بدأت المهمات الفضائية منخفضة التكلفة مثل ESCAPADE التابعة لوكالة ناسا في تقديم علوم مثيرة – ولكن بثمن المخاطر والمقايضات

عندما تقوم بالشراء من خلال الروابط الموجودة في مقالاتنا، قد تحصل شركة Future وشركاؤها المشتركون على عمولة.

يُظهر هذا العرض الفني مجسات ESCAPADE بالقرب من المريخ. | المصدر: مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا

تم نشر هذه المقالة أصلا في المحادثة. ساهم المنشور بالمقال في موقع Space.com أصوات الخبراء: افتتاحية ورؤى.

بعد سلسلة من النكسات استمرت لسنوات، تم اكتشاف مستكشفي الهروب والبلازما والديناميكيات التابعين لناسا، أو مغامرة، بدأت المهمة أخيرًا رحلتها الدائرية إلى المريخ.

تم إطلاقه في 13 نوفمبر 2025 على متن سفينة Blue Origin’s نيو جلين صاروخ, مجسات ESCAPADE المزدوجة سوف نرسم خريطة للمجال المغناطيسي للكوكب وندرس كيفية حدوثه الرياح الشمسية – تيار الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس – جرد الغلاف الجوي للمريخ على مدى مليارات السنين.

عندما كنت طالب دكتوراه، لقد ساعدت في تطوير أنظمة الكاميرات VISIONS على متن كل مركبة فضائية تابعة لـ ESCAPADE، لذلك كنت متحمسًا بشكل خاص لرؤية الإطلاق الناجح.

لكن هذه المهمة منخفضة التكلفة لا تزال في بدايتها، وهي تنطوي على مخاطر أكبر من مهام وكالة ناسا النموذجية باهظة الثمن.

يعد ESCAPADE جزءًا من مهمات ناسا الصغيرة المبتكرة لاستكشاف الكواكب، أو سيمبلكس, برنامج يمول مشاريع منخفضة التكلفة وعالية المخاطر. من بين مهمات SIMPLex الخمس التي تم اختيارها حتى الآن، فشلت ثلاث منها بعد الإطلاق بسبب مشاكل المعدات ربما تم القبض عليها في برامج أكثر تقليدية ومُدارة بإحكام. رابع يجلس في تخزين لأجل غير مسمى.

لن يبدأ برنامج ESCAPADE في إعادة البيانات العلمية لمدة 30 شهرًا تقريبًا، ويشير تاريخ البرنامج إلى أن الاحتمالات ليست في صالحه تمامًا. ومع ذلك، تشير الحسابات إلى أنه إذا نجح عدد كافٍ من هذه المهام، فإن ناسا يمكنها تحقيق علوم قيمة بتكلفة منخفضة – حتى مع بعض الخسائر على طول الطريق.

تكلفة أقل، مخاطر أعلى

ناسا تصنف الحمولات على مقياس المخاطر ذو أربعة مستويات، من A إلى D.

تعتبر مهمات الفئة (أ) هي الأكثر تكلفة والأولوية القصوى، مثل مهمة تلسكوب جيمس ويب الفضائي, أوروبا كليبر و تلسكوب نانسي جريس الفضائي الروماني. إنهم يستخدمون أجهزة مثبتة تمامًا ويخضعون لاختبارات شاملة.

ESCAPADE في الطرف الآخر. إنها مهمة من الدرجة D، تُعرَّف بأنها ذات “قدرة عالية على تحمل المخاطر” و”تعقيد متوسط ​​إلى منخفض”.

التابع 21 مهمة من الدرجة د التي تم إطلاقها منذ تطبيق التصنيف لأول مرة في عام 2009، لم يكن لدى ناسا إطلاق مهمة واحدة من الفئة D في الموعد المحدد. بقي أربعة فقط تحت الميزانية. تم إلغاء أربعة منها مباشرة قبل الإطلاق.

أما مشروع ESCAPADE، الذي ستبلغ تكلفته ما يقدر بنحو 94.2 مليون دولار أمريكي بحلول نهاية عملياته العلمية في عام 2029، فقد ظل أقل من 100 مليون دولار من خلال سلسلة من الخيارات الموفرة للتكاليف. لديها مجموعة صغيرة من الأدوات الرئيسية، كتلة مركبة فضائية منخفضة لتقليل تكاليف الإطلاق، وتستخدم على نطاق واسع مكونات تجارية عامة بدلاً من الأجهزة المخصصة.

قامت وكالة ناسا أيضًا بالاستعانة بمصادر خارجية لشركات خاصة: فقد ذهب الكثير من تطوير المركبات الفضائية إلى تلك الشركات مختبر الصواريخ وتصميم المسار ل شركة الفضاء المتقدمة، مع حدود عقود صارمة للتأكد من عدم تجاوز المقاولين للميزانية.

وجاءت الوفورات الإضافية من الترتيبات الإبداعية، بما في ذلك حزمة كاميرا VISIONS التي تمولها الجامعة و رحلة مخفضة على نيو جلين، والتي أرادت شركة Blue Origin الطيران بها على أي حال لتحقيق أهداف الاختبار الخاصة بها.

رسم توضيحي من Rocket Lab لمهمة Escapade مع التصميمات الرئيسية لـ Rocket Lab. | الائتمان: مختبر الصواريخ

مساحة تجارية

تم إطلاق ESCAPADE في لحظة انتقالية في علوم الفضاء.

تواجه وكالة ناسا والوكالات العلمية الأخرى هذه المشكلة أكبر ضغوط على الميزانية منذ أكثر من 60 عامًامع رياح سياسية تحويل التمويل نحو رحلات الفضاء البشرية. وفي الوقت نفسه، قطاع الفضاء التجاري مزدهر، مع التقنيات التي تم تصورها منذ فترة طويلة والتي تمكن السفر إلى الفضاء بتكلفة منخفضة تدخل الخدمة أخيرًا.

وقد أدى هذا الازدهار جزئياً إلى عودة ظهور وكالة ناسا.أسرع وأفضل وأرخص“الدفعة التي نشأت في الثمانينيات والتسعينيات – والتي تلاشت إلى حد كبير بعد الحرب العالمية الثانية كارثة كولومبيا 2003.

من الناحية النظرية، يمكن لرقابة وكالة ناسا الأقل حجمًا، والاستخدام الأكبر للأجهزة الجاهزة، والأهداف العلمية الأضيق، أن تؤدي إلى خفض التكاليف مع إطلاق المزيد من المهام وزيادة إجمالي العائد العلمي. إذا نجح برنامج ESCAPADE في تقديم علوم مهمة، فسيتم اعتباره دليلاً على أن هذا النموذج التجاري الأكثر قدرة على تحمل المخاطر يمكن أن يحقق نتائج.

المقايضات

مفهوم طرحت من قبل جاريد إسحاقمانيقول أحد مرشحي إدارة ترامب لقيادة وكالة ناسا، إن 10 مهمات بقيمة 100 مليون دولار ستكون أفضل من مهمة رئيسية بقيمة مليار دولار – أو من الدرجة الأولى. يمكن أن يشجع هذا النهج على تطوير المهام بشكل أسرع ومن شأنه تنويع أنواع المهام المتجهة إلى النظام الشمسي.

لكن إعادة التنظيم هذه تأتي مع مقايضات. على سبيل المثال، نادرا ما تتطابق البعثات منخفضة التكلفة مع المهام الرئيسية من حيث النطاق، وعادة ما تفعل أقل من ذلك لتطوير التكنولوجيا اللازمة للقيام بالعلوم المبتكرة.

في نطاق ضيق، من غير المرجح أن تنتج مهمات مثل ESCAPADE أكثر الاكتشافات التحويلية حول، على سبيل المثال، أصول الحياة أو طبيعة المادة المظلمة، أو أول تحليل كيميائي للمحيطات في عالم جديد. وبدلا من ذلك، يركزون على أسئلة أكثر تحديدا.

في وقت مبكر من تطوير ESCAPADE، كان دوري هو المساعدة في إنشاء وثيقة تخطيط لكاميرات VISIONS تسمى مصفوفة التتبع العلمي، والتي تحدد الأهداف العلمية للأداة وتترجمها إلى متطلبات قياس ملموسة.

لقد تساءلت أنا وزملائي بشكل منهجي: ماذا نريد أن نتعلم؟ ما الملاحظات التي تثبت ذلك؟ والأهم من ذلك، ما مدى دقة الأداة التي تحتاجها لكي تعمل لتكون “جيدة بما فيه الكفاية” في ضوء الميزانية؟ وتتطلب الأهداف العليا عادة أدوات وعمليات أكثر تعقيدا، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف.

تتمثل أهداف ESCAPADE الأوسع في تكوين صورة أوضح للمجال المغناطيسي للمريخ، وكيفية تفاعل الرياح الشمسية معه، ومعرفة ما تفعله هذه العملية في الغلاف الجوي للمريخ. وهذا هو العلم القيم. لكنها أكثر تواضعا من المهمة السابقة التي تبلغ تكلفتها 583 مليون دولار نطاق MAVEN الأكثر شمولاً ومجموعة أدوات أكثر ثراءً. لقد كانت مركبة مافن هي التي حددت كيف ومتى فقد المريخ غلافه الجوي الذي كان كثيفًا في المقام الأول.

تتضاءل كل من ESCAPADE وMAVEN مرة أخرى بسبب الإمكانات المفتوحة لعملية مثل عملية تلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي يراقب قائمة لا حدود لها من الأجسام الفلكية في طيف ضوء الأشعة تحت الحمراء مع أ دقة أعلى من أي مجموعة من التلسكوبات الأصغر السابقة.

تعمل المهمات الرائدة مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي على دفع أحدث التقنيات والمواد الجديدة. هذه الابتكارات بعد ذلك التصفية في كل من المهام المستقبلية والحياة اليومية. على سبيل المثال، تقدم تلسكوب ويب الأدوات الطبية المستخدمة في فحوصات العيون. تعتمد البعثات الصغيرة بشكل أكبر على التقنيات الحالية الناضجة.

وعندما يتم بناء الأنظمة من قبل شركات خاصة بدلا من وكالة ناسا، فإن تلك الشركات تحتفظ برقابة مشددة على براءات الاختراع بدلا من نشر التكنولوجيا بشكل علني عبر المجتمع العلمي.

صورة من إطلاق New Glenn ESCAPADE من Blue Origin. | الائتمان: بلو أوريجن

طريق متوتر للانطلاق

المحقق الرئيسي في ESCAPADE، روب ليليسقال مازحًا إن هذه المهمة تضم 11 شخصًا، بعد أن نجت من 11 عملية شبه إلغاء. وتراوحت المشاكل بين التأخر في الوصول إلى مستويات الاستعداد التكنولوجي ساعد ذلك في ضمان عدم حدوث خلل في المجسات بعد الإطلاق، مما أدى إلى فقدان رحلتها المجانية الأصلية مهمة ناسا النفسية.

في عام 2024، تلقت ESCAPADE دعمًا من وكالة ناسا للركوب في رحلة نيو جلين الأولى، لكنها واجهت تأخيرات أثناء عمل شركة Blue Origin. العقبات التقنية. أخيرًا، في أكتوبر 2025، وصلت ESCAPADE إلى منصة الإطلاق.

سافرت إلى كيب كانافيرال من أجل الإطلاق وشعرت بالتوتر بشكل مباشر. تم تنظيف النافذة الأولى سوء الأحوال الجوية ومشاكل في المعدات الأرضية. وبعد ذلك، أدت عاصفة شمسية قوية – ومن المفارقات أنها المحرك الرئيسي للعمليات التي سيدرسها ESCAPADE – إلى إغلاق النافذة الثانية.

في الوقت نفسه، فرضت إدارة الطيران الفيدرالية قيودًا جديدة على الإطلاق بسبب الإغلاق الحكومي الذي كان من شأنه أن يؤجل الإطلاق أكثر لولا الإعفاء في اللحظة الأخيرة.

وأخيراً، في 13 نوفمبر/تشرين الثاني، وبعد انتكاسات متكررة، انطلق نيو جلين وسط الهتافات في جميع أنحاء البلاد. وصل ESCAPADE إلى المدار، وبعد بضع ساعات متوترة من سوء محاذاة جهاز الاستقبال، أجرى مراقبو المهمة اتصالاً مع المركبة الفضائية.

ما هو التالي

أثناء وجودي في فلوريدا، شاهدت أيضًا معلمًا آخر في رحلات الفضاء التجارية: الإطلاق رقم 94 الذي حطم الرقم القياسي من كيب كانافيرال في عام 2025، مما يمثل أكبر عدد من عمليات الإطلاق من فلوريدا في عام واحد. لقد كان SpaceX Falcon 9 يحمل أقمار Starlink الصناعية.

مثل نيو جلين، سبيس إكس فالكون 9 يوفر المال عن طريق الهبوط وإعادة استخدام الصواريخ. إذا تنافس العديد من مقدمي الخدمة مثل SpaceX وBlue Origin لإبقاء أسعار الإطلاق منخفضة، فإن اقتصاديات المهمات العلمية الصغيرة سوف تتحسن فقط.

إذا وصلت المركبة الفضائية التوأم لـ ESCAPADE إلى المريخ وقدمت رؤى جديدة كما هو مخطط لها، فإنها ستوضح كيف يمكن للمناهج التجارية التقدمية البسيطة أن توسع قاعدة المعرفة الكوكبية.

ولكن حتى ذلك الحين، من المرجح ألا تكون سلسلة نجاحات SIMPLEx المستقبلية بديلاً عن المهام الرئيسية ذات القدرات الفريدة والمتطورة تكنولوجيًا والتي تجيب على الأسئلة الأبعد مدى. يمكن لـ ESCAPADE بدلاً من ذلك أن تساعد في اختبار ما إذا كان مزيج أوسع من المهام الصغيرة – التي تعتمد على الشركاء التجاريين وعدد قليل من السفن الرائدة الكبيرة الطموحة – يمكنها معًا دعم علوم الكواكب في عصر الميزانيات المحدودة.

في الوقت الحالي، يظل هذا التوازن بمثابة تجربة مفتوحة، والوقت وحده هو الذي سيحدد ما إذا كان ESCAPADE نقطة مضيئة وحيدة أم بداية تحول حقيقي.

Exit mobile version