هفت عاملي كه مي‌تواند براي يك فضانورد كشنده باشد

كارل ساگان (Carl Sagan) دانشمند زمينه‌ي نجوم و معلم برنامه‌‌ي يادگيريي بيل ناي (Bill Nye) اعلام كرده بود كه ژرفاي فضا از اقيانوس‌هايي كه اجدادمان در قرون گذشته به دنبال پيمودن آن‌ها بودند بيشتر نيست. شايد گفته‌ي او تا حدي درست باشد. چون ما در حال حاضر به ماه سفر كرده‌ايم، به دوردست‌ترين نقاط منظومه‌ي شمسي و فضاي بين ستاره‌اي، ماهواره فرستاده‌ايم و هم اكنون هم در تلاش براي ايجاد امكان زندگي دايمي در مريخ هستيم. اما بايد كمي واقع‌بين‌تر بود. به انديشه متخصصين مي‌رسد كه خلا براي سلامتي انسان بسيار مضر است، مخصوصا وقتي كه لباس فضانوردي چند ميليون دلاري خود را همراه نداشته باشيد. در اين جا مي‌خواهيم به مواردي كه ممكن است به مرگ يك فضانورد در فضا منجر شود نگاهي بيندازيم.

در گام اول براي رفتن به فضا، شما بايد درون يك محفظه‌ي آلومينيمي (كه فقط كمي بزرگ‌تر از حجم بدن شماست) به همراه دو نفر همراه و مقداري غذاي منجمد و خشك از پيش تهيه شده قرار بگيريد. اين محفظه روي دو ميليون كيلوگرم مواد منفجره قرار دارد‌ كه توسط يك همكار خبره در يك پناهگاه زيرزميني در فاصله‌ي چند كيلومتري از سكوي پرتاب مشتعل مي‌شود. نتيجه‌ي اين كار، پرتاب شما به فضا با استفاده‌ي از يك نيروي واكنشي كنترل شده با سرعت حدود ۲۸۸۰۰ كيلومتربرساعت در يك بازه‌ي ۱۰ دقيقه‌اي نفس‌گير خواهد بود. فقط صداي حاصل از اين انفجار براي از بين بردن هرچيزي در محدوده‌ي انفجار كافي است. اين صدا مي‌تواند به آسمان‌خراش‌هاي موجود در منطقه هم آسيب برساند. توصيه مي‌كنيم حتما از يك گوش‌گير مناسب استفاده كنيد!

علاوه بر اين، شما در مسير خود به سمت بالا تحت تاثير نيروي گرانش بزرگي به اندازه‌ي سه واحد گرانش قرار مي‌گيريد. اين نيرو آزار‌دهنده و ناخوشايند است. اما در صورت گذراندن دوره‌هاي بدنسازي و آمادگي جسماني ويژه كه تحت انديشه متخصصين آژانس فضايي و به اجبار بايد بگذرانيد، اين نيروها خطر جاني براي شما نخواهند داشت.

احتمال بروز خطاهاي پيش‌بيني نشده در اين مرحله بسيار فراوان است. مثلا فاجعه‌ي فضاپيماي چلنجر (Challenger) كه پس از پرتاب دچار سانحه شد يكي از تلخ‌ترين حوادث تاريخ فضانوردي است. اين حادثه نشان مي‌دهد كه فضانوردان و كاوشگران شجاعي كه براي اين كار انتخاب مي‌شوند تا چه اندازه در معرض حوادث و خطرات گوناگون هستند.

اوايل سال ۲۰۰۷، از سكوي پرتاب Xinchang در چين، يك موشك چند مرحله‌اي به فضا پرتاب شد. اين موشك ۷۵۰ كيلوگرمي كشنده با يك ماهواره‌ي كاملا نرمال هواشناسي كه با سرعت ۸ كيلومتر بر ساعت در مدارش به دور زمين در حال چرخش بود برخورد كرد. اين ماهواره بعد از برخورد محو شد. متاسفانه آنجا دوربيني نبود تا اين رويداد نادر و عجيب را ثبت كند. برخلاف ظاهر هيجان انگيزش اين قضيه اصلا جالب نيست. نابود كردن ماهواره‌ها به اين شكل در فضا حتي اگر متعلق به همان سازمان پرتاب كننده‌ي موشك باشد، كار احمقانه‌اي است. اين برخورد به تنهايي حدود۱۵۰۰۰۰ تكه‌ زباله‌ي فضايي سرگردان را در فضاي اطراف زمين پراكنده‌ كرد.

بيش از ۲۳۰۰ قطعه از اين زباله‌ها اندازه‌‌اي بزرگ‌تر از يك توپ گلف دارند و همه‌ي آن‌ها با سرعتي تقريبا ۲۰ برابر سرعت يك گلوله‌ي تفنگ در حال شليك دور زمين در حركت‌اند. اگر فيلم جاذبه را ديده باشيد نيازي به گفتن نيست كه در صورت برخورد يكي از اين تكه‌ها با سفينه‌‌ها چه فاجعه‌اي پيش مي‌آيد.

ممكن است تعجب كنيد، اما واقعيت اين است كه هيچ كس نمي‌داند چه تعداد زباله‌ي فضايي وجود دارد. تخمين زده مي‌شود كه ميليون‌ها زباله‌ي فضايي موجود باشد. حتي ذره‌هاي ريز رنگ هم با چنين سرعت بالايي مي‌تواند باعث نابودي فضاپيما‌ها شوند. اشكال اصلي اين است كه اين پرتابه‌هاي سرگردان قابل رديابي و كنترل نيستند و در حقيقت تصادف‌هاي گاه و بي‌گاه با اين زباله‌هاي فضايي اجتناب ناپذير خواهد بود.

آيا روزهايي بوده كه حس كنيد ورزش كردن كار بسيار سخت و جسورانه‌اي است؟ اگر جواب مثبت است مي توانيم بگوييم كه شما براي زندگي فضايي مناسب نيستيد. بي‌وزني در فضا سيستم بدن شما را سردرگم مي‌كند. بدن توانايي تشخيص پر شدن مثانه را ندارد. اندازه مردمك‌ چشم‌ها تغيير مي‌كند. و از آن‌جايي كه شما نيازي به نگه داشتن وزن خودتان نداريد، ماهيچه‌هاي بدن در همان هفته‌ي اول ۲۰ درصد كم حجم‌تر مي‌شوند. مورد آخر كمي عجيب به انديشه متخصصين مي‌رسد ولي واقعيت دارد. اگر بخواهيد در باشگاه اين مقدار وزن كم كنيد مسلما بيشتر از يك هفته طول خواهد كشيد! در روي كره‌ي زمين حتي اگر ورزش هم نكنيد و فعاليت‌هاي فيزيكي شما خيلي محدود مثلا در حد پيمودن فاصله‌ي كوتاه اتاق نشيمن تا يخچال در آشپزخانه هم باشد، همين فعاليت كم هم روي بدن شما تاثير دارد و قلب شما متناسب با اين فعاليت كم در حال تنظيم پمپاژ خون و گردش آن در ميان سرخرگ‌ها و سياهرگ‌ها و همچنين تلاش براي حفظ تناسب كلي بدن خواهد بود. با كمي اغماض حتي شايد بتوان گفت همين فعاليت فيزيكي كم مي‌تواند بر روند بازسازي استخوان‌ها تاثير داشته باشد.

گرانش در تنظيم بدن نقش مهمي دارد. در فضا نيازي نيست كه قلب شما خون را به سمت بالا پمپاژ كند تا به مغزتان خون برسد. چون در فضا قرار گرفتن به سمت بالا مفهومي ندارد. بدن شما نيازي به حفظ شكل خاصش ندارد. چون قرار نيست روي پاي خود بايستيد و عملا نيازي به حفظ شكل بدن خود مانند كره‌ي زمين نداريد. وقتي همه چيز بي‌وزن باشد استخوان‌ها نيازي به حفظ وزن بدن ندارند و بعد از مدتي بازسازي آن‌ها با اخلال مواجه مي‌شود و اصطلاحا دچار نوعي پوكي استخوان فضايي مي‌شوند.

وقتي در فضا مي‌مانيد اين اتفاق چندان هم ناخوشايند نيست. اما وقتي به زمين برگرديد خواهيد فهميد كه گرانش زمين براي بدن شما بيش از حد محدوديت ايجاد مي‌كند. قلب شما ضعيف‌تر شده و توانايي پمپاژ خون به دست و پاهايتان را ندارد. استخوان‌هايتان هم مثل سابق توانايي نگه‌داري وزن ماهيچه‌هايتان را نخواهد داشت و اگر با اين وضعيت مقابله نكنيد سرانجام كشنده خواهد بود. بنابراين ورزش در فضا لازم است. فضانوردان ايستگاه فضايي بين‌المللي روزانه دوساعت ورزش مي‌كنند كه اين مقدار با ساعات ورزش ورزشكاران نيمه حرفه‌اي برابري مي‌كند.

روي كره‌ي زمين و به علت وجود ميدان مغناطيسي حول زمين، ما از پرتو‌هاي كيهاني و تابش‌هاي خورشيدي در امان هستيم. بدون وجود اين ميدان مغناطيسي، ذرات پر انرژي كيهاني مي‌توانند به راحتي به اتمسفر زمين و اقيانوس‌ها نفوذ كرده و كره‌ي زمين را تحت تاثير قرار دهند. در اين صورت ظاهر سياره‌ي زمين چيزي همانند مريخ بود. منشا اين تابش، واكنش‌هاي هسته‌اي است كه در خورشيد رخ مي‌دهد. اين واكنش‌ها سرانجام به توليد فوتون و ساير ذرات پرانرژي منجر مي‌شود.اين تابش شما را به هالك يا موجودي شبيه آن تبديل نمي‌كند. با اين حال تابش مي‌تواند DNA شما را يونيزه كرده و در صورت كنترل نشدن مقدار نور باعث سرطان خواهد شد. البته اغلب فضانوردان قرار گرفتن در معرض تابش نور را كنترل مي‌كنند. اما در هر حال اگر به مدت طولاني در فضا بمانيد لنفوسيت‌هاي شما آسيب ديده و در نتيجه ايمني بدن شما كم‌تر خواهد شد.يك نكته جالب اين‌ است كه فضانوردان مي‌گويند در فضا وقتي چشم‌هايشان را مي‌بنديد صفحه‌اي سياه مي‌بينيد كه رويش نقطه‌هاي سفيد كوچكي وجود دارد. همان مانديشه متخصصينه‌اي كه شب‌ها و موقع نگاه كردن به آسمان مي‌بينيم. احتمالا دليل اين پديده همان پرتو‌هاي كيهاني هستند كه از عصب بينايي بدن هم عبور مي‌كنند.

اين پديده را معمولا در فيلم‌ها ديده‌ايد. اين‌ امر كه در خلا چه اتفاقي براي بدن انسان مي‌افتد هميشه مورد مباحثه بوده است. اول بايد دو موضوع را روشن كنيم: نخست اين‌كه شما به هيچ وجه تا سرحد مرگ منجمد نمي‌شويد. البته فضا سرد است، تا هر اندازه كه فكر كنيد سرد است. اما از طرفي خلاء هم دارد، يعني براي انتقال گرما از بدنتان نياز به ماده داريم و در فضا عملا ماده‌اي وجود ندارد. پس مي‌توان گفت در فضا بدنتان خيلي سريع سرد نمي‌شود. دوم اينكه شما منفجر نمي‌شويد، درست است كه روي سطح زمين فشار هوا روي بدنتان اعمال مي‌شود ولي در فضا فشار وجود ندارد و فشار داخلي بدنتان سعي در متلاشي كردن بدنتان دارد اما در عمل اين فشار به قدري نيست كه پيوند‌هاي شيميايي بدنتان را از هم جدا كند.

در وهله‌ي سوم و به همان دليلي كه پيش‌تر گفتيم، خون شما جوش نخواهد آمد. چون پوست‌تان براي نگه داشتن بدنتان به حد كافي قوي است و تمام محتويات و اعضاي درون بدنتان به عنوان يك سيستم بسته در انديشه متخصصين گرفته مي‌شوند كه توسط پوست بيروني در مقابل خلاء بيرون حفاظت مي‌شود. در حقيقت فشار درون بدنتان همان مقدار روي زمين خواهد بود و تغييري نخواهد كرد.

اما يك مسئله وجود دارد. هواي موجود در شش‌ها و سيستم گوارشي بدنتان كه جزو اين سيستم بسته نيست بلافاصله از نزديك‌ترين منفذ ممكن به بيرون درز خواهد كرد و در نتيجه منجر به خفگي مي‌شود. با اين حال اگر فرد بتواند ۱۰ ثانيه زنده بماند، شاهد اتفاقات عجيب‌تري خواهد بود. به خاطر نبود فشار در خلاء نقطه‌ي جوش آب در حدود صفر كلوين است. يعني بزاق دهان شما و قطرات اشك چشم‌ها و رطوبت موجود در شش‌هاي شما كه اكنون خالي از هوا هستند شروع به جوشيدن كرده و بخارش به فضاي خلاء وارد خواهد شد. در ادامه تغييرات وحشتناك‌تري هم انجام مي‌شود كه از گفتنشان پرهيز مي‌كنيم. شايد بهتر باشد بعضي نكات در اين باره مورد مباحثه قرار نگيرند.

در آغاز مقاله هم گفتيم كه فضا خيلي بيش از حد بزرگ است. ما امروزه مي‌توانيم به دقت بگوييم كه ستاره‌ي آلفاسنتوري يا كهكشان آندرومدا در چه فاصله‌اي از زمين هستند. واقعا مقادير اين فواصل خارج از درك و تصور انسان است مثلا نزديك‌ترين منظومه‌ي نزديك منظومه‌ي شمسي فاصله‌اش به اندازه‌ي ۴.۳۷ سال نوري فاصله دارد كه اين فاصله برابر ۴۳ ميليارد كيلومتر است.

اين فاصله به قدري زياد است كه حتي اگر فضاپيماي وويجر۱ هم كه موفق به خروج از منظومه‌ي شمسي شده، بخواهد به نزديك‌ترين منظومه‌ برود زماني به آن‌جا خواهد رسيد كه عمر ستاره به پايان رسيده و تبديل به يك ستاره‌ي مرده شده‌ است. اگر كسي بخواهد با ابزارهاي پيش برنده‌ي  امروزي براي سفر به ستاره‌ي آلفاسنتوري اقدام كند در خوشبينانه‌ترين حالت فقط مي‌تواند به فضاي بين ستاره‌اي برسد و خيلي قبل‌تر از رسيدن به مقصد عمرش به پايان خواهد رسيد. اين را هم در انديشه متخصصين بگيريد كه زندگي در يك محيط بدون گرانش در يك فضاي محدود و با منابع محدود مسلما كار راحتي نيست.

سال ۱۹۹۹ اولين ماهواره‌ي كاوشگر به منظور تحقيق در مورد اتمسفر يك سياره‌ي ديگر به فضا فرستاده شد و سفر خود را به مريخ آغاز كرد. همه چيز به خوبي پيش مي‌رفت تا اينكه معلوم شد ماهواره‌ي مدارپيماي دور مريخ كمي زودتر از زمان مقرر به مقصدش رسيده است. بعدا معلوم شد كه يكي از دانشمندان فراموش كرده تا واحد‌هاي نيروي كاهنده‌ي سرعت اين ماهواره را از پوند به نيوتون تبديل كند. يا شايد هم به جز اين دو از روش ديگري استفاده كرده بود! به هرحال فضاپيما با اتمسفر مريخ برخورد حساب نشده‌اي داشت و قبل از فرود روي مريخ، از بين رفت.

با اطمينان مي‌توان گفت اگر آن فضاپيما داراي سرنشين بود همه‌ افراد مي‌سوختند. البته اگر اين پروژه انساني بود و برنامه‌ي پرتاب انسان به فضا مطرح مي‌شد ناسا مسلما محاسبات را چند باره مورد مطالعه قرار مي‌داد. ناسا اين گونه مسايل را وقتي پاي جان انسان درميان است جدي‌تر مي‌گيرد. اين اتفاق دليل قانع كننده‌ي ديگري بود براي استفاده از سيستم واحدهاي بين‌المللي به جاي واحد‌هاي انگليسي. سيستم انگليسي امروزه در ايالات متحده، برمه، ليبريا و بخش‌هايي از بريتانيا استفاده مي‌شود.