سفر آپولو به ماه، جهشی بزرگ برای بشریت

محمدحسین جهان‌پناه | ۵۰ سال پیش، درست ۱۱۴ سال پس از آنکه ژول ورن رمان مشهور از زمین تا ماه را نوشت، نیل آرمسترانگ به آرامی از نردبان ماژول ایگل آپولو۱۱ پایین آمد و بلندترین گام فضایی بشر تا آن زمان را برداشت. گامی که به هزار و یک دلیل پس از گذشت نیم‌قرن هنوز هم دورترین گام فضایی ماست.

در حالی که آن زمان همه فکر می‌کردند که ما انسان‌های ۵۰ سال بعد حتما جایی در مدار مریخ خواهیم بود، این روزها، اما دوباره همه در جوش و خروش بازگشت به ماه هستند؛ سفر چالش‌برانگیزی که گویی حتی از نیم‌قرن پیش خود نیز سخت‌تر به نظر می‌رسد. حقیقت این است که برنامه آپولو در چارچوب شرایطی خاص به سرانجام رسید؛ شرایطی که خوب یا بد مجددا دوباره در تاریخ دقیقا تکرار نشد.

رقابت بر سر دنیای جدید
برخلاف رمان ژول ورن این باشگاه اسلحه نبود که برای اثبات یک نظریه، سفر به ماه را ترتیب داد بلکه همه چیز را باید گردن رقابت نفس‌گیر آمریکا و شوروی در جریان جنگ سرد انداخت؛ رقابتی که در آن زمان آژانس فضایی تازه‌تأسیس آمریکا (ناسا) را مجبور کرد تا در فشرده‌ترین زمان ممکن با صرف هزینه‌ای سرسام‌آور رؤیایی بزرگ را محقق کند.

رقابتی که در اصل با پرتاب اولین ماهواره (اسپوتنیک) به فضا توسط شوروی در ۱۹۵۷ شروع شد. آمریکا در این رقابت به وضوح یک قدم عقب‌تر از شوروی بود. در چنین شرایطی جان اف کندی در حالی پیروز انتخابات ۱۹۶۰ آمریکا شد که یکی از شعارهایش شکست‌دادن شوروی در رقابت فضایی بود. کندی پس از انتخاب‌شدن تغییرات گسترده‌ای در سازماندهی فضایی آمریکا انجام داد.

او حتی با درخواست افزایش ۳۰ درصدی بودجه ناسا نیز موافقت کرد. با این حال چرخ‌های صنعت شوروی در این ایام حسابی با سرعت می‌چرخید، به صورتی که باز هم آن‌ها توانستند با پیشدستی بر رقیب آن سوی آب‌هایشان یوری گاگارین را به عنوان اولین انسان در دوازدهم آوریل ۱۹۶۱ به فضا بفرستند؛ آن هم در حالی که آمریکایی‌ها با برنامه مرکوری خود با فاصله چهار ماه از شوروی اولین فضانورد خود را به فضا فرستادند.

در نتیجه ترس از جاماندن آمریکا از شوروی به صورت دامنه‌داری ادامه داشت. اثر این موضوع به حدی بود که تنها یک ماه بعد از پرتاب یوری گاگارین، کندی در نطق خود در مجلس سنا قول داد که ایالات متحده خود را ملزم می‌داند که تا پیش از پایان این دهه، مأموریت فرستادن انسان به ماه و بازگشت آن به زمین را به انجام برساند.

از طرفی اندیشه فرود بر ماه حتی پیش از دوران کندی نیز وجود داشت و آمریکایی‌ها در سال ۵۹ اولین تلاش‌ها را برای فرود یک فضاپیمای بدون سرنشین بر ماه صورت داده بودند، اما حتی تلاش‌های پیاپی آن‌ها نیز به نتیجه نرسیده بود. این در حالی بود که شوروی در سومین و چهارمین تلاش خود موفق شده بود اولین فضاپیما‌های بدون سرنشین خود را با موفقیت در ماه فرود آورد.

مشکلات متعدد
زمانی که ناسا تصمیم به اجرای برنامه آپولو گرفت با مشکلات عدیده‌ای مواجه بود. اولا هنوز هیچ موشکی به اندازه کافی قدرتمند برای چنین عملیاتی وجود نداشت. در درجه دوم اساسا ناسا به جز پرتاب آلن شپرد برای تنها ۱۵ دقیقه به فضا هیچ تجربه‌ای در مورد پرتاب فضاپیمای سرنشین‌دار به فضا نیز نداشت چه برسد به ساخت فضاپیمایی برای سفر به مدار ماه و همچنین فرود روی آن.

به این ترتیب ناسا با دعوت از تیم‌های مختلف شروع به توسعه طرح‌های مختلفی کرد که از این میان سه ایده نهایی بود. اول پرواز مستقیم از زمین به ماه و بازگشت در قالب یک فضاپیمای واحد که پیچیدگی کمتری داشت، اما نیازمند توسعه موشکی بسیار قدرتمند بود. دوم وعده‌گاه مداری زمین که بر اساس این طرح دو موشک نه‌چندان بزرگ قطعات فضاپیما را به مدار زمین منتقل کرده و به این ترتیب فضاپیما پس از سر‌هم‌شدن در مدار زمین می‌توانست به سوی ماه حرکت کند و در نهایت وعده‌گاه مداری ماه که این ایده هم بر اساس اتصال فضاپیما به هم در مدار ماه تعریف شده بود.

با توجه به محدودیت‌های تکنولوژی و ریسک بالای عملیات که ناسا هیچ تجربه مشابهی هم در آن نداشت، ایده اول انتخاب شد که هم ساده‌تر بود و هم ریسک کمتری داشت. در نتیجه به فاصله دو سال از شروع دهه ۶۰ میلادی با تلاش‌های پیگیر مهندسان ناسا سه ماژول اصلی فضاپیمای آپولو به همراه لباس فضانوردی مناسب توسعه پیدا کرد. این در حالی بود که به مدد ورنر فون براون، دانشمند برجسته آلمانی و تیمش که حالا دیگر به جای پروژه‌های نظامی روی توسعه موشک‌های پرتابگر فضایی کار می‌کردند خانواده موشک‌های ساترن توسعه پیدا کرد.

موشک ساترن۵ او غول فلزی بزرگی بود به ارتفاع ۱۱۱ متر که در نوع خود بلندترین سازه پرنده بشر به شمار می‌رفت. موشک سه‌مرحله‌ای که به لطف موتور‌های قدرتمند اف ۱ خود می‌توانست فضاپیمای آپولو و ماه‌نشین همراهش را به راحتی از زمین به سوی ماه بفرستد.

خود آپولو نیز در قالب فضاپیمایی چندبخشی طراحی شد که از چندین ماژول مختلف تشکیل می‌شد: به این ترتیب که ماژول فرماندهی (CM) که نقش سفینه مادر را بر فراز ماه بازی می‌کرد و بخش فنی که شامل ملزومات پشتیبانی و فنی عملیات همچون مخازن سوخت و اکسیژن می‌شد که این دو بخش در حقیقت یک ماژول واحد را تشکیل می‌دادند. همچنین ماژول ماه‌نشین (LM) که در حقیقت در نوع خود یک فضاپیمای دومرحله‌ای کوچک شمرده می‌شد.

شروع نه‌چندان خوب
آپولو با حادثه‌ای تلخ و نه‌چندان امیدوارکننده کارش را شروع کرد. اولین آپولو روی سکو منفجر شد و هر سه سرنشین خود را به کام مرگ فرستاد. اما به‌هر‌حال ناسا تازه هنوز در حال یادگیری الفبای پرواز فضایی بود و همین موضوع موجب شد تا از اینجا به بعد با احتیاط بیشتری گام بردارد.

به دنبال وقوع این حادثه ناسا برای حصول اطمینان از موفقیت برنامه و فضاپیما‌های سرنشین‌دار، تمام آزمایش‌های بعدی را ابتدا به صورت بی‌سرنشین انجام داد. آن هم در شرایطی که نقشه‌راه ناسا این بود که ابتدا فضاپیمایی سرنشین‌دار را به مدار زمین فرستاده، سپس فضاپیما را به مدار ماه و در نهایت روی ماه بفرستد.

این در شرایطی بود که خبر‌ها می‌گفت: شوروی هم در تلاش است تا به زودی فضانوردانی را به ماه بفرستد. آن‌ها حتی موشک و فضاپیمای مورد نیاز خود را هم در دست توسعه داشتند. در چنین شرایطی ناسا پس از دو پرتاب بدون سرنشین فضاپیمای آپولو سرانجام بلیت پرواز‌های مجددا سرنشین‌دار آپولو را صادر کرد.

به این ترتیب، ابتدا آپولو۷ با سرنشین به مدار زمین و سپس آپولو۸ به مدار ماه سفر کرد. آپولو۹ و ۱۰ نیز مجددا این پرواز‌ها را تکرار کردند تا ناسا ضمن اطمینان‌یافتن از برخی جزئیات برای پرواز نهایی آماده شود.

پیش به سوی ماه
۹:۳۲ دقیقه صبحگاه شانزدهم جولای ۱۹۶۹ (مصادف با ۲۵ تیر ۱۳۴۸) صدای موتور‌های قدرتمند ساترن ۵ سکوت همراه با اضطراب پایگاه فضایی کیپ‌کندی را شکست. آپولو ۱۱ به همراه سه فضانورد همراهش باز آلدرین، مایکل کالینز و نیل آرمسترانگ رهسپار سفر به ماه شدند.۶۰ کیلومتر بالاتر مرحله اول موشک جدا شد و کمتر از ۱۲ دقیقه پس از پرتاب موشک با جدا‌شدن مرحله دوم در ۱۸۵ کیلومتری زمین، آپولو ۱۱ به مدار زمین رسید.

موتور‌های مرحله سوم موشک ابتدا پس از جدا‌شدن مرحله دوم روشن شدند تا فضاپیما به‌سرعت به مداری مناسب دست یابد و پس از آن خاموش شدند تا پس از طی‌کردن یک‌و‌نیم گردش مداری حول زمین مجددا برای آخرین‌بار روشن شوند و فاز نهایی سفر به سوی ماه آغاز شود.

۳۰ دقیقه بعد سرنشینان آپولو با آخرین قطعات ساترن خداحافظی کردند و تصویر ماه به سرعت روی پنجره‌های آپولو بزرگ و بزرگ‌تر شد. ۶۲ ساعت پس از پرتاب ساترن در ساعت ۵:۱۹ دقیقه ۱۹ جولای، آپولو ۱۱ پس از طی ۴۰۰ هزار کیلومتر به مدار ماه رسید؛ آن هم در شرایطی که ابتدا بر اثر نیروی گرانشی زمین سرعت فضاپیما تا سه‌هزارو ۲۰۰ کیلومتر بر ساعت کاهش پیدا کرده بود، اما با نزدیک‌شدن هرچه بیشتر به ماه و افزایش نیروی گرانشی ماه سرعت فضاپیما نیز مجددا افزایش پیدا کرد. از ابتدا قرار بود آپولو پس از رسیدن به ماه از پشت آن عبور کند، اما به دلیل گرانش پایین ماه حتما نیاز بود که در طول مسیر با مانور مناسب ماژول فرماندهی به مدار پایین‌تری منتقل شود.

با ورود فضاپیما به سایه پشت ماه برای مدت ۴۵ دقیقه آپولو از دید زمین پنهان شد. در تمام این مدت به دلیل قرارگیری ماه میان فضاپیما و زمین مسیر ارتباط رادیویی با مرکز کنترل زمینی نیز قطع بود.

پس از آن آپولو با روشن‌کردن پیشران خود اقدام به مانور برای قرار‌دادن فضاپیما در مدار ماه کرد، اما شروع مراحل بعدی عملیات تا فردای آن روز به طول انجامید و به این ترتیب خدمه آپولو ۱۱ در‌حالی‌که مرکب‌شان با سرعت پنج هزارو ۸۰۰ کیلومتر بر ساعت در حال گردش به دور مدار ماه بود، اولین شب را حول مداری خارج از مدار زمین به صبح رساندند.

فرود روی ماه
فردای آن روز مصادف با ۲۰ جولای درست چهار روز پس از آغاز سفر، پس از قرار‌گیری در موقعیت مناسب، ماژول فرود آپولو (به نام ایگل و به معنی عقاب) از فضاپیمای مادر (ماژول فرماندهی آپولو ۱۱) به قصد فرود بر ماه جدا شد. در‌حالی‌که مایکل کالینز برای نظارت بر عملیات فرود در داخل ماژول فرماندهی در مدار ماه باقی مانده بود. در ساعت ۲۰:۱۷ دقیقه به وقت جهانی روز ۲۰ جولای ایگل به‌دلیل عدم تنظیم فشار کامل هنگام جدا‌شدن از ماژول فرماندهی با کمی اختلاف در موقعیت پیش‌بینی‌شده در حال فرود بود. محل فرود سایت شماره دو واقع در منطقه‌ای از ماه تحت عنوان دریای ترانکوئیلیتی (دریای آرامش) به شمار می‌رفت.

در این زمان آرمسترانگ برای تصحیح موقعیت خود، بیشتر سوخت تراستر‌های ماه‌نشین را مصرف کرده بود؛ به‌صورتی‌که سوخت باقی‌مانده در مرز اخطار قرار داشت؛ به‌طوری‌که اگر مراحل فرود تنها ۱۵ ثانیه بیشتر به طول می‌انجامید کنترل زمینی اقدام به لغو عملیات فرود می‌کرد. خطای پیش‌آمده در موقعیت فرود فضاپیما بیشتر گردن کامپیوتر ماه‌نشین ایگل بود؛ کامپیوتری که فقط دو هفته پیش از پرتاب فضاپیما تمام شده بود و خدمه فقط همین دو هفته را برای یاد‌گرفتن کار‌کردن با آن وقت داشتند.

کامپیوتری که با استاندارد‌های امروز دنیای ما بیشتر به یک ماشین حساب بزرگ شبیه بود تا چیزی دیگر. با این همه آرمسترانگ در نهایت توانست ماه‌نشین ایگل را به سلامت بر سطح ماه فرود آورد. آماده‌شدن آرمسترانگ و آلدرین برای گام‌نهادن روی ماه بیش از چیزی که تمرین شده بود، طول کشید. به این ترتیب شش‌ساعت و ۳۹ دقیقه پس از فرود روی ماه آرمسترانگ سرانجام در ایگل را باز کرد و اولین گام خود را روی ماه برداشت.

اولین گامی که با پیام مشهور این گام کوچکی برای انسان و جهشی بزرگ برای بشریت است، همراه شد. البته این گام چندان هم کوچک نبود چراکه به لطف جاذبه کم ماه آرمسترانگ برای رسیدن به گام بعدی خود عملا مسافتی در حدود ۱.۵ متر را طی کرد؛ صحنه‌ای که از دوربین‌های ماه‌نشین ایگل به صورت زنده برای بیش از ۶۰۰ میلیون بیننده در سراسر جهان پخش شد.

صحنه ارسالی سیاه و سفید به سوی گیرنده‌های زمینی نیل آرمسترانگ را همچون شبح سفیدی از دنیایی دیگر نشان می‌داد که اکنون به صفحات تاریخ گام می‌نهاد. پس از پیوستن آلدرین به آرمسترانگ، هر دو به سرعت مشغول انجام مأموریت‌های از پیش برنامه‌ریزی‌شده خود (همچون آزمایش مقاومت خاک بر سطح ماه و تعیین فاصله دقیق زمین تا ماه توسط لیزر) شدند. البته پیش از آن فضاپیما را نیز برای بازگشت به مدار ماه حاضر کرده بودند.

پس از نزدیک به دوساعت‌و‌نیم پیاده‌روی و جمع‌آوری نزدیک به ۲۱ کیلوگرم نمونه خاک از سطح ماه همچنین مکالمه کوتاه رادیویی با نیکسون رئیس‌جمهوری وقت آمریکا، مأموریت روی ماه عملا به پایان رسید. در نهایت ابتدا آلدرین و سپس آرمسترانگ به نوبت وارد ماه‌نشین ایگل شدند و پس از استراحتی هفت‌ساعته سفر بازگشت به مدار ماه را آغاز کردند. سفر بازگشت با برخاستن ماه‌نشین عقاب از سطح ماه شروع شد؛ در حالی که خدمه تمامی تجهیزات اضافی خود را برای سبکی ماژول هنگام برخاستن روی ماه جا گذاشته بودند.

پس از رسیدن به ماژول فرماندهی و انتقال نمونه‌خاک‌های برداشت‌شده خود ماژول فرود نیز از سفینه اصلی جدا شد تا آپولو عازم سفر بازگشت به زمین شود. آپولو نهایتا مصادف با ۲۴ جولای در میان آب‌های خروشان اقیانوس اطلس به زمین بازگشت و به این ترتیب داستان اولین گام انسان بر کره‌ای غیر از زمین به خوبی به پایان رسید. سفر آپولو ۱۱ به ماه از ابتدا تا انتها چیزی در حدود ۹۰ ساعت طول کشید که از این میان ۲۱ ساعت مأموریت روی ماه گذشت.

پایان سفر آپولو ۱۱ و سفر‌های بعدی این برنامه به ماه (آپولو۱۲، ۱۴، ۱۵، ۱۶ و ۱۷) موجب شد تا آمریکا رسما پیروز مهم‌ترین فاز از رقابت فضایی با شوروی شود؛ پیروزی‌ای که موجب شد شوروی از دنبال‌کردن برنامه خود برای سفر به ماه صرف‌نظر کرده و روی توسعه ایستگاه‌های فضایی خود متمرکز شود.

دنیای امروز
سفر‌های آپولو همچنین موجب شد تا بسیاری از صنایع مرتبط به لطف سرمایه‌گذاری گسترده با رشدی چشمگیر در تمامی ابعاد مواجه شوند و شاهد جهشی فناورانه در تمامی حوزه‌ها باشیم. با پایان برنامه آپولو ناسا بودجه چشمگیری که در طول این دوران دریافت می‌کرد را از دست داد و دیگر هیچ وقت نتوانست بودجه‌ای در این ابعاد (با سهم بیش از چهار درصد از سرانه تولید ناخالص داخلی) را از آن خود کند.

به علاوه تغییر سیاست‌های دولت و کم‌رنگ‌شدن انگیزه‌های فضایی تأثیر چشمگیری روی برنامه‌های بلندمدت فضایی گذاشت. ماحصل این دوران توسعه شاتل‌ها و ایستگاه اسکای‌لب در آمریکا و ایستگاه بزرگ میر در شوروی بود. پس از جنگ سرد آتش رقابت فضایی تا حد زیادی خاکستر شد و سرعت توسعه فضایی نیز پایین آمد. با این حال کشور‌های بیشتری درگیر موضوع شدند و بخش خصوصی نیز سرانجام نقش پررنگی در توسعه این حوزه پیدا کرد.

با این همه ماه مجددا دوباره به صدر خبر‌ها بازگشت، آن هم در حالی که همه فکر می‌کردند مریخ هدف بعدی خواهد بود. اما حالا همه می‌خواهند دوباره به ماه بازگردند. چالشی که در ناسا موجب طراحی برنامه آرتمیس و تصمیم برای ساخت ایستگاهی در مدار آن شد.

چین، هند و روسیه هم برنامه‌های اختصاصی خاص خودشان را دارند. به علاوه شرکت‌های خصوصی مثل اسپیس‌ایکس و بلو اوریجین نیز سخت در تکاپوی دست‌یابی به ماه هستند؛ سفری که این بار قرار است سکوی پرتاب ما به سوی مریخ و دیگر اجرام فضایی باشد.