باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی- آژانس فضایی آمریکا (ناسا) «چالش اتصال به زمین در ماه» (Lunar Grounding Challenge) را با هدف توسعه فناوری تخلیه بار‌های الکتریکیِ انباشته‌شده روی فضانوردان و لباس‌های فضایی‌شان، پیش از بازگشت آنها به کاوشگر یا وسیله نقلیه ماه، راه‌اندازی کرده است. به گزارش Space.com، ناسا مجموعاً ۱۵۰ هزار دلار جایزه برای این رقابت در نظر گرفته و آخرین مهلت ارسال طرح‌ها ۱۵ ژانویه تعیین شده است. هدف ناسا جلوگیری از تبدیل شدن فضانوردان به چیزی است که خود آن را «خازن‌های متحرک با ولتاژ بالا» توصیف می‌کند؛
وضعیتی که می‌تواند ایمنی فضانوردان و همچنین سلامت وسایل نقلیه و تجهیزات را به خطر بیندازد. چرا بار‌های الکتریکی روی ماه انباشته می‌شوند؟ ناسا قصد دارد در جریان مأموریت‌های «آرتمیس ۴» یا «آرتمیس ۵» در سال ۲۰۲۸، فضانوردانی را در نزدیکی قطب جنوب ماه فرود آورد؛ رویدادی که نخستین فرود سرنشین‌دار بر سطح ماه پس از مأموریت «آپولو ۱۷» در سال ۱۹۷۲ محسوب می‌شود.
با این حال، شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که بار‌های الکتریکی می‌توانند به واسطه دو فرایند اصلی روی لباس‌های فضایی انباشته شوند: «تریبوچارجینگ» یا باردار شدن بر اثر اصطکاک (که هنگام انتقال بار الکتریکی بین دو جسم رخ می‌دهد) و باردار شدن ناشی از پلاسمای محیطی. این مشکل زمانی تشدید می‌شود که فضانوردان وارد مناطق سایه یا نواحی دارای سایه دائمی شوند؛ یعنی گودال‌های عمیقی که نور خورشید به آنها نمی‌تابد. در چنین محیط‌هایی، سرعت انباشت الکترون‌های دارای بار منفی روی لباس فضایی بیش از یون‌های دارای بار مثبت است و در نتیجه، بار الکتریکی منفی لباس افزایش می‌یابد.
خطر اصلی زمانی بروز می‌کند که فضانورد به وسیله نقلیه ماه بازمی‌گردد؛ وسیله‌ای که ممکن است دارای بار مثبت اندکی باشد. با نزدیک شدن فضانوردی که بار منفی شدیدی دارد به وسیله نقلیه، اختلاف پتانسیل الکتریکی ایجاد می‌شود که می‌تواند منجر به تخلیه ناگهانی بار الکتریکی (جرقه) گردد. جرقه الکتریکی می‌تواند جان فضانوردان و سلامت فضاپیما را به خطر بیندازد ناسا از شرکای صنعتی خود خواسته است تا ایده‌هایی برای جلوگیری از انباشت بار‌های خطرناک روی بدن فضانوردان ارائه دهند.
تخلیه بار الکتریکی می‌تواند به لباس‌های فضایی آسیب برساند، موجب آتش‌سوزی در محیط سرشار از اکسیژن فضاپیما شود یا باعث بروز شوک الکتریکی گردد. این نگرانی‌ها کاملاً جدید نیستند؛ گزارش‌ها حاکی از آن است که گروهی از فضانوردان در جریان یک شبیه‌سازی مأموریت مریخ در سال ۲۰۱۸ با مشکلات الکتریکی مواجه شدند که بر روند اجرای آزمایش تأثیر گذاشت. هدف این چالش، توسعه طرح‌هایی است که امکان تخلیه ایمن الکتریسیته انباشته‌شده در بدن فضانورد و لباس فضایی او را پیش از تماس با وسیله نقلیه ماه فراهم کنند.
الزامات ناسا برای این فناوری جدید این آژانس مجموعه‌ای از الزامات فنی را برای راهکار‌های پیشنهادی تعیین کرده است. از جمله موارد کلیدی این است که فناوری مذکور باید جمع‌وجور، سبک و کم‌مصرف باشد و در عین حال، علی‌رغم نوسانات شدید دمایی در سطح ماه، همچنان کارایی خود را حفظ کند. علاوه بر این، این فناوری باید امکان انجام حداکثر چهار نوبت گشت‌زنی در سطح ماه (یا فعالیت‌های خارج از وسیله نقلیه/EVA) را در بازه زمانی ۱۰ روزه فراهم سازد. گرد و غبار ماه چالش دیگری ایجاد می‌کند؛
ناسا توضیح داده است که ذرات معلق گرد و غبار در محیط ماه که به شدت روی لباس‌های فضایی می‌نشینند، می‌توانند مسافت پرش جرقه الکتریکی را افزایش دهند و به آن اجازه دهند تا از فواصل بیشتری نسبت به محیط‌های تمیز و عاری از گرد و غبار عبور کند. در نتیجه، این آژانس تأکید کرده است که راهکار‌های پیشنهادی باید از تخلیه ناگهانی بار‌های الکتریکی که ممکن است به لایه بیرونی و نگهدارنده فشار لباس فضایی یا خودِ وسیله نقلیه ماه آسیب برسانند، جلوگیری کنند. مراحل رقابت و آینده اکتشافات ماه این چالش در چندین مرحله پیش خواهد رفت؛
ابتدا با ارائه طرح مفهومی اولیه آغاز می‌شود، سپس بر اساس بازخورد‌های ارزیابان توسعه و اصلاح می‌گردد و در نهایت به انتخاب طرح نهایی می‌انجامد. اگرچه ناسا در اطلاعیه خود تاریخ مشخصی را برای در دسترس قرار دادن این فناوری برای فضانوردان تعیین نکرده است، اما قصد دارد پایگاهی بلندمدت در ماه برای پشتیبانی از مأموریت‌های آینده ایجاد کند. پیش‌بینی می‌شود که این پایگاه، در صورت پیشرفت برنامه‌ها طبق زمان‌بندی مقرر، تا دهه ۲۰۳۰ تا حد زیادی عملیاتی شود. منبع: الیوم السابع
منبع: باشگاه خبرنگاران جوان
