شکی نیست که ناسا (NASA) بزرگترین سازمان فضایی جهان و یکی از برجستهترین نامها در صنعت هوافضا و اکتشافات فضایی است. بخش بزرگی از تاریخیترین پروژههای فضایی و بزرگترین اکتشافات علمی در صد سال اخیر، حاصل تلاش دانشمندان و تکنسینهای این مجموعه بوده؛ پروژههایی که مرزهای دانش ما را بسیار گستردهتر از پیش کرده است.
امروز ۶۰ سال از آغاز فعالیت ناسا میگذرد؛ سازمانی غیرنظامی که با هدف تحقیقات در زمینه هوافضا در ماه جولای ۱۹۵۸ و با دستور مستقیم رییس جمهور وقت آمریکا، دوایت آیزنهاور (Dwight D. Eisenhower) تاسیس شد. هرچند که شروع به کار رسمی این سازمان از اول اکتبر سال ۵۸ بود. اما قبل از ورود به داستان تاسیس ناسا باید کمی به عقبتر برویم. جایی که سازمان دولتی دیگری با هدف تحقیق در زمینه صنعت هوایی تاسیس شد.
جنگ عامل پیشرفت صنعت هوایی
در سال ۱۹۱۵، سالها پیش از تاسیس سازمان فضایی آمریکا (ناسا) کمیتهای برای رایزنیهای هوانوردی در آمریکا تاسیس شد. این کمیته که به اختصار (NACA) خوانده میشد، برای هماهنگی تحقیقات هوانوردی تاسیس شده بود و در دوران جنگ جهانی مامور شد تا هواپیماهای جنگی ارتش را تقویت کند. ساخت موتور هواپیما، ساخت قطعات آیرودینامیک، آزمایشات هواپیمایی و تحقیقات برای بهینهسازی سوخت هواپیما از جمله فعالیتهای ناکا بود.
در اواخر ۱۹۴۰ اروپا و در راس آن آلمان، هواپیماهای سریع و بلندپروازی ساخته بود. ناکا برای مقابله با این هواپیماهای قدرتمند، تصمیم گرفت تا هواپیماهایی با بالاترین سرعت تولید کند. روند ساخته شدن لابراتوار انرژی ناکا در سالهای ابتدای دهه ۱۹۴۰ و برای کمک به ارتش در جنگ جهانی دوم، شتاب بسیار گرفت. تاسیس آزمایشگاه تحقیقاتی سوخت هواپیما اولین قدم در دستیابی به این هدف بود. انتخاب محل تاسیس این آزمایشگاه چالش بزرگی بود؛ این مرکز باید در جایی تاسیس میشد که ضمن قابل دسترس بودن برای مهمترین فرودگاهها و کارخانههای هواپیما، خود نیز به امکانات زیرساختی ویژه مانند نیروگاههای تولید برق به راحتی دسترسی داشته باشد. سرانجام پس از بررسی سایتهای مختلف، منطقه کلیولند (Cleveland) برای کلنگ زنی انتخاب شد. سیاست مداران محلی و کمیته رایزنی ملی در موضوعات هوانوردی (ناکا) مقرر کردند تا در ۲۳ ژانویه ۱۹۴۱ کلنگ زنی آزمایشگاه تحقیقاتی سوخت هواپیما (AERL) آغاز شود. جمعی از مدیران ناکا، ژنرالهای ارتش و سیاستمداران آمریکایی در مراسم کلنگ زنی این آزمایشگاه حاضر بودند.
ناسا دستاوردهای بسیار زیادی در زمینه هوایی به دست آورده بود. از جمله این موفقیتها ساخت هواپیماهایی بود که توانست به مرز فضا نزدیک شوند. اما در دهه ۶۰ که شوروی ماهواره فضایی به خارج از جو زمین فرستاد آمریکا نیاز داشت که روی پروژههای فضایی تمرکز کند. به همین دلیل سازمان فضایی ناسا تاسیس شد و با ادغام مهندسان ناکا با تیم ناسا، این کمیته به طور کامل منحل شد.
در ادامه تعدادی از مهمترین پروژههای تاریخ ۶۰ ساله ناسا را بدون هیچ ترتیب خاصی باهم مرور میکنیم.
پروژه مرکوری
مرکوری (Project Mercury) نخستین برنامه آمریکا برای پرواز فضایی انسان بود که از سال ۱۹۵۸ آغاز شد و تا سال ۱۹۶۳ ادامه پیدا کرد. هدف پروژه مرکوری فرستادن اولین انسان به مدار زمین و بازگرداندن سالم او به زمین بود. برای انجام این پروژه مجموعه موشکهای اطلس ساخته و تست شدند. چند مورد از موشکهای اطلس تنها چند لحظه پس از پرتاب در آسمان منفجر شدند. مهندسان ناسا پیش از ارسال انسان به مدار باید مطمئن میشدند که موشکها به خوبی وظیفه خود را انجام میدهند. پس از انجام چند پرتاب بیسرنشین بدون خطر، موشکها آماده ارسال محموله به مدار زمین بودند. برای این کار کلاهک هستهای موشکها برداشته شد و به جای آن یک کپسول برای قرار گیری فضانورد درون آن به موشک اضافه شد. همه چیز برای فرستادن اولین انسان به فضا آماده بود اما مهندسان ناسا پیش از انجام اولین پرواز سرنشین دار نیاز به یک آزمایش دیگر داشتند.
پزشکان معتقد بودند حتی اگر موشک کار خود را به درستی انجام دهد و منفجر نشود باز هم شرایط بیوزنی خارج از جو برای فضانوردان بسیار خطرناک خواهد بود. مهندسان ناسا تصمیم گرفتند ابتدا یک شامپانزه را به خارج از جو بفرستند و تأثیر شرایط بیوزنی را بر سلامت او بسنجند. این آزمایش هم به خوبی انجام شد و شامپانزه صحیح و سالم به زمین بازگشت. اما همین تأخیر در فرستادن انسان به فضا باعث پیشی گرفتن رقیب شد. شوروی در ۱۲ آوریل ۱۹۶۱ و پیش از این که ناسا اولین فضانورد آمریکایی را به فضا ارسال کند، موفق شد «یوری گاگارین» را در مدار زمین قرار دهد و در رقابت رسیدن به مرزهای فضا امریکا را شکست دهد. هرچند کمتر از یک ماه پس از سفر تاریخی گاگارین ناسا هم اولین فضانورد خود را به خارج از جو زمین فرستاد، اما بازنده این رقابت فضایی محسوب میشد.
پایونیر
در قالب پروژه پایونیر (Pioneer) ناسا مجموعهای از مأموریتهای فضایی بدون سرنشین را برای اکتشافات بین سیارهای اجرا کرد. هدف اولیه پروژههای پایونیر بررسی سیارات داخلی بود. اما پایونیر ۱۰ و ۱۱ که مهمترین مأموریتهای این پروژه بودند به سمت سیارات خارجی منظومه شمسی پرتاب شدند و با گذشتن از کنار مشتری و زحل اولین تصاویر نزدیک از این سیارات را به زمین مخابره کردند. این فضاپیماها در ادامه سفر خود از مرزهای منظومه شمسی خارج شدند و در پهنای فضا به سفر خود ادامه دادند. مهندسان ناسا درون این فضاپیماها یک لوح طلایی قرار داده بودند که روی آن تصویری از یک زن و یک مرد و مشخصاتی از سازندگان این فضاپیما هک شده بود تا اگر زمانی موجودات فرازمینی توانستند آن را پیدا کنند بتوانند اطلاعات مفیدی از زمینیان به دست آورند.
وویجر
وویجر ۱ (Voyager) و وویجر ۲ دو کاوشگر ناسا بودند که با هدف مطالعه سیارات منظومه شمسی به فضا پرتاب شدند. سوژه اصلی این دو کاوشگر زحل و مشتری بودند. اطلاعاتی که کاوشگرهای وویجر از سیارات گازی منظومه شمسی و قمرهای آنها به دست آوردند، به سیاره شناسان در شناخت بهتر این سیارات کمک بسیار زیادی کرد. وویجر ۱ و ۲ در مجموع توانستند ۲۴ قمر جدید برای سیارات گازی کشف کنند. نکته جالب توجه در مورد کاوشگرهای وویجر این بود که وویجر ۲ پیش از وویجر ۱ به فضا پرتاب شد اما با توجه به مسیری که این دو طی میکردند وویجر ۱ زودتر از وویجر ۲ به مقصد میرسید و به همین دلیل ترتیب نام گذاری با ترتیب پرتاب آنها متفاوت شد. این دو کاوشگر نیز از محدوده منظومه شمسی خارج شدهاند و تا ابد به مسیر خود در فضا ادامه خواهند داد به این امید که روزی موجودات فرازمینی آن را پیدا کنند. «کارل ساگان» ستارهشناس مشهور آمریکایی دیسکی طراحی کرده و در داخل کاوشگر وویجر ۱ قرار داد که روی آن آدرس کره زمین و همین طور پیام خوشآمدگویی زمینیان با گویشهای مختلف خطاب به موجودات فرازمینی هک شده بود. همچنین مجموعهای از صداهای طبیعی و موسیقیهای نواحی مختلف درون این لوح ذخیره شده است.
تلسکوپ فضایی هابل
در اواخر قرن ۲۰ام پیشرفتهای زیادی در زمینه نجوم و کیهانشناسی حاصل شده بود. رصدخانههای قدرتمند در نقاط مختلف زمین ساخته شده بود و تمام پهنای آسمان مورد بررسی قرار میگرفت. اما منجمان هنوز به چیز بیشتری برای تکمیل تحقیقات خود نیاز داشتند. آنها میخواستند بخشهایی از عالم را بررسی کنند که از روی زمین قابل تماشا نبود. ایده تلسکوپ فضایی سالها پیش مطرح و نمونههایی از آن هم ساخته شده بود، اما تنها زمانی که تلسکوپ فضایی هابل در مدار زمین قرار گرفت توانستیم بخشهایی از عالم را ببینیم که هرگز درکی از آن نداشتیم. هابل توانست به بسیاری از سؤالات دانشمندان پاسخ بگوید و فاصله میان ستارگان را بسیار دقیق اندازهگیری کند. این تلسکوپ فضایی در تولد فعالیت بیش از ۲۵ ساله خود تصاویر بسیار باکیفیتی از اجرام آسمانی ثبت کرده و روزانه حدود ۱۵ گیگ فایل عکس به زمین ارسال میکند. نکته جالب در مورد تلسکوپ فضایی هابل این است که این تلسکوپ قابلیت تعمیر در فضا را دارد و تاکنون ۵ بار تعمیر شده و کارایی آن افزایش یافته است.
کاسینی – هویگنس
با بزرگتر شدن پروژهها و قدرت گرفتن سازمانهای فضایی دیگر، ناسا پروژههای مشترک مختلفی با این سازمانها تعریف کرد. یکی از مهمترین پروژههای مشترک ناسا که با همکاری سازمان فضایی اروپا انجام شد پروژه کاسینی-هویگنس (Cassini–Huygens) بود که باهدف بررسی دقیق زحل انجام شد. این مأموریت دو بخش داشت: بخش اول مدارگرد کاسینی بود که در مدار زحل قرار گرفت و بخش دوم کاوشگر هویگنس بود که از کاسینی جدا شد و به بررسی قمر تیتان پرداخت. ماموریت کاسینی با یک حرکت باشکوه به پایان رسید.در اواخر مأموریت این فضاپیما، ناسا تصمیم گرفت آن را به درون زحل پرتاب کند تا از برخورد ناخواسته آن با قمرهای زحل جلوگیری شود. در نهایت در سپتامبر ۲۰۱۷ مأموریت کاسینی با سقوط درون زحل به پایان رسید.
شاتل فضایی
پس از فضاپیماهای مرکوری، جمینی و آپولو که ماهواره یا سرنشینان خود را به خارج از جو میبردند و آنجا به کار خود پایان میدادند ناسا تصمیم گرفت فضاپیماهایی باقابلیت بازگشت به زمین و استفاده مجدد طراحی کند. شاتل فضایی اولین سفینه قابل استفاده مجدد بود. بخش اصلی این سفینه بهگونهای طراحی شده بود که هنگام بازگشت به جو زمین نمیسوخت و میتوانست صحیح و سالم روی زمین فرود بیاید. مأموریتهای شاتل جزو دراماتیکترین مأموریتهای تاریخ ناسا هستند. از ۵ شاتل فضایی که ناسا به فضا فرستاد دو شاتل کلمبیا و چلنجر با حادثه مواجه شدند و در این حادثهها ۱۴ فضانورد جان خود را از دست دادند. در پی این حوادث و هزینههای زیادی که شاتلها تحمیل میکردند، ناسا مأموریتهای شاتلها را در سال ۲۰۱۰ متوقف کرد. یک نکته جالب در مورد مخزن سوخت شاتلها وجود دارد. مخزن سوخت خارجی دو شاتل فضایی اول با لایهای از رنگ سفید پوشیده شده بودند تا در برابر پرتوی فرابنفش مقاومتر باشند. همین رنگ ۲۷۳ کیلوگرم وزن اضافی به شاتلها تحمیل کرده بود و به همین دلیل از نسل سوم شاتلها دیگر این رنگ اضافه نشد. رنگ نارنجی مخزنهای شاتلهای بعدی به خاطر فوم محافظی است که روی مخزن این شاتلها را پوشانده است.
پروژه آپولو
شاید مشهورترین پروژه ناسا در تمام طول تاریخ این سازمان پروژه فرود آوردن انسان در سطح ماه باشد. در اوج مسابقه فضایی بین آمریکا و شوروی و درحالیکه آمریکا در رقابت فرستادن اولین انسان به فضا از شوروی شکست خورده بود، تنها فرصتی که برای آمریکا باقی بود تا پیروز مسابقه فضایی شود فتح کره ماه بود. «جان اف کندی» رئیسجمهور وقت آمریکا در سخنرانی خود پس از فرستادن اولین آمریکایی به فضا از برنامه بلندپروازانه خود خبر داد و گفت که آمریکا پیش از پایان دهه ۶۰ اولین انسان را بر سطح ماه خواهد نشاند.
برای دستیابی به این هدف ناسا پروژه آپولو (Apollo) را استارت زد. پروژه آپولو در مجموع شامل ۱۷ مأموریت مختلف بود که برخی از آنها در مدار زمین، برخی در مدار ماه و ۶ مأموریت با فرود انسان در سطح ماه همراه بود. در طی مأموریت آپولو ۱۱ برای اولین بار یک انسان پای خود را بر سطح ماه قرار داد. در مجموع پروژههای آپولو، ۱۲ مرد در سطح ماه قدم زدند و از زمان پایان مأموریت آپولو در سال ۱۹۷۲ تاکنون، دیگر هیچ انسانی پا روی ماه نگذاشته است.
ایستگاه فضایی
بزرگترین پروژه مشترک سازمانهای فضایی ساخت ایستگاه فضایی بینالمللی است. این پروژه با همکاری آمریکا، روسیه، سازمان فضایی اروپا، ژاپن و کانادا انجام شد. ایستگاه فضایی بینالمللی سازه عظیمی است که در مدار زمین در حال گردش است و فضانوردان میتوانند چندین هفته و حتی برای ماهها در آن اقامت کنند. این سازه فضایی روزی ۱۵ بار به دور زمین میچرخد و در آسمان تاریک شب میتوان حرکت آن را با چشم غیر مسلح تشخیص داد. ایستگاه فضایی در واقع یک آزمایشگاه فضایی دائمی برای فضانوردان است. این سازه که بزرگترین سازه ساخته شده در فضا به دست بشر است با انرژی خورشیدی کار میکند و تمام انرژی آن توسط صفحات خورشیدی تأمین میشود.
پروژههای ناسا در مریخ
پس از فتح ماه هدف بلند پروازانه بعدی انسان دستیابی به سیاره همسایه زمین بود. رویای دستیابی به مریخ و تبدیل کردن آنجا به اقامتگاهی برای انسانها یکی از بزرگترین اهداف بشر امروز است. پیش از دستیابی به این هدف لازم است که پروژههای مختلفی برای شناختن بهتر سیاره سرخ صورت بگیرد. ناسا در چندین مأموریت مختلف انواع مدارگردها و سطحنوردها را به سمت این سیاره فرستاده که از مهمترین آنها میتوان به کاوشگر ،وایکینگ (Viking 1) مریخنوردهای دوقلوی اسپریت (Spirit) و آپورچونیتی(Opportunity) و مریخنورد کیوراسیتی (Curiosity) اشاره کرد. وایکینگ ۱ اولین ساخته دست بشر بود که در سیاره مریخ فرود آمد و توانست اولین تصاویر رنگی از سطح مریخ را به زمین مخابره کند.
مریخنوردهای اسپیریت و آپورچونیتی دو کاوشگر مشابه بودند که همزمان در دونقطه مختلف مریخ فرود آمدند. پیش از فرود موفقیتآمیز این دو کاوشگر چندین مأموریت دیگر ناسا در مرحله فرود در سطح مریخ با شکست مواجه شده بود. به همین دلیل ناسا دکتر فیروز نادری را بهعنوان مدیر برنامههای اکتشافات مریخ خود برگزید و مأموریت فرود کاوشگرهای روح و فرصت تحت مدیریت او با موفقیت انجام شد. این دو مریخنورد تنها برای یک مأموریت ۹۰ روزه طراحی شده بودند اما چندین سال روی مریخ دوام آوردند. اسپیریت تا سال ۲۰۱۰ به فعالیت خود ادامه میداد اما در این سال به خاطر جهتگیری نادرست صفحات خورشیدی خود نتوانست انرژی لازم خود را تأمین کند و از کار افتاد. آپورچونیتی اما هنوز به فعالیت خود ادامه میدهد.
آخرین کاوشگر ناسا که تاکنون در سطح مریخ فرود آمده است کاوشگر کنجکاوی است. مأموریت کنجکاوی یافتن آثار حیات در سطح مریخ است. این کاوشگر یک آزمایشگاه تمامعیار است و از سال ۲۰۱۲ که فعالیت خود را در سطح مریخ آغاز کرده اطلاعات بسیار مفیدی از وضعیت آب و هوایی و شرایط خاک مریخ به دست آورده است. برخلاف روح و فرصت، که باتریهای قابل شارژ با استفاده از صفحات خورشیدی داشتند، کنجکاوی از یک باتری پولوتونیومی بهره میگیرد که انرژی خود را از واکنشهای هستهای به دست میآورد.
برنامههای آتی
پروژههای آتی ناسا باهدف بازگشت مجدد به ماه و کاوشهای بیشتر در سطح مریخ انجام خواهد شد. تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز پروژه مهم دیگریست که قرار است بهزودی جانشین هابل شود اما ناسا چند بار ارسال آن را به تعویق انداخته است اما پیشبینی میشود تا سال ۲۰۲۰ این تلسکوپ عظیم در مدار قرار بگیرد. شاید هدف بلند مدتتر ناسا فرستادن انسان به مریخ و سکونت در آنجا باشد. هدفی که چالشهای بسیاری بر سر راه آن وجود دارد. از انجام سفری ۶ تا ۹ ماهه تا فراهم کردن شرایط اقامت در سطح مریخ چالشهایی هستند که به این زودیها هیچ سازمان فضایی نمیتواند آنها را رفع کند.