ها استفاده کنیم». دانشمند سیاره‌شناسی «مؤسسه فضایی فلوریدا» یعنی «فیلیپ متزگر» در «دانشگاه مرکز فلوریدا» (UCF) باور دارد که مقابله با سرمای فوق‌العاده نباید مشکل دشواری برای حل‌کردن باشد. «متزگر» گفت: «حتی با صرف کمی انرژی و عایق خوب، می‌توان فضاپیما را گرم نگه داشت. فضاپیمای New Horizons حتی وقتی در پلوتو از خورشید دور بود، وسایل الکترونیکی خود را در دمای اتاق نگه داشت». موضوع مهم این‌است‌که روی ماه از کجا می‌توانیم انرژی را دریافت کنیم؟ مثلاً می‌توان از منابع «واپاشی رادیواکتیو» استفاده کرد. متزگر گفت: «واحدهای گرم‌کن رادیواکتیو (RHUs) را می‌توان در نقاط مناسبی روی وسیله‌نقلیه قرار داد؛ گرچه این‌را بدون منبع رادیواکتیو چالش‌برانگیزتر می‌شود». او طرح مستقلی را پیش‌بینی می‌کند که ظرفیت باتری کافی را برای حفظ گرما درطول شب دارد. او افزود: «شاید یک مریخ‌نورد بتواند طی شب به برق متصل شود. پس از طلوع خورشید، امکان شارژ دوباره فراهم می‌شود. این‌طرح برای ذخیره‌سازی کافی، حجمی را در ماه اشغال می‌کند اما با فرودگرهای جدید ماه نظیر Starship شرکت اسپیس ایکس که آنلاین می‌شود، باید راحت قابل انجام‌دادن باشد». از‌آن‌سو، «نوآ پترو»؛ پژوهشگر «مرکز پرواز فضایی گادرد» (GSFC) ناسا معتقد است که مجموعه داده‌های امروزی، داده‌های دمایی مهم ماه را فراهم می‌کنند. او دانشمند پروژه «مدارگرد شناسایی ماه» (LRO) ناساست که اکنون به دور ماه می‌چرخد. «پترو» گفت: «خوشبختانه داده‌های مربوط به دما که از دستگاه Diviner در مدارگرد شناسایی ماه به‌دست آورده‌ایم، مجموعه فوق‌العاده‌ای از شرایط مرزی را برای انتظارات حرارتی در قطب‌ها ارائه کرده. با کمک این‌مجموعه داده‌ها می‌توانیم دمای سرد موردانتظار در شب و میزان گرما در روز را بدانیم». او گفت که درمورد ظرفیت مهندسی برای تولید سخت‌افزار، او پیش‌بینی می‌کند که موضوع بقای ماه می‌تواند مبتنی‌بر درک قبلی از الزامات مهندسی برای کارکردن در شب‌های قمری باشد. «کلایو نیل»؛ کارشناس اکتشاف ماه در «دانشگاه نتردام» گفت: «بانگاهی‌به دوران Apollo در قرن بیستم، درس‌هایی وجود دارد که باید دوباره یاد گرفت». او خاطرنشان کرد: «بسته آزمایش‌های سطح ماه آپولو (ALSEP) شامل تجهیزات علمی‌ست که توسط ماه‌نوردان در محل فرود هریک‌از پنج مأموریت آپولو، برای فرود روی ماه پس از مأموریت آپولو ۱۱ تنظیم شده نیل آرمسترانگ و باز آلدرین مجموعه کوچک‌تری از دستگاه‌ها به‌نام بسته آزمایش‌های علمی اولیه آپولو را باقی گذاشتند». باوجوداین، «نیل» گفت: «مسئله این‌است‌که آیا انرژی خورشیدی، راهی برای انجام این‌کار است؟ آیا فناوری باتری آن‌قدر خوب است که امکان عملیات در شب قمری را فراهم کند؟ برای بسیاری از کارها، زنده‌ماندن در شب به‌اندازه‌کافی خوب نیست. به‌نظرم؛ باید بتوانیم کار خود را با کاری‌که ۵۰سال‌پیش انجام شد، مطابقت دهیم». قدم‌زدن و کار روی قلمروی ماه به‌سبک مأموریت Artemis چگونه خواهد بود؟ «اپلر» گفت: «درمورد ساختار لباس‌های فضایی ماه؛ ازجمله چکمه‌ها، دستکش‌ها و سیستم پشتیبانی حیات که قابل‌حمل و شبیه به کوله‌پشتی‌اند، مشکلات طراحی حرارتی زیاد خواهند بود؛ مثلاً فرض کنید تا مچ پا در ناحیه بسیارسرد و سایه‌دار ایستاده‌اید اما پاها، تنه و بقیه بدن درمعرض نور مستقیم خورشیدند. باید اطمینان حاصل کنید که چکمه‌ها و مواد به‌کاررفته در لباس، تحت‌فشار یخ نزنند و نشکنند. درعین‌حال باید مطمئن باشید قسمت‌های بالای لباس آن‌قدر داغ نمی‌شوند که فشار گرمایی، یک مشکل جدی برای خدمه باشد. این مشکلی واقعی‌ست. خبر خوب اینکه متخصصان فناوری مأموریت آرتمیس تلاش می‌کنند تا با این‌وضعیت کنار بیایند. این‌موضوع به من می‌گوید که ما در نقطه‌ای، راه‌حل‌هایی را خواهیم یافت. نقطه‌ای که در آن دچار مشکل می‌شوید، زمانی‌ست که مردم بزرگی مشکل را نمی‌فهمند یا نمی‌پذیرند اما فکر نمی‌کنم درمورد این‌موضوع این‌طور باشد».
روجا تحریری نوری/ ایسنا