تاریخ انتشار : ۱۴۰۰/۰۱/۱۵ ساعت ۱۴:۰۰
کد مطلب : ۲۶۴۲۷۵
چه قدر طول می‌کشد تا دور ماه قدم بزنیم؟
گروه علمی: از دیدگاه ما در زمین، ماه کوچک به‌نظر می‌رسد. اما اگر بخواهید با یک سفینه فضایی سفر کنید، لباس فضایی بپوشید و یک پیاده‌روی بر سطح ماه داشته باشید، فکر می‌کنید این پیاده‌روی چه مدت طول بکشد؟
این پاسخ به عوامل بی‌شماری از جمله سرعت شما در پیاده‌روی و نقشه‌یابی بستگی دارد. در واقع چنین سفری به دور ماه می‌تواند بیش از یک سال طول بکشد.طبق گفته ناسا، در مجموع ۱۲ انسان بر روی سطح ماه قدم گذاشته‌اند که همه آنان در سال‌های ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۲ بخشی از ماموریت‌های آپولو بوده‌اند. نتایج نشان داده است که پیاده‌روی (یا به عبارت دقیق‌تر، پرش) در جاذبه کم ماه که یک ششم گرانش زمین است، بسیار چالش برانگیز خواهد بود. با این حال، نتایج تحقیقات ناسا نشان می‌دهد که امکان پیاده‌روی کنونی برای انسان بسیار سریع‌تر از فضانوردان آپولو در ماه خواهد بود. از نظر تئوری، قدم زدن در دور ماه می‌تواند سریع‌تر از آنچه پیش‌بینی شده بود، انجام شود.
بر اساس اظهارات ناسا، طی ماموریت‌های آپولو، فضانوردان با سرعت ۱.۴ مایل در ساعت (۲.۲ کیلومتر در ساعت) حرکت کردند. این سرعت کم عمدتا به دلیل لباس‌های فضایی فشرده و نرم آنان بود که با توجه به تحرک آنان طراحی نشده بودند. اگر ماه‌نوردان لباس مناسب‌تری داشتند، شاید حرکت برای آنان بسیار راحت‌تر بود و در نتیجه سرعت خود را بالا می‌بردند.در سال ۲۰۱۴، نتایج یکی از تحقیقات ناسا که در نشریه Experimental Biology منتشرشده است، چگونگی سرعت راه رفتن و دویدن انسان در جاذبه ماه را شبیه‌سازی کرده است. برای انجام این کار، هشت شرکت‌کننده (سه فضانورد) مجبور به استفاده از تردمیل روی هواپیمای DC-۹ شدند که با مسیرهای خاص سهمی‌وار در زمین حرکت می‌کرد تا گرانش ماه را هر بار تا ۲۰ ثانیه شبیه‌سازی کند.
نتایج این آزمایش نشان داد، شرکت‌کنندگان می‌توانستند تا سرعت ۳.۱ مایل در ساعت (۵ کیلومتر در ساعت) را طی کنند، بدون اینکه بدوند. طبق گفته محققان، این سرعت نه تنها بیش از دو برابر سرعت پیاده‌روی است که توسط فضانوردان آپولو انجام شد، بلکه تقریبا به حداکثر سرعت پیاده‌روی ۴.۵ مایل در ساعت (۷.۲ کیلومتر در ساعت) نزدیک است.شرکت‌کنندگان این سرعت‌های سریع را به دلیل حرکت آزادانه بازوهای خود مانند نحوه دویدن انسان‌ها بر روی زمین ثبت کردند. این حرکت پاندولی یک نیروی رو به پایین ایجاد می‌کند که تا حدی کمبود جاذبه را جبران می‌کند. یکی از دلایل کند بودن فضانوردان آپولو در سطح ماه این بود که نمی‌توانستند این کار را به درستی انجام دهند زیرا لباس‌های آنان حجیم بود.
با این حداکثر سرعت فرضی جدید، پیاده‌روی دور ماه ۶۷۸۶ مایل (۱۰۹۲۱ کیلومتر) حدود ۹۱ روز طول می‌کشد. این میزان بدون وقفه (به‌عنوان‌مثال توقف برای خوابیدن و غذا خوردن) در حدود ۲۴هزار و ۹۰۱ مایل (۴۰۰۷۵ کیلومتر) بر روی زمین با این سرعت است، اگرچه انجام این کار به دلیل اقیانوس‌ها غیرممکن است.
بدیهی است که ۹۱ روز پیاده‌روی بدون توقف امکان‌پذیر نیست، بنابراین پیاده روی واقعی در اطراف ماه بسیار بیشتر طول می‌کشد.پیاده‌روی در ماه با چالش‌های مختلفی همراه است. آیدان کاولی، مشاور علمی آژانس فضایی اروپا گفت: «من فکر می‌کنم از نظر لجستیکی، این کار می‌تواند انجام شود اما حمایت از چنین ماموریتی عجیب خواهد بود.»یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در این پیاده‌روی حمل وسایلی مانند آب، غذا و اکسیژن است.کاولی اظهار کرد: «فکر نمی‌کنم به دلیل جاذبه کم ماه شما آن‌ها را در کوله‌پشتی خود حمل کنید. بنابراین باید یک وسیله نقلیه پشتیبانی به همراه داشته باشید. این وسیله نقلیه همچنین می‌تواند به‌عنوان سرپناه نیز مورد استفاده قرار گیرد.»
کاولی خاطرنشان کرد: «بسیاری از آژانس‌ها به دنبال مفهوم داشتن یک سیاره‌نورد تحت فشار مانند مینی پایگاه‌های قابل حمل هستند که در واقع می‌تواند از فضانوردان هنگام انجام ماموریت‌های اکتشافی پشتیبانی کند تا شب را آنجا سپری کنند و در روز دوباره به پیاده‌روی ادامه دهند.»ماجراجویان ماه همچنین به لباس فضایی با طراحی خاص نیاز دارند که حرکت بهینه را امکان‌پذیر کند. کاولی گفت: لباس‌های فضایی فعلی با توجه به حرکت بهینه طراحی نشدند، اما برخی از آژانس‌ها لباس‌های متنوعی ایجاد می‌کنند که به فضانوردان امکان می‌دهد تحرک لازم برای راه رفتن صحیح روی ماه را داشته باشند.کاولی ادامه داد: «توپوگرافی خشن ماه همچنین پیدا کردن یک مسیر مناسب در اطراف آن را بسیار مشکل می‌سازد به‌خصوص دهانه‌های شهاب سنگی که می‌توانند چندین مایل عمق داشته باشند و فضانورد باید آن‌ها را دور بزند که خیلی خطرناک است.»
هنگام برنامه‌ریزی مسیر باید نور و دما را نیز در نظر داشت. در خط استوا ماه طی روز دما حدود ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است و در شب به منفی ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد و چرخه ماه به این معنی است که روزهایی وجود دارد که نور خورشید کم است یا اصلا وجود ندارد و حداقل نیمی از سفر باید در تاریکی انجام شود. ایجاد محافظت در برابر این دمای شدید می‌تواند با لباس‌های مخصوص طراحی شده و سیاره‌نورد برای محافظت امکان‌پذیر باشد، اما دما می‌تواند وضعیت سنگ‌پوش ماه را تغییر دهد(یک خاک خاکستری رنگ که بستر ماه را پوشانده است) و بر سرعت حرکت روی آن تاثیر می‌گذارد. با این حال، تابش می‌تواند خطر بیشتری باشد. ماه برخلاف زمین، یک میدان مغناطیسی ندارد که به انحراف تابش از رسیدن به سطح آن کمک کند.
کاولی عنوان کرد: «اگر فعالیت‌های خورشیدی خاصی در یک زمان وجود نداشته باشد، ممکن است خیلی بد نباشد اما اگر شعله‌های خورشیدی یا انفجار تاجی وجود داشته باشد و شما تحت تابش زیاد قرار بگیرید بیمار خواهید شد (به گفته ناسا، شراره‌های خورشیدی و انفجار تاجی هر دو مقدار زیادی انرژی و ذرات مغناطیسی آزاد می‌کنند اما در انواع ذرات ساطع شده مدت زمان رویداد و نحوه تابش آن‌ها از طریق فضا متفاوت است).»
این نوع ماموریت به دلیل نیاز به ورزش در جاذبه کم بر روی عضلات و سیستم قلبی عروقی تاثیر دارد و به مقدار زیادی تمرین استقامتی نیز نیاز دارید. برای انجام این کار باید یک فضانورد با تناسب اندام در سطح فوق‌العاده ماراتن، این پیاده‌روی را انجام دهد.
کاولی بیان کرد: حتی در آن زمان، پیاده‌روی با حداکثر سرعت فقط برای حدود سه تا چهار ساعت در روز امکان‌پذیر است. بنابراین، اگر شخصی با سرعت ۳.۱ مایل در ساعت (۵ کیلومتر در ساعت) به مدت چهار ساعت در روز راه برود، قدم زدن در دور ماه حدود ۵۴۷ روز یا تقریبا ۱.۵ سال طول می‌کشد، با این فرض که مسیر شما توسط دهانه‌ها خیلی مختل نشده باشد و بتوانید با تغییرات دما و تابش مقابله کنید.کاولی تاکید کرد: انسان‌ها حداقل تا اواخر دهه ۲۰۳۰ یا اوایل دهه ۲۰۴۰ فناوری یا تجهیزات لازم برای دستیابی به چنین هدفی را نخواهند داشت.کاولی افزود: «شما هرگز آژانسی برای پشتیبانی از چنین مواردی نخواهید یافت اما اگر یک میلیاردر باشید و بخواهد آن را امتحان کند، شاید بتوانید به این مورد دست یابید.»
بر اساس اظهارات ناسا، طی ماموریت‌های آپولو، فضانوردان با سرعت ۱.۴ مایل در ساعت (۲.۲ کیلومتر در ساعت) حرکت کردند. این سرعت کم عمدتا به دلیل لباس‌های فضایی فشرده و نرم آنان بود که با توجه به تحرک آنان طراحی نشده بودند. اگر ماه‌نوردان لباس مناسب‌تری داشتند، شاید حرکت برای آنان بسیار راحت‌تر بود و در نتیجه سرعت خود را بالا می‌بردند.در سال ۲۰۱۴، نتایج یکی از تحقیقات ناسا که در نشریه Experimental Biology منتشرشده است، چگونگی سرعت راه رفتن و دویدن انسان در جاذبه ماه را شبیه‌سازی کرده است. برای انجام این کار، هشت شرکت‌کننده (سه فضانورد) مجبور به استفاده از تردمیل روی هواپیمای DC-۹ شدند که با مسیرهای خاص سهمی‌وار در زمین حرکت می‌کرد تا گرانش ماه را هر بار تا ۲۰ ثانیه شبیه‌سازی کند.
نتایج این آزمایش نشان داد، شرکت‌کنندگان می‌توانستند تا سرعت ۳.۱ مایل در ساعت (۵ کیلومتر در ساعت) را طی کنند، بدون اینکه بدوند. طبق گفته محققان، این سرعت نه تنها بیش از دو برابر سرعت پیاده‌روی است که توسط فضانوردان آپولو انجام شد، بلکه تقریبا به حداکثر سرعت پیاده‌روی ۴.۵ مایل در ساعت (۷.۲ کیلومتر در ساعت) نزدیک است.شرکت‌کنندگان این سرعت‌های سریع را به دلیل حرکت آزادانه بازوهای خود مانند نحوه دویدن انسان‌ها بر روی زمین ثبت کردند. این حرکت پاندولی یک نیروی رو به پایین ایجاد می‌کند که تا حدی کمبود جاذبه را جبران می‌کند. یکی از دلایل کند بودن فضانوردان آپولو در سطح ماه این بود که نمی‌توانستند این کار را به درستی انجام دهند زیرا لباس‌های آنان حجیم بود.
با این حداکثر سرعت فرضی جدید، پیاده‌روی دور ماه ۶۷۸۶ مایل (۱۰۹۲۱ کیلومتر) حدود ۹۱ روز طول می‌کشد. این میزان بدون وقفه (به‌عنوان‌مثال توقف برای خوابیدن و غذا خوردن) در حدود ۲۴هزار و ۹۰۱ مایل (۴۰۰۷۵ کیلومتر) بر روی زمین با این سرعت است، اگرچه انجام این کار به دلیل اقیانوس‌ها غیرممکن است.
بدیهی است که ۹۱ روز پیاده‌روی بدون توقف امکان‌پذیر نیست، بنابراین پیاده روی واقعی در اطراف ماه بسیار بیشتر طول می‌کشد.پیاده‌روی در ماه با چالش‌های مختلفی همراه است. آیدان کاولی، مشاور علمی آژانس فضایی اروپا گفت: «من فکر می‌کنم از نظر لجستیکی، این کار می‌تواند انجام شود اما حمایت از چنین ماموریتی عجیب خواهد بود.»یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها در این پیاده‌روی حمل وسایلی مانند آب، غذا و اکسیژن است.کاولی اظهار کرد: «فکر نمی‌کنم به دلیل جاذبه کم ماه شما آن‌ها را در کوله‌پشتی خود حمل کنید. بنابراین باید یک وسیله نقلیه پشتیبانی به همراه داشته باشید. این وسیله نقلیه همچنین می‌تواند به‌عنوان سرپناه نیز مورد استفاده قرار گیرد.»
کاولی خاطرنشان کرد: «بسیاری از آژانس‌ها به دنبال مفهوم داشتن یک سیاره‌نورد تحت فشار مانند مینی پایگاه‌های قابل حمل هستند که در واقع می‌تواند از فضانوردان هنگام انجام ماموریت‌های اکتشافی پشتیبانی کند تا شب را آنجا سپری کنند و در روز دوباره به پیاده‌روی ادامه دهند.»ماجراجویان ماه همچنین به لباس فضایی با طراحی خاص نیاز دارند که حرکت بهینه را امکان‌پذیر کند. کاولی گفت: لباس‌های فضایی فعلی با توجه به حرکت بهینه طراحی نشدند، اما برخی از آژانس‌ها لباس‌های متنوعی ایجاد می‌کنند که به فضانوردان امکان می‌دهد تحرک لازم برای راه رفتن صحیح روی ماه را داشته باشند.کاولی ادامه داد: «توپوگرافی خشن ماه همچنین پیدا کردن یک مسیر مناسب در اطراف آن را بسیار مشکل می‌سازد به‌خصوص دهانه‌های شهاب سنگی که می‌توانند چندین مایل عمق داشته باشند و فضانورد باید آن‌ها را دور بزند که خیلی خطرناک است.»
هنگام برنامه‌ریزی مسیر باید نور و دما را نیز در نظر داشت. در خط استوا ماه طی روز دما حدود ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است و در شب به منفی ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابد و چرخه ماه به این معنی است که روزهایی وجود دارد که نور خورشید کم است یا اصلا وجود ندارد و حداقل نیمی از سفر باید در تاریکی انجام شود. ایجاد محافظت در برابر این دمای شدید می‌تواند با لباس‌های مخصوص طراحی شده و سیاره‌نورد برای محافظت امکان‌پذیر باشد، اما دما می‌تواند وضعیت سنگ‌پوش ماه را تغییر دهد(یک خاک خاکستری رنگ که بستر ماه را پوشانده است) و بر سرعت حرکت روی آن تاثیر می‌گذارد. با این حال، تابش می‌تواند خطر بیشتری باشد. ماه برخلاف زمین، یک میدان مغناطیسی ندارد که به انحراف تابش از رسیدن به سطح آن کمک کند.
کاولی عنوان کرد: «اگر فعالیت‌های خورشیدی خاصی در یک زمان وجود نداشته باشد، ممکن است خیلی بد نباشد اما اگر شعله‌های خورشیدی یا انفجار تاجی وجود داشته باشد و شما تحت تابش زیاد قرار بگیرید بیمار خواهید شد (به گفته ناسا، شراره‌های خورشیدی و انفجار تاجی هر دو مقدار زیادی انرژی و ذرات مغناطیسی آزاد می‌کنند اما در انواع ذرات ساطع شده مدت زمان رویداد و نحوه تابش آن‌ها از طریق فضا متفاوت است).»
این نوع ماموریت به دلیل نیاز به ورزش در جاذبه کم بر روی عضلات و سیستم قلبی عروقی تاثیر دارد و به مقدار زیادی تمرین استقامتی نیز نیاز دارید. برای انجام این کار باید یک فضانورد با تناسب اندام در سطح فوق‌العاده ماراتن، این پیاده‌روی را انجام دهد.
کاولی بیان کرد: حتی در آن زمان، پیاده‌روی با حداکثر سرعت فقط برای حدود سه تا چهار ساعت در روز امکان‌پذیر است. بنابراین، اگر شخصی با سرعت ۳.۱ مایل در ساعت (۵ کیلومتر در ساعت) به مدت چهار ساعت در روز راه برود، قدم زدن در دور ماه حدود ۵۴۷ روز یا تقریبا ۱.۵ سال طول می‌کشد، با این فرض که مسیر شما توسط دهانه‌ها خیلی مختل نشده باشد و بتوانید با تغییرات دما و تابش مقابله کنید.کاولی تاکید کرد: انسان‌ها حداقل تا اواخر دهه ۲۰۳۰ یا اوایل دهه ۲۰۴۰ فناوری یا تجهیزات لازم برای دستیابی به چنین هدفی را نخواهند داشت.کاولی افزود: «شما هرگز آژانسی برای پشتیبانی از چنین مواردی نخواهید یافت اما اگر یک میلیاردر باشید و بخواهد آن را امتحان کند، شاید بتوانید به این مورد دست یابید.»
پربينندهترين مطالب و خبرها
