منذ نهاية حقبة أبولو ، كان أحد الأهداف الرئيسية لوكالة ناسا وروسكوزموس ووكالات الفضاء الأخرى هو تطوير التقنيات التي ستمكن من وجود الإنسان على المدى الطويل في الفضاء. ستساعد هذه التقنيات أيضًا عندما يحين الوقت لتركيب مهام متجددة إلى القمر والمريخ وأماكن أخرى في النظام الشمسي. على مدى العقود القليلة الماضية ، أسفرت هذه الجهود عن مير ومحطة الفضاء الدولية (ISS).
في السنوات القادمة ، ستؤدي هذه الجهود أيضًا إلى Lunar Orbital Platform-Gateway ومحطات الفضاء التجارية - مثل Bigelow B330. وإذا كانت شركات الطيران الخاصة مثل مؤسسة Gateway Foundation تشق طريقها ، فسيكون لدينا أيضًا ميناء فضائي في مدار حول الأرض. نشرت الشركة مؤخرًا مقطع فيديو يوضح بالضبط شكل محطة الفضاء ذات العجلات الدوارة وكيف يمكن للشركات مثل SpaceX المساعدة في بنائه.
يُعرف مفهوم الشركة باسم Gateway ، وهي محطة فضائية دوارة تستند إلى التصاميم التي اقترحها عالم الصواريخ الألماني والمهندس الفضائي Werner von Braun. ظهرت هذه التصاميم في سلسلة من المقالات في المجلة الوطنية كولير خلال الخمسينيات من القرن العشرين بعنوان "سيقهر الإنسان الفضاء قريبًا!" لهذا السبب ، قامت الشركة بتسمية تصميمها المقترح بمحطة Von Braun.
هذا المفهوم هو في الواقع عريق. تصميم فون براون الخاص مبني على مقترحات سابقة ، أقدمها العالم الروسي كونستانتين تسيولكوفسكي في عام 1903. تم توضيح هذا المفهوم بشكل جميل في ستانلي كوبريك 2001: أوديسا الفضاء، الذي شارك في كتابته عالم مشهور ومستقبلي آرثر سي كلارك (واستناداً إلى قصة قصيرة بعنوان "الحارس").
في جميع الحالات ، يتضمن المفهوم العام محطة عجلة دوارة في مدار الأرض ، والتي ستثبت وجودًا إنسانيًا في الفضاء مع توفير الجاذبية الاصطناعية لسكانها في نفس الوقت. هذا جانب مهم من الرحلات الفضائية المقترحة التي ستأخذ رواد الفضاء إلى مواقع في الفضاء البعيد ، مثل المريخ وأبعد في النظام الشمسي (وربما أبعد).
نظرًا لتأثيرات التعرض طويل المدى للجاذبية الصغرى ، والتي تم توثيقها على نطاق واسع في دراسة التوأم الأخيرة لوكالة ناسا ، كان مخططو المهمة يبحثون عن طرق للتخفيف منها. اشتملت الدراسة على عشرة تحقيقات منفصلة في التأثيرات طويلة المدى للجاذبية الصغرى على البشر ، باستخدام رائدي الفضاء التوأمين سكوت كيلي ومارك كيلي كمواضيع اختبار.
بعد قضاء أكثر من عام في الفضاء ، لاحظت فرق الدراسة عددًا من التغييرات المهمة بين سكوت كيلي وشقيقه. في حين أنه يعاني من نفس فقدان كتلة العضلات وكثافة العظام مثل رواد الفضاء الآخرين الذين أمضوا فترات طويلة على متن محطة الفضاء الدولية ، كانت هناك تغييرات أخرى جعلت التكيف مع الحياة على الأرض أمرًا صعبًا مرة أخرى.
تضاءل البصر كيلي ، وشهد تورمًا شديدًا في أطرافه ، ولوحظ أيضًا تغيرات في وظائف أعضائه والتعبير الجيني. بالإضافة إلى الجاذبية الصغرى ، هناك أيضًا أسئلة حول كيفية تفاعل جسم الإنسان مع التعرض طويل المدى للجاذبية القمرية (16.5 ٪ من الأرض الطبيعية) وجاذبية المريخ (~ 38 ٪).
هذا مهم بشكل خاص بالنظر إلى الخطط الحالية لإنشاء موقع دائم دائم على القمر والقيام بمهام طاقم إلى المريخ في العقدين المقبلين. كما ذكر الرئيس التنفيذي لمؤسسة جيتواي جون بلينكو في الفيديو الذي تم إصداره مؤخرًا (انظر أدناه) ، فإن هذه إحدى مزايا البوابة المقترحة لشركته:
"يحتاج الناس إلى الجاذبية حتى لا تنهار الجثث. ولكن إلى أي مدى ستكون الجاذبية القمرية على ما يرام لمدة عام ولكن ليس لمدة عامين؟ إرادة تعمل جاذبية المريخ للبشر على المدى الطويل ، ولكن ليس لحيوانات المزرعة الكبيرة؟ هل سيكون يومين في الأسبوع بنسبة 30٪ ز كافيًا لأطقم ISS للاحتفاظ بكتلة العظام؟ يمكن أن يساعد بناء محطة فون براون الفضائية على الكشف عن تلك الأسرار ".
يتكون هيكل البوابة من حلقتين داخليتين متحدة المركز مثبتة بأربعة مكابس للحلقة الخارجية. تشكل الحلقتان المتحدتان منطقة الجاذبية القمرية (LGA) ، حيث يوفر دوران المحطة قوة جاذبية مساوية لقوة سطح القمر. الحلقة الداخلية الخارجية - حلقة LGA Habitation - هي المكان الذي ستوضع فيه وحدات السكن ، والتي ستتكون من غرف صغيرة للضيوف.
وفي الوقت نفسه ، فإن الحلقة الداخلية ذات السقف المرتفع من LGA ستوفر للسائح فرصة لتناول الطعام واللعب في بيئة منخفضة الوزن. يوجد في قلب المحطة المحور والخليج ، حيث سيتم تحديد موقع كل من حركة المرور والتحكم في البيئة والأمن وربط النقل في البوابة. سيحتوي Hub أيضًا على صالة مراقبة حيث يمكن للضيوف مشاهدة المكوكات الواردة.
الحلقة الخارجية ، المعروفة باسم منطقة جاذبية المريخ (MGA) ، تشهد دورانًا أسرع لأنها أبعد عن القلب. وينتج عن ذلك قوة جاذبية اصطناعية تشبه ما يمكن أن تتعرض له على سطح المريخ. ستحتوي هذه المنطقة على 4 أو 5 طوابق وستكون فيها وحدات كبيرة توفر أماكن إقامة دائمة. كما أوضح Blincow:
وستكون المحطة الفضائية Von Braun محطة فضائية دوارة مصممة لإنتاج مستويات متفاوتة من الجاذبية الاصطناعية عن طريق زيادة أو تقليل معدل الدوران. وستصمم المحطة منذ البداية لاستيعاب كل من وكالة الفضاء الوطنية التي تجري أبحاثًا منخفضة الجاذبية وسياح الفضاء الذين يرغبون في تجربة الحياة في محطة فضائية كبيرة مع راحة الجاذبية المنخفضة والشعور بالفندق اللطيف. "
عنصر آخر مهم ذكره Blincow في الدور الذي يمكن أن تلعبه SpaceX في إنشاء المحطة. في الأصل ، دعا تصميم البوابة إلى وحدات يبلغ طولها 12 م (40 قدمًا) وعرضها 8.5 م (28 قدمًا) (تقريبًا ضعف حجم وحدات ISS). ولكن بفضل التقدم الذي أحرزته SpaceX في وقت متأخر المركبة الفضائية و ثقيل جدا، تعتقد مؤسسة Gateway Foundation أنه يمكن إطلاق حمولات أثقل.
"إذا كان لدينا SpaceX ثقيل جدا وقال Blincow "المرحلة الثانية التي تم تطويرها فقط لبناء الفضاء ، يمكن أن يكون لدينا وحدات بعرض 40 قدمًا (12 مترًا) وطول 60 قدمًا (18 مترًا)". "هذا الحجم الأكبر سيسمح بحجم داخلي أكبر بكثير لنفس تكاليف الإطلاق."
يهدف التصميم المعياري للحلقات إلى استيعاب أنواع مختلفة من الأنشطة والأعمال. في حين سيتم تخصيص البعض لإسكان عمال الرصيف ، سيتم تخصيص البعض الآخر للبحث العلمي. وستكون هذه الوحدات الأخيرة مطلوبة بشكل كبير حيث توفر المحطة الفرصة لدراسة كيف تتصرف الكائنات الأرضية مع الجاذبية القمرية والمريخية دون الحاجة إلى الذهاب إلى هناك.
وسيتوفر البعض الآخر لسلاسل الفنادق والمطاعم وأماكن الإقامة الفاخرة الخاصة والشركات الأخرى التي تتطلع إلى إنشاء مكاتب في الفضاء (ربما للاستفادة من قوانين الضرائب!) ويؤكد Blincow أيضًا على أن إنشاء البوابة سيكون خارج أي دولة واحدة ، وسيتطلب جهدًا دوليًا يجمع وكالات الفضاء والفضاء التجاري وهواة الفضاء معًا.
وستكون النتيجة النهائية محطة دولية لا تختلف عن محطة الفضاء الدولية ، ولكن مشروعًا خاصًا من شأنه أن يكون مكتفيًا ذاتيًا من الناحية الاقتصادية. لم يتم إعطاء أي إشارة حول تكلفة بناء البوابة ، لكن Blincow على ثقة من أنه سيكون في المتناول ، وذلك بفضل SpaceX مرة أخرى والطريقة التي يؤدي بها التزامها بالصواريخ القابلة لإعادة الاستخدام إلى خفض تكلفة الإطلاق الفردي.
بالإشارة إلى إعلان Musk في عام 2017 أن BFR يمكن إعادة استخدامه بالكامل (وهو ما أدلى به في المؤتمر الفلكي الدولي التاسع والعشرين (IAC) في أديليد ، أستراليا) ، يقول Blincow:
"عندما بدأنا في وضع توقعات التكلفة لأول مرة لبناء الفضاء ، اعتمدنا على أقل تكلفة إطلاق يمكن أن نجدها - SpaceX BFR بسعر 1000 دولار للكيلوغرام. جاء ذلك إلى حوالي 150 مليون دولار للإطلاق. ولكن بعد ذلك قدم Elon Musk عرضًا في Adelaide غير كل شيء. من خلال جعل جميع مكونات BFR قابلة لإعادة الاستخدام ، يمكن أن تنتشر تكاليفها على العديد من الرحلات الجوية ، تمامًا مثل طائرة ركاب.
"Elon Musk يقدر تكاليف إطلاق المركبة الفضائية و ثقيل جدا الداعم في حوالي 7 ملايين دولار. ويقدر البعض أن كل عملية إطلاق ستصل إلى 40 مليون دولار بعد حساب جميع العوامل. ولكن سواء كانت سبعة أو أربعين مليون دولار ، ما زالت الموسيقى في أذنينا. وهذا يعني أن محطات الفضاء الدوارة ومرافق الصيانة ومستودعات الوقود يمكن ، وسيتم بناؤها ، بتكلفة معقولة. "
إن عملية البناء ، التي ستعتمد بشكل كبير على التقدم المحرز في الروبوتات الفضائية ، ستتحقق أيضًا من صحة النظم والتقنيات الرئيسية التي يمكن أن تدخل يومًا ما في بناء موائل الفضاء الضخمة (مثل O'Neil Cylinders). يعتبرها الكثيرون بديلاً قابلاً للتطبيق (أو إضافة) لمقترحات استعمار الكواكب الأخرى.
تتراوح هذه الأنظمة من الاستقرار إلى إعادة تدوير الهواء ، من استصلاح المياه إلى الصرف الصحي المنخفض الجاذبية ، ومن تخزين الطعام في الفضاء إلى التحديات الهندسية. جميع الأسئلة التي تندرج تحت العنوان العام "كيف نحافظ على السكان في الفضاء؟" ستتم معالجتها من خلال بناء البوابة ، يدعي Bilcow.
فيما يتعلق بتمويل البناء ، تشير Bilcow إلى كيفية تأمل شركته في الاستفادة من شراكات مهمة مع وكالات الفضاء في العالم (ناسا ، روسكوموس ، وكالة الفضاء الأوروبية ، الصين ، الهند ، وغيرها) بالإضافة إلى شركات الطيران التجارية. كما يخططون لجمع الأموال من خلال مبيعات التذاكر المبكرة ووحدات البيع (للأثرياء) وعقد اليانصيب وإنشاء برنامج عضوية الطاقم (للجميع).
بالإضافة إلى بناء بوابة في مدار حول الأرض ، تأمل المؤسسة أيضًا في إنشاء أسطول من المركبات عبر الغلاف الجوي (TAVs) التي يمكن أن تنقل الأشخاص من وإلى محطة الفضاء. كما يأملون أيضًا في بناء مدار آخر في المدار القمري (جسر القمر) ، والذي يسمح برحلات منتظمة بين الأرض والقمر (باستخدام المكوكات القمرية) ورحلات منتظمة إلى سطح القمر (باستخدام هبوطات cis-lunar).
مرة أخرى ، ستكون تكاليف مثل هذا المشروع فلكية وتتجاوز ما يمكن أن تتحمله أي دولة أو شركة. ومع ذلك ، نظرًا لأن العديد من رجال الأعمال يتطلعون إلى جعل السياحة الفضائية تحدث ، ناهيك عن الطريقة التي يمكن بها لمحطات الفضاء هذه تسهيل مهمات الاستكشاف إلى القمر وحتى المريخ ، يمكن أن تكون الشراكات التي تتصورها Blincow ممكنة.
مثل العديد من الخطط الطموحة الأخرى لاستعمار الفضاء ، وتسويق LEO ، وتأسيس وجود بشري على أجسام أخرى في النظام الشمسي ، سيتعين علينا فقط الانتظار ومعرفة ما إذا كانت مؤسسة Gateway Foundation لها أرجل ، أو تعاني من نفس المصير مثل Mars One - التي أعلنت مؤخراً أنها مفلسة. هناك شيء واحد يذهبون إليه ، بالإضافة إلى الرؤية ، وهو القدرة على تحليل الأرقام. دعونا نأمل أن يعملوا لصالحهم!
كانت النقاط الرئيسية لفيديو المؤسسة هي أيضًا موضوع عرض تقديمي تم في Caltech في يناير من عام 2016 (استضافه معهد كيك لدراسات الفضاء). بعنوان "بناء أول ميناء فضاء في مدار منخفض حول الأرض" ، قدم المحاضرة جون بلينكو وتوم سبيلكر - مهندس رحلات فضائية متقاعد عمل لسنوات عديدة مع مختبر الدفع النفاث (JPL) التابع لناسا.
لمزيد من المعلومات حول مؤسسة Gateway Foundation ومشاريعها المختلفة ، راجع موقعها على الإنترنت هنا.
