چین در حال آماده شدن برای یک گام بزرگ در تلاش بلندپروازانه خود برای ایجاد اولین پایگاه دائمی در ماه با آزمایش فضایی است که برای آزمایش امکان ساخت آجر از خاک ماه طراحی شده است. روز جمعه، 15 نوامبر، یک موشک باری نمونه های آجری را به ایستگاه فضایی تیانگونگ می رساند، که بخشی جدایی ناپذیر از ماموریت پکن برای فرود انسان بر روی ماه تا سال 2030 و تکمیل پایگاه دائمی ماه تا سال 2035 است.
این آزمایش که به همان اندازه علمی و نمادین است، بر قصد چین برای تقویت موقعیت رهبری خود در رقابت فضایی رو به رشد تاکید می کند.
ساختن پایگاه روی ماه پر از مشکلات است. فقدان جوی قابل تنفس، دمای شدید، قرار گرفتن در معرض تشعشعات کیهانی و زلزله های مکرر ماه، سطح ماه را به محیطی نامناسب تبدیل کرده است. هر سازه ای باید در برابر نوسانات دمایی 180 درجه سانتیگراد تا 190- درجه سانتیگراد، تشعشعات بی رحم کیهانی و بمباران میکروشهاب سنگ مقاومت کند.
علاوه بر این، حمل و نقل مصالح ساختمانی از زمین نه تنها بسیار گران است، بلکه از نظر لجستیکی نیز دشوار است. به گفته دانشمندان چینی، یک راه حل عملی می تواند استفاده از منابع ماه برای تولید مصالح ساختمانی در محل باشد.
محققان دانشگاه علم و فناوری Huazhong در ووهان نمونه اولیه آجری ساخته اند که خواص خاک ماه را تقلید می کند. این آجرهای آزمایشی که از بازالت و دیگر مواد زمینی ایجاد شده‌اند، برای شبیه‌سازی ترکیب سنگ‌لیت – خاک ریز گرد و غباری که سطح ماه را می‌پوشاند، طراحی شده‌اند.
نمونه های اولیه آجر به طور منحصر به فردی به هم مرتبط هستند و نیاز به کلاسورهای سنتی را از بین می برند. به گفته ژو چنگ، پروفسور سرپرست این پروژه، آجرها سه برابر قوی تر از آجرهای خاکی معمولی هستند که برای دوام در شرایط قمری مهم است.
ژو روش شناسی این آزمایش را توضیح داد: “ما این آجرها را در معرض شرایط فضایی قرار می دهیم و استحکام و عملکرد آنها را در شرایط شدید نظارت می کنیم.” این آزمایش سه سال طول می کشد و نمونه ها به طور دوره ای برای تجزیه و تحلیل دقیق به زمین بازگردانده می شوند.
توسعه نمونه اولیه آجر بر اساس ماموریت نمادین Chang'e-5 چین بود که نمونه‌های خاک ماه را در سال 2020 بازگرداند. این ماموریت اولین ماموریت جمع آوری نمونه های ماه در بیش از 40 سال بود که اطلاعات ارزشمندی در مورد خواص فیزیکی و شیمیایی سنگ سنگی ارائه کرد.
با استفاده از این داده ها، تیم ژو آجری ساختند که از نظر تئوری می تواند مستقیماً از خاک ماه ساخته شود. این رویکرد با هدف گسترده‌تر استفاده از منابع درجا (ISRU)، که هدف آن به حداقل رساندن وابستگی به منابع زمین است، هماهنگ است.
تکمیل تلاش برای تولید آجر، توسعه ربات چاپ سه بعدی به نام عنکبوت ماه است. این ربات برای ساختن سازه ها در ماه با چیدن آجرها به شکل مخروطی و سایر اشکال پایدار طراحی شده است. استفاده از فناوری پرینت سه بعدی امکان روش‌های ساخت و ساز کارآمد و انعطاف‌پذیر را فراهم می‌کند که یک ویژگی حیاتی برای سازگاری با زمین غیرقابل پیش‌بینی ماه است.
ژو با تاکید بر مقرون به صرفه بودن و مزایای لجستیکی این استراتژی گفت: در آینده قصد داریم به طور مستقیم از خاک ماه آجر بسازیم.
تلاش های چین برای ساخت پایگاه در ماه به صورت جداگانه انجام نمی شود. ایستگاه تحقیقاتی بین المللی قمری (ILRS)، پروژه مشترک چین و روسیه، از سوی ده ها کشور از جمله تایلند، ونزوئلا و سنگال حمایت شده است. حدود 40 سازمان بین المللی نیز شریک این طرح شده اند.
جاکو ون لون، اخترفیزیکدان دانشگاه کیل در بریتانیا، این رویکرد را ستایش کرد: “آزمایش ها شانس موفقیت خوبی دارند و نتایج راه را برای ساخت پایگاه های قمری هموار می کند.”
تلاش چین برای ایجاد پایگاهی در ماه بخشی از رقابت گسترده‌تر بین کشورها برای تسلط بر اکتشافات ماه و فراتر از آن است. ایالات متحده به عنوان بخشی از برنامه آرتمیس خود قصد دارد تا سال 2026 انسان ها را به ماه بازگرداند و ایستگاه قمری خود را تأسیس کند. با این حال، آرتمیس با تأخیرهای متعددی مواجه شده است و این سؤالات را در مورد اینکه آیا ایالات متحده می‌تواند با پیشرفت سریع چین همگام شود یا خیر، ایجاد کرده است.
در همین حال، آژانس فضایی اروپا (ESA) امکان ساخت سازه های قمری با استفاده از آجرهای چاپ سه بعدی الهام گرفته از لگو را بررسی کرده است. این رویکرد مدولار، انواع استراتژی‌هایی را که در سرتاسر جهان برای رسیدگی به چالش‌های ساخت ماه استفاده می‌شود، برجسته می‌کند.
مسابقه ساخت پایگاه قمری فقط غرور ملی نیست. ایجاد حضور دائمی در ماه می تواند مزایای علمی و اقتصادی قابل توجهی از استخراج منابع کمیاب مانند هلیوم-3 گرفته تا استفاده از آن به عنوان سکوی پرتاب برای پروازهای اعماق فضا را به همراه داشته باشد.
آزمایش چین با آجرهای ماه گامی اساسی برای تحقق این جاه طلبی ها است. در صورت موفقیت، این فناوری می تواند هزینه ها و پیچیدگی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و سکونت پایدار در ماه را به واقعیت تبدیل کند.
از آنجایی که نمونه‌های آجر برای آزمایش به تیانجین فرستاده می‌شوند، جهان از نزدیک تماشا خواهد کرد. آزمایش سه ساله قرار گرفتن در معرض یک نقطه عطف مهم در نقشه راه ILRS است. اگر آجرها در شرایط فضایی بادوام باشند، امکان ساخت یک پایگاه ماه با استفاده از منابع محلی را تأیید می کند و راه را برای یک انسان دائمی در ماه هموار می کند.
در حالی که چالش‌ها، از موانع فنی گرفته تا رقابت بین‌المللی، همچنان وجود دارد، عزم و رویکرد نوآورانه چین آن را به عنوان یک رهبر در مسابقه فضایی جدید قرار می‌دهد. همانطور که ژو چن به درستی بیان کرد، “این یک چیز بدیهی است که باید امتحان کرد” و می تواند رابطه بشریت با نزدیکترین همسایه آسمانی ما را دوباره تعریف کند.
جاه طلبی های قمری چین گواهی بر قدرت دگرگون کننده علم و نوآوری است. با ماه به عنوان مرز بعدی، مسابقه برای ایجاد پایگاه در آنجا نه تنها یک چالش تکنولوژیکی است، بلکه فرصتی برای نگاه اجمالی به آینده اکتشاف و همکاری انسان در فضا است.