اسپیس‌ایکس مسئله‌ی آسان سوخت‌گیری استارشیپ را حل کرد؛ مسئله‌ی سخت همان چیزی است که برنامه‌ی آرتمیس واقعاً به آن نیاز دارد
در سومین پرواز آزمایشی استارشیپ، در تاریخ ۱۴ مارس ۲۰۲۴، اسپیس‌ایکس حدود ۱۰ تن متریک اکسیژن مایع را از یک مخزن سرریز به مخزن اصلی طبقه‌ی بالایی همان فضاپیما، در مدار، منتقل کرد؛ این آزمون در چارچوب قرارداد Tipping Point ناسا که در سال ۲۰۲۰ اعطا شده بود انجام شد. بیش از یک ماه گذشت تا کسی خارج از این دو شرکت از نتیجه‌ی این آزمون آگاه شود. در تاریخ ۲۶ آوریل ۲۰۲۴، امیت کشاتریا، معاون مدیر اجرایی برنامه‌ی ماه تا مریخ ناسا، به کمیته‌ی عملیات و اکتشاف انسانی شورای مشورتی ناسا گفت که انتقال بین مخزنی «به‌طور کامل موفق» بوده است، هرچند تأکید کرد که تحلیل دقیق آن همچنان ادامه دارد.
این نتیجه پیشرفت واقعی است، اما نیمه‌ی آسان‌تر یک مسئله‌ی دو بخشی است. انتقال سوخت بین دو مخزن درون یک فضاپیما، تحت شرایطی کنترل‌شده که اسپیس‌ایکس از ابتدا طراحی کرده بود، به‌مراتب کار مهندسی ساده‌تری نسبت به آن چیزی است که معماری واقعی فرود قمری ناسا نیاز دارد: انتقال سوخت میان دو فضاپیمای مستقل استارشیپ که در مدار متصل شده‌اند، جایی که هر دو فضاپیما در حرکت‌اند، هر کدام دینامیک تکان‌خوردن (slosh) سوخت خود را دارند، و این انتقال باید به‌قدر کافی قابل‌اعتماد باشد تا یک فرودگر قمری سرنشین‌دار را پیش از ورود به مسیر پرواز به ماه سوخت‌گیری کند.
چرا انتقال میان دو فضاپیما نقطه‌ی عطف واقعی است
طرح مأموریت آرتمیس ۳ ناسا نیاز دارد که یک فرودگر انسانی مبتنی بر استارشیپ تقریباً خالی پرتاب شود و سپس در مدار زمین، توسط مجموعه‌ای از پروازهای تانکر استارشیپ، سوخت‌گیری شود؛ پیش از آنکه به سوی ماه حرکت کند. این معماری فقط در صورتی کار می‌کند که انتقال سوخت میان دو فضاپیما یک مسئله‌ی حل‌شده باشد، نه یک نتیجه‌ی پژوهشی یک‌باره. کشاتریا در همان نشست به‌طور مشخص گفت چه مسائلی حتی پس از آزمون موفق بین‌مخزنی سال ۲۰۲۴ همچنان حل‌نشده باقی مانده‌اند: اسپیس‌ایکس هنوز باید نحوه‌ی تکان‌خوردن سوخت در طول مانورهای مداری و میزان رانش لازم برای ثابت‌سازی (settling thrust) پس از اتصال دو فضاپیما را مشخص کند؛ هر دو مورد فقط زمانی قابل آزمایش‌اند که سوخت میان دو فضاپیمای مستقل، نه درون یکی، منتقل شود.
در زمان آن نشست خبری سال ۲۰۲۴، آزمون انتقال میان دو فضاپیما برای سال ۲۰۲۵ برنامه‌ریزی شده بود. این برنامه به تأخیر افتاد. گزارش‌های عمومی بعدی زمان‌بندی مورد انتظار را به سال ۲۰۲۶ منتقل کردند. تا زمان نگارش این متن، هیچ اعلامیه‌ی رسمی از سوی ناسا یا اسپیس‌ایکس انجام یک انتقال سوخت موفق میان دو فضاپیما در مدار را تأیید نکرده است؛ ادعاهایی در این باره که در برخی وب‌سایت‌های تجمیع‌کننده‌ی اخبار فضایی منتشر شده‌اند، با منابع اصلی تأیید نشده‌اند و باید با تردید نگریسته شوند تا زمانی که اسپیس‌ایکس یا ناسا مستقیماً آن‌ها را تأیید کنند.
تاریخ آرتمیس ۳ همراه با آن همچنان تغییر می‌کند
مأموریت آرتمیس ۳ پیش‌تر از هدف اولیه‌ی سال ۲۰۲۴، سپس ۲۰۲۵، و سپس هدفی که ناسا در سال ۲۰۲۳ برای سال ۲۰۲۶ تعیین کرده بود، به تأخیر افتاده است؛ و جدیدترین گزارش‌ها به اواخر سال ۲۰۲۷ به‌عنوان تاریخ برنامه‌ریزی داخلی فعلی اشاره می‌کنند که برخی رسانه‌ها نیز آن را با توجه به میزان کار باقی‌مانده روی فرودگر انسانی، نامطمئن توصیف کرده‌اند. طبق گزارش‌ها، هیئت مشورتی ایمنی فضایی ناسا تردید خود را نسبت به آمادگی به‌موقع نسخه‌ی استارشیپ فرودگر انسانی برای یک تلاش فرود سرنشین‌دار در اواخر سال ۲۰۲۷ ابراز کرده است؛ به‌طور خاص به این دلیل که معماری سوخت‌گیری مداری که زیربنای کل مأموریت است هنوز به‌طور کامل نمایش داده نشده است.
چرا این یک نوع متفاوت از ریسک برنامه است
برنامه‌های پیشین پرواز فضایی انسانی ناسا بیشتر توسط نقاط عطف سخت‌افزاری مربوط به یک تأمین‌کننده‌ی واحد که توسط ناسا ساخته یا قرارداد شده بود، محدود می‌شدند؛ مانند یک طبقه‌ی خاص از یک موشک یا یک آزمون خاص کپسول. گلوگاه آرتمیس ۳ از نظر ساختاری متفاوت است: این مأموریت توسط یک قابلیت انتقال سوخت محدود می‌شود که اسپیس‌ایکس هرگز به‌طور کامل در مقیاس و پیکربندی مورد نیاز واقعی این مأموریت نمایش نداده است؛ درون شرکتی که همزمان روی بهبود قابلیت اطمینان پایه‌ی پروازی خود نیز کار می‌کند. این امر برای ناسا مدیریت آن را در یک زمان‌بندی ثابت دشوارتر می‌کند نسبت به یک نقطه‌ی عطف سنتی قراردادی، زیرا ریسک فنی و ریسک تجاری درون یک شرکت و یک برنامه‌ی فضاپیمایی واحد به هم پیوسته‌اند.
یک نکته‌ی رقابتی هم قابل توجه است: گزارش‌هایی از ماه مه ۲۰۲۶ نشان داد که شرکت راکت لب (Rocket Lab) خود را برای انجام یک آزمون مستقل سوخت‌گیری در فضا، مستقل از هر قرارداد آرتمیس، به‌عنوان اثبات فناوری برای معماری فضاپیمای آینده‌ی خود آماده می‌کند. این موضوع وابستگی کوتاه‌مدت ناسا به اسپیس‌ایکس برای مأموریت خاص آرتمیس ۳ را تغییر نمی‌دهد، اما نشان می‌دهد که سوخت‌گیری مداری به قابلیتی تبدیل می‌شود که چند شرکت، مستقل از هر قرارداد دولتی واحد، در حال رقابت برای اثبات آن هستند؛ موضوعی که برای هر کسی که نقشه‌ی راه بلندمدت تأمین‌کنندگان پرتاب را ارزیابی می‌کند اهمیت دارد، نه فقط برای ناسا.
چه چیزی را واقعاً باید دنبال کرد
- تیترهای عمومی درباره‌ی پرتاب استارشیپ را به‌عنوان نشانه‌ی پیشرفت آرتمیس نادیده بگیرید. یک پرواز آزمایشی موفق استارشیپ به‌خودی‌خود پیشرفت در سوخت‌گیری مداری را تأیید نمی‌کند. به‌طور خاص دنبال یک بیانیه‌ی ناسا یا اسپیس‌ایکس باشید که یک انتقال سوخت کامل میان دو فضاپیما را توصیف کند؛ این نقطه‌ی عطف واقعی است و تا زمان نگارش این متن تأیید نشده است.
- تاریخ‌های آرتمیس ۳ را به‌طور پیش‌فرض موقت در نظر بگیرید. این مأموریت تقریباً هر سال از سال ۲۰۲۳ به تأخیر افتاده، هر بار به همان وابستگی زیربنایی مرتبط بوده است. هدف اواخر سال ۲۰۲۷ همان ریسک ساختاری‌ای را دارد که اهداف ۲۰۲۴، ۲۰۲۵ و ۲۰۲۶ پیش از آن داشتند.
- اظهارات هیئت مشورتی ایمنی ناسا را نیز دنبال کنید، نه فقط اعلامیه‌های اسپیس‌ایکس. تردید عمومی این هیئت درباره‌ی آمادگی فرودگر انسانی یکی از معتبرترین سیگنال‌های مستقل موجود است، زیرا به چرخه‌ی بازاریابی پرتاب هیچ‌کدام از دو شرکت وابسته نیست.
نتیجه‌ی سال ۲۰۲۴ اسپیس‌ایکس ثابت کرد که فیزیک انتقال سوخت کار می‌کند. چیزی که هنوز به‌طور علنی ثابت نکرده این است که این فیزیک میان دو فضاپیمای مستقلاً متحرک نیز به‌قدر کافی قابل‌اعتماد کار می‌کند تا یک خدمه را بر فراز فرودگر حاصل از آن قرار دهد؛ و تا زمانی که این آزمون خاص تأیید نشود، هر تاریخی برای آرتمیس ۳ باید آرمانی خوانده شود، نه قطعی.