توسط آدریان ویللاس
چند روز پیش از اینکه فرودگر ماهی ژاپنی Hakuto‑R به ماه برخورد کند، دوربین آن عکسی شگفتانگیز از زمین گرفت. در این تصویر، سنگمرمر آبی و زیبایمان در هنگام یک خورشیدگرفتگی کامل، بالای افق خاکستری ماه ظاهر شده است؛ زمانی که ماه بهطور کامل نور خورشید را برای بخشهایی از سیاره میپوشاند.
Hakuto‑R یک فرودگر کوچک رباتیک ماهی است که برای فرود بر سطح ماه ساخته شده است. در آن لحظه، حدود ۶۰ مایل (تقریباً ۹۶ کیلومتر) بالای سطح میچرخید و توسط شرکت مستقر در توکیو به نام Ispace کنترل میشد.
عکس زمین توسط Hakuto‑R
دوربین Hakuto‑R به سمت زمین نگاه کرد و سیاره ما را که دقیقاً بالای افق منحنی ماه قرار گرفته بود، ضبط کرد.
در این تصویر، سایه ماه بهصورت لکهای تاریک بر فراز استرالیا دیده میشود؛ عکسی که بهطور گسترده به اشتراک گذاشته شده و مسیری را نشان میدهد که در آن خورشیدگرفتگی روز را بهطور موقت به غروب تبدیل میکرد.
رهبری مأموریت توسط کارآفرین ژاپنی تاکهی هاکامادا، بنیانگذار و مدیرعامل Ispace، بر عهده گرفته شد.
تیم او میخواست نشان دهد که یک شرکت خصوصی میتواند سختافزار و دادهها را به ماه منتقل کند و مسیر تازهای برای حملونقل تجاری منظم بین زمین و همسایهاش ایجاد نماید.
نحوه تلاش Hakuto‑R برای فرود
Hakuto‑R از سطح زمین با موشک SpaceX Falcon 9 پرتاب شد و مسیر حلقهای در فضای بینزمین و ماه — منطقهای بین زمین و ماه — را دنبال کرد.
این مسیر با انرژی پایین، هرچند چندین ماه زمان برای رسیدن به مدار ماه و تست سامانههای آن صرف شد، اما مقدار سوخت مصرفی را بهطور قابلتوجهی کاهش داد.
پس از ورود به مدار، فرودگر تمرینهای احتراقهای کاهش سرعت را انجام داد و سپس هدف خود را برای فرود در نزدیکی گودال اطلس در سمت شمال‑شرقی صفحه نزدیک ماه تنظیم کرد.
در طول نزول نهایی در اواخر آوریل ۲۰۲۳، کنترلکنندگان در توکیو دادههای تلماتیک زنده را که سرعت، جهتگیری و وضعیت سیستمها را نشان میداد، زیر نظر داشتند تا اینکه ناگهان ارتباط قطع شد.
طبق گزارشهای بعدی، یک نقص نرمافزاری در حسگر باعث شد فرودگر پس از عبور از یک پرتگاه بزرگ ماه، ارتفاع خود را بیشتر از واقعیت درک کند.
در حالی که کامپیوتر آن منتظر برقراری تماس زمینی بود که هرگز بهدست نیامد، Hakuto‑R به سوزاندن آخرین سوخت خود ادامه داد تا مخازن خالی شد و چند مایل نهایی به سطح افتاد.
چرا فرودهای نرم اینقدر دشوارند
فرود ایمن بر ماه بهنظر ساده میآید، اما فیزیک هر حرکت فضاپیما را بهچالش میکشد. یک فرود نرم و موفق به احتراقهای دقیق زمانبندیشده موتور در جهانی که هوایی برای کاهش سرعت سقوط ندارد، نیاز دارد.
برنامهریزان ناسا این چالشها را در یک سند سفید جدید درباره مأموریتهای آینده آرتمیس تشریح میکنند و بر اهمیت حسگرهای دقیق ارتفاع، شناسایی خطرات، و تصحیحات خودکار مسیر در نزدیکی سطح تأکید دارند.
اگر هر یک از این بخشها دچار نقص شود، فرودگر ممکن است با سرعت بیش از حد بهسطح برسد، با زاویه نادرست فرود یابد یا به مانعی پنهان برخورد کند که باعث واژگونی یا شکستن پایههای آن شود.
یک مطالعهٔ اخیر درباره فرودگرهای رباتیک ماه نشان داد که پایههای ناپایدار، رنجسنجهای لیزری معیوب، و اشکالات نرمافزاری بهطور مکرر در گزارشهای شکست مأموریت ظاهر میشوند.
پژوهشگران استنتاج کردند که تکنیکهای فرود بر ماه هنوز در حال تکاملاند و آزمون دقیق تجهیزات فرودی، حسگرها و نرمافزارهای کنترل برای حفظ نرخ بالای موفقیت امری اساسی است.
خورشیدگرفتگیها و عکسی از زمین توسط Hakuto‑R
علاوه بر جنبهٔ دراماتیک، تصویر خورشیدگرفتگی Hakuto‑R از نظر علمی مفید است، زیرا سایهٔ ماه را بر روی زمین از خارج جو ما ثبت میکند.
دانشمندان میتوانند شکل و موقعیت این مسیر تاریک را با پیشبینیهای مدلهای خورشیدگرفتگی مقایسه کنند تا دقت شبیهسازیهای خود را بسنجند.
تصاویر اینچنین همچنین زمین را بهعنوان یک جهان واحد، شکننده، با سامانههای آبوهوای در حال چرخش و یخپوشهای قطبی روشن نمایش میدهند.
از فاصلهٔ ماه، پوستهٔ نازک آبیرنگ جو و تضاد بین خشکی و اقیانوس بهوضوح دیده میشود و به پژوهشگران امکان میدهد تا بررسی کنند نور چگونه از کل سیارهمان بازتاب میشود.
مناظری مشابه از دیگر مأموریتها، مانند صعود مشهور Earthrise در آپولو ۸ و چندین کاوشگر عمیق فضا، به کالیبرهکردن ابزارهایی که بهدنبال سیارات مشابه زمین در اطراف ستارگان دوردست هستند، کمک میکنند.
با افزودن هندسهٔ نادر خورشیدگرفتگی از مدار ماه، تصویر Hakuto‑R به دانشمندان نقطه دادهی دیگری برای درک چگونگی ظاهر شدن یک سیارهٔ حیاتدار هنگام گذر کوتاهمدت بهسایه میدهد.
آینده مأموریتهای ماهی
با وجود سقوط، ispace برنامه زمانبندی مأموریتهای بعدی خود را حفظ کرده است که هدفشان حمل روباتها و بستههای علمی به ماه برای مشتریان، شامل سازمانهای دولتی و شرکتهای خصوصی میباشد.
هر تلاش، تجربهای در زمینهٔ ناوبری، الگوریتمهای فرود و عملیات سطحی بهدست میآورد؛ دانشی که در آینده برای پروازهای تجاری باری و حمایت از مأموریتهای فضانوردی بهکار میرود.
درسهای بهدستآمده از Hakuto‑R نیز به پیشبرد گستردهتر اکتشاف ماهی کمک میکنند، بهطوریکه برنامههای فضایی ملی و شرکتهای خصوصی اکنون خطرات و دادهها را بهاشتراک میگذارند تا برای فعالیتهای مستمر در اطراف ماه آمادگی یابند.
—–