تكنولوجيا

عندما ترسل ناسا الناس إلى القمر والمريخ ، وكم سيكلف ذلك

تحليل مستقل لبرنامج الفضاء ناسايشير إلى أن وكالة الطيران الأمريكية لن تكون قادرة على إرسال البشر إلى المريخ بحلول عام 2033. وفقًا للتقديرات الأكثر تفاؤلاً ، يمكن أن يحدث هذا في وقت لا يتجاوز نهاية العشرينات من القرن الماضي ، وفقًا لتقارير SpaceNews ، مع الإشارة إلى المستند المقابل. على الرغم من حقيقة أن التقرير نفسه قد تم إعداده قبل التصريحات الرسمية للإدارة الأمريكية في نهاية مارس من العام الحالي بأن البلد يجب أن يهبط على سطح القمر بحلول عام 2024 ، تقدم الوثيقة نظرة جديدة على تكلفة البرنامج القمري الجديد للولايات المتحدة الأمريكية ، بالإضافة إلى احتمال البرنامج اللاحق من هذا الاستكشاف البشري للكوكب الأحمر.

لإعداد نظرة طرف ثالث فيتحول برنامج ناسا ، بناءً على طلب الكونجرس الأمريكي ، الذي تم الإعلان عنه في عام 2017 ، إلى معهد سياسة العلوم والتكنولوجيا (STPI). وضعت الوثيقة مع الأخذ في الاعتبار تقييم القدرات التكنولوجية للوكالة وتكلفة برنامج طويل الأجل ، والذي يهدف إلى إرسال رواد فضاء أمريكيين إلى المريخ في عام 2033

الهدف من التحليل هو تقرير جديد.وكالة الفضاء تحت عنوان "شركة الأبحاث" ، التي تصف آفاق تطوير وتشغيل نظام الإطلاق الجديد لمركبة الإطلاق الفضائية (SLS) ، المركبة الفضائية المأهولة الجديدة أوريون (ستعمل بالتعاون مع SLS) ، كما تقوم بتقييم تطوير برنامج البناء بوابة محطة بالقرب من القمر في 2020s. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتناول أيضًا تطوير مركبة فضائية مأهولة (Space Space Transport (DST) ، مصممة خصيصًا للرحلات في الفضاء السحيق ، بما في ذلك المريخ. يشتمل برنامج ناسا الجديد أيضًا على تطوير العديد من وحدات الهبوط على سطح القمر ورصيف القمر. بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج الوكالة أيضًا إلى تطوير أنظمة دعم حياة جديدة لرواد الفضاء مدى الحياة في الفضاء القريب من القمر والبيئة القمرية ، بالإضافة إلى أنظمة مماثلة للرحلات المأهولة التالية إلى المريخ.

وفقًا لخبراء STPI ، سيستغرق كل هذا العمل وقتًا طويلاً حتى تكون الوكالة في الوقت المحدد للمواعيد النهائية المعلنة أصلاً لأول مهمة مأهولة من المريخ في عام 2033.

"نستنتج أنه حتى في غيابقيود الميزانية لإعداد مهمة مدارية إلى المريخ بحلول عام 2033 ، كما هو موضح في الخطط الوطنية الحالية ، وكذلك خطط وكالة ناسا نفسها ، أمر مستحيل. يوضح تحليلنا أن المهمة المدارية إلى المريخ لن تكون ممكنة قبل عام 2037 ، مع مراعاة الاستعداد لهذا الوقت من التقنيات غير المتوفرة الآن ، بالنظر إلى عدم وجود تأخير في إعداد البرنامج ، وكذلك مع مراعاة عدم وجود مشاكل في التمويل والامتثال للميزانية المخصصة. في هذا البرنامج ، "تقول الوثيقة.

يركز التقرير علىالمخاطر التكنولوجية التي تشكك في قدرة الوكالة على الاستعداد لمهمة المريخ المأهولة بحلول عام 2033. على وجه الخصوص ، يتحدث عن صعوبات تطوير مركبة فضائية أعماق الفضاء قابلة لإعادة الاستخدام ، والتكنولوجيات اللازمة لأنظمة الدفع ، وكذلك أنظمة دعم الحياة ، التي سيتطلب إنشاءها واختبارها قدراً كبيراً من الوقت. للوصول إلى المهمة المقررة في عام 2033 ، تحتاج الوكالة إلى تطوير واختبار جميع التقنيات الحيوية بحلول عام 2022 ، وهو أمر غير مرجح ، كما يقول التقرير. إذا كان سيتم تنفيذ تطوير البرنامج دون مراعاة هذه التقنيات الهامة ، فإن تطوير Deep Space Transport نفسه قد يسبب مشاكل بالفعل أثناء مرحلة التصميم ، الأمر الذي سيؤدي بدوره إلى تأخير في تنفيذ البرنامج.

بالإضافة إلى ذلك ، يشير التقرير إلى أن الماليةيجب أن يبدأ تقييم تطوير النقل في الفضاء السحيق في وقت مبكر من عام 2020 ، وهو أمر غير مرجح أيضًا ، نظرًا لأن التوقيت الصيفي غير موجود في الوثائق التقنية. يوضح التقرير أن محاولة تسريع جدول العمل ، والتي لا تتفق مع المعايير الحالية لإعداد البعثات الفضائية لناسا ، "ستؤدي إلى مخاطر تكنولوجية ومالية عالية" لبرنامج المستقبل.

وهكذا ، يشير التقرير ، "المأهولةالمهمة إلى المريخ في عام 2033 من وجهة نظر تكنولوجية مع الأخذ في الاعتبار الجدول الزمني للتحضير لها هي ببساطة مستحيلة ". سيتم فتح نافذة البداية التالية في عام 2035 ، ولكن يشير التقرير إلى أن ناسا لن تكون قادرة على إعداد كل ما هو ضروري لهذه المهمة بحلول هذا الوقت ، وبالتالي فإن أقرب تاريخ هو نافذة البداية ، التي سيتم فتحها في 2037.

يعتبر متخصصو STPI أيضًا تقريبيًاتكلفة أول بعثة المريخ ، المقرر لعام 2037. وبالتالي ، فإن التكلفة الإجمالية لتطوير وإعداد جميع العناصر الأساسية للبرنامج ، بما في ذلك مركبة الإطلاق SLS ، ومركبة Orion الفضائية ، وإنشاء محطة Gateway المدارية ، والمركبة الفضائية DST ، والبنية التحتية الضرورية الأخرى ، ستكلف البلاد حوالي 120.6 مليار دولار بحلول عام 2037. . في الوقت نفسه ، تجدر الإشارة إلى أن 33.7 مليار دولار فقط تم إنفاقها بالفعل على تطوير SLS و Orion ، بالإضافة إلى البنية التحتية المقابلة لعملياتها المستقبلية.

تنص الوثيقة على أن تكلفة التنميةسوف السفينة DST حوالي 29.2 مليار دولار. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن هذه الأرقام تقريبية جدًا نظرًا لأن أحداً لم ير بعد وثائق التصميم النهائية للجهاز. لذلك ، أجرت STPI حسابات مع الأخذ في الاعتبار تكلفة تطوير مركبة الفضاء أوريون. ومن المثير للاهتمام ، أن التكلفة الإجمالية لمحطة البوابة الفضائية يقدرها الخبراء "فقط" بمبلغ 6 مليارات دولار. يوضح محللو STPI هذا بالقول إن شركاء ناسا سيشاركون في تطوير وإرسال جزء من الوحدات لمحطة القمر القريب الجديدة - سيكون المشروع دوليًا. لذلك ، لم يتم تضمين تكلفتها في الميزانية الإجمالية للوكالة الأمريكية.

تكلفة الهبوط القمري

المهمة إلى المريخ ليست سوى جزء من الإجمالي الجديدبرنامج أبحاث الفضاء المأهولة التابع لناسا ، والذي يقدر المحللون أنه سيكلف الولايات المتحدة حوالي 217.4 مليار دولار بحلول عام 2037. سيتم إنفاق هذه الأموال ليس فقط على الرحلات الجوية إلى المريخ ، ولكن أيضًا على المشروعات في مدار قريب من الأرض ، وكذلك على تطوير عناصر البنية التحتية المريخية التي ستكون مطلوبة في البعثات المستقبلية للوكالة الأمريكية.

وشملت أيضا في الميزانية هي سلسلة من البعثاتالهبوط على سطح القمر. يتنبأ التقرير بأن أول هبوط لرجل على سطح القمر سيتم في عام 2028 - في ذلك التاريخ ، كانت وكالة ناسا نفسها قد حسبت قبل بيانات الإدارة الأمريكية الجديدة ، التي حددت الوكالة مهمة إعادة رواد الفضاء الأمريكيين إلى القمر الصناعي للأرض بالفعل في عام 2024. ثم تأمل الوكالة في تنفيذ مهمة مأهولة إلى القمر حتى عام 2032.

يقيم المستند نظام الخطوات الثلاثالذي ستستخدمه ناسا للرحلات المأهولة إلى القمر. وكالة وكالتها قدمت العام الماضي. ثم كان الأمر يتعلق باستخدام أنظمة ذات مرحلة أولى قابلة لإعادة الاستخدام ومركبة فضائية وخطوات مستهلكة للهبوط على سطح القمر. مع وضع ذلك في الاعتبار ، تشير الوثيقة إلى أن وحدات الهبوط ونظام التزود بالوقود سيكلفان الوكالة 8 مليارات دولار. ستسمح هذه التكاليف بسلسلة من المهام التجريبية غير المأهولة ، بالإضافة إلى خمس عمليات هبوط مأهولة إلى القمر الصناعي. سيتعين إنفاق 12 مليار دولار إضافية على إطلاق SLS ومركبة Orion الفضائية بالإضافة إلى مهام أخرى لتوصيل وحدات الهبوط والوقود والشحنات الأخرى إلى القمر الصناعي. يشار إلى أن الأرقام المعلنة لا تشمل تكلفة تطوير SLS و Orion نفسها ومحطة Gateway.

بالإضافة إلى ذلك ، تقرير خبراء STPIوفقا لتقديراتهم ، فإن تكلفة أول هبوط على سطح القمر سيكلف ناسا حوالي 2.44 مليار دولار. هذه الأموال ستذهب إلى كل من إطلاق نفسها وتطوير المعدات اللازمة لذلك. ستكون هناك حاجة إلى مزيد من المليارات لبناء وحدات الهبوط.

يمكنك مناقشة المقال في Telegram-chat.