لقد كان هذا موجة اليد، هذا الافتراض، هذا يادا يادا في صميم برامجنا الفضائية طويلة المدى. إذا تمكنا من إعادة رواد الفضاء إلى القمر، فسنجد الجليد هناك. وإذا وجدنا ذلك الجليد بكميات كافية، فسنقوم بتفكيكه إلى هيدروجين وأكسجين، و يادا ياداسنستخدم هذا الوقود للطيران بشكل أعمق في النظام الشمسي، وربما حتى إلى المريخ. وإذا وصلنا إلى المريخ، فسنجد المزيد من الجليد على الكوكب الأحمر. سنقوم باستخراج ذلك، ودمجه مع ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي، و يادا ياداسنستخدم ذلك لإعادة رواد الفضاء.
إنها فكرة كانت موجودة منذ عصر أبولو وتم الترويج لها في السنوات الأخيرة من قبل أمثال مدير ناسا السابق بيل نيلسون وإيلون ماسك من SpaceX. ولكن إليكم الأمر: لم ينجح أحد على الإطلاق في تحويل الماء إلى وقود صاروخي، ولا حتى لسفينة فضائية ذات حجم كبير. تهدف شركة ناشئة تدعى General Galactic، يقودها مهندسان في العشرينات من العمر، إلى أن تكون الأولى.
وفي خريف هذا العام، تخطط شركة General Galactic لإطلاق قمر صناعي يبلغ وزنه 1100 رطل، باستخدام الماء لتزويده بالوقود الدافع الوحيد في المدار. إذا نجح الأمر، فلن يتمكن من البدء في حل المشكلة فحسب يادا يادا المشكلة، أنها يمكن أن تجعل الأقمار الصناعية الأمريكية أكثر قدرة على المناورة في وقت يتزايد فيه احتمال نشوب صراع في الفضاء.
“الجميع يريد بناء قاعدة على القمر أو قاعدة على المريخ أو أي شيء آخر. من سيدفع ثمنها؟ كيف تعمل في الواقع؟” يسأل هالين ماتيسون، الرئيس التنفيذي لشركة جنرال غالاكتيك. ويضيف: “رؤيتنا هي بناء محطة وقود على المريخ، ولكن أيضًا في نهاية المطاف بناء شبكة للتزود بالوقود” بينهما.
هذا هو الأمر، جداً خطة طويلة المدى على الأقل. كبداية، قام ماتيسون، وهو مهندس سابق في شركة SpaceX، ومدير التكنولوجيا التنفيذي لديه، Luke Neise، وهو أحد المخضرمين في شركة Varda Space، بشراء مكان لإطلاق صاروخ Falcon 9. الإقلاع المقرر هو أكتوبر أو في وقت لاحق من الخريف.
هناك، للتبسيط على نطاق واسع، نوعان رئيسيان من المحركات التي يمكنك استخدامها في مركبتك الفضائية. يمكنك أن تأخذ وقودًا مثل الميثان السائل، وربما تدمجه مع مادة مؤكسدة، وتحرقه. وهذا ما يسمى الدفع الكيميائي، وكل صاروخ كبير رأيته على الإطلاق يستخدم بعض الاختلافات في هذه الطريقة، لأنه يوفر الكثير من الدفع، حتى لو لم يكن فعالاً بشكل كبير.
أو يمكنك أن تأخذ غازًا مثل الزينون، وتطلق عليه الكهرباء، وتطلقه خارج المركبة الفضائية، إما كغاز متأين أو بلازما. وهذا ما يسمى الدفع الكهربائي – مرة أخرى، أنا مبالغ في التبسيط. ويقول ماتيسون: “إنها قوة دفع منخفضة للغاية. ويحب الناس مازحين تسميتها بالتجشؤ في الفضاء”. “لكنها تدوم إلى الأبد. الكفاءة جنونية.” إن التجشؤ الكافي مع مرور الوقت يمكن أن يكون فعالاً للغاية. يُستخدم الدفع الكهربائي لإبقاء الأقمار الصناعية في مدارها الصحيح ولتشغيل المسابر الفضائية مثل داون، والتي أرسلتها ناسا لاستكشاف حزام الكويكبات.
الماء ليس مثاليًا للدفع الكهربائي أو الكيميائي. ولكن قد يكون جيدًا بما يكفي لـ كلاهما. على عكس الميثان السائل، على سبيل المثال، لا داعي للقلق بشأن تفجير الماء لمركبتك الفضائية عن طريق الخطأ أو إبقائها باردة عند درجة حرارة -260 درجة فهرنهايت أو غليانها عندما يواجه القمر الصناعي الشمس.
تخطط شركة General Galactic لشرح الطريقتين خلال مهمة Trinity. بالنسبة للدفع الكيميائي، سوف يستخدم التحليل الكهربائي لتقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين، ثم حرق الهيدروجين، مع الأكسجين كمؤكسد. بالنسبة لنظام الدفع الكهربائي – الذي يسمى “محرك هول” – فإنه سوف يقسم الماء، ثم يطبق ما يكفي من الطاقة الكهربائية بحيث يتحول الأكسجين إلى بلازما. ومن هناك، يمكنك استخدام مجال مغناطيسي لتشكيل البلازما وإطلاقها.
