أرمادا القمرية القادمة

إيهاب محمد زايد- مصر

سيبدأ قريبًا أسطول من الشركات الناشئة الممولة من وكالة ناسا في الهبوط على سطح القمر

في العام المقبل ، سيتم تشغيل أول مهمة لوكالة ناسا على سطح القمر منذ 50 عامًا من مكان غير متوقع: مبنى منخفض متدلي بين مفاصل الوجبات السريعة قبالة نهر أوهايو.

مركز البيانات السابق المتواضع هذا في بيتسبرغ هو الموطن الجديد لشركة Astrobotic ، وهي واحدة من عدد قليل من الشركات الناشئة التي اختارتها وكالة ناسا لنقل الأدوات العلمية إلى سطح القمر كجزء من برنامج خدمات الحمولة التجارية للقمر (CLPS) الذي تبلغ قيمته 2.6 مليار دولار أمريكي. بدءًا من العام المقبل ، ستصل مركبات الهبوط CLPS إلى سطح القمر مرتين سنويًا على الأقل ، كما تأمل الوكالة. يقول بريت دينيفي ، عالم الكواكب في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ، إنها وتيرة مذهلة بعد جفاف دام عقودًا لعلوم الولايات المتحدة على سطح القمر. “لقد كنا نتحدث عن هذا لفترة طويلة. يكاد يكون من الصدمة أن نرى ذلك يحدث “.

يقول ستيوارت بيل ، عالم الفضاء في جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، إنه حتى بدون إطلاق واحد ، فقد غيّر CLPS وجه علم القمر بشكل جذري. “إنه شعور مثل الغرب المتوحش. إنه هزيل ، متوسط ​​، ورخيص. ” يمكن تطوير الأدوات التي لم تثبت فعاليتها وتنقلها وتجربتها في غضون بضع سنوات. يعدون بجلب فضل من العلوم الجديدة: خرائط المياه الجوفية التي تم اكتشافها مؤخرًا من مدار القمر ، وأول مسابر للجزء الداخلي من القمر منذ هبوط أبولو ، وزيارات إلى شذوذ مغناطيسي غامض ، ومشاهد غير مسبوقة للمجال المغناطيسي للأرض والفضاء السحيق.

ذات يوم من شهر يونيو ، كانت أستروبوتك تنبض بالحياة أثناء زيارة قام بها أحد كبار الشخصيات: توماس زوربوشن ، رئيس قسم العلوم في وكالة ناسا. مسلحًا بلكنة ولادته السويسرية وبصورة مقلقة ، وصل إلى المقر الرئيسي لشركة Astrobotic فقط ليجد الكثير منه موقعًا للبناء – وقد تأخر العمل بسبب الوباء. لكن تم الانتهاء من غرفة التحكم في المهمة والخليج العالي لتجميع مركبات الإنزال. أكد الرئيس التنفيذي الشاب للشركة ، جون ثورنتون ، لـ Zurbuchen أن كل شيء يسير على الطريق الصحيح لإطلاق المركبة الفضائية Peregrine التابعة للشركة في عام 2022 ، أي بعد عام واحد مما كان مخططًا له في الأصل.

تم تصميم CLPS على غرار برامج الشحن والطاقم التجارية التي تدفع لشركة SpaceX وغيرها للسفر إلى محطة الفضاء الدولية ، وهي من بنات أفكار Zurbuchen. إنها تدفع للشركات مقابل حمل أدوات علمية منخفضة التكلفة بأسعار ثابتة على مركبات الهبوط على سطح القمر ، مع إبقاء إشراف وكالة ناسا عند الحد الأدنى. اقترح البرنامج في عام 2017 ، في محاولة حاذقة لإضافة ميزانية العلوم لوكالة ناسا أثناء استيعاب إدارة ترامب القادمة ، والتي كانت حريصة على إعادة رواد الفضاء إلى القمر.

لكن لا توجد ضمانات بأن هذا النموذج الجديد سيعمل. يشكو بعض العلماء من أن عملية اختيار الأدوات ومواقع الهبوط مبهمة ، دون مراجعة تقليدية من قبل علماء خارجيين. تقول إيمي فاجان ، عالمة الكواكب في جامعة كارولينا الغربية ، كولوهي ، ورئيسة مجموعة تحليل استكشاف القمر ، التي تقدم المشورة لوكالة ناسا: “نريد مزيدًا من المعلومات حول كيفية اختيار هذه المواقع”. كما تشعر هي وآخرون بالقلق من أن البرنامج يفتقر إلى خطة طويلة المدى لحملته العلمية. “ما هو هدف الصورة الكبيرة؟” هي تسأل.

كما أن التحديات التقنية مروعة أيضًا. المهندسين وعلماء الفضاء على حد سواء تطاردهم بعثات 2019 إلى سطح القمر من قبل شركة إسرائيلية والحكومة الهندية التي انتهت بفشل كبير ، مما يؤكد مدى صعوبة الهبوط على القمر. يقول روبرت جريم ، عالم الكواكب في معهد ساوث ويست للأبحاث ، بولدر ، الذي يمتلك أدوات على مركبي هبوط CLPS: “لقد شعرنا جميعًا بالخوف من فشل SpaceIL و Indian”. “هناك أشخاص أذكياء في جميع أنحاء العالم. إذن ما الخطأ الذي ارتكبوه؟ “

منذ البداية ، اعتبر زوربوشن CLPS محفوفًا بالمخاطر ، قائلاً إن ما يصل إلى نصف المهمات يمكن أن تفشل نظرًا للإشراف المحدود الذي ستملكه ناسا على بناء وتشغيل المسبار. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي حادث أو حادثان مبكران إلى عرقلة البرنامج ، مما يؤدي إلى التراجع عن البيت الأبيض أو الكونجرس. يقول كلايف نيل ، عالم القمر في جامعة نوتردام: “الأولوية رقم 1 هي دعونا نتأكد من نجاح الأول”. بالنسبة لـ Astrobotic ، من بين أول الصفوف ، يكون الضغط شديدًا.

عملت مع ويليام “ريد” ويتاكر ، عالم الروبوتات الشهير. في عام 2007 ، عندما كان يقترب من التخرج ، تم الإعلان عن Google Lunar XPRIZE ، ووعد بجوائز بقيمة 30 مليون دولار للفرق التي يمكنها هبوط مجسات روبوتية على القمر. واجه ثورنتون خيارًا: يمكنه الذهاب إلى الفضاء الجوي الكبير ، حيث قد يقضي حياته المهنية بأكملها ببطء في بناء عدد قليل من المركبات الفضائية ، كما يقول ، “أو يمكنني التقاط طلقة القمر الخاصة بي”.

انضم إلى أستروبوتيك ، التي قادها ويتاكر في ذلك الوقت ، كمهندس. في تلك الأيام الأولى ، حصلت شركة Astrobotic على منح متواضعة لتطوير التكنولوجيا من وكالة ناسا. استمرت العقود في النمو بشكل أكبر ، مما أدى إلى بناء مصداقية الشركة ، وعندما تولى Thornton المسؤولية في عام 2013 ، بدأت في التركيز على أعمال التوصيل إلى القمر. يقول إن الشركات كانت تنقل البضائع إلى المدار ، وفكر ، “لماذا لا القمر؟” ولكن سرعان ما أصبح واضحًا أن جائزة XPRIZE الأعلى بقيمة 20 مليون دولار ، مع الموعد النهائي النهائي لعام 2018 ، كانت صغيرة جدًا بحيث لا يمكن بناء مشروع تجاري عليها. يقول: “رأينا الكتابة على الحائط”.

في النهاية ، لم ينجح أي من منافسي XPRIZE ، لكن Zurbuchen ، الذي كان مهندسًا وعالمًا في الفضاء في جامعة ميشيغان ، آن أربور ، قبل انضمامه إلى ناسا في عام 2016 ، رأى فرصة. عندما أعربت إدارة ترامب القادمة عن رغبتها في العودة إلى القمر ، اتصل بالهاتف وبدأ يسأل حول ما إذا كانت بعض الشركات التي شاركت في البرنامج شرعية. بدا أنهم كذلك – وإذا بقوا رخيصين ، كما اعتقد ، يمكن أن يمنحوا ناسا طريقًا سريعًا إلى القمر. يقول Zurbuchen: “لقد استفادت من تلك الفرصة الفريدة في الوقت المناسب”. تم بيع الإدارة والكونغرس.

للحفاظ على الجهد ضعيفًا ، أرسلت وكالة ناسا دعوة للأجهزة العلمية التي كانت ، بشكل أساسي ، على الرف. تم بناء بعضها لمركبة قمرية مقترحة سابقًا ، Resource Prospector ، والتي تم إلغاؤها في النهاية. نشأ البعض الآخر من أدوات غير مطلقة مصممة لسبر الصواريخ ، ودوران المركبات الفضائية ، وحتى من مركبة هبوط روسية أوروبية متأخرة. كما قال أحد مسؤولي ناسا لـ Grimm في وقت مبكر من البرنامج ، “نحن في أمس الحاجة إلى الحمولات ، سنعود بالحجارة إلى القمر.”

في مايو 2019 ، اختارت ناسا مركبتين صغيرتين لإنزال الولايات المتحدة لحمل أول هذه الأدوات: Peregrine ، من Astrobotic ، و Nova-C ، من Intuitive Machines في هيوستن. (تم إلغاء اختيار مركبة هبوط ثالثة بمجرد أن أصبح واضحًا أن عملياتها كانت إلى حد كبير في الهند.) سيهدف المسباران إلى إنشاء مواقع استوائية سهلة ومسطحة ومملة إلى حد ما على الجانب القريب من القمر: أستروبوتيك إلى لاكوس مورتيس ونوفا سي إلى أوشنوس. بروسيلاروم. سيكون كل منها يعمل بالطاقة الشمسية ، ويدوم حوالي نصف يوم قمري – ما يقرب من أسبوعين على الأرض. وستكون رخيصة الثمن ، حيث تدفع الحكومة أقل من 100 مليون دولار ، في حين أن مركبة الهبوط التي بنتها وكالة ناسا قد تكلف 500 مليون دولار ، أو أكثر على الأرجح.

تسبب الوباء في تعقيد حياة أستروبوتك ، مثل أي شخص آخر. أتاح عقدان من عقود CLPS التابعة لوكالة ناسا أن تنمو الشركة من 18 شخصًا قبل أقل من 3 سنوات إلى أكثر من 150 شخصًا. لكن العمل عن بُعد والعمل عن بُعد أبطأ وقت التطوير. يقول ثورنتون: “لدينا الكثير من الموظفين الذين وظفناهم والذين لم يذهبوا إلى المكتب من قبل”.

أدى التأخير أيضًا إلى تعقيد آمال شركة Astrobotic في أن تكون أول مركبة هبوط: فقد تم تحديد موعد هبوط الطائرة والآلة البديهية في 2022 الآن ، ويتم إطلاق الأخيرة على صاروخ SpaceX Falcon 9 المثبت ، في حين حجز Peregrine أول رحلة للجيل القادم. صاروخ فولكان من United Launch Alliance ، وهو مشروع مشترك بين Lockheed Martin و Boeing.

بدأت الوتيرة في الارتفاع بحلول وقت زيارة زوربوشن في يونيو. كانت رقصة صعبة لمسؤول ناسا. عندما يزور Zurbuchen مهمة نموذجية تابعة لوكالة ناسا ، فإنه يحب الوصول إلى أعماق أحشاء المشروع للعثور على أهم ثلاث مشاكل. مع CLPS ، “نحن لا ندير ذلك” ، كما يقول. “يجب أن يكونوا شركتهم الخاصة.” ولذا فهو يدفع بدلاً من ذلك للحصول على تفاصيل ذات مستوى أعلى – كيف تختبر الشركة الواجهات للأدوات العلمية التابعة لوكالة ناسا ، على سبيل المثال ، أو كيف تتفاعل مع الوكالة. “هل ناسا تساعد حيث يسألون؟”

محرك صاروخي ينبعث منه عادم.

تشغيل تجريبي للمحرك الذي سينقل مركبة الهبوط Nova-C من شركة Intuitive Machines إلى القمر في عام 2022.

خلال زيارته ، جلس نموذج هيكلي واسع النطاق ، استخدمته شركة أستروبوتك لاختبار كيفية تعامل المسبار مع إطلاق صاروخ ، في الخليج المرتفع للشركة ، على ارتفاع مترين تقريبًا. تذكرنا الأرجل الأربع القصيرة وهيكل القرفصاء لمركبة أبولو. إنه تصميم بسيط عن قصد ، يعتمد على ناقل سبائك الألومنيوم مع لوحة شمسية ثابتة في الأعلى ولا توجد أجزاء متحركة معقدة.

خططت أستروبوتك ذات مرة لدق مركبة الهبوط بطوابق من شأنها أن تؤوي حمولاتها. لكن القمر لا يرحم ، فلا هواء يحمل الحرارة بعيدًا عن المكونات المضاءة بنور الشمس. للبقاء على قيد الحياة على السطح ، كان على المهندسين التخلي عن الأسطح واستبدالها بدرع معدني للحرارة والتحرك حول بعض الحمولات الـ 21 التي ستحملها المركبة. “كان لطيفا

حصل ثورنتون على حكة الفضاء في عام 1997 ، عندما كان في الصف الخامس. كانت مهمة باثفايندر التابعة لوكالة ناسا قد هبطت للتو على سطح المريخ ، حاملة مركبة سوجورنر الجوالة. يقول: “اعتقدت أن هذا كان أروع شيء على الإطلاق”. قام ببناء نموذج Lego للعربة الجوالة للفئة.

في وقت لاحق ، درس ثورنتون الهندسة في جامعة كارنيجي ميلون (CMU) في بيتسبرغ والدفع والسحب لإيجاد حل أفضل حقًا لنا ولهم “، كما يقول جون ووكر ، مدير الحمولة في Astrobotic.

كان التكيف مع هذا النموذج التجاري تحديًا للعلماء. تقول باربارا كوهين ، عالمة الكواكب في مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا ، والتي تقود تطوير أحد الأدوات التي ستطير على الشاهين ، PROSPECT Ion-Trap: “هذه ليست مهمة ، إنها مجموعة من الأدوات على مركبة هبوط” مطياف الكتلة. لا يمتلك الباحثون فكرة جيدة عن الترتيب الذي سيتم تشغيل الأدوات به ومتى ستبدأ قياساتهم. كما أنهم لا يستطيعون تحديد مسار رحلة المسبار أو الغازات ، على سبيل المثال ، التي قد تستخدمها الأجهزة الأخرى ، مما قد يؤدي إلى تلويث قياساتها. لا يوجد عالم مشروع للمهمة الشاملة لفرز كل شيء.

في الوقت نفسه ، سمح التنسيق غير المحكم لكوهين وزملائها بالتحرك بسرعة لإكمال أجهزتهم ، والتي ستبحث عن علامات ارتداد الماء فوق سطح القمر مباشرة. يقول كوهين: “لقد كان تحديًا بطريقة مثيرة للاهتمام”. “انها سريعة جدا.”

في وقت ما من العام المقبل ، ستركب المركبة الفضائية صاروخ فولكان الخاص بها إلى مدار حول القمر ، حيث ستستمر لمدة تصل إلى شهر واحد ، في انتظار اللحظة المناسبة للهبوط – بعد شروق الشمس مباشرة على لاكوس مورتيس. سوف ينزل طائرًا على جانبه ، ثم يدور على ارتفاع 100 متر فوق السطح إلى شكل من الأرجل لأسفل. سيساعد نظام تحديد المدى بالليزر في توجيهه بأمان إلى السطح ، حيث سيبدأ حياته القصيرة والمكثفة.

إذا كان هناك موضوع مهيمن على مهام CLPS المبكرة ، فهو الماء. ولسبب وجيه. كشفت سلسلة من المهمات المدارية على مدى العقدين الماضيين علامات محيرة للأشياء عبر سطح القمر ، متحدية المفاهيم السابقة عن جسم كوكبي جاف. كشفت بعثات ناسا عن أدلة على وجود جليد مائي في مناطق مظللة وبالقرب من القطب الجنوبي. وعندما دارت مهمة Chandrayaan-1 ، وهي أول مهمة هندية إلى القمر في مدار حول القمر في عام 2009 ، التقطت إحدى أجهزة ناسا الموجودة على متنها دليلًا على وجود مياه على السطح ، وهي أقوى إشارة خلال الفجر والغسق القمريين.

تقول جورجيانا كرامر ، عالمة القمر في معهد علوم الكواكب: “أسميها ندى الفضاء”. ترمي الشمس أيونات الهيدروجين على سطح القمر ، على شكل رياح شمسية ، تقذف الصخور الغنية بالأكسجين ، وتشكل على ما يبدو كميات صغيرة من الماء. يبدو أن البخار يتراقص عبر السطح وقد يكتسب طاقة كافية للقفز من خط الاستواء لتظليل الفخاخ الباردة عند القطبين ، على الرغم من “أننا لا نفهم دورته حقًا” ، كما يقول كوهين.

من بين الحمولات التي تركز على المياه على Peregrine ، ستكون هناك ثلاث أدوات ستشكل إيقاع الجهير لبعثات CLPS المستقبلية ، وتعاود الظهور على العديد من مركبات الهبوط وينتهي بها الأمر في نهاية المطاف على متن المركبة المتطايرة للاستكشاف القطبية (VIPER) التابعة لناسا ، والتي ستنقلها أستروبوتك إلى القمر. في وقت مبكر من عام 2023. سيعمل جناح VIPER هذا على رسم خريطة لمياه القمر وسبر أصولها بمطياف الكتلة الذي يمكنه اكتشاف المياه مباشرة ؛ عداد نيوتروني لقياس الهيدروجين بناءً على النيوترونات التي يمتصها ؛ ومطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة لاكتشاف الهيدروجين في مخلفات الحفر.

تأتي معظم عينات صخور أبولو من أرض Procellarum KREEP (PKT) ، وهي منطقة ساخنة غنية بالثوريوم. يمكن أن تُظهر البيانات المأخوذة من أجزاء أكثر من القمر ما إذا كانت هذه الصخور تعطي وجهة نظر متحيزة لتاريخها.

حجاب الماء تشير الملاحظات المدارية إلى أن القمر لا يحتوي فقط على الماء في أقطابه (أزرق على الخريطة) ، ولكن هناك مجموعة هيدرولوجية كاملة.

دورة ، بالمياه التي يتم تكوينها على شكل هيدروجين من الرياح الشمسية يقصف الصخور الغنية بالأكسجين.

بداية من العام المقبل ، سيبدأ أسطول من مركبات الهبوط الروبوتية منخفضة التكلفة برعاية وكالة ناسا في الوصول إلى القمر. يهدف برنامج خدمات الحمولة القمرية التجارية (CLPS) إلى خفض تكلفة الوصول إلى القمر ، تمامًا كما قامت ناسا بتجنيد شركات الفضاء الخاصة لتقليل تكلفة الوصول إلى مدار أرضي منخفض. قد توفر CLPS بنية تحتية لرواد الفضاء في نهاية المطاف ، لكن حمولاتها الأولية ستجري أول علوم قمرية على سطح القمر تابعة لناسا منذ 50 عامًا.

من غير المرجح أن تقدم مهمة Peregrine إلى Lacus Mortis أي اكتشافات بحد ذاتها – عالقة في مكان واحد ، ولن تتمكن من أخذ عينات من مناطق متعددة. ومع ذلك ، فإنه سيوفر قياسات أساسية لمدى تلوث المسبار للسطح وإثبات كيفية عمل هذه الأدوات معًا. يقول ريتشارد إلفيك ، عالم فيزياء الفضاء في مركز أبحاث أميس التابع لناسا والقائد في عداد النيوترونات: “إنه الحد من المخاطر ، وقت كبير” للبعثات المستقبلية.

وستتبعه بعثات أخرى لصيد المياه عن كثب. تم تحديد PRIME-1 ، الذي تم حمله على مركبة هبوط تم بناؤها بواسطة Intuitive Machines ، بجلب مقياس الطيف الكتلي VIPER جنبًا إلى جنب مع مثقاب متخصص إلى القطب الجنوبي في نوفمبر 2022 (انظر الرسم البياني ، ص 1191). آخر ، تم بناؤه بواسطة Masten Space Systems في Mojave ، كاليفورنيا ، سيتم إطلاقه في عام 2023. سيستخدم مسبار Masten كاميرات قوية لدراسة نسيج وتكوين التربة المحيطة به ويمارس ذراعًا آليًا ماهرًا لجمع عينات للتحليل. وستشمل أيضًا أدوات VIPER الثلاثة وتنشر مركبة تجوال صغيرة مستقلة ، تم إنشاؤها بواسطة Astrobotic و CMU ، والتي ستحمل عداد النيوترونات لمسح المتر الأول من السطح بحثًا عن طفرات الهيدروجين التي تشير إلى جليد الماء المدفون.

بعد فترة وجيزة ، في نوفمبر 2023 ، سيحل دور VIPER. وسيُنقل المسبار المتجول التابع لوكالة ناسا والذي تبلغ تكلفته 430 مليون دولار بواسطة مركبة الهبوط Griffin التابعة لشركة Astrobotic ، والتي ستكون بحجم سيارة السيدان. بمجرد أن تتدحرج على المنحدر ، ستكون VIPER مستقلة تمامًا ، وتعمل لمدة 100 يوم وتجري أكثر من 40 عملية حفر مع عد النيوترونات باستمرار. بالإضافة إلى رسم خرائط للكمية الهائلة من المياه وتوزيعها – وهو أمر مهم للاستخدام في المستقبل من قبل رواد الفضاء – سيكون مقياس الطيف الكتلي الخاص به قادرًا على اكتشاف مصادر المياه من خلال النظر إلى نظائر الهيدروجين. في حين أن البعض من المحتمل أن يكون ناتجًا عن الرياح الشمسية ، التي تحتوي على الهيدروجين الخفيف ، فقد يتم توصيل المياه الأخرى عن طريق المذنبات الغنية بنظائر أثقل. ومن خلال استنشاق الكبريت ، قد تكتشف الأداة ما إذا كان أي من هذه المياه قد تسرب من باطن القمر.

قد تكون VIPER تتويجًا للمرحلة الأولى من CLPS ، ولكنها قد تكون أيضًا نقطة تحول. إذا كان البرنامج ناجحًا ، فقد تلجأ ناسا إلى شركات مثل أستروبوتيك ليس فقط للانتقال إلى القمر ، ولكن أيضًا للمركبات الجوالة. يقول أنتوني كولابريت ، عالم مشروع المهمة في أميس: “هناك احتمال جيد أن تكون المركبة الجوالة VIPER هي أول وآخر مركبة فضائية بناها ناسا للقمر”. “وأنا بخير تمامًا مع ذلك.”

على الرغم من أن الماء قد يكون السؤال الأكثر إلحاحًا حول القمر ، إلا أنه ليس السؤال الوحيد. يقول كوهين: “لدينا مليون سؤال حول علوم القمر”. تعمل ناسا الآن على تطوير حزم أدوات للتعامل معها. في عام 2023 ، ستحمل أول مركبة هبوط تم بناؤها بواسطة Firefly Aerospace ، على سبيل المثال ، مسبارًا حراريًا ومسبارًا كهرومغناطيسيًا إلى حوض حمم قريب يسمى Mare Crisium ، والذي يضم بعضًا من أنحف قشرة القمر. ستوفر الأدوات أول قياسات في الموقع للحرارة الداخلية منذ أبولو ، والتي وجدت أن سطح القمر كان دافئًا بشكل مدهش – وتساعد في توضيح ما إذا كانت التضاريس التي اكتشفها رواد الفضاء كانت شاذة وكيف يمكن أن تكون قد تشكلت.

الأدوات اللازمة لفحص الجزء الداخلي ليست سوى جزء من الشحنة ، مما دفع براين والش ، عالم الفلك في جامعة بوسطن ، إلى تسمية Firefly بـ “فرانكشتاين الجميل”. ستنظر أداة Walsh الخاصة ، وهي أداة تصوير الأشعة السينية الخاصة بالبيئة القمرية ، إلى الأرض وتلتقط أول صورة على الإطلاق للمجال المغناطيسي للكوكب من خلال اكتشاف الأشعة السينية الشمسية التي تنحرف عنها. على الرغم من أن المجال المغناطيسي للأرض قد تم قياسه بعدة طرق ، إلا أنه لم يتم تصويره من الخارج مطلقًا. يقول والش: “من الصعب الدراسة من الداخل”. “إذا كنت تحاول دراسة حوت ، فلا يمكنك فعل ذلك من بطنه.”

ومع ذلك ، فإن العلوم المنسقة ستكون موضوعًا للمضي قدمًا ، كما يقول زوربوشن. اختارت وكالة ناسا بالفعل حزمتين جديدتين من الأدوات ، والتي تسعى شركات CLPS الآن للحصول عليها. الأولى ، التي تسمى Lunar Vertex ، ستنقلها عربة جوالة عبر “دوامة قمرية”. على الرغم من أن القمر يفتقر إلى مجال مغناطيسي شامل ، فإن هذه المناطق الغامضة والمظلمة لها مجال موضعي يبدو أنه يحميها من ذلك.

ريح كبيرة. ستذهب الحمولة الثانية ، التي ربما تكون الأكثر طموحًا من الناحية العلمية من CLPS ، إلى حوض شرودنغر ، وهو فوهة صدمية يبلغ عرضها 316 كيلومترًا على الجانب البعيد من القمر والتي تتميز بحلقة ذروة ، وهي عبارة عن صخرة مركزية صخرية تمثل السمة المميزة للتأثيرات الكبيرة. ستهبط هنا نسخ من مسبار الحرارة ومقياس المغنطيسية الذي يتم نقله على Firefly ، لإثارة مصدر المادة في حلقة الذروة هذه – هل تأتي من القشرة أم من الوشاح؟ ستوضح الإجابة كيف شكلت التأثيرات العملاقة أسطح الكواكب الصخرية والأقمار في جميع أنحاء النظام الشمسي.

ستحمل مهمة شرودنغر أيضًا أول مقياس زلازل تابع لوكالة ناسا يعمل على القمر منذ السبعينيات – والأول على الإطلاق على جانبه البعيد. سيستمع إلى الزلازل القمرية التي نشأت من الجانب البعيد ، والتي لم يكتشفها أبولو مطلقًا – ربما تشير إلى اختلافات جيولوجية أعمق بين نصفي الكرة الأرضية ، كما يقول مارك بانينج ، عالم الزلازل في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا والذي يقود تطوير مقياس الزلازل شرودنغر. ستكشف البيانات السيزمية الخلفية أيضًا عن المعدل الذي تقصف به النيازك الدقيقة السطح – وهي معلومات أساسية لحماية سكان القمر على المدى الطويل.

أخيرًا ، سيحمل المسبار تلسكوبًا لاسلكيًا صغيرًا. بعد توقف المسبار وانخفضت الشمس إلى ما دون الأفق القمري ، ستضمن ميزة التلسكوب البعيدة وجود مجهول هادئ على الأرض ، مما يسمح لها بالبحث عن إشارات كونية في وقت ما قبل النجوم ، عندما بدأت السحب الداكنة من الهيدروجين المحايد في التباطؤ ببطء سحب معا. “هذا قياس صعب للغاية” ، كما يقول بيل ، الباحث الرئيسي في الأداة. “لن أدعي بداهة أننا سنذهب إلى ستوكهولم. لكنه هدف “.

يمكن أن يأتي كل هذا العلم في السنوات الخمس المقبلة – وهو تناقض صارخ مع معظم مهمات ناسا العلمية ، والتي قد تستغرق عقودًا لتطوير البيانات وإطلاقها وإعادتها. تعكس التركيبة السكانية لعلماء القمر هذه الوتيرة. يقول زوربوشن: “اذهب إلى اجتماع علمي حول القمر وستبدو الوجوه مختلفة تمامًا عن اجتماعات الكواكب الأخرى”. يشارك عدد من الباحثين الأصغر سنًا ويكتبون مقترحات ، مستمدة من إمكانية وصول أداة إلى سطح القمر في غضون بضع سنوات. يقول دينيفي إن الكثير لم ينجح بعد ، ولكن كل جولة من العروض تجلب خبرة قيمة. “الفرصة مفتوحة.”

كم من الوقت سيبقى مفتوحًا غير واضح. تدعم إدارة بايدن CLPS. لكن تركيزه ليس مضمونًا للبقاء على العلم ؛ من بين مركبات الهبوط التي تتنافس الآن للحصول على عقود CLPS ، المركبة الفضائية الضخمة من SpaceX ، وهي مركبة فضائية اختارتها وكالة ناسا لتكون بمثابة مركبة هبوط لرواد الفضاء ويمكن استخدامها أيضًا لنقل الإمدادات. ترى أستروبوتك أيضًا مستقبلًا في تقديم الخدمات للبشر على القمر – توصيل محطات شمسية دائمة أو معدات أخرى. يقول نيل إن التوسع إلى ما وراء الحمولات العلمية الصغيرة وتطوير مركبات الهبوط التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في الليل القمري البارد سيكونان ضروريًا للحفاظ على قابلية هذه الشركات للاستمرار. “إذا احتفظت بـ CLPS مثل الحمولات الصغيرة التي تعيش في يوم واحد فقط [قمري] ، فهذا طريق مسدود. سوف يتم قطعها “.

في الوقت الحالي ، على الرغم من ذلك ، تركز وكالة ناسا على عمليات الإطلاق الأولى هذه. في نهاية زيارة Zurbuchen ، خلال حديث مسائي على مسافة قصيرة من المقر الرئيسي لشركة Astrobotic ، أشاد بالشركة والابتكار الذي تبنته في بيتسبرغ ، ومقارنتها بفريق ناسا الذي هبط المثابرة على المريخ. “ما حدث هو أن فريقًا رائعًا اجتمع معًا وثابر وألهم الجميع. قال ، وهو ينظر إلى ثورنتون ، “هذا هو بالضبط ما أتوقعه منك.