با کریسالیس آشنا شوید؛ فضاپیمای عظیم‌الجثه چندنسلی برای تجربه سفر ۴۰۰ ساله به آلفا قنطورس
برای موجوداتی به اندازه و با طول عمر انسانی، گستره فضا به‌طرز شگفت‌انگیزی وسیع و بی‌پایان است؛ به‌حدی که برای دست‌یابی به نزدیک‌ترین منظومه ستاره‌ای، باید با واقعیتی تلخ کنار بیاییم: ما پیش از آن‌که به آنجا برسیم، از پیری خواهیم مرد.
از زمان‌های گذشته، تلاش‌های بشر به‌سوی افزایش سرعت فضاپیماها و طراحی سفینه‌های سبکی بوده که بدون سرنشین به مقصود برسند تا شاید در طول حیات انسان بتوانند به این هدف دست یابند. اما اگر روزی بخواهیم انسان‌ها را به منظومه‌ای ستاره‌ای بفرستیم و یا سفرهای طولانی انجام دهیم، باید در نظر داشته باشیم که این سفر ممکن است زمان زیادی معادل چندین نسل به‌طول بینجامد.
با وجود چالش‌های فیزیکی، نویسندگان داستان‌های علمی–تخیلی از مدت‌ها پیش به ایده «فضاپیماهای چندنسلی» پرداخته‌اند. این ایده به‌خوبی مفهوم وقوع تغییرات است: طراحی فضاپیمایی که بتواند جمعیتی انسانی کوچک را تا رسیدن به مقصد، به‌مدت هرچه‌که طول می‌کشد، در خود نگه دارد. ولی از جنبه عملی، چنین مأموریتی چالش‌هایی بسیار پیچیده خواهد داشت.
در حال حاضر، محققان برای کاوش در قابلیت‌های فضاپیماهای چندنسلی، در چارچوب پروژه هایپریون، طرح‌های نوینی ارائه داده‌اند تا به بررسی چگونگی انتقال انسان‌ها به یک سیاره فرضی که سفر به آن حداقل ۲۵ سال به‌طول می‌انجامد، بپردازند.
تیم برنده، فضاپیمایی با نام «کریسالیس» (Chrysalis) طراحی کرده که قادر است در سفری به‌درازای بیش از چهار قرن، هزاران انسان را به آلفا قنطورس، نزدیک‌ترین منظومه ستاره‌ای به زمین، برد. طرح این فضاپیما از نظر شکل بسیار ساده است و به صورت یک استوانه بزرگ به‌نظر می‌آید.
طراحی فضاپیمای کریسالیس به‌صورت استوانه‌ای و ساده بوده و شامل بخش‌هایی چرخان می‌باشد که برای ایجاد جاذبه مصنوعی طراحی شده‌اند.
در حالی که طرح‌های دیگری پیچیده‌تر بوده‌اند، تیم طراحی کریسالیس به سادگی دست یافت تا در حین شتاب‌گیری به ۰٫۰۱ درصد سرعت نور، ایمنی سرنشینان حفظ شود. آنها خاطرنشان می‌کنند: «شکل استوانه‌ای و طراحی آن، سطح جلویی را به حداقل رسانده و نیاز به پوشش‌های محافظ برای مقابله با ذرات میکروسکوپی فضا را کاهش می‌دهد و همچنین فشارهای ساختاری را در طول شتاب‌گیری و کاهش سرعت کم می‌کند. عمده جرم فضاپیما متعلق به سوخت مایع برای فاز شتاب‌گیری و بخش کمتری از آن برای فاز کاهش سرعت است که در مخازن استوانه‌ای سفینه قرار دارند. همچنین، بخش سکونت در هسته داخلی بخش جلویی جای دارد.»
برای مواجهه با چالش‌های ناشی از فقدان گرانش طولانی‌مدت، این فضاپیما از پوسته‌های چرخان داخلی بهره می‌برد که با استفاده از نیروی گریز از مرکز، جاذبه مصنوعی خلق می‌کند. این روش تنها در ساخت فضاپیماهای بزرگ ممکن است، زیرا در نمونه‌های کوچکتر می‌تواند مشکلاتی از جمله ناراحتی و مسائل سلامتی برای سرنشینان ایجاد کند.
جان پیچ، استاد ارشد مهندسی مکانیک و ساخت در دانشگاه نیو ساوت ولز تصریح می‌کند: «هرچه فضاپیما کوچکتر باشد، باید سریع‌تر بچرخد. بنابراین اگر بخواهید جاذبه تولید کنید، این کار باید با فضاپیمایی انجام شود که ابعاد بزرگتری داشته باشد و به آرامی می‌چرخد. هر چه دیسک بزرگ‌تر باشد (بخشی گرد یا حلقه‌ای شکل درون سفینه که برای تولید جاذبه مصنوعی می‌چرخد)، چرخش آن کندتر خواهد بود. این روش همچنین از تفاوت شدید گرانش بین سر و پا که می‌تواند منجر به تجمع خون در پا و سرگیجه شود، جلوگیری می‌کند.»
بیشتر بخوانید
ایجاد سازه‌ای که در آغاز توانایی نگهداری بیش از هزار انسان را داشته و سپس با نسل‌های جدید گسترش یابد، پروژه‌ای بزرگ است. جرم کل این فضاپیما حدود ۲٫۴ میلیارد تن بوده و طول آن بیش از ۵۸ کیلومتر می‌باشد. لذا پیشنهاد شده است که این سفینه در نقطه لاگرانژ ۱ بین زمین و ماه ساخته شود. به‌گفته ناسا: «نقاط لاگرانژ مناطقی در فضا هستند که نیروهای گرانشی سیستم دوجسمی مانند خورشید و زمین امکان ایجاد نواحی جذب و دافعه را فراهم می‌کنند. این نقاط می‌توانند به فضاپیماها کمک کنند تا با کمترین میزان سوخت، در موقعیت ثابت باقی بمانند.»
