مأموریت آرتمیس ۲

مأموریت آرتمیس ۲ رکورد زد، اما سیستم توالت ناسا نه!

آرتمیس ۲ گام بلندی در مسیر بازگشت انسان به ماه برداشت و عملکرد کلی مأموریت موفق ارزیابی شد. با این وجود، نقص در سیستم توالت یکی از معدود چالش‌های غیرمنتظره این پرواز تاریخی بود.

مأموریت آرتمیس ۲ ناسا بامداد ۱۳ فروردین آغاز شد و پس از 10 روز پرواز با فرودی دقیق و موفق به پایان رسید. این دستاورد نه‌تنها نماد بازگشت انسان به مدار قمری پس از نیم‌قرن بود، بلکه نمایانگر توان فنی خارق‌العاده و همکاری دقیق تیم‌های زمینی و فضایی ناسا به‌شمار می‌آمد.

خدمه در این مسیر، تجربیات تازه‌ای از مشاهده زمین از منظر قمری و آزمایش‌های حیاتی در زمینه زیست‌پشتیبانی، ارتباط و کنترل را پشت سر گذاشتند. با این‌حال، مأموریت بی‌نقص نبود و در میانه‌ این سفر تاریخی، مشکل گرفتگی در سیستم توالت فضاپیما رخ داد که مانع استفاده فضانوردان از نخستین توالت مجهز طراحی‌شده برای مأموریت‌های قمری شد و نشان داد که حتی در اوج فناوری فضایی، چالش‌های انسانی هنوز پابرجاست.

فهرست مطالب

نقش سامانه UWMS در موفقیت مأموریت آرتمیس ۲

سامانه‌ دفع پسماند فضاپیمای اوراین در مأموریت آرتمیس ۲ که با نام رسمی «سیستم فراگیر مدیریت پسماند» (UWMS) شناخته می‌شود، تازه‌ترین و پیشرفته‌ترین توالت فضایی طراحی‌شده توسط ناسا به شمار می‌آید. این سیستم، نسخه‌ای ارتقایافته از مدلی است که پیش‌تر به صورت آزمایشی در ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) مورد استفاده قرار گرفت، اما طراحی آن در اوراین با هدف پشتیبانی از مأموریت‌های بلندمدت مانند سفر به ماه و نهایتاً مریخ تکامل یافته است.

در مأموریت آرتمیس ۲ که نخستین پرواز سرنشین‌دار فضاپیمای اوراین محسوب می‌شود، فضانوردان برای اولین‌بار به شکل واقعی از این توالت در فضا استفاده کردند. فرمانده مأموریت، رید وایزمن، بلافاصله پس از بازگشت به زمین، عملکرد آن را فوق‌العاده و به طرز شگفت‌انگیزی راحت توصیف کرد و تأکید نمود که مهندسان ناسا موفق شده‌اند یکی از سخت‌ترین چالش‌های زندگی در فضا را به‌شکلی قابل‌تحمل و کارآمد حل کنند؛ موضوعی که در ظاهر ساده است، اما در واقع زیرساخت حیاتی سلامت و بهره‌وری فضانوردان را شکل می‌دهد.

بیشتر بخوانید

توالت در عصر مأموریت‌های آپولو

در دوران مأموریت‌های آپولو، وضع کاملاً متفاوت بود. فضاپیماهای آن دوره هیچ توالت طراحی‌شده‌ای نداشتند و فضانوردان مجبور بودند از کیسه‌های پلاستیکی یک‌بار مصرف برای دفع مدفوع و قیف‌های کوچک برای تخلیه‌ ادرار استفاده کنند. فرآیند جدا کردن و بستن این کیسه‌ها در شرایط بی‌وزنی، کاری ناخوشایند و در مواردی خطرناک بود.

در مأموریت‌هایی مانند آپولو ۱۰ و آپولو ۸، گزارش‌هایی از شناور شدن ذرات مدفوع در محیط کابین ثبت شده که نه‌تنها فضای روانی خدمه را آشفته کرده بود بلکه خطر آلودگی زیستی ایجاد می‌کرد. به همین دلیل، فضانوردان مجبور بودند پس از هر بار استفاده مواد میکروب‌کش را به صورت دستی داخل کیسه‌ها اضافه کرده و آنها را ورز دهند تا از رشد باکتری‌ها جلوگیری شود.

این تجربه‌ها باعث شد ناسا به این درک برسد که برای مأموریت‌های آینده، مسئله‌ دفع پسماند باید با همان جدیتی بررسی شود که سیستم‌های ناوبری یا پشتیبانی سوخت بررسی می‌شوند.

پیدایش و طراحی سامانه UWMS

در پاسخ به همین نیاز، شرکت Collins Aerospace در سال ۲۰۱۵ قراردادی چندمیلیون‌دلاری با ناسا امضا کرد تا توالتی سبک‌وزن، مقاوم و قابل‌استفاده در فضاپیماهای نسل آینده بسازد. محصول نهایی، یعنی UWMS بدنه‌ای دارد که به‌طور کامل از تیتانیوم ساخته شده و با فناوری چاپ سه‌بعدی شکل گرفته است تا ضمن کاهش وزن، در برابر فشارهای شدید و تغییرات دمایی فضای آزاد مقاوم بماند.

این سامانه قادر است ادرار و مدفوع را به‌صورت هم‌زمان جمع‌آوری کند و مجهز به دستگاهی برای مکش فعال است که به کمک جریان هوا محتویات را از بدن فضانورد می‌کشد تا در نبود جاذبه، مایع یا جامد در کابین شناور نشوند. طراحی آن به‌گونه‌ای است که می‌تواند در انواع وسایل نقلیه فضایی از جمله ISS، فضاپیمای اوراین و حتی فضاپیماهای بین‌سیاره‌ای آینده استفاده شود. در این نسخه، برای نخستین بار امکان حفظ حریم خصوصی نیز فراهم شده و توالت دارای در و محفظه‌ی جداگانه است.

همچنین بخوانید

مشکل گرفتگی لوله تخلیه در مأموریت آرتمیس ۲

با وجود تمام پیشرفت‌ها، در اواسط سفر ۱۰ روزه‌ آرتمیس ۲، لوله‌ تخلیه‌ ادرار دچار گرفتگی شد. تیم مأموریت ابتدا تصور کرد علت آن اختلال مکانیکی است، اما بررسی‌های اولیه نشان داد مشکل از انجماد در لوله یا تجمع رسوبات ناشی از افزودنی‌های شیمیایی به مایع بوده است.

محیط بیرون از کابین اوراین دارای دمایی بسیار ناپایدار است؛ بخشی از لوله که برای تخلیه‌ مایع به بیرون امتداد دارد، ممکن است در معرض دمایی کمتر از منفی صد درجه‌ی سانتی‌گراد قرار گیرد و همین باعث یخ‌زدگی بخشی از ادرار شود.

از سوی دیگر، ترکیباتی که برای جلوگیری از بو یا رشد میکروبی به این مایعات اضافه می‌شوند، در دماهای پایین می‌توانند رسوب کنند. ناسا همچنان در حال تحقیق درباره‌ منشاء دقیق این نقص است و پیش‌بینی می‌شود در مدل‌های بعدی، تجهیزاتی مانند گرم‌کن‌های موضعی یا تنظیم‌کننده‌ جریان هوا در مسیر تخلیه اضافه شود.

رفتار سیالات در ریزگرانش فضا

ذکر این نکته ضروری است که در فضا، رفتار سیالات کاملاً متفاوت از زمین است؛ زیرا در نبود گرانش، مایعات نه به سمت پایین حرکت می‌کنند و نه به‌راحتی از لوله‌ها عبور می‌نمایند. عواملی چون کشش سطحی، ارتعاشات ناشی از حرکت فضاپیما، زاویه‌ ورود مایع و تشکیل حباب‌های هوا همگی بر نحوه‌ جریان تأثیر می‌گذارند.

اگر در جایی از مسیر، حبابی گیر کند، همان بخش ممکن است جریان را مسدود کند و گرفتگی رخ دهد. شبیه‌سازی این رفتار در زمین تقریباً غیرممکن است، چون در آزمایشگاه هرچند دستگاه‌های بی‌وزنی کوتاه‌مدت وجود دارند، اما رفتار حقیقی مایع در محیط ریزگرانش چندروزه یا طولانی، پیچیدگی‌هایی دارد که تنها در فضا آشکار می‌شود. این واقعیت باعث شده ناسا پس از هر مأموریت، داده‌های دقیق جریان و فشار داخلی توالت را جمع‌آوری و با مدل‌های شبیه‌سازی‌شده مقایسه کند تا بتواند در مأموریت‌های بعدی تطبیق‌های بهتری اعمال کند.

تفاوت عملکرد توالت اوراین با توالت ایستگاه فضایی بین‌المللی بسیار قابل‌توجه است. در ایستگاه فضایی، پسماندهای مایع جمع‌آوری و تصفیه می‌شوند تا دوباره به آب آشامیدنی قابل‌مصرف تبدیل شوند. اما در مأموریت‌های ماه‌پایه، این فرایند از نظر انرژی و ایمنی توجیه ندارد، بنابراین سامانه‌ اوراین مایعات ادرار را به بیرون از فضاپیما تخلیه می‌کند.

در نتیجه این اقدام قطرات ریز ادرار در خلأ یخ می‌زنند و همچون غبار نقره‌ای در فضای تاریک اطراف ماه پخش می‌شوند. وایزمن بعدها در مصاحبه‌ای با شوخی گفت «تماشای ادرار که در نور خورشید به ذرات براق تبدیل می‌شود، تجربه‌ای جالب و کمی شاعرانه بود».

بیشتر بخوانید

نتیجه‌گیری و ارزیابی مأموریت آرتمیس ۲

با وجود گرفتگی موقت لوله، مأموریت آرتمیس ۲ از دیدگاه فنی و علمی یک موفقیت تمام‌عیار بود. همه‌ سیستم‌های اصلی فضاپیما از جمله حفظ فشار کابین، ارتباطات، ردیابی، پیشرانه و پشتیبانی حیات بدون هیچ نقصی کار کردند. تنها یادداشت منفی گزارش مأموریت مربوط به تخلیه‌ ادرار بود. ناسا از این مشکل به‌عنوان درس مهم مهندسی یاد می‌کند و امیدوار است با بهبودهای جزئی، نسخه‌ بعدی UWMS بدون هیچ ایرادی در مأموریت‌های آرتمیس ۳ و ۴ استفاده شود.

چنان‌که پابلو دی لئون، استاد مطالعات فضایی در دانشگاه داکوتا با لحنی شوخ‌طبعانه جمع‌بندی کرده است، اگر تنها مشکل مأموریتی که هزاران کیلومتر از زمین دور شد و انسان را تا مدار ماه برد، این باشد که فضاپیما در تخلیه‌ کامل ادرار کمی مشکل داشت، می‌توان گفت ناسا یک روز بسیار موفق و غرورآفرین را پشت سر گذاشته است.

از دید علمی نیز UWMS اکنون به‌عنوان نقطه‌ی اوج طراحی در حوزه‌ «زیست‌پشتیبانی فضایی» شناخته می‌شود؛ دستگاهی کوچک که با وجود ظاهر ساده‌ حاصل هزاران ساعت محاسبه، تست و اصلاح است و بخشی از آینده‌ی سفرهای انسانی در فضا را تشکیل می‌دهد.

6 دیدگاه
بازخورد درون خطی
مشاهده همه نظرات

زمین تخت میباشد و سفر به ماه دروغ است و انسان حتی از جو زمین هم رد نشده
در قرآن کریم هم فرموده است که برای شما فرشی بزرگ (به معنای زمین تخت) پهن کردیم

ما هم تو قطعی اینترنت رکورد زدیم
عوضش توالتمون آب داره هنوز

ارتمیس که دروغ هالیودی بود مثل دروغ رفتن به کره ی ماه پنجاه سال پیش توسط اپولو ولی برای باورپذیری یک دروغ بزرگ سعی میکنن یک حقیقت کوچک بر ضد اون دروغ بزرگ هم منتشر بکنن

داداش حالت خوبه تو دیگه چی میزنی آره پرتابش رو لایو پخش کردن دروغ هالیوودی هستش ، من نمیدونم شما چرا از پیشرفت بدتون میاد بابا به پیر به پیغمبر الان زمان باستان نیست الان عصر تکنولوژیه همین دروغ های هالیوودی دارن به دنیا حکم میکنند ماهم با همین چرندیات خودمون رو خوش کردیم ما حتی نمیتونیم یک شاتل فضایی هم درست کنیم چی میگی ؟؟؟

خیلی وقتها به این نتیجه میرسم تانوس درست میگفت ، نصف موجودات کره زمین اضافی هستن و فقط باعث اتلاف وقت و انرژی و منابع میشن…

دقیقا همینه. نصف بیشتر دانشمندان و مخترعین و مهندسین و نخبگان و سیاست مدارها اضافی هستن و هم خودشون و هم مردم را منحرف و تهی و بدبختن میکنن

6
0
در بحث شرکت کنیدx