كيف تصل المركبة الفضائية إلى القمر وكم من الوقت تستغرقه؟

الساعة 7:34 مساءً في 23 أغسطس (بتوقيت هانوي)، هبطت المركبة الفضائية الهندية غير المأهولة تشاندرايان 3 بنجاح على القطب الجنوبي للقمر بعد رحلة استغرقت 41 يومًا. وتجعل هذه المهمة الهند أول دولة في العالم تنجح في إنزال مركبة فضائية على القطب الجنوبي للقمر، وهو مكان لم تطأه قدم البشر من قبل.

ومن بين الأسئلة الكبيرة المطروحة هو لماذا استغرقت مركبة الفضاء الهندية تشاندرايان 3 41 يوما للهبوط على سطح القمر.

للمقارنة، استغرقت المركبة الفضائية الروسية لونا 25 ستة أيام فقط لدخول مدار القمر، واستغرقت المركبة الفضائية الصينية تشانغ آه 2 أربعة أيام فقط للوصول إلى القمر في مهمة نفذتها في عام 2010. كما استغرقت مركبة الفضاء أبولو 11 التابعة لوكالة ناسا أربعة أيام فقط للقيام بنفس الشيء، وكان لديها مظهر ثلاثة رواد فضاء يهبطون على القمر.

حتى المركبة الفضائية لونا-1 التابعة للاتحاد السوفييتي استغرقت 36 ساعة فقط للوصول إلى مدار القمر، خلال مهمة نفذتها في عام 1959.

السبب وراء الفارق الكبير في وقت المهمة هو أن تشاندرايان 3 تستخدم نظام صاروخ الإطلاق مارك 3 (LVM-3)، الذي يتمتع بقوة إطلاق أضعف بكثير من المركبات المذكورة أعلاه، من أجل توفير ميزانية المهمة.

ولتعويض القيود التكنولوجية، كان على مركبة الفضاء تشاندرايان-3 أن تستخدم طريقة مبتكرة تعتمد على جاذبية القمر والأرض للوصول إلى وجهتها. يجب على المركبة الفضائية أن تطير 4.5 مرة حول الأرض وعدة مرات حول القمر لتثبيت السرعة اللازمة، قبل القيام بمرحلة الهبوط. وبسبب هذا، تم تمديد مدة المهمة إلى 40 يومًا.

رائد الفضاء نيل أرمسترونج بجوار العلم الأمريكي على القمر أثناء مهمة أبولو 11. (الصورة: ناسا)

كيف تطير إلى القمر؟

يقع القمر على بعد حوالي 384,400 كم من الأرض. هذه مسافة هائلة، إذا كنت تستطيع قيادة سيارة بسرعة 100 كيلومتر في الساعة إلى القمر، فسوف يستغرق الأمر أكثر من 4000 ساعة أو حوالي 166 يومًا للوصول إلى قمر الأرض - وهو ما يعادل 5 أشهر من القيادة دون توقف.

وبطبيعة الحال، لا يمكننا قيادة السيارات إلى القمر. يضطر البشر إلى الاعتماد على المركبات الفضائية للسفر إلى الفضاء، وهي أيضًا الوسيلة الوحيدة التي تساعدنا على الوصول إلى القمر.

تم تصميم هذه المركبات الفضائية خصيصًا للسفر في فراغ الفضاء والتحمل للظروف القاسية للرحلة.

هناك طرق مختلفة للسفر إلى القمر على متن مركبة فضائية بما في ذلك مدار الالتقاء القمري، ومدار الالتقاء الأرضي، والرحلة المباشرة.

من بين الخيارات الثلاثة المذكورة أعلاه، يعد Lunar Rendezvous Orbit هو الأكثر شعبية، وتستخدمه روسيا والولايات المتحدة والصين في بعثاتها القمرية.

كان لقاء المدار القمري (LOR)، أو الاقتراب المداري القمري، مفهومًا في برنامج أبولو الأمريكي. وبناء على ذلك، سيتم إطلاق المركبة الفضائية الرئيسية مع مركبة هبوط أصغر حجما إلى مدار القمر.

وبعد ذلك، ينفصل المركبة الفضائية وتهبط على سطح القمر، في حين تبقى المركبة الفضائية الرئيسية في مدار القمر. بعد انتهاء مهمة الهبوط، ستعود المركبة إلى مدار القمر، وتلتحم بالسفينة الرئيسية. بعد أن ينتقل الطاقم من المركبة الهبوطية إلى السفينة الرئيسية، سوف تنفصل المركبة الهبوطية. ثم ستقوم السفينة الرئيسية بإعادة رواد الفضاء إلى الأرض.

كما يتم تقسيم LOR نفسه إلى العديد من أوضاع الطيران المختلفة اعتمادًا على نظام الصاروخ أو المركبة الفضائية المأهولة أو غير المأهولة.

مسار رحلة المركبة الفضائية الهندية تشاندرايان-3 في رحلتها التي تستغرق 41 يومًا إلى القمر. (الصورة: منظمة أبحاث الفضاء الهندية)

يُنظر إلى الرحلة المباشرة على أنها مزيج بين أوضاع طيران LOR، وهي في الأساس عبارة عن بناء صاروخ يمكنه الطيران مباشرة من الأرض إلى القمر، ثم العودة على نفس الصاروخ.

كانت الطريقة الأخيرة التي حاول البشر القيام بها للوصول إلى القمر هي رحلة الالتقاء المداري الأرضي (EORR)، وهي طريقة استخدمتها وكالة ناسا قبل برنامج أبولو.

إن أهم ما يميز نهج EOR هو إجراء عدة عمليات إطلاق لمكونات مركبة فضائية مختلفة إلى مدار الأرض، حيث يمكن أن يتم التجميع في مركبة فضائية أكبر. ومن المقرر بعد ذلك أن تطير هذه المركبة الفضائية الأكبر إلى القمر وتهبط هناك، ثم تقلع وتعود إلى الأرض.

كم من الوقت يستغرق الطيران إلى القمر؟

يبلغ متوسط ​​سرعة مركبة استكشاف القمر حوالي 38000 كم/ساعة (10 أضعاف سرعة الصوت).

يعتمد الوقت الذي تستغرقه المركبة الفضائية للسفر إلى القمر على مجموعة متنوعة من العوامل، مثل نوع المركبة الفضائية، وسرعتها، والمسار الذي تتبعه. في المتوسط، تستغرق المركبة الفضائية حوالي 3 إلى 4 أيام للسفر من الأرض إلى القمر بسرعة تبلغ حوالي 5300 كم/ساعة. يتضمن ذلك الوقت الذي تستغرقه المركبة الفضائية للهروب من جاذبية الأرض، والسفر عبر الفضاء، والدخول في مجال الجاذبية لمدار القمر.

يختلف الوقت الذي تستغرقه المركبة الفضائية للوصول إلى القمر باختلاف المهمة، ولكن في المتوسط ​​سيكون من 3 إلى 4 أيام.

ويؤثر المدار أو المسار الذي تتبعه المركبة الفضائية أيضًا على الوقت الذي تستغرقه للوصول إلى القمر. تتبع المركبات الفضائية عادة مسارًا منحنيًا، يسمى تغيير المسار، للوصول إلى القمر. وهذا يسمح لهم باستخدام جاذبية الأرض والقمر لتوفير الوقود والسفر بكفاءة أكبر. يعتمد المدار الدقيق على متطلبات المهمة والأهداف المحددة للمهمة الفضائية.

وفي السنوات الأخيرة، زاد الاهتمام باستكشاف القمر مرة أخرى، مع وجود خطط لمهام مستقبلية لإعادة البشر إلى القمر وحتى إنشاء وجود بشري دائم على سطح القمر.

ومن المرجح أن تتضمن هذه البعثات مركبات فضائية وتكنولوجيا متقدمة، ويعمل العلماء والمهندسون باستمرار على تطوير طرق جديدة لجعل الرحلة إلى القمر أسرع وأكثر كفاءة.

ومع استمرار التقدم التكنولوجي، قد نشهد السفر عبر الزمن بشكل أسرع في المستقبل، مما يفتح إمكانيات جديدة لاستكشاف القمر وما بعده.

مصدر: https://vtc.vn/tau-vu-tru-bay-len-mat-trang-the-nao-mat-bao-lau-ar815650.html