در دهه 1960، آمریکا با فرود انسان بر ماه، به جهانیان نشان داد که این کار ممکن است. امروزه، دهه‌ها پس از آن ماموریت تاریخی، بشر دوباره به فکر سفر به دنیایی دیگر است. اما این بار مقصد فقط ماه نیست؛ هدف، قدم گذاشتن بر سیاره سرخ، مریخ است. برای تحقق این رویا، به نوآوری‌های چشمگیری در طراحی فضاپیماها، مواد اولیه و فناوری‌های نوین نیاز داریم. خوشبختانه، نسل جدیدی از مهندسان و دانشمندان با تمام قوا در حال پاسخگویی به این چالش‌ها هستند.

امروزه موشک‌ها بسیار قدرتمندتر، کارآمدتر و قابل‌اعتمادتر از موشک‌های استفاده شده در ماموریت‌های آپولو هستند. الکترونیک به کار رفته در کنترل فضاپیماها و حفظ جان فضانوردان به طور مداوم در حال تغییر و تحول است و حتی در تلفن‌های همراهی که روزانه استفاده می‌کنیم، فناوری‌هایی به کار رفته که الکترونیک آپولو را شرمنده می‌کنند. در واقع، تمام جنبه‌های سفر فضایی سرنشین‌دار به طور قابل توجهی پیشرفت کرده است. پس چرا با وجود این همه پیشرفت، هنوز انسان به مریخ نرفته است؟

دشواری‌های سفر به مریخ

ریشه پاسخ این سوال در مقیاس بسیار بزرگ و پیچیده سفر به مریخ نهفته است. چالش‌ها بسیار سرسخت هستند. برای مثال، تقریباً دو سوم ماموریت‌های مریخ با شکست یا حادثه مواجه شده‌اند. و این آمار فقط مربوط به ماموریت‌های رباتیک است! تصور کنید وقتی صحبت از اعزام انسان به سیاره سرخ به میان می‌آید، چقدر اهمیت موضوع بیشتر می‌شود!

به این فکر کنید که فضانوردان چه مسافتی را باید طی کنند. مریخ حدود 150 برابر دورتر از ماه است. شاید این رقم زیاد به نظر نرسد، اما به این فکر کنید که این به چه معنایی از نظر سوخت اضافی است. سوخت بیشتر به معنای وزن بیشتر است. وزن بیشتر به معنای کپسول‌ها و موشک‌های بزرگتر است. همین چالش‌ها به تنهایی، سفر به مریخ را در مقیاسی کاملاً متفاوت از "پرش" ساده به ماه (که حداکثر چند روز طول می‌کشد) قرار می‌دهد.

البته، اینها تنها چالش‌ها نیستند. ناسا طرح‌هایی برای فضاپیماهایی (مانند Orion و Nautilus) دارد که قادر به انجام این سفر هستند. سایر آژانس‌ها و شرکت‌ها، مانند SpaceX و دولت چین، نیز برنامه‌هایی برای سفر به مریخ دارند، اما حتی آنها نیز هنوز برای برداشتن این گام بزرگ آماده نیستند. با این حال، احتمالاً نوعی از این ماموریت انجام خواهد شد، شاید در خوشبینانه‌ترین حالت در عرض یک دهه آینده.

اما یک چالش دیگر نیز وجود دارد: زمان. از آنجایی که مریخ بسیار دور است و با سرعتی متفاوت از زمین به دور خورشید می‌چرخد، ناسا (یا هر کسی که انسان را به مریخ می‌فرستد) باید پرتاب‌ها را به سیاره سرخ با دقت بسیار بالایی زمان‌بندی کند. برنامه‌ریزان ماموریت باید منتظر بهترین "پنجره فرصت" بمانند، زمانی که سیارات در راستای مداری صحیح قرار دارند. این امر هم برای سفر رفت و هم برای سفر برگشت صادق است. پنجره برای یک پرتاب موفق فقط هر چند سال یک بار باز می‌شود، بنابراین زمان‌بندی بسیار مهم است. همچنین، رسیدن ایمن به مریخ زمان می‌برد. ماه‌ها یا احتمالاً تا یک سال برای سفر یک طرفه.

در حالی که ممکن است بتوان زمان سفر را با استفاده از فناوری‌های پیشرفته پیشرانش که در حال توسعه هستند، به یک یا دو ماه کاهش داد، فضانوردان پس از رسیدن به سطح سیاره سرخ باید منتظر بمانند تا زمین و مریخ دوباره به درستی در یک راستا قرار گیرند تا بتوانند به زمین بازگردند. این چقدر طول خواهد کشید؟ حداقل یک سال و نیم.

مقابله با مسئله زمان در سفر به مریخ

مقیاس زمانی طولانی سفر به و از مریخ مشکلات دیگری را نیز به همراه دارد. مسافران چگونه اکسیژن کافی به دست می‌آورند؟ آب چطور؟ و البته، غذا؟ و چگونه با این واقعیت کنار بیایند که در فضا سفر می‌کنند، جایی که بادهای خورشیدی پرانرژی، تشعشعات مضر را به اطراف فضاپیما می‌فرستند؟ و همچنین ریزشهاب‌ها، بقایای فضایی نیز وجود دارند که فضاپیما یا لباس فضانوردی را تهدید به سوراخ شدن می‌کنند.

راه حل این مشکلات پیچیده‌تر است، اما حل خواهند شد و این امر سفر به مریخ را امکان‌پذیر می‌کند. محافظت از فضانوردان در فضا به معنای ساخت فضاپیما از مواد مستحکم و محافظت از آن در برابر اشعه‌های مضر خورشید است.

مشکلات غذا و هوا باید از طریق راه‌های خلاقانه حل شوند. پرورش گیاهانی که هم غذا و هم اکسیژن تولید می‌کنند، شروع خوبی است. با این حال، این بدان معناست که اگر گیاهان از بین بروند، اوضاع به طرز وحشتناکی بد پیش خواهد رفت. همه اینها به شرطی است که فضای کافی برای رشد حجم سیارات مورد نیاز برای چنین ماجراجویی داشته باشید.

فضانوردان می‌توانند غذا، آب و اکسیژن را با خود ببرند، اما تامین کافی برای کل سفر وزن و اندازه فضاپیما را افزایش می‌دهد. یک راه حل احتمالی می‌تواند ارسال مواد مورد استفاده در مریخ به صورت پیش رو باشد، یعنی ارسال موشکی بدون سرنشین برای فرود بر مریخ و منتظر ماندن تا زمانی که انسان‌ها به آنجا برسند. این یک راه حل بسیار عملی است که چندین برنامه ریز ماموریت در حال بررسی آن هستند.

ناسا اطمینان دارد که می‌تواند بر این مشکلات غلبه کند، اما هنوز به آنجا نرسیده‌ایم. SpaceX می‌گوید در حال آماده شدن است. برنامه‌های سایر کشورها کمتر مشخص است، اما آنها نیز در مورد مریخ جدی هستند. با این حال، این برنامه‌ها هنوز بسیار نظری هستند. در طول دو دهه آینده، برنامه ریزان ماموریت امیدوارند شکاف بین تئوری و واقعیت را از بین ببرند. شاید آن زمان، بشریت بتواند فضانوردان را در ماموریت‌های طولانی مدت اکتشاف و استعمار نهایی به مریخ بفرستد.