رحلة إلى القمر: الوقت المستغرق والعوامل المؤثرة على المهام الفضائية

يختلف وقت الرحلة من الأرض إلى القمر بشكل كبير – من 8 ساعات إلى 4.5 أشهر، اعتمادًا على العديد من العوامل التقنية والاستراتيجية. يدور قمرنا الطبيعي حول الأرض على بعد متوسط يبلغ 384400 كم، وتجاوز هذه المسافة يمثل تحديًا هندسيًا معقدًا.

رحلات قياسية: من الأسرع إلى الأطول

أسرع جهاز طار بجانب القمر هو المسبار "آفاق جديدة"، الذي أطلقته ناسا في عام 2006 لدراسة بلوتو. تجاوز هذا الجهاز الفضائي المسافة إلى القمر في غضون 8 ساعات و35 دقيقة فقط بعد الإطلاق، محققًا رقمًا قياسيًا فريدًا في السرعة.

ومع ذلك، فإن الرحلات التي تستهدف القمر تستغرق وقتًا أطول. كانت أول مهمة قمرية في تاريخ البشرية هي المركبة الفضائية السوفيتية "لونا-1" (1959 سنة) - التي وصلت إلى محيط القمر خلال 34 ساعة. على الرغم من أن المركبة انحرفت عن مسارها ومرت على بعد 5995 كم من سطح القمر، إلا أن هذه المهمة أصبحت نقطة تحول مهمة في استكشاف الفضاء.

المهمة التاريخية "أبولو 11" في عام 1969، عندما وطأت قدم الإنسان سطح القمر لأول مرة، استغرقت 109 ساعات و 42 دقيقة من لحظة الانطلاق حتى هبوط نيل أرمسترونغ.

في الطرف المقابل من الطيف يوجد مسبار ناسا CAPSTONE، الذي سجل رقماً قياسياً لأطول رحلة إلى القمر - 4.5 شهراً كاملة. تم إطلاق هذا الكيوبسات الذي يزن 25 كيلوغراماً في عام 2022 للتحقق من المدار المخطط لمحطة القمر المستقبلية Gateway.

العوامل الرئيسية التي تحدد وقت الطيران

مدة الرحلة إلى القمر تحددها عدة عوامل حاسمة:

1. توازن الوقود والوقت: استخدام كمية أقل من الوقود يزيد من وقت الطيران، لكنه يقلل من الكتلة وتكلفة المهمة. وهكذا، دارت المركبة الإسرائيلية "برشيت" في عام 2019 لمدة حوالي ستة أسابيع حول مدار الأرض المتوسع، accumulating الطاقة للرحلة إلى القمر، مما يوفر الوقود.

2. أهداف المهمة: وفقًا لمارك بلانتون، رئيس تحليل وتقييم مهام ناسا «القمر-المريخ»، فإن الهدف النهائي يحدد ملف الرحلة بالكامل – من اختيار صاروخ الإطلاق إلى مسار الحركة.

3. المواصفات الفنية للمركبة الفضائية: حجم السفينة ووزنها وتوزيع الوقود وغيرها من المعايير الهندسية تؤثر بشكل مباشر على اختيار المسار الأمثل وسرعة الحركة.

مراحل المهمة القمرية

بغض النظر عن المسار المختار، تمر كل مهمة إلى القمر عبر عدة مراحل حاسمة:

1. تجاوز جاذبية الأرض: 60-90% من الكتلة الابتدائية للمركبة الفضائية تتكون من الوقود اللازم للوصول إلى المدار.

2. تحسين المسار: في هذه المرحلة، يسعى المهندسون إلى تقليل استهلاك الوقود باستخدام الجاذبية الطبيعية للأجرام السماوية لتصحيح المسار.

3. الخروج من مدار الأرض: يتطلب الأمر حرق وقود إضافي للانتقال إلى مسار الطيران نحو القمر.

4. التوقف عند الهدف: بالنسبة للمهام التي تتضمن الهبوط أو الدخول في مدار القمر، من الضروري حساب مناورة التوقف بدقة.

في المتوسط​​، تستغرق المهام القمرية القياسية حوالي ثلاثة أيام من الطيران، ومع ذلك، كما تظهر تاريخ الأبحاث الفضائية، يمكن أن يختلف وقت الرحلة بشكل كبير اعتمادًا على الظروف المحددة والمهام الموكلة.