چگونه ایستگاه فضایی بین‌المللی از مدار خارج و نابود خواهد شد؟

ناسا به‌تازگی جزئیاتی را در مورد برنامه خود برای خارج کردن ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) از مدار، پس از از کار انداختن آن در سال 2030 منتشر کرده است. در یک کنفرانس مطبوعاتی، ناسا توضیح داد که چگونه به کمک “فضاپیمای از مدار خارج کننده‌ی ایالات متحده (USDV)” که توسط اسپیس‌ایکس ساخته خواهد شد، قرار است این ماموریت را عملی کند.

ایستگاه فضایی بین المللی مسلماً یکی از بلندپروازانه‌ترین و مطمئناً پرهزینه‌ترین ساخته‌های مهندسی فضایی تا به امروز است. این ایستگاه در 24 سال فعالیت خود علاوه بر ارائه‌ی پیشرفت‌های علمی، جنجال‌هایی نیز برانگیخته است و کانون تنش‌های ژئوپلیتیکی (جغرافیای سیاسی) بوده است که در ابتدا قصد آرام کردن آن‌ها را داشت!

امروزه، 15 کشوری که در اداره این ایستگاه همکاری می‌کنند، با این مشکل مواجه هستند که در سال 2030 که قرار است سرویس‌دهی آن به پایان برسد، چه اتفاقی برای آن خواهد افتاد در حالیکه به دنبال راهی برای حفظ آن یا نجات آن برای ماموریت های دیگر می‌گردند. اما این یک حقیقت تلخ و غیر قابل انکار است، زیرا ایستگاه فضایی بین‌المللی با گذراندن 30 سال در این مدار، اکنون در شرایط بسیار بدی به سر می‌برد. همچنین بسیاری از اجزای آن فرسوده یا منسوخ شده و ساختارهای بیرونی آن به شدت از مقاومت‌در برابر شرایط حرارتی، پیچشی و کششی صدمه دیده‌اند. اگر اصلاً امکان بازسازی آن وجود داشته باشد، نیاز به یک مکان برای انجام این تعمیرات که البته در فضا یافت نمی‌شود، اجتناب‌ناپذیر است!

علاوه بر تمام این‌ها، ایستگاه فضایی بین المللی تقریباً برای سه دهه سکونت‌گاهی برای انسان‌ها در فضا بوده که بسیاری از ماژول‌های زیستی ایستگاه را کمی فرسوده کرده است.

مشخص است که این ایستگاه نمی تواند همان جایی که هست بماند. مدار آن در ارتفاع 250 مایلی (400 کیلومتری) بسیار ناپایدار و دائما در حال کم‌ارتفاع‌تر شدن است. البته نمی‌توان آن را به مداری بالاتر نیز برد، زیرا این امر به انرژی بسیار زیادی نیاز دارد که باید توسط یک سیستم رانشگر تامین می‌شود (که البته امکان ساخت آن وجود ندارد) و همچنین تردیدهایی وجود دارد که ساختار آن در طول این فرآیند سالم باقی بماند!

برنامه ناسا، یک ورود مجدد کنترل‌شده به جو زمین را ایجاد می‌کند که به آن اجازه می‌دهد در جو بسوزد و زباله‌های‌باقی مانده به منطقه‌ای دورافتاده و غیر مسکونی در اقیانوس آرام جنوبی سقوط کنند. از همان روزهای ابتدایی مخققان به این درک رسیده بودند ولی ایده اولیه این بود که با استفاده از سه فضاپیمای باری روسی به‌نام “پروگرس” این ماموریت انجام شود، اما روابط بین ایالات متحده و روسیه، به علاوه ملاحظات فنی، این گزینه را از روی میز حذف کرده است.

طرح جدید شامل استفاده از یک فضاپیمای اختصاصی به‌نام USDV از اسپیس ایکس برای خارج کردن از مدار است. خارج کردن ایستگاه فضایی بین‌المللی به آسانی کوبیدن پا بر روی ترمز نیست. مکانیک مداری معادلات بسیار پیچیده‌ای دارد و ایستگاه باید در یک مدار دایره ای با کمک یک سری پارامترها به دقت کنترل شود. این بدان معناست که هر وسیله‌ای که برای خروج از مدار استفاده می‌شود باید بسیار دقیق باشد.

از آنجایی که تنها چند سال تا زمان خروج از مدار باقی مانده است، ناسا و اسپیس ایکس قصد دارند از طرح‌ها، فناوری‌ها و اجزای موجود به‌جای گسترش یک طرح یا فناوری جدید از مراحل اولیه، استفاده کنند. زمان باقی‌مانده بسیار کوتاه است زیرا آژانس فضایی می‌خواهد USDV حداقل 18 ماه قبل از زمان ماموریت به ایستگاه فضایی بین‌المللی متصل شود.

USDV اساساً یک “کپسول دراگون” با یک ماژول است که شش برابر پیشرانه و تا چهار برابر بیشتر از نسخه استاندارد نیروی رانش دارد. برنامه از این قرار است که ایستگاه فضایی بین‌المللی اجازه خواهد داشت به‌طور طبیعی همانطور که گفتیم ارتفاع خود را  کاهش دهد و USDV در این حین به صورت دوره‌ای اصلاحاتی را بر این اساس برای حفظ آزمایشگاه مداری در مسیر مورد نظر ارائه می‌دهد. در هفته آخر عمر ایستگاه، USDV مجموعه‌ای از اجزا را خواهد سوزاند تا ایستگاه را برای ورود مجدد به جو زمین در مرحله نهایی قرار دهد.

سیاست ایالات متحده پس از از کار افتادن ایستگاه فضایی بین‌المللی این است که در نسل بعدی پایگاه‌های تجاری فضایی که اکنون توسط شرکت‌های مختلف توسعه می‌یابند، به خرید مکان و زمان در این ایستگاه‌ها روی بیاورند. اگر ارسال این پایگاه‌ها به تعویق بیفتند، USDV همچنین می‌تواند برای افزایش عمر ایستگاه فضایی بین‌المللی استفاده شود تا از عدم وجود ایستگاه فضایی در دهه آینده جلوگیری شود.

منبع: Newatlas