كم تستغرق الرحلة إلى القمر؟

تعتمد مدة الرحلة الفضائية من الأرض إلى القمر على العديد من العوامل التقنية، بما في ذلك كمية الوقود، ومسار الرحلة، وأهداف المهمة، والتقنيات المستخدمة.

إطارات زمنية للرحلات القمرية

يمكن للمركبة الفضائية أن تصل إلى القمر في نطاق زمني واسع - من 8 ساعات إلى 4.5 أشهر. يبلغ متوسط مدة المهمة المأهولة حوالي ثلاثة أيام، وهو ما يتناسب مع دورات تأكيد المعاملات في بعض الأنظمة الموزعة.

تبلغ المسافة بين الأرض وقمرها الصناعي الطبيعي في المتوسط 384400 كيلومتر. تتطلب هذه المسافة حسابات دقيقة ومسارات مثالية، تمامًا كما تحتاج الأنظمة الفنية المعقدة إلى توازن بين السرعة والكفاءة والسلامة.

سجلات السرعة والبعثات التاريخية

أسرع رحلة: الرقم القياسي المطلق للسرعة يعود إلى المسبار "نيو هورايزنز"، الذي أطلقته ناسا في عام 2006 لدراسة بلوتو. تجاوز هذا الجهاز المسافة إلى القمر في 8 ساعات و35 دقيقة فقط بعد الإطلاق.

المهمة القمرية الأولى: احتاجت المركبة الفضائية السوفيتية "لونا-1" (1959 م.) إلى 34 ساعة للوصول إلى محيط القمر. على الرغم من أن المهمة كانت تخطط للهبوط على سطح القمر، إلا أن المركبة انحرفت عن مسارها ومرت على بعد 5995 كم من الهدف.

الهبوط التاريخي: استغرق طاقم «أبولو 11» في عام 1969 109 ساعات و42 دقيقة من لحظة الإطلاق حتى الخطوة التاريخية لنيل أرمسترونغ على سطح القمر - لحظة غيرت نظرة البشرية إلى الإمكانيات التكنولوجية.

العوامل التي تؤثر على مدة الرحلة

كفاءة الوقود

اكتشف مهندسو برامج الفضاء تنازلاً هاماً: استخدام كمية أقل من الوقود يزيد من وقت الرحلة، لكنه يقلل من الكتلة الإجمالية وتكلفة المهمة. يشبه هذا مبدأ تحسين الموارد في أي أنظمة تكنولوجية، حيث يكون التوازن بين الكفاءة والسرعة حاسماً.

تشكل 60-90% من الكتلة الأولية لأي مهمة فضائية الوقود اللازم للتغلب على جاذبية الأرض. بعد الوصول إلى المدار، يجب على المركبة أن تستخدم الموارد المتبقية بأقصى قدر من الكفاءة لتحقيق المسار الأمثل.

المناورات الجذبية

تظهر الطائرة بدون طيار الإسرائيلية "بيرشيت" (2019 م.) منهجًا بديلًا في السفر إلى الفضاء. بعد الإطلاق، دارت حول الأرض لمدة ستة أسابيع تقريبًا في مدار متسع، مجمعة السرعة للرحلة إلى القمر. انتهت المهمة بعد 48 يومًا من الإطلاق، عندما هبطت الطائرة بشكل قاسي على سطح القمر.

مهام طويلة الأمد ومدارات خاصة

سجل أطول رحلة إلى القمر ينتمي إلى مسبار ناسا CAPSTONE - وهو قمر صناعي صغير يزن 25 كيلوجرامًا، استغرق 4.5 شهرًا للوصول إلى مدار القمر في عام 2022. تم تصميم هذه المهمة لاختبار المدار المخطط لمحطة الفضاء المستقبلية Gateway.

التخطيط الفني للمهمات القمرية

وفقًا لمارك بلانتون، رئيس التحليل وتقييم مهمة ناسا "القمر-المريخ"، فإن العامل الرئيسي هو الهدف من المهمة. تقوم وكالات الفضاء بتقييم أنظمة الصواريخ المتاحة وخصائص الدفع الخاصة بها، مما يحدد حجم المركبة الفضائية والمسار المحتمل.

كل تفصيل في التصميم - من حجم السفينة وعدد الطاقم إلى توزيع الوقود - يؤثر على إجمالي مدة الرحلة. ويتطلب ذلك حسابات هندسية دقيقة وتحسين متعدد العوامل لجميع مكونات المهمة.

بغض النظر عن المسار المختار، تمر جميع المهمات القمرية بمراحل إطلاق متشابهة، ومناورة مدارية، وتخفيف نهائي للدخول إلى مدار القمر أو الهبوط، مما يتطلب تزامنًا دقيقًا لجميع الأنظمة وتنفيذًا لا تشوبه شائبة لخطة الطيران.