۲۹ تیرماه امسال، پنجاه سال از فرود نخستین فضانوردان آمریکا و جهان بر ماه سپری شد. در سومین و واپسین بخش از سلسله مقالات سه‌گانه‌ای که به همین مناسبت ترتیب دیده‌ایم، نگاهی داریم به نسبت علم و برنامه آپولو – اینکه دستاوردهای علمی این برنامه چه بود، و چه میراثی را برای تصمیم‌سازی‌های آتی سازمان‌های فضایی در رابطه با تداوم مأموریت‌های سرنشین‌دار به فضا با خود به همراه داشت.
در بخش‌های اول و دوم این مجموعه اشاره کردیم که برنامه آپولو کارزاری بود که در آن عده زیادی از مهندسین و پرسنل جوان و کارآزموده (بالغ بر چهارصدهزار نفر به طور مستقیم)، تحت مدیریت یک کادر تکنوکرات و بلندپرواز و با پشتیبانی قاطع دولت فدرال، در مقطعی از بحران سیاسی، تصمیم به اجرای وعده‌ای گرفتند که در زمان اعلام آن از زبان جان اف. کندی (تنها سه هفته پس از اعزام نخستین فضانورد جهان به مدار)، وعده‌ای محال می‌نمود.
لذا مجموعه‌ای از عوامل عمدتاً سیاسی، در برهه‌ای نسبتاً کوتاه از قرن بیستم دست به دست هم دادند تا پای انسان به ماه باز بشود؛ اما به مجرد تحقق این وعده، تلاش‌ها برای اقامت در ماه (آنچنانکه در ایستگاه‌های فضایی) یا بازگشت مجدد به آن، تا به امروز متوقف مانده. تا پیش از امضای معاهده فضایی سال ۱۹۶۷ بین ایالات متحده، شوروی، و بریتانیا که تضمینی بود بر آنکه فتح اجرام آسمانی هرگز به منزله گسترش مرزهای کشور فاتح نخواهد بود، ناسا بیشترین سهم خود از بودجه فدرال (چهار و چهاردهم درصد) از زمان تأسیس‌اش در ۱۹۵۸ را دریافت می‌کرد؛ و پس از آن، سیر اختصاص بودجه با شیب تندی تا حدود فقط ۱ درصد از کل بودجه در ابتدای دهه ۱۹۷۰، کاهش یافت.
کامیابی سیاسی-اجتماعی ایالات متحده در سایه چنین حمایت بی‌سابقه‌ای از جانب دولت و ملت، چنان زمینه و زمانه تحقق این رؤیای آمریکایی را به محاق موفقیت همان مأموریت آپولو-۱۱ فروبرد که مأموریت‌های بعدی و طولانی‌تر سفر به ماه در چارچوب همان برنامه آپولو نیز چندان در حافظه جمعی افراد از آن پس نقش نبست. اما برنامه آپولو تا مأموریت آپولو-۱۷ ادامه یافت، و به استثنای مأموریت آپولو-۱۳ که بروز یک نقص فنی، مانع از اتمام مأموریت شد و فضانوردان را مجبور به بازگشت به خانه کرد، در جملگی این مأموریت‌ها آزمایشاتی علمی نیز بر سطح ماه انجام گرفت، و نمونه‌های ارزنده‌ای از سنگ و خاک آن به زمین منتقل گردید.
با این‌حال، توجیهات سیاسی-اجتماعی برنامه آپولو، با چرخش احوال زمانه و نارضایتی روبه‌رشد افکار عمومی از دولتمردان آمریکا (که با فشارها جهت پایان دادن به جنگ ویتنام به خیابان‌ها راه یافت، و با بروز رسوایی واترگیت، به سلب حیثیت حکام وقت ایالات متحده و استعفای رئیس‌جمهور نیکسون انجامید)، رفته‌رفته توجیهات علمی آن را نزد دست‌کم درصدی از افکار عمومی به حاشیه برد. در نتیجه بستری فراهم شد تا برخی با سوءاستفاده از این فضای تردیدآمیز، این مدعا را مطرح کنند که برنامه سفر به ماه، یک تبلیغات پوچ سیاسی برای اعاده حیثیت آمریکا در مسابقه فضا بوده، و ماجرا همه در یک استودیوی زمینی ضبط و پخش شده است.
این مقاله تلاش ندارد به این تردیدها پاسخ بدهد، چراکه از دو مقاله پیشینِ این مجموعه، به خوبی برمی‌آید که برنامه آپولو ریشه در سیاق برخی تحولات سیاسی و فناورانه در یک جهان دوقطبی دارد و آشنایی با این سیاق (که مقصود اصلی آن دو مقاله بود)، خود نشان می‌دهد که برخی ادله متداول برای انکار سندیت سفر به ماه تا چه مایه از سنخ تئوری‌های توطئه‌اند. چنانچه تردیدی از این دست از ابتدای اجرای آن برنامه وجود داشت، کاملاً امکان داشته که ابتدا از زبان ابرقدرت رقیب مطرح شده باشند – حال‌آنکه هیچ مورد از چنین اعتراضاتی در رسانه‌ها یا بیانات صاحب‌نظران وقت اتحاد شوروی به ثبت نرسیده است.
با این‌همه، پاسخ به تردیدهای منطقی می‌تواند زمینه‌ای برای آشنایی بهتر با شرایط فرود و راهپیمایی بر ماه و جزئیاتی باشد که در غیراینصورت چه بسا دانسته نمی‌شدند. لذا علاقه‌مندان به پرداخت منطقی به این تردیدها را به مقاله مفصل پوریا ناظمی، ژورنالیست علم، ارجاع می‌دهم که در ۴۵مین سالگرد سفر به ماه، مجموعه‌ای جامع و خواندنی از این تردیدها را گرد آورده و به آنها پاسخ گفته است. این مقاله از این لینک قابل دسترس است.
در رابطه با نسبت علم و برنامه آپولو در ابتدا باید خاطرنشان کرد که از بین دوازده فضانوردی که تاکنون بر سطح ماه قدم نهاده‌اند، تنها یکی از آنها شخصیتی آکادمیک و دارای تحصیلات مرتبط با کاوش ماه بود: هریسون اشمیت، فضانورد مأموریت آپولو ۱۷ و استاد فعلی فیزیک مهندسی در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون، که در کسوت زمین‌شناس بر ماه پیاده شد. او پیش از آنکه خود به عنوان یک فضانورد انتخاب بشود، از جمله مدرسانی بود که برای آموزش اصول زمین‌شناسی به فضانوردان منتخب برنامه آپولو به فعالیت می‌پرداخت. سایر فضانوردان آپولو خلبانانی کارآزموده با پیش‌زمینه مهندسی بودند.
اما مأموریت‌های آپولو، بلااستثناء ابزارهایی را به ماه انتقال دادند که به درک کنونی ما از ساختار زمین‌شناختی و درون این قمر آشنا شکل داده‌اند. هر مأموریت، ابزارهایی به نسبت متفاوت را با خود حمل می‌کرد، اما در کل می‌توان ادوات علمی برنامه آپولو را مشتمل بر بازتابنده لیزری برای مسافت‌سنجی تا ماه، لرزه‌نگارهای انفعالی و فعال، مغناطیس‌نگار، ابزار سنجش شار باد خورشیدی، و ابزار تعیین انتقال حرارتی در پوسته ماه دانست.
بازتابنده‌های لیزری مستقر بر ماه، به دانشمندان امکان می‌دهند تا با شلیک پرتوهای لیزر به سمت ماه، و محاسبه مدت‌زمان دریافت بازتاب‌شان از سطح آن بازتابنده‌ها، فاصله دقیق این قمر تا زمین، و نرخ افزایش تدریجی این فاصله را تعیین کنند. محاسبات، آشکار ساخته که مقدار دقیق این نرخ، ۳ سانتیمتر و ۸۲ میلیمتر در سال است.
لرزه‌نگارهای مستقر بر نقاط مختلف پوسته‌ی ماه هم چشم‌اندازی بی‌بدیل را به روی لایه‌بندی درون ماه گشوده‌اند. با وقوع برخوردهای شهابسنگی بر ماه، موج لرزه حاصل از این برخوردها در سرتاسر قمر پخش می‌شود، و در این بین، با گذر از بین لایه‌های مختلف درون ماه، با سرعتی متفاوت جابجا می‌شود. این تفاوت سرعت بدین‌معناست که پس‌لرزه‌های برخورد، با زمان‌بندی‌های متفاوتی در نقاط مختلف سطح ماه به ثبت می‌رسند؛ و با تعیین فاصله زمانی وقوع این پس‌لرزه‌ها به ازای موقعیت لرزه‌نگارها، می‌توان دریافت که ماه اساساً چند لایه دارد و این لایه‌ها از چه جنس و با چه میزان سختی‌اند.
در خصوص مبحث لرزه‌نگاری ماه، گفتنی است که در مقاطعی از برنامه آپولو، طبقه سوم موشک حامل فضانوردان پس از اتمام سوخت، و همچنین طبقه صعود ماه‌نشین‌ها پس از برخاستن فضانوردان از سطح ماه، عمداً به سطح ماه برخورد داده می‌شد تا بتوان محاسبات فوق‌الذکر را با علم به جرم جسم برخوردی و همچنین موقعیت دقیق برخورد، صورت داد. از این نوع لرزه‌نگاری، تحت عنوان لرزه‌نگاری فعال یاد می‌شود.
از اهم یافته‌های زمین‌شناختی برنامه آپولو می‌توان به سن‌سنجی دهانه‌های شهابسنگی سطح ماه اشاره کرد. این دستاورد به سیاره‌شناسان کمک کرد تا با رسم نمودار نسبت سن دهانه‌ها به میزان وفور دهانه بر حسب قطر آن، بتوانند از روی ابعاد دهانه‌های سایر سطوح سنگی منظومه شمسی، به تقریبی از سن آن سطوح برسند.
آزمایشات برنامه آپولو همچنین به درک منشأ ماه نیز کمک رساندند. تا پیش از این آزمایشات، سه فرضیه کلی راجع به تشکیل ماه وجود داشت: اینکه ماه و زمین، همزمان از یک سحابی مشترک پدید آمده‌اند؛ اینکه ماه ابتدا در نقطه‌ای دیگر از منظومه به وجود آمده بوده و بعدها به دام میدان جاذبه زمین افتاده؛ و اینکه ماه، در نتیجه برخورد جرمی بسیار بزرگ به زمین، و از بقایای گداخته این رخداد ایجاد شده است.
نتایج آزمایشاتی که بر روی سنگ‌های بازگشتی ِ مأموریت‌های آپولو صورت پذیرفت، حاکی از آن بود که ماه بر خلاف زمین، از ذخیره عنصر آهن نسبتاً تهی است، و همچنین نشانی از عناصر فرّار هم در آن دیده نمی‌شود. این موضوع، فرضیه اول را که به تشکیل همزمان ماه و زمین از یک سحابی یکدست اشاره داشت، منتفی می‌کرد. اما در عین حال، مشابهت نسبت ایزوتوپ‌های اکسیژن در سنگ‌های ماه و زمین نشان می‌داد که فرضیه دوم نیز نمی‌تواند صحیح باشد، و ارتباطاتی بین محیط اولیه تشکیل ماه و زمین وجود دارد. بدین‌ترتیب، فرضیه سوم، یعنی فرضیه برخورد قوت گرفت.
طبق این فرضیه، ماه از آوار ناشی از برخورد جرمی به زمین به ابعاد تقریبی مریخ (با یک‌سوم قطر زمین) در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش به وجود آمده است؛ زمانی‌که بخش اعظم عناصر سنگین زمین (از جمله آهن) عملاً به مرکز آن راه یافته بوده (و لذا در آوار ناشی از این برخورد، که عمدتاً عناصر سازنده‌ی پوسته و گوشته زمین را شامل می‌شده، نشان چندانی از آهن به چشم نمی‌خورده) و گرمای ناشی از برخورد، نیز عناصر فرار موجود در این آوار را به فضا رها کرده. بدین‌ترتیب این سناریو، از آن زمان به عنوان توضیحی مقبول برای طریقه تشکیل ماه استفاده می‌شود.
با این حال، اینطور نبود که تمام نمونه‌سنگ‌های برنامه آپولو در همان دهه ۱۹۷۰ مورد بررسی قرار بگیرد. بخشی از این نمونه‌ها قرنطینه شدند تا در آینده به مدد فناوری‌هایی که هنوز موجود نبوده، مورد بررسی قرار گیرند. و بررسی‌های متأخرتر بر نمونه‌سنگ‌های دو مأموریت آپولو ۱۵ و آپولو ۱۷، به کشف اندک‌مقادیری مولکول آب در این نمونه‌سنگ‌ها انجامید. این کشف، فرضیه برخورد را از جهاتی پیچیده‌تر کرد و لزوم الصاق برخی تبصره‌ها را بر آن به دانشمندان یادآور شد؛ از جمله اینکه برخورد مذکور، نه در یک مرحله، بلکه چندین مرحله و توسط چندین جرم صورت گرفته است. این فرضیات همچنان در حال تکمیل‌اند.
امروزه وضعیت کاوش در ماه، بر خلاف دوران رکود پس از اتمام برنامه آپولو، بسیار امیدوارکننده است. چین و هند، به عنوان دو عضو نوظهور باشگاه کاوشگران ماه، اینک دست به جابجایی رکوردهایی تازه در این حوزه زده‌اند (چین با فرود آوردن نخستین سطح‌نشین در نیمه پنهان ماه؛ و هند با تصمیم به فرود آوردن نخستین سطح‌نشین بر قطب جنوب آن. نگاه کنید به: گام بلند چین تا فتح نیمه پنهان ماه). در همین اثناء، ناسا نیز با همکاری شرکت‌های خصوصی و هم‌پیمانان بین‌المللی، در نظر دارد تا در چارچوب برنامه تازه‌تأسیس «آرتمیس» نخستین تلاش‌های جدی برای بازگشت سرنشین‌دار بشر به ماه را تا نیمه دوم دهه ۲۰۲۰، این‌بار با فرود آوردن نخستین زن بر سطح این قمر، و ایجاد تأسیساتی برای حضور متداوم انسان بر ماه صورت بدهد.
برنامه آپولو، به رغم انگیزه‌های عمدتاً سیاسی و «کازموپولیتیک» آن، و بر خلاف انتظار ایده‌پردازان و پرسنل پشت‌صحنه‌‌اش، به برهه‌ای کوتاه از موفقیت‌های چشمگیر فضایی در قرن بیستم شکل داد، که طلسم تکرار آن همچنان دست‌نخورده باقی مانده. با این‌حال، همین برهه‌ی نسبتاً کوتاه، به تحول شناخت ما از ماه، و مسلماً سیاره‌‌ی مادرمان، زمین انجامید.