سیر نفوذ به فضا

سفینه‌های فضایی امروز انرژی محرکه‌ی مورد نیاز خود را از مخلوط اکسیژن و هیدروژن مایع تأمین می‌کنند، اما سفینه‌های فضایی فردا مجهز به سیستم‌های نیرویی خواهند بود که انرژی مورد نیاز خود را از خورشید، ذره‌های زیراتمی، و از این قبیل به دست خواهند آورد. ولی درحقیقت، سوخت اصلی سفینه‌های فضایی همانا کنجکاوی بشر و قدرت تصور و ابداع او است.
چهارصد سال پیش، یوهانس کپلر در انتظار زمانی بود که سفینه‌ها، بین ستاره‌ها به راحتی رفت و آمد کنند. بیش از یک سده‌ی پیش بود که پیشتازان علوم فضا، به طور جدی به این موضوع اندیشیدند که نوع بشر دیگر برای ابد روی زمین باقی نخواهد ماند، بلکه در جستجوی انرژی و فضای هرچه گسترده‌تر، راه خود را در ماورای اتمسفر زمین به تدریج خواهد گشود و اندک اندک بر همه‌ی فضای دورادور خورشید سلطه خواهد یافت.
اوایل قرن بیستم بود که اندیشه‌ی پرواز هواپیماهای غول‌پیکر با قابلیت حمل مسافران بی‌شمار بر فراز اقیانوس اطلس رؤیایی بیش نبود و افرادی که پرواز موشک در خلأ را مطرح می‌کردند مورد ریشخند دیگران قرار می‌گرفتند. حتی تا بیست سال قبل از فرود نخستین سفینه بر سطح کره‌ی ماه، در نشریه‌های آن زمان، مسائل موجود بر سر راه چنین سفر فضایی به اندازه‌ای بغرنج جلوه می‌کرد که احتمال به تحقق پیوستن آن را حتی تا دو هزار سال دیگر پیش‌بینی می‌کردند.
این بدبینی همواره وجود داشته است. اما همیشه مغزهایی بوده‌اند که با زدودن این بدبینی‌ها، علم و فن را با جهش‌های پی‌درپی به جلو برده‌اند؛ بعضی از طرق ساخت عملی سفینه‌های فضایی، و برخی نیز با دورنگری خیلی بیش‌تر و پرداختن به تخیلاتی ظاهراً دوردست. شاید بتوان گفت که آغاز عصر فضا به طور عملی در یک مزرعه واقع در ماساچوست در 16 مارس سال 1926 آغاز گردید. در آن روز، یک فیزیک‌دان به نام رابرت گودارت نخستین موشک با سوخت مایع دنیا را تا ارتفاع چهل و یک فوتی، با سرعتی برابر با شصت و چهار مایل در ساعت پرتاب کرد؛ پرتابی که تنها دو و نیم ثانیه به طول انجامید. البته او را نباید نخستین فردی دانست که در مورد موشک‌ها به طور جدی فکر کرد. پیش از او در سال 1883، کنستانتین تزیلکفسکی، اهل روسیه، به طریق ریاضی اثبات نمود که یک راکت می‌تواند از حوزه‌ی گرانش زمین بگریزد و در محدوده‌ی خلأ ماورای جو به پرواز درآید. وی بعدها پدر فعالیت‌های فضایی روسیه لقب گرفت. گودارت که از فعالیت‌های همتای روسی خود اطلاعی نداشت در سال 1907 مقاله‌ای راجع به موشک‌های با سوخت هسته‌ای منتشر نمود و در سال 1909 استفاده از سوخت هیدروژن و اکسیژن مایع را برای پرتاب موشک پیشنهاد کرد، یعنی ترکیب اصلی تشکیل دهنده‌ی سوخت موتورهای فضاپیمای شاتل در دهه‌های اخیر. در سال 1926، پس از پرتاب موشک گودارت و چند پرتاب دیگر در پی آن، همسایگان، او را دانشمند دیوانه نامیدند، زیرا او را عامل تهدید زندگی خود می‌دانستند، ولی چارلز لیندبرگ، که نخستین خلبانی بود که برفراز اقیانوس اطلس یکسره پرواز نمود، به اندیشه‌ی گودارت ایمان پیدا کرد و او را یاری نمود تا در سال 1930 فعالیت‌های خود را به منطقه‌ی دست نخورده‌ی نیومکزیکو انتقال دهد. طی پانزده سال بعد، وی موفقیت‌های بسیاری در این زمینه به دست آورد؛ نخستین موشک با شتاب فراصوت را ساخت و نیز نخستین موشک با کنترل هدایت حرکتی را ساخت، و هم‌چنین طرح‌های ابداعی برای موشک‌های چند طبقه ارائه داد. در همان زمان، هرمان اوبرت هم در آلمان مشغول فعالیت‌های مشابهی بود.
آرزوی سفر به کره‌های دیگر و از جمله کره‌ی ماه، اندیشه‌ی جدیدی در تاریخ زندگی بشر روی زمین محسوب نمی‌شود؛ قرن‌ها این فکر در ذهن او بوده است، ولی برای زمانی دراز، کسی حتی نتوانست فاصله‌ی فضایی بین زمین و ستارگان را اندازه بگیرد. حقیقتِ خلأ بودن دنیای ماورای جو زمین بر بشر پوشیده بود، تا آن زمان که کُپرنیک در قرن شانزدهم میلادی نقشه‌ی حرکت سیاره‌ها به دور خورشید را ترسیم کرد. یک قرن پس از او، گالیله فاصله‌ی میان سیاره‌ها و عظیم بودن این فاصله‌های کیهانی را دریافت. آن‌گاه نوبت یوهانس کپلر بود تا مدار بیضی شکل سیاره‌های منظومه‌ی شمسی را محاسبه کند. نیوتون نیز قوانین حرکت را فرمول‌بندی کرده و زمینه را برای اندیشیدنِ جدی در مورد شرایط عملی برای پرواز به سوی سیاره‌ها فراهم نمود. پس از این موفقیت‌های اولیه بود که گودارت و اوبرت وتریلکفسکی این راه عملی اندیشیدن را پایه‌گذاری نمودند؛ درواقع ایشان را باید در زمره‌ی پیش‌تازان علوم فضا دانست.
ژول ورن، نویسنده‌ی بزرگ و تخیل‌پرداز فرانسوی، در سال 1865 داستانی را با نام «از زمین تا ماه» به رشته‌ی تحریر درآورد که می‌توان آن را نوعی پیش‌بینی برای سفرهای فضایی به شمار آورد. اما مهم‌ترین گام در جهت عملی نمودن این رؤیاها، ساخت نخستین موشک بزرگ و بلندپرواز آلمانی موسوم به وی – 2 بود که به صنایع نظامی آن کشور طی جنگ دوم جهانی مربوط می‌گردید. با همین تکنیک، امریکا و شوروی سابق به ساخت سلاح‌هایی موفق شدند که می‌توانستند با شتابی بیش از هجده هزار مایل در ساعت حرکت کنند – این سرعت، مرز گریز از گرانش زمین به شمار می‌رود. سرانجام، رقابت فضایی در چهارم اکتبر 1957 شروع شد و روس‌ها با سفینه‌ی خود موسوم به اسپوتنیک – 1 آغازگرِ این راه بودند که می‌توان آن را نخستین ماهواره‌ی ساخت بشر دانست. پس از چند ماه، اسپوتنیک – 2 هم یک سگ را در مدار زمین به گردش درآورد. امریکایی‌ها، نخستین ماهواره‌ی خود را که اکسپلورر – 1 نام داشت در 31 ژانویه‌ی 1958 به مدار اعزام داشتند. هر دو کشور برای موفقیت در پروژه‌های فضایی خود، از سیستم‌های به کار رفته در موشک‌های بالستیکی بهره جستند.
در مرحله‌ی نخست، روس‌ها از امریکایی‌ها موفق‌تر بودند. طی دو دهه‌ی بعد، اطلاعات بیش‌تری در مورد کره‌ی ماه و سیاره‌های دیگرِ منظومه‌ی شمسی نصیب دانشمندان گردید. هر دو اَبَرقدرت، سفینه‌های بی‌سرنشین به سوی دو سیاره‌ی همسایه‌ی زمین، یعنی زهره و مریخ، پرتاب کردند، و به دنبال آن امریکا سفینه‌های به عطارد اعزام نمود؛ آزمایشگاه‌هایی با کنترل از راه دور به مریخ فرستاد و بر سطح آن پیاده کرد و سفینه‌های اکتشافی نیز اعزام داشت تا سیاره‌های مشتری و زحل را از نزدیک بررسی کنند. علاوه بر این زمینه‌های کاربردیِ سفینه‌های فضایی، ماهواره‌ها موارد استفاده‌ی دیگری نیز یافتند، از جمله به منظور انتقال علائم تلفنی و تلویزیونی، گزارش‌هایی در زمینه‌ی هواشناسی، بررسی منابع معدنی زیر خاک، ثبت آلودگی‌ها و آتش‌سوزی‌های جنکل‌ها و از این قبیل. این‌ها صرف‌نظر از ماهواره‌های نظارتی جاسوسی – نظامی است که قدرت‌های بزرگ برای زیر نظر قرار دادن سلاح‌ها و تجهیزات یک‌دیگر و دیگران به کار می‌برند و شامل ارتباطات الکترونیکی و نظارت با رادار می‌شود.
گذشته از این موفقیت‌ها، کانون اصلی توجه دانشمندان شاید متوجه اعزام سفینه‌های سرنشین‌دار به فضا بوده است. در آوریل 1961، روس‌ها، نخستین فضانورد به نام یوری گاگارین را به مدار زمین فرستادند. امریکایی‌ها نیز چند هفته پس از آن آلن شپارد و آن‌گاه جان گلن را اعزام نمودند. پس از آن، مأموریت‌های سفینه‌های دو یا سه سرنشین‌دار آغاز گردید که بین همه‌ی آن‌ها شاید پروژه‌ی آپولو را بتوان معروف‌ترین برنامه‌ی فضانوردی دانست که توجه جهانیان را در زمینه‌ی مسابقه‌های فضایی به خود جلب کرد.
جان اف کندی، رئیس جمهور وقت امریکا در 1961، آغاز این برنامه را اعلام کرد و از آن موقع تا فرود نخستین فضانورد بر سطح کره‌ی ماه، هشت سال طول کشید و پس از آن مجموعاً دوازده فضانورد پا بر کره‌ی ماه نهادند. در مدت سه سال، و در طی هشت مأموریتِ آپولو، روی هم رفته هشت‌صد و چهل و هفت پوند از صخره‌ها و خاک ماه به زمین آورده شد. روس‌ها هیچ فضانوردی به ماه نفرستادند، ولی سفینه‌های بدون سرنشین مجهز به آدمک‌های مصنوعی را بر سطح آن فرود آوردند تا از خاک آن نمونه‌برداری شود. هر دو ابرقدرت ایستگاه‌های فضایی به مدار زمین گسیل داشتند مانند اسکای لب امریکایی‌ها طی 1973 – 1974 و سالیوت‌های روسی که از 1971 چندین بار به فضا پرتاب شده است. روس‌ها در زمینه‌ی رکورد اقامت فضانوردان خود در فضا بر امریکایی‌ها پیشی دارند، مثلاً در سال 1984 زمان اقامت در فضا 234 روز بود که در آن زمان زمان سه برابر رکورد امریکایی‌ها بود. پابه‌پای آن‌ها سایر کشورها، از جمله چین، ژاپن، هند، و کنسرسیومی از کشورهای اروپایی به نام ای. اس. آ برای پرتاب سفینه‌های فضایی خود دست به کار شدند. طی دهه‌های اخیر ده‌ها فضانورد مرد و جندین فضانورد زن جهت مأموریت‌های مختلف به خارج از جو زمین فرستاده شدند، از جمله در این رابطه می‌توان به پرتاب فضاپیمای کلمبیا همراه با آزمایشگاه فضایی اروپائیان یا اسپیس لب اشاره کرد که ضمن آن چند دانشمند، و از جمله یک زن، درون آن در مدار زمین به انجام مطالعات و آزمایش‌های علمی پرداختند، و هم‌چنین ضمن پرواز نخستین شاتل دیسکاوری، دومین زن امریکایی با آن به فضا رفت.
در همین مدت هزاران ماهواره یا قمر مصنوعی فضایی جهت انجام امور مختلف به فضا پرتاب شده‌اند و حتی طرح‌هایی برای انجام مسافرت‌هایی به سوی سیاره‌های دیگر منظومه‌ی شمسی در زمره‌ی مأموریت‌های برخی از این سفینه‌ها بوده است، به ویژه پس از کشفیات با ارزش سفینه‌های وویجر 1 و وویجر 2 از سیاره‌های مشتری و زحل که ضمن آن‌ها موضوع‌های مهمی در مورد این سیاره‌ها بر دانشمندان آشکار گردید و زمینه‌ساز اعزام سفینه‌های دیگر به سوی این سیارات به ویژه برای بررسی جو آن‌ها شد.
اما از طرفی، مشکلات تأمین هزینه‌های مالی اعزام سفینه‌های پژوهشی وجود دارد که توانسته و می‌تواند موجب لغو بسیاری از برنامه‌های فضایی شود. ولی این نکته را باید خاطرنشان ساخت و همواره مد نظر قرار داد که هیچ‌گاه نباید به فکر پایان مأموریت‌های فضایی بود زیرا این برنامه‌ها به طور پشت سر هم و به رغم مشکلاتی که ممکن است موجب لغو برخی از آن‌ها شود تداوم خواهند یافت.