همکاری استراتژیک میان ناسا و شرکت راکت‌لب (Rocket Lab) در حال راه‌اندازی یک مأموریت دو مرحله‌ایِ پیشگامی است. گام اول، انتقال ۵۵ ساعته تجهیزات از کالیفرنیا به پایگاه پرتاب کیپ‌کناورال در فلرودا و گام دوم، یک سفر ۱۱ ماهه به سمت سیاره سرخ. هدف نهایی؟ اجرای مأموریت مریخی با بودجه ۵۵ میلیون دلاری؛ رقمی که تنها یک دهم هزینه‌های متداول پیشین را پوشش می‌دهد.

این طرح با نام‌کد ESCAPADE (شتاب فرار، پلاسما و کاوشگران دینامیک) شناخته می‌شود. آزمایشگاه علوم فضا (SSL) دانشگاه کالیفرنیا برکلی وظیفه ساخت بار علمی را بر عهده دارد تا بادهای خورشیدی و لایه اتمسفری مریخ را پایش کند. اما بستر فضاپیما، سیستم دفع و ناوبری – که موتور حرکت و حمل بار در فضا است – دست‌آورد مهندسان راکت‌لب است.

🔗 بیشتر بخوانید: شبکه Find My Device گوگل سرانجام اغاز هفته آینده راه‌اندازی خواهد شد_دوپلر

هرچند راکت‌لب با راکت الکترون (دومین راکت پرکاربرد جهان بعد از فالکون ۹ اسپیس‌ایکس) شهرت دارد، اما پیش‌بینی‌ها حاکی از آن است که ESCAPADE در پاییز یا زمستان الجاری با راکت قدرتمند نیو گلن (New Glenn) بلو اوریجین به فضا فرستاده شود. نکته کلیدی این است که منبع اصلی درآمد این شرکت، ساخت و فروش بسترهای فضاپیما و زیرسیستم‌های آن است، نه خدمات پرتاب. پیش از این در سال ۲۰۲۲، راکت‌لب فضاپیمای مأموریت CAPSTONE را ساخت که پس از مسیر پنج ماهه، با موفقیت در مدار ماه مستقر گردید.

سفر به مریخ نه تنها زمان‌برتر است، بلکه تاریخچه‌اً هزینه‌های کلانی را می‌طلبد. دو مأموریت مشهور پیشین، MRO در ۲۰۰۵ و MAVEN در ۲۰۱۳، هر کدام بیش از ۵۰۰ میلیون دلار از بودجه ناسا را به خود اختصاص داده بودند.

🔗 بیشتر بخوانید: NFT چیست و چطور ارزش‌گذاری می‌شود؟

انقلاب در کاهش هزینه‌های کاوش سیاره‌ای

در سال ۲۰۱۹، ناسا برنامه SIMPLEx (مأموریت‌های نوآورانه کوچک برای کاوش سیاره‌ای) را راه‌اندازی کرد تا پارادایم هزینه را بشکند. به جای تخصیص ۵۵۰ میلیون دلاری برای هر پروژه، سقف بودجه به ۵۵ میلیون دلار (به جز هزینه پرتاب) کاهش یافت.

ESCAPADE از میان سه طرح برگزیده شده در این برنامه است. این بودجه در درجه اول به محقق اصلی پروژه، یعنی SSL، تخصیص یافت که برای ساخت دو فضاپیما با راکت‌لب قراردادی منعقد کرد.

این دو کاوشگر با نام‌های «آبی» و «طلایی» بر پایه بستر کاوشگر فلیگ‌پروووِن (Flight-proven) راکت‌لب – همان پلتفرم CAPSTONE – طراحی شده‌اند، اما با قابلیت تغییر مسیر (Delta-V) بی‌سابقه. بزرگ‌ترین چالش مهندسی، ایجاد فضاپیمایی بود که بتواند مسیر طولانی زمین تا مریخ را بپیماید. راه‌حل؟ اختصاص ۷۰ درصد khối فضاپیما به سوخت، تا امکان فراهم آوردن ۳ کیلومتر بر ثانیه تغییر سرعت (Delta-V) برای یک ماهواره با این ابعاد مهیا شود.

معضل دیگر نااطمینانی از راکت پرتاب‌کننده بود. تا فوریه ۲۰۲۳، مشخص نبود فضاپیماها با کدام راکت پرتاب می‌شوند؛ بنابراین پارامترهای «قیود محرک» (Driving Constraints) برای طراحی در دسترس نبودند. مهندسان راکت‌لب با تفکر معکوس، فضاپیما را نه بر اساس «ظرفیت ارتقای راکت»، بلکه بر اساس «حداکثر khối قابل درج در مدار مریخ» توسط سیستم دفع خود طراحی کردند.

این رویکرد منجر به معماری نوین «ساندویچ تانک» شد: دو عرشه ساختاری، تانک‌های سوخت مرکزی را در آغوش گرفته‌اند. این باعث شد وزن ساختاری از رایج ۲۰ تا ۲۲ درصد در ماهواره‌های معمول، به رقم بی‌نظیر ۱۲ درصد از کل khối فضاپیما برسد. کاهش وزن ساختاری، زنجیره‌ای از بهینه‌سازی‌ها را به دنبال داشت: کاهش سوخت مورد نیاز، کوچک‌تر شدن تانک‌ها، ابعاد کم‌تر پنل‌های خورشیدی و در نتیجه هزینه و ریسک کمتر.

فضاپیماها پس از ۱۱ ماه به مریخ می‌رسند، اما در آن مقطع خورشید بین زمین و مریخ قرار دارد و برقراری ارتباط مسدود خواهد بود. تیم کنترل مأموریت سه ماه صبر می‌کند، سپس عملیات قرارگیری در مدار را آغاز می‌کند. پس از آن، ESCAPADE برای یک سال کامل مریخی (۱۱ ماه زمینی) به جمع‌آوری و ارسال داده‌های علمی به زمین می‌پردازد.