با افزایش مأموریت‌های ماه در افق، جلوگیری از شلوغی و برخوردها به چالشی رو به رشد تبدیل خواهد شد

نوشتهٔ برایان گانتر، ماریل بوروویتز

با این همه فعالیت، لازم است که به هماهنگی و ایمنی فکر کنیم.

یک کرهٔ خاکستری و غبارآلود در فضا

ماه هدف اصلی بسیاری از کشورها بوده است. (منبع تصویر: ناسا)

این مقاله ابتدا در وب‌سایت The Conversation منتشر شد. این نشریه مقاله را به بخش Expert Voices: Op‑Ed & Insights در سایت Space.com افزود.

علاقه‌مندی به ماه بالا است – در دو سال گذشته از ۱۲ تلاش برای ارسال مأموریت به ماه ثبت شد که نزدیک به نیمی از این مأموریت‌ها توسط شرکت‌های خصوصی انجام شد. با این همه فعالیت، مهم است که به هماهنگی و ایمنی فکر کنیم.

برای برخی این نگرانی ممکن است زودرس به نظر برسد. حدود ۱۰ تا ۲۰ مأموریت در چند سال آینده به سمت ماه در حال حرکت هستند – که این تعداد در مقایسه با هزاران ماهواره فعال در مدار زمین بسیار کم است. و ناحیهٔ اطراف ماه که به «فضای سیس‌لونی» معروف است، بسیار وسیع است. حوزهٔ مداری زمین معمولاً از نزدیک به سطح زمین تا مدار جئوستاتیک که در آن فضاپیمای دیده ثابت به‌نظر می‌رسد، در نظر گرفته می‌شود.

فضای سیس‌لونی از مدار جئوستاتیک تا ماه گسترش می‌یابد – ناحیه‌ای که حجم آن ۲،۰۰۰ برابر بزرگتر از ناحیهٔ مداری زمین است. این اختلاف اندازه به نظر می‌رسد نشان بدهد که شلوغی اطراف ماه به‌سرعت نگرانی مهمی نیست.

با این حال، مأموریت‌ها معمولاً از میان مجموعه‌ای محدود از مدارهای پایدار اطراف ماه انتخاب می‌کنند، بنابراین وسعت فضای سیس‌لونی ممکن است هنگام بررسی امکان برخورد میان مأموریت‌ها گمراه‌کننده باشد. همچنین، اکثر حسگرهای دولتی که فضاپیماها را ردیابی می‌کنند، به‌طور مستمر قادر به کشف و مانیتور کردن اشیائی که این‌چندان دور از زمین هستند، نیستند؛ بخشی از این مشکل به دلیل درخشندگی ماه است.

این عدم قطعیت، به‌همراه هزینهٔ بالای مأموریت‌های ماهی، باعث می‌شود اپراتورها تمایل بیشتری به جابه‌جایی فضاپیماهای خود برای جلوگیری از برخورد داشته باشند، حتی اگر احتمال برخورد بسیار کم باشد.

به‌عنوان تیمی میان‌رشته‌ای ترکیبی از تخصص در سیاست فضایی و دینامیک نجومی، ما به بررسی چگونگی مدیریت ترافیک در مدار ماه توسط شرکت‌ها و آژانس‌های فضایی بدون نیاز به مانورهای غیرضروری پرداخته‌ایم. پژوهش ما که در مارس ۲۰۲۵ در مجلهٔ Spacecraft and Rockets منتشر شده است، نشان می‌دهد که به‌دلیل محبوبیت برخی مدارها و عدم قطعیت دربارهٔ موقعیت هر فضاپیما، احتمال برخوردها به‌سرعت و به‌تازگی به یک مسأله مهم تبدیل می‌شود.

شبیه‌سازی‌های ما نشان می‌دهد که حتی با تنها ۵۰ ماهواره در مدار ماه، هر یک به‌طور متوسط باید چهار بار در سال مانور انجام دهند تا از یک برخورد احتمالی جلوگیری کنند – هزینه‌ای قابل‌توجه از نظر سوخت و همچنین ممکن است برنامهٔ مأموریت‌ها را مختل کند. اگر فعالیت‌ها همچنان افزایش یابد، مدار ماه به‌راحتی می‌تواند در یک دهه به این تعداد ماهواره برسد.

دو ماه در کنار هم با برچسب‌های رنگی که موقعیت‌های مختلف پایگاه‌های ماهی را نشان می‌دهند

با افزایش علاقه به ماه، شرکت‌ها و آژانس‌های فضایی باید برای جلوگیری از اختلالات هماهنگی کنند. این نقشه تمام فرودهای نرم موفق یا نیمه‌موفق روی ماه را نشان می‌دهد که هشت مورد از آن‌ها در دههٔ گذشته رخ داده‌اند. (منبع تصویر: EnzoTC/Wikimedia Commons، داده‌ها استخراج شده از https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/lunar_artifact_impacts.html و https://trek.nasa.gov/moon/)

مانور ماهواره‌ها

گزارش‌های کشورهای مختلف دربارهٔ عملیات فعلی‌شان در مدار ماه به نظر می‌رسد که یافتهٔ ما مبنی بر افزایش سریع تراکم اطراف ماه را تأیید می‌کند. در سال ۲۰۲۳، سازمان تحقیقات فضایی هند (ISRO) اعلام کرد که فضاپیمای چاندریان-۲ خود را سه بار در چهار سال مانور داده است، در حالی که در همان دوره تنها شش فضاپیما در مدار ماه بودند.

بهبود نظارت و هماهنگی بین آژانس‌های فضایی مختلف می‌تواند از تراکم جلوگیری کند و نیاز به جابه‌جایی مستمر فضاپیماها توسط کشورها را کاهش دهد.

راه‌حل‌های در حال پیشرفت

چندین برنامه تحقیقاتی در این حوزه در حال آزمایش هستند. آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی هوایی (AFRL) برنامه‌ای به نام Oracle را تأمین مالی می‌کند که در حال توسعهٔ چندین سیستم برای ارتقای توانایی ایالات متحده در نظارت بر فضای سیس‌لونی است.

ماهنگ اول Oracle قرار است در سال ۲۰۲۷ به پرتاب برسد. این ماهواره در یک نقطه لاگرانژ مستقر خواهد شد؛ نقطه‌ای بین زمین و ماه که نیروی جاذبهٔ هر دو جسم باعث می‌شود فضاپیما در موقعیتی ثابت بماند. از آنجا می‌تواند اشیائی در فضای سیس‌لونی را کشف کند که حسگرهای زمینی قادر به مشاهدهٔ آن‌ها نیستند.

AFRL: ماهواره Oracle - فضای سیس‌لونی - یوتیوب

AFRL: ماهواره Oracle – فضای سیس‌لونی – یوتیوب

بهبود نظارت تنها بخشی از راه‌حل است. نهادهایی که مأموریت‌های ماهی را ارسال می‌کنند، از جمله دولت‌ها و شرکت‌ها، باید موقعیت‌های مأموریت‌های عملیاتی خود را به‌اشتراک بگذارند و برای جلوگیری از برخوردهای پیش‌بینی‌شده هماهنگ شوند.

یک برنامهٔ ناسا که به ردیابی و ارزیابی ترافیک ماه اختصاص دارد، در تسهیل این تلاش نقش دارد. این برنامه اطلاعات هر اپراتور دربارهٔ موقعیت فعلی و برنامه‌ریزی شدهٔ فضاپیمای خود را مقایسه می‌کند تا نزدیک‌سازی‌های احتمالی را شناسایی کند. در آینده، این نوع هماهنگی می‌تواند ایمنی را بهبود بخشد، به‌خصوص زمانی که با مشاهدات حسگرها از سامانه‌هایی مانند Oracle ترکیب شود.

کشورها و شرکت‌های برنامه‌ریزی‌کننده مأموریت‌های ماهی می‌توانند پیش از پرتاب سامانه‌های خود، هماهنگی لازم را انجام دهند تا هیچ مأموریتی به‌صورت بیش از حد نزدیک عمل نکند.

معاهدهٔ فضای بیرونی، مجموعه‌ای از اصول پایه‌ای است که در اوایل عصر فضایی تدوین شد و ملزم می‌کند کشورها از تداخل مضر با فعالیت‌های سایر کشورها خودداری کنند، اما این معاهده راهکارهای اجرایی برای این امر را مشخص نمی‌کند.

کمیتهٔ سازمان ملل متحد برای استفاده مسالمت‌آمیز از فضای بیرونی (UNCOPUOS) در فوریهٔ ۲۰۲۵ تیمی تشکیل داد که امیدوار است این مسائل و سایر مسائلی که دربارهٔ هماهنگی در ماه بوجود می‌آیند را بررسی کند.

با افزایش تعداد مأموریت‌های دولتی و تجاری به ماه، و برنامهٔ ناسا برای مأموریت انسانی بعدی به ماه که برای اوایل سال ۲۰۲۶ برنامه‌ریزی شده است، کشورها باید برای محافظت از منافع مشترک همه در ماه، با یکدیگر همکاری کنند.