زندگی در ماه رنگ واقعیت می‌گیرد

 بی‌شک در این میان نوجوانانی که در دهه‌های آینده به عنوان نخستین ساکنان ماه معرفی خواهند شد، این جرم آسمانی را مکانی سخت برای زندگی و ادامه حیات می‌دانند. تداوم زندگی روی ماه به توانایی بالای این افراد در هوشیاری برای عدم برخورد با ریز اجرام شناور در فضا، استخراج اکسیژن از صخره‌های ماه و حتی در اقدامی جاه‌طلبانه‌تر، کشاورزی در این قمر طبیعی بستگی دارد.

ناسا چندی پیش راهبرد جدید خود را برای بازگشت دوباره به ماه اعلام کرد. در این برنامه‌ریزی جدید به جای الگوبرداری صرف از 6 ماموریت آپولو، هدف بنیادینی برای طراحی، راه‌اندازی و تکمیل تاسیسات دائمی روی ماه در نظر گرفته شده است. ناسا در نظر دارد با استفاده از نسل جدید فضاپیماهای خود موسوم به اوریون حداقل تا سال 2020 چهار فضانورد به ماه اعزام کند. این پیشگامان پس از استقرار در ماه و فراهم آوردن مقدمات لازم برای استقرار طولانی مدت خود و مسافران بعدی ماه، دامنه اکتشافات فضایی خود را برای گام برداشتن به سوی مریخ گسترش می‌دهند. ناسا معتقد است ماه مکانی است که باید برای اکتشافات گسترده فضایی لباس‌های خود را در آن خاکی کرد. واندل مندل، رئیس اداره اکتشافات سیاره‌ای و ماه مرکز فضایی جانسون معتقد است: پایگاه دائمی در ماه بخشی از یک طرح کلی است که پرداختن به آن ارزشمند است. در حقیقت ما در حال انتقال انسان به گوشه و کنار منظومه شمسی هستیم.

تامین انرژی در ماه

در حد فاصل سال‌های 1969 تا 1972 فاکتور سوخت محدودیت‌های زیادی را برای فرود آپولوها روی ماه ایجاد کرده بود و در نتیجه آنها مجبور بودند در نقاطی اطراف منطقه استوایی ماه فرود آیند. اما در بازگشت دوباره ناسا به ماه، دانشمندان توجه جدی به قطب‌های این قمر طبیعی دارند. در این میان دما فاکتور مهمی است: در قطب‌های ماه، پرتوهای مایل خورشیدی حرارت محیطی بین منهای 22 تا منهای 58 فارنهایت ایجاد می‌کنند و این درحالی است که دمای منطقه استوایی ماه 270 فارنهایت است. اما مزیت اصلی انتخاب قطب‌ها دستیابی راحت‌تر به منابع مختلف و حیاتی ماه است. به عنوان مثال در اطراف قطب‌های ماه لبه برخی حفره‌های مرتفع مکانی ایده‌آل برای دریافت دائمی نور خورشید به حساب می‌آید. ناسا از هم اکنون برنامه گسترده‌ای را برای جذب و ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی در دست بررسی دارد که طی آن صفحات جاذب و متحرک، مسیر پرتوهای خورشیدی را دنبال می‌کنند و می‌توانند به عنوان منبع دائمی تامین انرژی برای شارژ باتری‌های خورشیدی و تغذیه تأسیسات برقی در دوره‌های کوتاه مدت تاریکی در نظر گرفته شوند. اما هنوز می‌توان امیدوار بود تا منابع ارزشمندتری از حیات در گوشه و کنار ماه وجود داشته باشد. اعماق حفره‌های این جرم آسمانی همان نقطه مورد نظر دانشمندان است. داده‌هایی که از سطح ماه به وسیله کاوشگران مختلف به دست آمده‌اند نشان می‌دهند ممکن است در اعماق این حفره‌ها صدها میلیون مترمکعب یخ آب وجود داشته باشد که در نتیجه میلیاردها مورد برخورد شهاب سنگی ذخیره شده باشند.

کشاورزی در ماه

دانشمندانی که با نگاه علمی و عملی به ماه و اکتشاف در این قمر طبیعی نگاه می‌کنند، معتقدند می‌توان با استفاده از سیستم ساده حرارتی الکتریکی، ربات‌های ویژه اکتشاف یخ آب را فعال کرده تا آب مورد نیاز برای مصارف کشاورزی و نوشیدنی در ماه براحتی فراهم شود. اما توسعه این ایده به ابزارهای خاصی نیاز دارد. استفاده از فرآیند شناخته شده الکترولیز و تولید اکسیژن لازم برای تنفس و هیدروژن مورد نیاز برای استفاده به عنوان سوخت از جمله مواد مورد نیاز در نقل و انتقالات بین زمین و ماه به حساب می‌آیند.

ناسا در سال‌های اخیر مدارگردها و کاوشگران فضایی متعددی را برای بررسی سطوح مختلف و حفره‌های ناشناخته ماه به سوی این جرم آسمانی روانه کرده است. مدارگرد شناسایی‌کننده ماه یاLRO و کاوشگر رصدکننده حفره‌های ماه و ماهواره حسگر آن از جمله ابزاری هستند که ناسا برای دستیابی به اطلاعات بیشتر از ماه از جمله منابع آب و مواد شیمیایی روی آنها حساب ویژه‌ای باز کرده است.

اگر ثابت شود که ماه محیطی خشک دارد که البته رادارهای زمینی چنین چیزی را نشان می‌دهند، آن گاه می‌توان متصور شد که اکسیژن هنوز هم از صخره‌های آتشفشانی آن متصاعد می‌شود. دانشمندان این گونه برنامه‌ریزی کرده‌اند تا با ترکیب هیدروژنی که از زمین به ماه برده می‌شود با ماده معدنی دارای اکسید آهن و تیتانیوم موسوم به المینت و در ادامه حرارت دادن ترکیب تا دمای 1652 درجه فارنهایت، آهن، دی‌اکسید تیتانیوم و آب تولید کنند و این یعنی فراهم آوردن مقدمات لازم برای اقامت دائمی روی ماه.

البته تولید دیگر فرآیند‌های شیمیایی نیز می‌توانند به انتشار اکسیژن از صخره‌های ماه منجر شوند که البته این کار به استفاده از حرارت و جریان الکتریکی کافی نیاز دارد. لارنس تیلور، مدیر انستیتو علوم زمین‌شناسی دانشگاه تنسی هم‌اکنون در حال ساخت دستگاهی است که با مکیدن گرد و غبار و ذرات ناخالص از دل صخره‌های ماه، آنها را مستقیما به تأسیساتی ویژه برای تولید استخراج اکسیژن منتقل می‌کند. برآورد اولیه دانشمندان درخصوص سفر به ماه این است که نیروی لازم برای راه‌اندازی چنین تأسیسات صنعتی را می‌توان از صفحات خورشیدی سبک به دست آورد. در ادامه و با افزایش شمار تأسیسات و ساکنان، راه‌اندازی رآکتور فشرده هسته‌ای که با رعایت تمامی نکات ایمنی و به دور از محل استقرار ساکنان ماه نصب خواهد شد دور از ذهن نخواهد بود.

قطب جنوب ماه و دشت عظیمSouth Pole-Aitken آن نیز از بعد علمی، جذابیت‌های خاص خود را دارد. این دشت با 2500 کیلومتر عرض دهانه و 13 کیلومتر عمق، عظیم‌ترین فرورفتگی شناخته شده در منظومه شمسی است که بر اثر برخوردهای شهاب سنگی ایجاد شده است. مایک دوک از دانشمندان بازنشسته ناسا بر این باور است که این منطقه وسیع دربرگیرنده نمونه‌هایی از صخره‌های ذوب شده آتشفشانی است که در نتیجه برخورد شدید فضایی شکل گرفته است. بی‌شک بررسی دقیق این صخره‌ها پرده از تاریخچه بسیار کهن ماه برخواهد داشت.

زندگی در محیط نامناسب ماه

اکنون این پرسش اساسی مطرح می‌شود که ساکنان ماه چگونه خواهند توانست با شرایط سخت محیط آن نظیر کمبود هوای تنفسی کنار بیایند؟ پیش‌بینی‌ها بر این است که نخستین ساکنانی قدم بر ماه خواهند گذاشت، اتاقک‌های فشرده قابل اسکانی را در نقاط از پیش تعیین شده مستقر کنند، دقیقا مشابه آنچه که درخصوص ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام شده است، اما گزینه‌های دیگری نیز مدنظر است که از آن جمله می‌توان به استفاده از سازه‌های قابل انعطاف ساخته شده از فیبرهای مخصوصی اشاره کرد که در تولید جلیقه ضدگلوله و بدنه قایق‌ها از آنها استفاده می‌شود. نخستین ساکنان ماه برای حفاظت از خود در برابر پرتوهای خطرناک کیهانی و ریزشهابسنگ‌ها، اقامتگاه‌های خود را در دل شیارها ساخته یا در زیر خاک ماه پنهان خواهند کرد. در حالی که برخلاف زمین و مریخ، هیچ گونه اتمسفر یا میدان مغناطیسی وجود ندارد تا از ماه محافظت کند، در زمان آغاز فوران‌های خورشیدی که با انتشار امواج سهمگین فوتونی همراه است، کاشفان و نخستین ساکنان ماه چاره‌ای ندارند جز این که به اقامتگاه‌های خود عقب‌نشینی کنند، اما همان طور که گفته شد، محیط ماه بسیار خشن است، پس باید از هر امکانی برای حفظ حیات ساکنان آن استفاده کرد. در این میان می‌توان گدازه‌های آتشفشانی را به عنوان عایق‌های مناسبی جهت ایمن‌سازی اقامتگاه‌های دائمی در نظر گرفت.

لباسی مطمئن برای زندگی در ماه

توماس دی جونز، فضانوردی است که تاکنون 4 بار با شاتل‌ها حضور در فضا را تجربه کرده است. او می‌گوید: انجام اکتشافات گوناگون در سطح ماه به لباس فضانوردی نیاز دارد که باید بسیار بهتر از لباس‌های من و سایر فضانوردان در ماموریت‌های شاتل باشد. به عنوان مثال لباسی که در ماموریت مونتاژ ایستگاه فضایی بین‌المللی در سال 2001 به تن کرده بودم بسیار سفت و خشک بود تا آنجا که راه رفتن و خم شدن را برایم بسیار سخت کرده بود. حتی دستکش‌ها و لباس‌هایی که در جریان مأموریت‌های آپولو نیز به کار گرفته شده بودند نیز آنقدر سفت و خشن بودند که عملا با استفاده از آنها بالارفتن از صخره‌های ماه امکان‌پذیر نیست.

دین اپلر دانشمندی سرشناس در شرکت خصوصی و تخصصی کاربردهای علمی در هیوستون آمریکا، صدها ساعت از زندگی خود را در نمونه‌های پیش ساخته و متنوع لباس‌های فضانوردی سپری کرده است. او معتقد است: لباس فضانوردی ویژه‌ای برای ماه در دست ساخت دارم، اما در مقایسه با لباس‌های به کار گرفته شده در ماموریت‌های آپولو انعطاف بیشتری دارد و فضانورد در زمان راه رفتن با آن و انجام کارهای مختلف احساس خوشایندتری خواهد داشت. در این لباس تلاش می‌شود با استفاده از تجهیزات الکترونیکی سبک‌وزن‌تر و سیستم‌های ارتقایافته‌تر حفاظت از حیات فضانوردان، به محصولی به وزن بین 45 تا 100 کیلوگرم دست پیدا شود که البته در نوع خود دستاوردی ارزشمند به حساب می‌آید.

اما اینها تنها بخشی از دلمشغولی‌های ناسا و اسا در راه بازگشت دوباره به ماه و فراهم کردن فرصت اقامت طولانی مدت در آن به حساب می‌آید. انجام اکتشافات بیشتر در ماه به نسخه مدرن‌تری از ماه نوردی نیاز دارد که در ماموریت آپولو به کار گرفته شد، وسیله حمل و نقلی که با استفاده از آن دو فضانورد بتوانند براحتی مسافتی بالغ بر 65 کیلومتر را تا پیش از اتمام ذخیره باتری آن بپیمایند. در این راستا مدل جدید ارائه شده است که در آن از باتری‌های قابل شارژ خورشیدی یا برق تولید شده از سلول‌های سوختی اکسیژن هیدروژنی استفاده می‌شود.

هم لباس‌های فضانوردی و هم ماشین‌آلاتی که در این قمر طبیعی به کار گرفته خواهند شد باید در برابر گرد و غبار آن نیز حفاظت شوند. مهندسان امیدوارند با استفاده از فیلترهای الکترومغناطیسی و سیستم‌های سپری، از ایجاد هر گونه اختلال ناشی از این ذرات در عملکرد لباس و ماشین‌آلات فضانوردان جلوگیری کنند. در این زمینه تیلور در تلاش است با استفاده از ماشین صاف‌کننده‌ای که از میکروامواج تغذیه می‌کند، ضمن راهسازی در ماه با استفاده از کوبین خاک آن از وارد آمدن صدمات گوناگون از جانب برجستگی‌ها و ذرات سطح ماه به فضانوردان و تجهیزات آنها جلوگیری کنند.

بازیافت در ماه

دانشمندان علوم فضایی این ایده جالب توجه را نیز مطرح می‌کنند که برای به حداقل رساندن حجم نقل و انتقالات پر هزینه در سطح ماه، اقامتگاه‌هایی که برای ساکنان آن ساخته می‌شوند باید به فناوری‌های مدرن بازیافتی نیز مجهز باشند. فاضلاب از جمله ادرار ساکنان ماه با استفاده از این فناوری‌ها که مشابه چند صدم میلیونی آن در ایستگاه فضایی بین‌المللی به کار گرفته شده است براحتی به نوشیدنی تبدیل خواهد شد. از آن گذشته دی‌اکسیدکربن تولید شده نیز با استفاده از نوعی پالایشگر که اکسیژن را از دل این گاز خارج می‌کند، از اطراف زدوده می‌شود.

اما اگر بتوان در ماه گلخانه‌ای بزرگ راه‌اندازی کرد، بیشترین کمک به ساکنان آن شده است. در سال‌های اخیر چندین تاسیسات کوچک گلخانه‌ای در ایستگاه فضایی بین‌المللی راه‌اندازی شده است، اما آنها هیچ گاه در ابعادی نبوده‌اند که بتوان در آنها شاهد تولید اکسیژن یا مواد غذایی بود، با این حال در ماه این کار شدنی است. دانشمندان به این نتیجه رسیده‌اند که نور خورشید قطبی ماه بهترین ابزار برای راه‌اندازی گلخانه و کشاورزی در این جرم آسمانی نزدیک به زمین است. از این رو بی‌دلیل نیست که دانشمندانی نظیر کریس براون استاد زیست‌شناسی گیاهی در دانشگاه دولتی کارولینای شمالی آمریکا سرپرستی گروهی را به عهده گرفته است که شیوه‌های گوناگون پرورش سیب‌زمینی، سویا و گندم مقاوم نسبت به محیط خشن ماه را مورد بررسی قرار می‌دهند. او می‌گوید: گیاهانی که با استفاده از فتوسنتز به حیات خود ادامه می‌دهند، برای ادامه حیات در زمین بسیار حیاتی هستند. ما تصمیم داریم تا این تکنیک را برای ایجاد اجتماعات انسانی در سایر سیارات و اجرام نیز به کار گیریم.

طرح‌های بزرگ، بودجه‌های بزرگ می‌خواهند

کنگره آمریکا اهداف ناسا درخصوص ماه و بازگشت دوباره به آن را تایید کرده، اما تاکنون بودجه‌های کافی برای برنامه‌ریزی به منظور راه‌اندازی تاسیسات دائمی در آن اختصاص نداده است. در حال حاضر تکمیل نهایی ایستگاه فضایی بین‌المللی و ساخت فضاپیمای اوریون به عنوان اولویت‌های اصلی ناسا به شمار می‌آیند. در حقیقت این دو پروژه بزرگ فعلا مجال چندانی برای توسعه تحقیقات در زمینه ساخت پایگاه‌های دائمی در ماه، کشاورزی فضایی، ماه‌نوردها و سایر ایده‌های مرتبط با ماه باقی نگذاشته‌اند، اما صاحب‌نظران علوم فضایی بر این باورند که در دهه آینده شاهد تغییر و تحولات زیادی در این راهبردها خواهیم بود.

فاطمه پورمزرعه