هاكوتو: فريق ياباني يخوض منافسة دولية للوصول إلى القمر

في إطار التنافس على جائزة Google Lunar XPRIZE يتم تسخير البراعة التقنية لمجموعة من الفرق من أنحاء العالم في سباق لإنزال عربة فضائية متجولة بنجاح على سطح القمر مطورة بتمويلات خاصة. ومن بين الفرق المشاركة في هذه المنافسة العالمية للفوز بجائزة نقدية والتي تتم برعاية عملاق الإنترنت غوغل، فريق هاكوتو الياباني. ويعد الفريق الياباني الذي يتخذ من طوكيو مقرا له منافسا رئيسيا وذلك بعد فوزه بجائزة مايلستون في منافسة عام ٢٠١٥. ومن المتوقع أن يتم إطلاق العربة الفضائية المتجولة التي يطورها فريق هاكوتو خلال الفترة ما بين النصف الثاني من عام ٢٠١٦ وعام ٢٠١٧، وسوف تصل إلى سطح القمر على متن نفس مركبة الهبوط التي سيستخدمها الفريقان التشيلي والأمريكي.

ثلاثة أهداف للمهمة الفضائية

تم تأسيس جائزة Google Lunar XPRIZE التشجيعية في عام ٢٠٠٧ من قبل المؤسسة الأمريكية غير الربحية XPRIZE وذلك للتشجيع على نمو صناعة الفضاء. والهدف أمام الفرق المتنافسة تحقيق الاشتراطات الثلاثة للمهمة بحلول نهاية عام ٢٠١٧: وهي إنزال عربة فضائية متجولة على سطح القمر يتم تطويرها بتمويلات خاصة، تحريك العربة بتوجيه آلي لمسافة ٥٠٠ متر على الأقل على سطح القمر، ونقل صور عالية الدقة ثابتة ومتحركة للمناطق المجاورة من على سطح القمر إلى الأرض.

سيفوز أول فريق يكمل المهمة بـ٢٠ مليون دولار كجائزة نقدية، بينما سيحصل صاحب المركز الثاني على ٥ ملايين دولار. بالإضافة إلى ذلك تم تخصيص ٤ ملايين دولار كجوائز إضافية.

بلغ عدد الفرق المتنافسة ١٦ فريقا يمثلون ١٣ دولة وذلك بحلول مارس/آذار ٢٠١٦. ومن بين الفرق المتنافسة، يُنظر إلى أن أكبر جائزتين ستكونان من نصيب ٥ فرق وهي ”Astrobotic“ و”Moon Express“ من الولايات المتحدة، و”Indus“ من الهند، و”Part-Time Scientists“ من ألمانيا، وهاكوتو ”Hakuto“ من اليابان. وفي شهر يناير/كانون الثاني منحت XPRIZE جوائز مايلستون بلغ إجمالي قيمتها ٥.٢٥ مليون دولار لتلك الفرق بسبب برهانها على تطوير تقنيات رئيسية في ٣ مجالات هي الهبوط (القدرة على الهبوط على القمر بسلاسة)، والحركية (قدرة العربة الفضائية المتجولة على الملاحة على سطح القمر)، والقدرة التصويرية (القدرة على بث صور إلى الأرض). وقد حصل فريق هاكوتو على جائزة مايلستون الحركية بلغت ٥٠٠ ألف دولار عن عربة فضائية متجولة صغيرة من تطويره.

في الوقت نفسه فاز فريق ”Astrobotic“ بجوائز الحركية في كل المجالات الثلاثة ما يجعله أوفر المتنافسين حظا للفوز بالجائزة الكبرى.

نشأة هاكوتو

هاكامادا تاكيشي قائد فريق هاكوتو. (تصوير: أوتاني كييوهيدي)

الترجمة الحرفية لكلمة هاكوتو 白兎 هي ”أرنب أبيض“، وقد اشتق الفريق اسمه من أسطورة يابانية عن أرنب يعيش على سطح القمر. وقد استحوذت النجوم على اهتمام قائد الفريق هاكامادا تاكيشي منذ أن أصبح مولعا بأفلام حرب النجوم ”Star wars“ عندما كان صبيا يافعا. وقد درس في البداية هندسة الطيران في جامعة ناغويا وبعدها حصل على درجة الماجستير في معهد جورجيا للتكنولوجيا.

انضم هاكامادا في البداية إلى السباق كمتطوع في فريق مختلط من يابانيين وأوروبيين. وعندما انسحب الأعضاء الأوروبيون في الفريق في عام ٢٠١٣، قام هاكامادا بتدشين فريق هاكوتو. وفي شهر مايو/أيار ٢٠١٣ قام بتأسيس شركة ”Ispace“ بطوكيو باعتبارها الركيزة التشغيلية لفريق هاكوتو، وقام الفريق بتكثيف جهوده. ويقود البروفيسور يوشيدا كازويا من جامعة توهوكو عملية تطوير العربات الفضائية المتجولة، والذي كان قد انخرط في مهمة فضائية لإطلاق وعودة مسبار استكشاف الكويكبات هايابوسا لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية.

عربات فضائية متجولة صغيرة معززة بالكثير من التقنيات

وقام هاكوتو بتطوير عربتي فضاء متجولتين هما ”Moonraker“ ذو العجلات الأربع و”Tetris“ ذو العجلتين. وهما أصغر من العربات الفضائية المتجولة للفرق الأخرى، ما يعكس قوة اليابان في التصغير وهو ما أهّل الفريق الياباني للفوز بجائزة مايلستون.

ويوضح هاكامادا أنه سيتم إرسال ”Moonraker“ فقط إلى الفضاء لأسباب مالية. وسيكون نموذج الطيران - النموذج الذي سيتم إرساله فعليا للقمر - مشابها في الحجم للنموذج الحالي، ولكن الفريق يسعى لإنقاص الوزن من ٧ إلى ٤ كيلوغرام. ويأمل هاكامادا في أن يتم إرسال ”Tetris“ في عمليات استكشاف فضائية لموارد في المستقبل من قبل شركة ”Ispace“.

يبلغ طول العربة الفضائية المتجولة ”PFM3“ - نموذج ما قبل الطيران لـ”Moonraker“ ذو العجلات الأربع - ٦٠ سنتيمترا وعرضها ٥٤ سنتيمترا وارتفاعها ٤٨ سنتيمترا. (الصورة من ناغاساوا تاكاآكي).

يبلغ وزن نموذج ”PFM3“ من العربة الفضائية ”Tetris“ المصغرة ٢ كيلوغرام فقط وطولها ٥٤ سنتيمترا وعرضها ٢٧ سنتيمترا وارتفاعها ٢١ سنتيمترا. (الصورة من ناغاساوا تاكاآكي).

يتكون جسم ”Moonraker“ من بلاستيك مقوى بألياف الكربون. أما العجلات فهي مصنوعة من راتينج ”Ultem“ المقاوم للحرارة بصورة كبيرة ومزودة بمسننات تعطي قوة دفع على الأرضية الهشة التي تغطي سطح القمر. وتم تركيب كاميرات مصغرة بالاتجاهات الأربعة على ”Moonraker“، بالإضافة إلى نظام تحديد مواقع متزامن ورسم خرائط يمكّن العربة الفضائية المتجولة من تقدير موقعه ورسم خريطة للمناطق المحيطة به في ذات الوقت.

درجات الحرارة على سطح القمر شديدة، وتتراوح بين أكثر من ١٠٠ درجة مئوية خلال النهار و١٥٠ درجة مئوية تحت الصفر في الليل. كما أن مستويات الإشعاعات عالية جدا. وبالإضافة إلى الطبيعة الرملية لسطح القمر فهو يحتوي على حفر وصخور. ولذلك فالتحديات التقنية لإكمال المهمة في ظل هذه الظروف القاسية كثيرة، خاصة وأن مصدر الكهرباء الوحيد هو توليدها باستخدام الألواح الشمسية المركّبة على العربة الفضائية المتجولة.

الهبوط على سطح القمر بمركبة هبوط فريق منافس

لا يملك فريق هاكوتو مركبة هبوط فضائية خاصة به لوضع عربته على سطح القمر. ولذلك وقّع الفريق عقدا في شهر فبراير/شباط ٢٠١٥ مع زميله الفريق الأمريكي ”Astrobotic“ لإنزال ”Moonraker“ على سطح القمر باستخدام مركبة الهبوط ”Griffin“ الخاصة بالفريق الأمريكي. كما سيتم إنزال العربة الفضائية المتجولة للفريق التشيلي على سطح القمر باستخدام ”Griffin“. وهذا يعني أن عربات الفرق الثلاثة سوف تغادر الأرض على متن نفس الصاروخ وسيتم إطلاقها بصورة متزامنة بعد الهبوط على سطح القمر.

يقترب بسرعة موعد إطلاق الصاروخ ”Falcon 9“ الخاص بالشركة الأمريكية ”SpaceX“ والذي سيحمل مركبة البهوط الفضائية للفضاء. ويقول هاكامادا بثقة إن ”فريق هاكوتو قد ركز بشكل كلي على تطوير العربات الفضائيات المتجولة. ولذلك فأنا أعتقد أن إطلاق العربات الفضائية على سطح القمر للفرق الثلاثة بنفس الوقت سيزيد من احتمالات فوزنا“. لطالما شكل تمويل تطوير عربات فضائية متجولة ونقلها إلى القمر هاجسا للفريق الياباني، ولكن بفضل جائزة مايلستون خطا الفريق خطوات عظيمة في جمع المبلغ اللازم لذلك والمقدر بمليار ين. وقد انضمت شركة IHI للتطوير الفضائي وعملاق الاتصالات KDDI وآخرون كشركاء في المشروع.

تحدو العالمَ آمال كبيرة وهو ينتظر ”البث القمري“ من قبل العربات الفضائية المتجولة إلى الأرض، إذا كتب النجاح للمهمة.

(المقالة الأصلية كتبها باللغة اليابانية ناغاساوا تاكاآكي من قسم التحرير في nippon.com ومنشورة في ٣١ مارس/آذار ٢٠١٦. الترجمة من اللغة الإنكليزية. صورة العنوان: أعضاء فريق هاكوتو مع البروفيسور يوشيدا كازويا (يقف في منتصف الصف الأمامي)، الصورة مقدمة من هاكوتو).