لم يكن إيلون ماسك أبدًا من يحافظ على خططه طويلة المدى لنفسه. بالإضافة إلى تطوير الصواريخ والسيارات الكهربائية القابلة لإعادة الاستخدام ، والطاقة الثورية ، كان أيضًا صاخبًا جدًا بشأن إنشاء مستعمرة على كوكب المريخ خلال حياته. الهدف هنا ليس أقل من ضمان بقاء الجنس البشري من خلال إنشاء "موقع احتياطي" ، ويدعو إلى بعض التخطيط والهندسة الجادة.
تم توضيح هذه الجوانب وغيرها من مهمة مسك المقترحة إلى المريخ في مقال بعنوان "جعل البشر أنواعًا متعددة الكواكب" ، نُشر في عدد يونيو 2017 من المجلة مساحة جديدة. الورقة عبارة عن ملخص للعرض التقديمي الذي قدمه في الاجتماع السنوي السابع والستين للمؤتمر الفلكي الدولي ، الذي انعقد في الفترة من 26 إلى 30 سبتمبر 2016 في غوادالاخارا ، المكسيك.
أنتج الورقة سكوت هوبارد ، وهو أستاذ استشاري في جامعة ستانفورد ورئيس تحرير NewSpace ، ويشمل جميع المواد والشرائح من العرض التقديمي الأصلي للمسك. توجد في الداخل أفكار مسك حول كيفية تحقيق استعمار المريخ في هذا القرن وما هي القضايا التي يجب معالجتها.
وتشمل هذه تكاليف إرسال الأشخاص والحمولات إلى المريخ ، والتفاصيل الفنية للصاروخ والمركبة التي ستقوم بالرحلة ، وتفاصيل التكلفة المحتملة والجداول الزمنية. ولكن بالطبع ، يعالج أيضًا الأسئلة الفلسفية الرئيسية - "لماذا تذهب؟" و "لماذا المريخ؟"
إن معالجة هذا السؤال الأول هو أحد أهم جوانب استكشاف الفضاء. هل تتذكر خطاب جون ف. كينيدي الشهير "نختار الذهاب إلى القمر"؟ بعيدًا عن كونه إعلان نوايا ، كان هذا الخطاب مبررًا من قبل إدارة كينيدي طوال الوقت والطاقة والمال الذي كانت تلتزم به لبرنامج أبولو. على هذا النحو ، شدد خطاب كينيدي قبل كل شيء على سبب كون الهدف تعهدا نبيلا.
عند النظر إلى كوكب المريخ ، ضربت مسك نغمة مماثلة ، مؤكدة على البقاء وحاجة البشرية للتوسع في الفضاء. كما قال:
"أعتقد أن هناك بالفعل مسارين أساسيين. سوف يتشعب التاريخ على طول اتجاهين. أحد المسارات هو بقائنا على الأرض إلى الأبد ، وبعد ذلك سيكون هناك حدث انقراض نهائي. ليس لدي نبوءة يوم القيامة ، ولكن في نهاية المطاف ، يشير التاريخ ، سيكون هناك بعض حدث يوم القيامة. البديل هو أن تصبح حضارة فضائية وأنواع متعددة الكواكب ، وآمل أن توافقوا على أنها الطريقة الصحيحة للذهاب. "
أما ما يجعل المريخ هو الاختيار الطبيعي ، فقد كان ذلك أكثر صعوبة في البيع. من المؤكد أن المريخ لديه الكثير من أوجه التشابه مع الأرض - ولهذا السبب يطلق عليه غالبًا "توأم الأرض" - مما يجعله هدفًا محيرًا للبحث العلمي. ولكن لديها أيضًا بعض الاختلافات الصارخة إلى حد ما التي تجعل الإقامة على المدى الطويل تبدو أقل جاذبية. فلماذا يكون الاختيار الطبيعي؟
كما يشرح المسك ، فإن القرب له علاقة كبيرة به. بالتأكيد ، الزهرة أقرب إلى الأرض ، حيث تقترب من 41 مليون كيلومتر (25،476،219 ميل) ، مقارنة بـ 56 مليون كيلومتر (3،4796787 ميل) مع المريخ. لكن بيئة فينوس المعادية موثقة جيدًا ، وتتضمن جوًا شديد الكثافة ودرجات حرارة ساخنة بما يكفي لإذابة الرصاص وأمطار حامض الكبريتيك! عطارد حار جداً وخالي من الهواء ، وأقمار جوفيان بعيدة جداً.
هذا يترك لنا خيارين فقط في المستقبل القريب ، فيما يتعلق بالمسك. الأول هو القمر ، الذي من المرجح أن يكون عليه تسوية دائمة في السنوات القادمة. في الواقع ، بين وكالة الفضاء الأوروبية ، وكالة ناسا ، روسكوزموس ، وإدارة الفضاء الوطنية الصينية ، لا يوجد نقص في الخطط لبناء قاعدة فضائية ، والتي ستكون بمثابة خليفة لمحطة الفضاء الدولية.
ولكن بالمقارنة مع المريخ ، فهو أقل غنى بالموارد ، وليس له غلاف جوي ، ويمثل انتقالًا كبيرًا بقدر الجاذبية (0.165 ز مقابل 0.376 ز) وطول اليوم (28 يومًا مقابل 24.5 ساعة) المعنية. هنا يكمن أكبر سبب للذهاب إلى كوكب المريخ ، وهو حقيقة أن خياراتنا محدودة والمريخ هو أشبه بالأجسام بين جميع الأجسام التي يمكن الوصول إليها حاليًا.
والأكثر من ذلك ، فإن Musk يصرح بحقيقة أن المستعمرين يمكن أن يبدأوا في بدء عملية الإصلاح ، لجعلها أشبه بالأرض بمرور الوقت. كما يقول (جريء مضاف للتأكيد):
"في الواقع ، نعتقد الآن أن كوكب المريخ المبكر كان يشبه الأرض كثيرًا. في الواقع ، إذا تمكنا من تدفئة المريخ ، فسيكون لدينا مرة أخرى جو سميك ومحيطات سائلة. كوكب المريخ يبعد حوالي نصف المسافة عن الشمس مثلما هي الأرض ، لذلك لا يزال لديه ضوء الشمس اللائق. إنه بارد قليلاً ، لكن يمكننا تسخينه. لها جو مفيد للغاية ، والذي يعني بشكل أساسي أن ثاني أكسيد الكربون مع بعض النيتروجين والأرجون وعدد قليل من العناصر النزرة الأخرى ، يعني أنه يمكننا زراعة النباتات على المريخ فقط عن طريق ضغط الغلاف الجوي.
"سيكون من الممتع جدًا أن تكون على كوكب المريخ لأنه سيكون لديك جاذبية تبلغ حوالي 37 ٪ من الأرض ، لذا ستتمكن من رفع الأشياء الثقيلة والترابط. علاوة على ذلك ، اليوم قريب بشكل ملحوظ من يوم الأرض. نحتاج فقط إلى تغيير السكان لأن لدينا حاليًا سبعة مليارات شخص على الأرض ولا يوجد أحد على كوكب المريخ ".
بطبيعة الحال ، لا يمكن توقع حدوث أي مهمة بدون المركبة ذات الأهمية القصوى. تحقيقا لهذه الغاية ، استخدم Musk الاجتماع السنوي IAC للكشف عن خطط شركته لنظام النقل بين الكواكب. نسخة محدثة من الناقل الاستعماري المريخي (الذي بدأ موسك الحديث عنه في عام 2012) ، ستتكون ITS من مكونين رئيسيين - معزز صاروخي قابل لإعادة الاستخدام و سفينة الفضاء بين الكواكب.
تتضمن عملية الوصول إلى كوكب المريخ باستخدام هذه المكونات بضع خطوات. أولاً ، تقلع الداعم الصاروخي وسفينة الفضاء معًا ويتم تسليم سفينة الفضاء إلى المدار. بعد ذلك ، بينما تفترض سفينة الفضاء مدارًا لوقوف السيارات ، يعود الداعم إلى الأرض ليتم إعادة تحميله بمركبة الناقلة. هذه المركبة هي نفس تصميم سفينة الفضاء ، ولكنها تحتوي على خزانات دافعة بدلاً من مناطق الشحن.
ثم يتم إطلاق الناقلة في المدار مع الداعم ، حيث ستلتقي بسفينة الفضاء وتزودها بالوقود في رحلة إلى المريخ. بشكل عام ، سوف ترتفع ناقلة الوقود الدافئ في أي مكان من ثلاث إلى خمس مرات لملء خزانات المركبة الفضائية أثناء وجودها في المدار. ويقدر موسك أن الوقت المستغرق بين إطلاق المركبة الفضائية واسترجاع الداعم يمكن أن يصل في النهاية إلى 20 دقيقة.
ستتوسع هذه العملية (إذا سلكت المسك طريقها) لتشمل سفن فضائية متعددة تقوم بالرحلة من وإلى المريخ كل 26 شهرًا (عندما يكون كوكب المريخ والأرض أقرب من بعضهما البعض):
"سيكون لديك في نهاية المطاف ما يصل إلى 1000 سفينة فضائية أو أكثر تنتظر في المدار. وبالتالي ، سيغادر أسطول المريخ الاستعماري بشكل جماعي. من المنطقي تحميل سفن الفضاء في المدار لأن لديك عامين للقيام بذلك ، وبعد ذلك يمكنك استخدام الداعم والناقلة بشكل متكرر للحصول على إعادة استخدام ثقيلة حقًا من تلك. مع سفينة الفضاء ، تحصل على إعادة استخدام أقل لأنك يجب أن تفكر في المدة التي ستستغرقها - ربما 30 عامًا ، والتي قد تكون 12-15 رحلة على متن سفينة الفضاء على الأكثر. "
من حيث هيكل الصاروخ ، سيتكون من خزانات وقود خارجية متطورة من ألياف الكربون ، والتي تعتمد على نظام ضغط ذاتي. وهذا ينطوي على تغويز الوقود والأكسجين من خلال التبادل الحراري في المحرك ، والذي سيتم استخدامه بعد ذلك للضغط على الخزانات. هذا نظام أبسط بكثير مما هو مستخدم حاليًا لصاروخ فالكون 9.
سيستخدم الداعم 42 محرك Raptor مرتبة في حلقات متحدة المركز لتوليد الدفع. مع وجود 21 محركًا في الحلقة الخارجية ، و 14 محركًا في الحلقة الداخلية ، وسبعة في مجموعة مركزية ، سيكون للدفع قوة دفع إقلاع تقدر بـ 11.793 طنًا متريًا (13000 طن) - 128 ميجا نيوتن - ودفع فراغ 12.714 متري طن (14015 طن) أو 138 مليون طن. وهذا سيجعلها أول مركبة فضائية يتجاوز فيها شريط أداء الصاروخ الحجم الفعلي للصاروخ.
أما بالنسبة للمركبة الفضائية ، فإن التصميمات تتطلب قسمًا مضغوطًا في الأعلى مع قسم غير مضغوط تحته. يستوعب القسم المضغوط ما يصل إلى 100 راكب (يعتقد المسك أنه يأمل في نهاية المطاف في زيادة هذه السعة إلى 200 شخص لكل رحلة) ، في حين سيتم الاحتفاظ بجميع الأمتعة والبضائع اللازمة لبناء مستعمرة المريخ في القسم غير المضغوط أدناه.
بالنسبة لحجرات الطاقم نفسها ، كان المسك على يقين من توضيح كيف أن الوقت لن يكون مملاً ، لأن وقت العبور طويل. وقال "لذلك ، تم إنشاء مقصورة الطاقم أو مقصورة الركاب حتى تتمكن من ممارسة ألعاب انعدام الجاذبية - يمكنك أن تطفو حولها". "ستكون هناك أفلام وقاعات محاضرات وكبائن ومطعم. سيكون من الممتع حقا الذهاب. سوف تحصل على وقت رائع! "
أسفل هذين القسمين ، يوجد خزان الأكسجين السائل وخزان الوقود ومحركات المركبات الفضائية. تتكون المحركات ، التي سيتم ربطها مباشرة بمخروط الدفع في القاعدة ، من حلقة خارجية من ثلاثة محركات بمستوى سطح البحر - والتي ستولد 361 ثانية من الدافع المحدد (Isp) - ومجموعة داخلية من ستة محركات فراغ من شأنه أن يولد 382s Isp.
سيتم تجهيز الجزء الخارجي من المركبة الفضائية أيضًا بغطاء حراري ، والذي سيتألف من نفس المادة التي تستخدمها SpaceX في المركبة الفضائية Dragon. يُعرف هذا بمزيل الكربون المشبع بالفينول (PICA) ، والذي يوجد SpaceX في نسخته الثالثة من. في المجمل ، يقدر Musk أن سفينة الفضاء بين الكواكب ستكون قادرة على نقل 450 طنًا من البضائع إلى المريخ ، اعتمادًا على عدد المرات التي يمكن للناقلة فيها إعادة تعبئة المركبة.
واعتمادًا على موعد لقاء الأرض والمريخ ، يمكن أن يكون وقت العبور أقل من 80 يومًا في اتجاه واحد (يحسب بسرعة 6 كم / ثانية). ولكن مع مرور الوقت ، يأمل موسك في تقليص ذلك إلى 30 يومًا فقط ، مما سيجعل من الممكن إنشاء عدد كبير من السكان على كوكب المريخ في فترة زمنية قصيرة نسبيًا. كما أشار Musk ، الرقم السحري هنا في مليون ، وهذا يعني عدد الأشخاص الذين ستحتاجهم لإنشاء مستعمرة مكتفية ذاتيا على كوكب المريخ.
واعترف بأن هذا سيكون تحديًا كبيرًا ، ويمكن أن يستغرق ما يصل إلى قرن لإكماله:
"إذا كان بإمكانك الذهاب كل عامين فقط ، وإذا كان لديك 100 شخص لكل سفينة ، فهذا يعني 10000 رحلة. لذلك ، فإن ما لا يقل عن 100 شخص لكل رحلة هو الترتيب الصحيح للحجم ، وقد ينتهي بنا الأمر إلى توسيع قسم الطاقم وفي النهاية نأخذ أكثر من 200 شخص أو أكثر لكل رحلة من أجل تقليل التكلفة لكل شخص. ومع ذلك ، فإن 10000 رحلة طيران هي الكثير من الرحلات ، لذلك في النهاية ستحتاج حقًا في ترتيب 1000 سفينة. سيستغرق الأمر بعض الوقت لبناء ما يصل إلى 1000 سفينة. كم من الوقت سيستغرق الوصول إلى عتبة المليون شخص ، من النقطة التي تذهب عندها أول سفينة إلى المريخ من المحتمل أن تكون في مكان ما بين 20 و 50 ملتقى إجمالي للمريخ - لذا فإن الأمر يستغرق 40-100 سنة لتحقيق الحفاظ على الحضارة على سطح المريخ ".
عندما تكون ITS جاهزة للإطلاق ، ستقوم بذلك من Launch Pad 39A في مركز كنيدي للفضاء في فلوريدا ، والذي تستخدمه SpaceX حاليًا لإجراء عمليات إطلاق Falcon 9. ولكن بطبيعة الحال ، فإن الجانب الأكثر رعبا في أي جهد استعماري هو التكلفة. في الوقت الحاضر ، وباستخدام الطرق الحالية ، فإن إرسال ما يصل إلى مليون شخص إلى كوكب المريخ ليس أمرًا في المتناول.
باستخدام أساليب عصر أبولو كمحور ، أشار مسك إلى أن تكلفة الذهاب إلى المريخ ستكون حوالي 10 مليار دولار للشخص الواحد - وهو مشتق من حقيقة أن البرنامج نفسه يكلف ما بين 100 و 200 مليار دولار (تعديل للتضخم) وأسفر عن 12 من رواد الفضاء يضعون قدمهم على القمر. بطبيعة الحال ، هذا مرتفع للغاية من أجل إنشاء مستعمرة مكتفية ذاتيا يبلغ عدد سكانها مليون نسمة.
ونتيجة لذلك ، ادعى مسك أنه يجب تخفيض تكلفة نقل الأشخاص إلى المريخ بنسبة هائلة تبلغ 5 ملايين في المئة! إن رغبة Musk في خفض التكاليف المرتبطة بإطلاق الفضاء معروفة جيدًا ، وهي السبب الذي دفعه إلى تأسيس SpaceX وبدء تطوير تقنية قابلة لإعادة الاستخدام. ومع ذلك ، يجب تخفيض التكاليف إلى النقطة التي تكلف فيها التذكرة إلى المريخ نفس تكلفة المنزل الوسيط - أي 200.000 دولار - قبل أن تحدث أي رحلات إلى المريخ.
فيما يتعلق بكيفية القيام بذلك ، تم تحديد العديد من الاستراتيجيات ، والتي يسعى العديد منها المسك ووكالات الفضاء مثل وكالة ناسا بنشاط. وهي تشمل قابلية إعادة الاستخدام الكاملة ، حيث يجب أن تكون جميع مراحل الصاروخ ووحدة الشحن الخاصة به (وليس فقط المرحلة الأولى) قابلة للاسترجاع وإعادة الاستخدام. يعد التزود بالوقود في Orbit وسيلة ثانية ، مما يعني أن المركبة الفضائية لن تضطر إلى حمل كل الوقود الذي تحتاجه معهم من الأرض.
علاوة على ذلك ، يجب أن يكون هناك خيار لإنتاج الوقود على المريخ ، حيث ستتمكن سفينة الفضاء من التزود بالوقود في المريخ للقيام برحلة العودة. تم استكشاف هذا المفهوم في الماضي للبعثات القمرية والمريخية. وفي حالة المريخ ، فإن وجود ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والمجمد والماء في كل من التربة والغطاء الجليدي القطبي ، يعني أن الميثان والأكسجين ووقود الهيدروجين يمكن تصنيعهما جميعًا.
وأخيرًا ، هناك سؤال حول أي دافع سيكون الأفضل. كما هي ، هناك خيارات أساسية عندما يتعلق الأمر - الكيروسين (وقود الصواريخ) والهيدروجين والميثان. تقدم كل هذه المزايا المعينة ويمكن تصنيعها في الموقع على سطح المريخ. ولكن استنادًا إلى تحليل التكلفة والفائدة ، يدعي مسك أن الميثان سيكون هو الدافع الأكثر فعالية من حيث التكلفة.
كما هو الحال دائمًا ، أثار Musk أيضًا قضية الجداول الزمنية والخطوات التالية. كان هذا يتألف من مجموعة من إنجازات SpaceX على مدى العقد ونصف العقد الماضيين ، يليه موجز لما يأمل أن يرى شركته تفعله في السنوات والعقود القادمة.
وتشمل هذه تطوير أول سفينة فضاء بين الكواكب في حوالي أربع سنوات ، تليها رحلات اختبار تحت المدارية. وألمح حتى إلى كيف يمكن أن يكون للمركبة الفضائية تطبيقات تجارية ، تُستخدم للنقل السريع للبضائع حول العالم. أما فيما يتعلق بتطوير الداعم ، فقد أشار إلى أن هذه ستكون عملية مباشرة نسبيًا لأنها تنطوي ببساطة على زيادة الداعم الحالي لفالكون 9.
أبعد من ذلك ، قدر أن (بافتراض أن كل شيء يسير على ما يرام) يكفي إطار زمني مدته عشر سنوات لجمع جميع المكونات معًا حتى يعمل على جلب الناس إلى المريخ. أخيرًا وليس آخرًا ، قدم بعض اللمحات عما يمكن تحقيقه باستخدام أنظمة النقل الذكية خارج المريخ. كما يوحي الاسم ، يأمل Musk في القيام بمهام إلى وجهة أخرى في النظام الشمسي يومًا ما.
نظرًا لفرص إنتاج الوقود في الموقع (بفضل وفرة الجليد المائي) ، تم ذكر أقمار المشتري وزحل كوجهة محتملة. ولكن ما وراء الأقمار مثل يوروبا وإنسيلادوس وتيتان (التي تم ذكرها جميعًا) ، تمت الإشارة إلى الوجهات في المنطقة عبر نبتون من النظام الشمسي على أنها محتملة.
بالنظر إلى أن بلوتو لديه أيضًا وفرة من الجليد المائي على سطحه ، ادعى مسك أنه يمكن بناء مستودع للتزود بالوقود هنا لخدمة المهام إلى حزام كويبر وسحابة أورت. واعترف قائلاً: "لن أوصي بهذا في الرحلات بين النجوم ، لكن هذا النظام الأساسي - بشرط أن يكون لدينا محطات تعبئة على طول الطريق - يعني الوصول الكامل إلى النظام الشمسي الأكبر".
وقد أدى نشر هذه الورقة ، بعد أشهر عديدة من تقديم مسك تفاصيل خطته إلى الاجتماع السنوي للجنة الاستشارية المستقلة ، إلى إثارة كل من الموافقة والتشكيك. في حين أن هناك من يشككون في الجداول الزمنية لمسك وقدرته على تقديم الاقتراحات الواردة فيه ، يرى البعض الآخر أنها خطوة حاسمة في تحقيق رغبة مسك الطويلة في رؤية استعمار المريخ يحدث في هذا القرن.
بالنسبة إلى سكوت هوبارد ، فهي تقدم مساهمة قيّمة في تاريخ استكشاف الفضاء ، وهو أمر ستتمكن الأجيال القادمة من الوصول إليه حتى يتمكنوا من رسم تاريخ استكشاف كوكب المريخ - بنفس الطريقة التي تستخدم بها مواد أرشيفية وكالة ناسا لدراسة التاريخ من الهبوط على القمر. كما قال:
"من وجهة نظري ، فإن نشر هذه الورقة لا يوفر فقط فرصة لمجتمع مسافر الفضاء لقراءة رؤية SpaceX المطبوعة مع جميع الرسوم البيانية في السياق ، ولكنه يعمل أيضًا كمرجع أرشفي قيم للدراسات والتخطيط المستقبلي. هدفي هو جعل New Space منتدى لنشر مفاهيم الاستكشاف الجديدة - لا سيما تلك التي توحي بمسار ريادة الأعمال للبشر الذين يسافرون إلى الفضاء البعيد. "
Elon Musk ليس غريبا على التفكير الكبير والحلم الكبير. وعلى الرغم من أن العديد من مقترحاته في الماضي لم تأت في الإطار الزمني الذي حدده في الأصل ، فلا يمكن لأحد أن يشك في أنه تم تسليمه حتى الآن. سيكون من المثير للغاية معرفة ما إذا كان يمكنه أن يأخذ الشركة التي أسسها قبل 15 عامًا من أجل تعزيز استكشاف المريخ ، واستخدامه بدلاً من ذلك لقيادة جهود الاستعمار!
تحديث: غرد موسك بالشكر لهوبارد للنشر ، وأشار إلى أن هناك بعض "التغييرات الرئيسية في الخطة قريبا".
وتأكد من الاطلاع على هذا الفيديو الخاص بخطاب Musk الكامل في الاجتماع السنوي السابع والستين للجنة الاستشارية الدولية ، بإذن من SpaceX:
