معلومات

لماذا نستغرق وقتًا طويلاً للعودة إلى القمر؟

لماذا نستغرق وقتًا طويلاً للعودة إلى القمر؟

في 21 يوليوشفي عام 1969 ، نزل نيل أرمسترونج وباز ألدرين ، أول إنسان تطأ قدمه على سطح القمر ، من وحدة الهبوط على سطح القمر وبدأا في الاستكشاف على سطح القمر. هذه المهمة ، Apollo 11 ، ستشكل نقطة تحول في تاريخ البشرية وستبقى إلى الأبد في الذاكرة باعتبارها لحظة التتويج في سباق الفضاء.

انظر أيضًا: كيف نبحث عن حياة ذكية؟

بين عامي 1969 و 1972 ، ستهبط خمس بعثات أبولو برواد فضاء على سطح القمر ، كل منها ستجري علوم القمر وتجاربه (والتي تضمنت إعادة صخور القمر للدراسة). ومع ذلك ، بعد المهمة السادسة التي شهدت هبوط رواد الفضاء على سطح القمر (أبولو 17) ، توقف البرنامج.

على مدى العقود الخمسة المقبلة ، ستركز جميع البعثات التي قامت بها وكالة ناسا ومنافسها الرئيسي - Roscosmos ، وكالة الفضاء الفيدرالية الروسية - على العمليات في مدار الأرض المنخفض (LEO). ولكن بحلول منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، بدأت ناسا في اتخاذ الخطوات الضرورية التي ستعيدنا في النهاية إلى القمر.

وقد بلغت هذه الخطوات ذروتها في السنوات الأخيرة في شكل "رحلة إلى المريخ" التي اقترحتها وكالة ناسا وخططها لبعثات متجددة إلى سطح القمر. بينما لا يزال هناك الكثير الذي يتعين القيام به قبل أن يحدث أي منهما ، تقدر ناسا أنه سيكون قادرًا على إرسال رواد فضاء إلى القمر مرة أخرى في موعد لا يتجاوز نهاية العقد المقبل.

الذي يطرح السؤال: لماذا يستغرق الأمر كل هذا الوقت للعودة إلى القمر؟ إذا كانت ناسا قادرة على إرسال بعثات مأهولة إلى سطح القمر بحلول عام 2029 على أبعد تقدير ، فسيكون قد مر ستون عامًا على حدوث الهبوط على القمر (وسبعة وخمسون عامًا منذ أن أرسلت آخر مهمة أبولو رواد فضاء إلى القمر). فلماذا الاستراحة الطويلة بشكل لا يصدق؟

حسنًا ، للإجابة على ذلك ، يجب معالجة بعض الأسئلة المهمة جدًا أولاً. بالنسبة للمبتدئين ، ما هو المطلوب للوصول إلى القمر في المقام الأول؟ ماذا تعلمنا من أول "طلقات القمر"؟ وبنفس القدر من الأهمية ، ما الذي سينطوي على تحقيق القفزة العظيمة التالية في استكشاف الفضاء - أي "الرحلة إلى المريخ" المقترحة؟

تحديات صنع "طلقات القمر":

في 12 سبتمبرالعاشرفي عام 1962 ، ألقى الرئيس الأمريكي جون ف. كينيدي خطابه الشهير "نختار الذهاب إلى القمر". كان الهدف من هذا الخطاب تشجيع السكان الأمريكيين على دعم برنامج أبولو ، الذي بدأ قبل عامين.

بالإضافة إلى تحديد الفوائد التي سيترتب على البرنامج ، شدد كينيدي على أن أحد الأسباب الرئيسية لإجراء برنامج قمري هو التحدي الذي يمثله. على حد تعبيره:

"نختار للذهاب إلى القمر. اخترنا الذهاب إلى القمر في هذا العقد والقيام بالأشياء الأخرى ، ليس لأنها سهلة ، ولكن لأنها صعبة ، لأن هذا الهدف سيخدم في تنظيم وقياس أفضل طاقاتنا ومهاراتنا ، لأن هذا التحدي واحد التي نحن على استعداد لقبولها ، واحدة لا نرغب في تأجيلها ، وواحدة نعتزم الفوز بها ".

كان التحدي ، ببساطة ، هائلاً. بحلول أوائل الستينيات ، أصبحت ناسا بارعة في إرسال رواد فضاء إلى المدار. انتهى مشروع ميركوري ، الذي كان أول جهد لوكالة ناسا لإرسال رواد فضاء إلى الفضاء ، وكان مشروع الجوزاء على قدم وساق. كجزء من عطارد ، تم إرسال ستة رواد فضاء أمريكيين إلى مدارهم ، وبلغت ذروتها في 22 مدارًا حول الأرض لجوردون كوبر.

بحلول عام 1966 ، تم إرسال عشرة أطقم من رواد الفضاء إلى مدار أرضي منخفض (LEO) كجزء من برج الجوزاء. ومع ذلك ، لإرسال رواد فضاء إلى القمر ، كانت ناسا بحاجة إلى الاستثمار في سلالة جديدة كاملة من الصواريخ والمركبات الفضائية. كانت صواريخ Redstone و Atlas أحادية المرحلة وصواريخ Titan II ذات المرحلتين مناسبة تمامًا لإرسال رواد الفضاء إلى المدار.

ولكن للوصول إلى القمر ، ستحتاج ناسا إلى مركبة إطلاق ثقيلة ومركبة فضائية قادرة على الوصول إلى سطح القمر وإعادة رواد الفضاء إلى الأرض. لهذا الغرض ، تم تطوير عائلة صاروخ Saturn وللمهام المأهولة ، لن تفعل شيئًا أقل من Saturn V.

كان هذا القاذف ثلاثي المراحل أقوى صاروخ في العالم في ذلك الوقت ، حيث كان قادرًا على رفع 140.000 كجم (310.000 رطل) إلى المدار الأرضي المنخفض و 48600 كجم (107100 رطل) إلى الحقن عبر القمر (TLI). لم يتمكن أي صاروخ من مطابقة أدائه منذ ذلك الحين ، ليس حتى الكشف عن نظام الإطلاق الفضائي (SLS) و SpaceX's Starship (المعروف أيضًا باسم BFR).

وبالمثل ، كانت هناك حاجة إلى مركبة فضائية من ثلاث وحدات لنقل رواد الفضاء إلى القمر ثم إعادتهم إلى الوطن. وشملت هذه وحدة القيادة (CM) ، ووحدة الخدمة (SM) ، ووحدة أبولو القمرية (ALM). سيحتوي CM على طاقم من أربعة أفراد ، وستوفر SM الدفع للمركبة الفضائية بأكملها ، وسيسمح ALM لاثنين من رواد الفضاء الثلاثة بالهبوط على القمر ثم العودة إلى مدار القمر.

جاء ALM أيضًا في قسمين: مرحلة الصعود ومرحلة النزول. كما توحي الأسماء ، كانت مرحلة الهبوط هي ما سيسمح لطاقم المسبار المكون من شخصين بالنزول إلى سطح القمر وكان المكان الذي يخزن فيه رواد الفضاء معداتهم. مرحلة الصعود هي المكان الذي توجد فيه مقصورة الطاقم ، والتي ستسمح لرواد الفضاء بالإقلاع مرة أخرى.

كانت الخطة واضحة نسبيًا. سيتم إطلاق Saturn V من الأرض ، وستعزز المرحلة الأولى الصاروخ إلى السرعة المدارية ثم يتم التخلص منه ، ويحترق في الغلاف الجوي للأرض. عند هذه النقطة ، ستشتعل المرحلة الثانية ، وتجلب الصاروخ والمركبة الفضائية إلى ارتفاع 185 كم (115 ميل) ، ثم يتم التخلص منها في مدار الأرض.

ستشتعل المرحلة الثالثة والأخيرة بعد ذلك وتدفع المركبة الفضائية إلى مسار عبر القمر (سرعة 24500 ميل في الساعة) قبل أن يتم التخلص منها في النهاية. في هذه المرحلة ، ستأخذ وحدات القيادة والخدمة (CSM) طاقم رواد الفضاء الثلاثة و ALM إلى القمر.

بمجرد وصولهم إلى المدار القمري ، سينفصل ALM عن CSM ويأخذ رواد فضاء إلى السطح حيث سيجرون عمليات علمية. بمجرد الانتهاء من رواد الفضاء ، سوف يصعدون إلى ALM وتنطلق مرحلة الصعود (تاركين مرحلة الهبوط خلفهم) ويلتقون مع CSM في المدار.

ثم يقوم CSM بكسر المدار وإدخال المركبة الفضائية في حقنة عرضية ، مما يأخذهم إلى المنزل. بمجرد وصولهم إلى الأرض ، سينفصل CM و SM ، وسيهبط CM في المحيط وسيتم استرداد الطاقم. تمت المهمة.

كل هذه الأجهزة وكمية مكثفة من التدريب والخبرة الفنية كانت ضرورية لإرسال رواد فضاء إلى القمر. سيؤدي الاستثمار إلى خلق آلاف الوظائف ، وتجربة لا تقدر بثمن لرواد الفضاء والمهندسين وأطقم الدعم ، والعديد من التطبيقات التجارية والتقدم العلمي ، والتأثير الثقافي الذي لا يزال محسوسًا حتى اليوم.

فلماذا نأخذ وقتًا طويلاً للعودة؟ كانت التحديات كبيرة بالتأكيد ، لكن هل هي بطريقة ما تتجاوز الجيل الحالي ، على عكس أسلافنا؟ الجواب البسيط هو لا ، ولكن مع بعض المحاذير. للإجابة على السؤال بشكل فعال ، يتعين علينا النظر في أحد الجوانب البارزة لبرنامج Apollo والتي غالبًا ما يتم تجاهلها.

ما مدى كفاءة برنامج أبولو؟

بالطبع ، من المستحيل وضع ثمن على إنجازات برنامج أبولو. كما أنه لا يمكن إنكار أن الفوائد العلمية والتجارية كانت هائلة ، وأن تأثيرها على قلوب وعقول الناس عبر أجيال متعددة لا يقاس.

ومع ذلك ، فإنه يكون من الممكن وضع بطاقة سعر على برنامج Apollo نفسه ، وقد تم ذلك. وفقًا لـ NASA Authorization Hearings لعام 1974 ، كلفت مهام Apollo دافعي الضرائب الأمريكيين 25.4 مليار دولار أمريكي ، والتي تم تعديلها للتضخم إلى حوالي 144 مليار دولار اليوم.

لكن بالطبع ، عليك أن تضع في اعتبارك تكاليف مشروع Mercury و Project Gemini ، حيث أنهما كانا نقطة انطلاق رئيسية لأبولو. عندما تفعل ذلك ، تصل إلى إجمالي إجمالي يبلغ حوالي 159 مليار دولار. بمعنى آخر ، استغرق الأمر 22 مليار دولار لإنشاء برنامج عمل فضائي يمكنه وضع رواد الفضاء في المدار وإعدادهم للذهاب إلى القمر.

وفي الوقت نفسه ، فإن إرسالهم إلى القمر يكلف أكثر من ستة أضعاف ونصف تكلفة المشروعين السابقين مجتمعين. أين ذهبت كل هذه الأموال؟

حسنًا ، لقد تم تطوير الصواريخ والمركبات الفضائية التي كانت قوية بما يكفي لنقل رواد الفضاء (وجميع معداتهم وإمداداتهم) إلى القمر في طلقة واحدة. هذا ، وكمية الوقود المطلوبة للقيام بذلك ، تعني أن مركبات الإطلاق يجب أن تكون كبيرة جدًا وقوية ، وبالتالي باهظة الثمن.

أيضًا ، كانت كل من مركبات الإطلاق والمركبة الفضائية التي سمحت لرواد الفضاء بالحصول على القمر والهبوط عليه وإجراء عمليات السطح ثم العودة إلى الوطن ، قابلة للاستهلاك تمامًا. بمجرد إنفاق المراحل الثلاث لصواريخ Saturn V ، إما أنها سقطت في المحيط أو أصبحت خردة فضائية في المدار.

وينطبق الشيء نفسه على وحدات القيادة والخدمة والوحدات القمرية ، التي انتهى بها المطاف على سطح القمر أو في الفضاء أو المحيط بنهاية كل مهمة. لم يتم تصميم أي من بنية المهمة ليتم إعادة استخدامها ، مما يعني أن كل شيء قد تم تصميمه ليتم استخدامه ثم التخلص منه.

وعندما انتهى برنامج أبولو ، لم يكن هناك شيء دائم أو قابل لإعادة الاستخدام بين الأرض والقمر. لا توجد محطات فضاء ولا مستودعات للتزود بالوقود ولا قاعدة قمرية - لا شيء من شأنه أن يسمح بمهام متجددة إلى القمر في المستقبل القريب.

تم إيقاف تشغيل Saturn V's ، وتم إيقاف تشغيل جميع البنية التحتية التي تم إنشاؤها من أجل بنائها وصيانتها (بالإضافة إلى جميع الجوانب الأخرى لبرنامج Apollo).

باختصار ، لم يكن برنامج أبولو فعالاً ، ليس من خلال تسديدة بعيدة. لكن بالطبع ، لم يكن من المفترض أن يكون. بالنسبة إلى وكالة ناسا ، كان الغرض الكامل من البرنامج هو الوصول إلى القمر في أسرع وقت ممكن ، ناهيك عن ضرب الروس عليه. كانت السرعة جوهرها ، ولم تكن تراكمًا بطيئًا وتدريجيًا من شأنه أن يؤدي في النهاية إلى سطح القمر.

إذا كانت ناسا تتطلع إلى إيجاد طريقة طويلة الأجل ومستدامة وفعالة للوصول إلى القمر ، لكانوا قد اتخذوا نهجًا تدريجيًا كان من المحتمل أن يستغرق عقودًا. من المحتمل أن يتضمن ذلك استخدام صواريخ أحادية وثنائية المرحلة لبناء محطة فضائية في مدار أرضي منخفض.

ستعمل هذه المحطة بعد ذلك كنقطة انطلاق ووصول لمركبة فضائية تنقل رواد الفضاء من وإلى القمر. في المدار القمري ، يجب بناء محطة فضائية ثانية ، حيث تلتقي المركبة الفضائية وتنقل رواد الفضاء إلى وحدة قمرية. ستأخذهم هذه الوحدة إلى السطح وتعود مرة أخرى إلى المدار.

إذا بدأ هذا يبدو مألوفًا ، فربما يرجع ذلك إلى أنه يشبه إلى حد كبير ما تصوره آرثر سي كلارك في كتاب ستانلي كوبريك 2001: رحلة فضائية. تم إصدار هذه الرؤية للمستقبل في عام 1968 ، أي قبل عام تقريبًا من حدوث هبوط القمر ، وكانت هذه الرؤية للمستقبل مبنية على معرفة كلارك الواسعة بالفيزياء واستكشاف الفضاء. لذلك ، كان منطقيًا من وجهة نظر علمية.

ومع ذلك ، نظرًا للسياق التاريخي الذي تم فيه تنفيذ برنامج Apollo ، فمن غير المعقول توقع أنهم كانوا سيختارون اتباع النهج البطيء والثابت. حتى لو كان ذلك يعني أنه لن يكون هناك مثل هذا الاستراحة الكبير بين أول هبوط على القمر وما يليه ، فمن المحتمل ألا يحدث أول هبوط على القمر حتى الثمانينيات.

على أي حال ، بمجرد اكتمال برنامج أبولو ، اضطر كل من ناسا ونظرائهم الروس إلى تقليص حجمهم والبدء في التفكير في أهداف طويلة الأجل وفعالة من حيث التكلفة. لقد فازت الولايات المتحدة فعليًا بـ "سباق الفضاء" ، والآن حان الوقت للتركيز على اتخاذ الخطوات التالية.

من أجل القيام بذلك ، يجب تخفيض تكلفة إطلاق الحمولات والأطقم إلى الفضاء بشكل كبير ، كما يجب تطوير التقنيات التي من شأنها أن تسمح بوجود بشري طويل الأجل في الفضاء. وشملت هذه تطوير المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام والمحطات الفضائية.

بالنسبة لناسا ، أثمرت هذه الجهود مع إنشاء مكوك الفضاء ، والذي يتكون من اثنين من معززات الصواريخ الصلبة ، وخزان وقود خارجي ، والمركبة المدارية (OV). بالنسبة للروس ، فقد حققت ثمارها في شكل مركبة الفضاء بوران ، والتي تم تصميمها بشكل وثيق على غرار مكوك الفضاء.

فيما يتعلق بالمحطات الفضائية ، اتخذت روسكوزموس زمام المبادرة في وقت مبكر بإطلاق ست محطات فضائية ساليوت (1971 إلى 1986) ومير (1986-1996). وفي الوقت نفسه ، خطت ناسا خطوات كبيرة بنشر Skylab (1973-1979). بحلول التسعينيات ، اجتمعت كلتا المنظمتين مع وكالات فضائية أخرى لإنشاء محطة الفضاء الدولية (ISS).

ستلعب هذه التطورات وغيرها دورًا مهمًا في مساعدة وكالة ناسا للوصول إلى النقطة التي يمكن فيها النظر في مبادرات جريئة وجديدة. وتشمل هذه الخطط الحالية لإعادة رواد الفضاء إلى القمر ، وإلى المريخ أيضًا.

متى سنتمكن من تحقيق القفزة العظيمة التالية؟

بدأت خطط "رحلة إلى المريخ" بجدية مع تمرير قانون تفويض ناسا لعام 2010 وسياسة الفضاء الوطنية الأمريكية التي صدرت في نفس العام. أكد هذا القانون من جديد التزام ناسا بمحطة الفضاء الدولية ، والشراكات مع الكيانات التجارية ، وتطوير تقنيات استكشاف الفضاء الأساسية.

ولكن الأهم من ذلك ، أن هذا القانون وجه أيضًا ناسا لاتخاذ الخطوات اللازمة لإنشاء بنية مهمة من شأنها أن تسمح بالمهمات المأهولة الأولى إلى المريخ في العقدين المقبلين. تم تقسيم هذه الخطوات إلى ثلاث مراحل:

المرحلة الأولى: الاعتماد على الأرض

تتضمن هذه المرحلة استعادة قدرة الإطلاق المحلية إلى الولايات المتحدة. مع تقاعد مكوك الفضاء في عام 2011 ، كانت وكالة ناسا تعتمد على وكالة الفضاء الروسية Roscosmos لإرسال رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية باستخدام صواريخ سويوز التي تم اختبارها عبر الزمن. بالنسبة للحمولات الأصغر ، اعتمدت ناسا على مزودي الإطلاق التجاريين مثل United Launch Alliance (ULA) و Orbital ATK و SpaceX وغيرها.

ولكن لإرسال رواد فضاء إلى مواقع في الفضاء السحيق ، احتاجت وكالة ناسا إلى فئة جديدة من مركبات الإطلاق الثقيلة القادرة على منافسة صاروخ ساتورن الخامس. هذه المركبة هي نظام الإطلاق الفضائي (SLS) ، وهو صاروخ ضخم مصمم (ويتم تصنيعه حاليًا) بواسطة بوينغ ، ULA ، نورثروب غرومان ، وإيروجيت روكيتدين.

يجمع التصميم بين عناصر مكوك الفضاء (معززات الصواريخ الصلبة) والمرحلة الأساسية لتصميمات صاروخ Constellation Program (نسخة معدلة من الخزان الخارجي لمكوك الفضاء). مع قوة دفع إجمالية تبلغ 32000 كيلو طن (7200000 رطل) ، سيكون SLS أقوى صاروخ في التاريخ.

احتاجت ناسا أيضًا إلى مركبة استكشاف جديدة للطاقم يمكنها نقل أطقم تصل إلى ستة رواد فضاء والكثير من المعدات. تم تحقيق ذلك مع Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) ، وهو مشروع مشترك بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) صممته لوكهيد مارتن وإيرباص.

في الوقت الحاضر ، تم الانتهاء من العمل على كبسولتي أوريون ، والتي سيتم إرسالها إلى الفضاء في السنوات القادمة. في غضون ذلك ، لا تزال ناسا تبحث في تأثير الرحلات الفضائية طويلة الأمد على صحة رواد الفضاء وعلم وظائف الأعضاء (والتي تشمل الدراسة المزدوجة).

في الوقت نفسه ، يبحثون عن تقنيات مختلفة ستلعب دورًا في المستقبل ، مثل التصنيع الإضافي (الطباعة ثلاثية الأبعاد) ، وأنظمة الاتصالات المتقدمة ، وأنظمة التحكم البيئي وأنظمة دعم الحياة للمريخ ، والدفع الكهربائي بالطاقة الشمسية (SEP) - أ شكل الدفع الأيوني.

وهو ما يقودنا إلى ...

المرحلة الثانية: إثبات الأرض

بمجرد أن تصبح المركبة الفضائية SLS والمركبة الفضائية Orion جاهزة للانطلاق ، ستبدأ ناسا في تنفيذ سلسلة من المهام لمعرفة كيف تتصرف في الفضاء. في البداية ، كانت الخطة تتمثل في إجراء مهمة إلى كويكب قريب من الأرض (NEA) خلال عشرينيات القرن العشرين للتحقق من صحة المركبة الفضائية لتطوير خبرة رواد الفضاء اللازمة.

المعروفة باسم Asteroid Robotic Redirect Mission (ARRM) ، سيتكون هذا من إرسال مركبة فضائية آلية لالتقاط وسحب NEA إلى مدار القمر. كان من المقرر أن يتبع ذلك مركبة فضائية Orion مأهولة يتم إرسالها لاستكشاف الكويكب وإعادة عينات إلى الأرض.

ومع ذلك ، تم إلغاء هذه الخطة عندما صدر توجيه البيت الأبيض 1 لسياسة الفضاء في ديسمبر 2017. وبدلاً من ذلك ، سيتم اختبار Orion و SLS من خلال سلسلة من المهام إلى الفضاء القمري. من المقرر أن تتم أول مهمة استكشاف ، يطلق عليها اسم مهمة الاستكشاف -1 (EM-1) ، في يونيو من عام 2020.

ستشهد هذه المهمة غير المأهولة إطلاق كبسولة Orion بواسطة SLS لأول مرة وإرسالها في رحلة حول القمر. ستكون مهمة الاستكشاف 2 (EM-2) ، المقرر إجراؤها في يونيو 2022 ، أول مهمة مأهولة من Orion ، وستشمل بالمثل المركبة الفضائية التي تحلق حول القمر.

بحلول عام 2024 ، ستشمل مهمة الاستكشاف 3 طاقم أوريون يطير إلى القمر لتسليم أول قطعة من عدة أجزاء من البوابة المدارية القمرية (LOP-G) - القطعة الكبيرة التالية من بنية المهمة الشاملة. يُعرف LOP-G سابقًا باسم Deepspace Gateway ، وهو مشروع دولي تقوده وكالة ناسا لإنشاء وحدة سكن تعمل بالطاقة الشمسية في مدار القمر.

ستدور هذه المحطة حول القمر كل ستة أيام وتسمح بإجراء عمليات علمية على سطح القمر. وستشمل هذه بعثات لإعادة العينات ، على غرار ما قام به رواد فضاء أبولو ، بالإضافة إلى الاختبارات التي تشمل المركبات والمعدات المتجهة في النهاية إلى المريخ.

سيتم تسهيل الرحلات إلى السطح بفضل إضافة مركبة هبوط على سطح القمر قابلة لإعادة الاستخدام. يمكن أن تستمر هذه المهام لمدة تصل إلى أسبوعين قبل الاضطرار إلى العودة إلى البوابة ، دون الحاجة إلى الصيانة أو الاضطرار إلى التزود بالوقود على السطح. من المقرر أن تكتمل المحطة بحلول منتصف عام 2020 وهي جزء لا يتجزأ من خطة ناسا لإجراء استكشاف متجدد للقمر.

ستعمل المحطة أيضًا كمحور لوكالات الفضاء الأخرى للقيام بمهام إلى القمر ، بالإضافة إلى الأنشطة التجارية على القمر (مثل السياحة القمرية). وستلعب أيضًا دورًا حيويًا في إنشاء بؤرة استيطانية دائمة على السطح ، والتي من المرجح أن تتخذ شكل قرية القمر الدولية - مشروع تقوده وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) لإنشاء خليفة روحي لمحطة الفضاء الدولية على القمر.

ستساعد عملية البناء أيضًا ناسا في اختبار الأنظمة والتقنيات المختلفة التي سيتم استخدامها لإرسال أطقم وشحنات إلى المريخ. بالإضافة إلى ذلك ، ستوفر منطقة انطلاق للبعثات إلى المريخ ، وذلك بفضل إضافة النقل الفضائي العميق.

هذه المركبة الفضائية - الملقب. مركبة Mars Transit Vehicle (MTV) - ستتألف من عنصرين: كبسولة Orion ووحدة سكنية مدفوعة. في الأساس ، بعد إطلاق طاقم من الأرض على متن مركبة فضائية أوريون ، سوف يلتقون مع LOP-G ويعيدون دمج الكبسولة في DST للسفر إلى المريخ.

سيعتمد التوقيت الصيفي على محركات الدفع الكهربائية الشمسية للقيام بالرحلة على مدار عدة أشهر. بناءً على المواصفات التي أصدرتها وكالة ناسا ، ستستوعب السفينة طاقمًا من أربعة أفراد وستكون قادرة على البقاء في العمل لمدة 1000 يوم دون صيانة ، مع عمر تشغيلي إجمالي يبلغ 15 عامًا.

كما سيتم استخدام التوقيت الصيفي لنقل وتجميع القطعة النهائية من بنية المهمة: معسكر قاعدة المريخ ولاندر ، وكلاهما يتم تطويرهما بواسطة شركة لوكهيد مارتن. وهو ما يقودنا إلى ...

المرحلة الثالثة: الاستقلال عن الأرض

في هذه المرحلة الأخيرة من "الرحلة" ، سيجمع رواد الفضاء موطنًا آخر في مدار حول المريخ. المعروف باسم معسكر قاعدة المريخ (MBC) ، سيكون هذا الموطن مشابهًا لـ LOP-G ، ويتألف من سلسلة من الوحدات المتكاملة ويتم تشغيله بواسطة صفائف شمسية.

ستحتوي المحطة على جميع وسائل الراحة اللازمة لطاقم مكون من أربعة أفراد وستشمل وحدة معملية لإجراء العمليات العلمية الرئيسية على سطح المريخ.

يتضمن ذلك البحث المستمر عن مؤشرات الحياة المريخية في الماضي (وحتى الحاضر) ، وهو بحث تم إجراؤه على نطاق واسع في السنوات الأخيرة من قبل بعثات روبوتية مثل روفر الفرص وكوريوسيتي.

سيسمح إنشاء MBC لوكالة ناسا ووكالات الفضاء الأخرى بالتوسع في عمليات البحث هذه. على سبيل المثال ، يتمثل أحد الأهداف الرئيسية لمركبة مارس 2020 في جمع عينات من تربة المريخ ، والتي سيتم تركها بعد ذلك في ذاكرة التخزين المؤقت لاستعادتها في نهاية المطاف.

عندما يصل رواد الفضاء إلى المريخ ، سيقومون بجمع هذه العينات وإعادتها إلى الأرض عبر معسكر قاعدة المريخ. ستكون هذه أول مهمة عودة عينة من المريخ في التاريخ ومن المتوقع أن تكشف الكثير عن ماضي الكوكب وحاضره وتاريخه التطوري.

مثل LOP-G ، ستكون المهام النهائية إلى السطح ممكنة بفضل Mars Lander. هنا أيضًا ، سيكون المسبار قادرًا على استيعاب المهام التي ستستمر لمدة تصل إلى أسبوعين بواسطة ما يصل إلى أربعة رواد فضاء. وستكون قادرة أيضًا على العودة إلى معسكر قاعدة مارس دون التزود بالوقود السطحي أو ترك الأصول ورائها.

ما مدى قربنا من تحقيق القفزة العظيمة التالية؟

كل هذا يبدو مثيرا. ولكن ما مدى قربنا من وضع كل أجزاء هذه المهمة معًا؟ بصراحة ، ليس كثيرًا. بينما يتم تجميع كبسولات Orion التي سيتم استخدامها في EM-1 و EM-2 ، لا يزال SLS قيد التطوير.

وفقًا لمحات SLS الشهرية الصادرة عن وكالة ناسا ، والتي توفر تحديثات منتظمة حول عملية التطوير ، فإن المرحلة الأساسية للصاروخ الذي سيطلق EM-1 في الفضاء تتجمع.

وفقًا للتقرير الصادر من ديسمبر 2018 إلى يناير 2019 ، تم الانتهاء من الإنتاج لخزان الأكسجين السائل SLS Core Stage ، وخزان الوقود الداخلي ، ومواد الطيران الأمامية للصاروخ. تم شحنها بعد ذلك إلى منشأة ميتشود للتجميع التابعة لناسا في نيو أورلينز لاختبارها وتجميعها.

إلى جانب البحث الذي تم إجراؤه على متن محطة الفضاء الدولية ، لا سيما فيما يتعلق بالتأثيرات طويلة المدى للجاذبية الصغرى على فسيولوجيا رواد الفضاء ، فإن هذا يضع ناسا بشكل مباشر في المرحلة الأولى من تطوير المهمة. باختصار ، هم متأخرون قليلاً.

في الأصل ، كانت ناسا تأمل في إجراء عمليات في فضاء رابطة الدول المستقلة القمرية خلال منتصف عشرينيات القرن العشرين ، وبعثة مأهولة إلى المريخ بحلول عام 2030. ومع ذلك ، منذ إصدار توجيه سياسة الفضاء رقم 1 ، تحول تركيز ناسا من "رحلة إلى المريخ" إلى إجراء بعثات متجددة إلى القمر (على الرغم من إدراج البعثات إلى المريخ كهدف نهائي).

بناءً على أحدث تقديراتها ، تتوقع ناسا الآن أن يبدأ العمل على LOP-G بـ EM-3 في عام 2024 وينتهي بحلول أواخر عام 2020. وفقًا لهذه التقديرات نفسها ، من المتوقع أن تتم البعثات المأهولة إلى سطح القمر قبل نهاية العقد المقبل.

قضية أخرى منذ عام 2017 كانت بيئة الميزانية غير المؤكدة. حاليًا ، لا يتم تمويل أي بعثات بعد EM-3 ، واعتبارًا من عام 2018 ، لم تُدرج وكالة ناسا رسميًا النقل الفضائي العميق في دورة الميزانية السنوية للحكومة الفيدرالية الأمريكية - على الرغم من استمرارهم في البحث عنها كفكرة. وينطبق الشيء نفسه على معسكر قاعدة المريخ ولاندر.

بفضل تغيير الأولويات والمخاوف بشأن الميزانية المستقبلية لوكالة ناسا ، هناك الكثير من الأسئلة حول ما إذا كانت "رحلة إلى المريخ" ستستمر في الحدوث. على الرغم من أنه لم يتم إلغاؤه ، فمن غير الواضح ما إذا كانت ناسا ستكون قادرة على إرسال رواد فضاء إلى الكوكب الأحمر بحلول عام 2030 بعد الآن.

بشكل أساسي ، فإن "الرحلة إلى المريخ" هي في نوع من التوقف ، ويمكن أن ينتهي بها الأمر بدفعها إلى الوراء قليلاً. لتحقيق ذلك في الإطار الزمني الذي تم تحديده في الأصل ، ستحتاج ناسا إلى التزام قوي بالتمويل الذي سيغطي العقود القليلة القادمة.

لكن بالنظر إلى طبيعة السياسة الأمريكية ، فإن هذا ليس شيئًا يمكن الاعتماد عليه. تتغير الإدارات كل أربع إلى ثماني سنوات ، وتتغير الأولويات ، ويتعين التصويت على الميزانيات بانتظام. ومع ذلك ، في هذه المرحلة ، لا أحد عازم على إلغاء قفزة ناسا العظيمة التالية. يبقى فقط أن نرى متى سيكون ذلك ممكنًا.

أوجه التشابه بين "رحلة إلى المريخ" وبرنامج أبولو:

من نواحٍ كثيرة ، فإن نية برنامج أبولو ونية ناسا لإرسال رواد فضاء إلى المريخ في غضون عقدين من الزمن متشابهة جدًا. بالإضافة إلى كونهما طموحين بالمثل ويتطلبان التزامًا جادًا للغاية من حيث الوقت والموارد والموهبة ، سيتطلب كلا البرنامجين أجهزة وتكنولوجيا متطورة.

إذا ومتى حدثت مهمة مأهولة إلى المريخ (وبافتراض وصولهم إلى هناك أولاً) ، فإن ناسا ستعيد تأكيد موقعها في الفضاء. من خلال "الوصول إلى هناك أولاً" كما فعلوا مع أبولو 11 ، ستكون ناسا قد أثبتت أنها لا تزال رائدة عندما يتعلق الأمر باستكشاف الفضاء والتكنولوجيا.

أبعد من ذلك ، فإن البرنامجين مختلفان إلى حد ما. أولاً ، كان برنامج أبولو "Moonshot" ، مما يعني أنه كان مهمة مباشرة. كان لابد من حمل كل شيء بواسطة مركبة الإطلاق والمركبة الفضائية ، مما يعني أن مركبة الإطلاق يجب أن تكون كبيرة وتحمل كمية هائلة من الوقود. علاوة على ذلك ، كانت جميع العناصر المعنية قابلة للاستهلاك وكان من المفترض التخلص منها بحلول نهاية المهمة.

في المقابل ، تتضمن خطط ناسا للمهام المأهولة إلى المريخ اتباع نهج غير مباشر. لعقود من الزمان ، كان هناك مؤيدون لإجراء مهمة "المريخ المباشر" ، وليس أقلهم مهندس الطيران الشهير روبرت زوبرين (الذي كتب حالة المريخ: خطة تسوية الكوكب الأحمر ولماذا يجب علينا).

ومع ذلك ، بدلاً من إجراء "لقطة للمريخ" هذه المرة ، اختارت وكالة ناسا اتخاذ نهج غير مباشر. كما هو مذكور أعلاه ، يشمل ذلك الاعتماد على العديد من مكونات سفن الفضاء ، وإنشاء موائل فضائية ونقاط إعادة التزود بالوقود بين فضاء رابطة الدول المستقلة ومدار المريخ ، واستخدام مركبات قابلة لإعادة الاستخدام (مثل DST ومركبات هبوط القمر والمريخ).

هذا النهج ، بينما سيستغرق وقتًا أطول من مهمة المريخ المباشرة ، سيسمح بمهام ذات مدة ومرونة وقيمة علمية أكبر. سيؤدي ذلك أيضًا إلى إنشاء بنية تحتية يمكن استخدامها مرارًا وتكرارًا لإجراء مهام على سطح القمر والمريخ. وعلى الرغم من أنه سيكون أكثر تكلفة على المدى القصير ، إلا أنه سيكون أكثر فعالية من حيث التكلفة وفعالية على المدى الطويل.

في عام 1962 ، عندما ألقى كينيدي خطابه الشهير ، التزمت ناسا بإرسال رواد فضاء إلى القمر بحلول نهاية العقد. في عام 2010 ، عندما كشفت ناسا عن خطتها لإرسال رواد فضاء إلى المريخ ، كانوا عازمين على القيام بذلك في غضون العقدين المقبلين ، وبطريقة أكثر كفاءة.

لم يعد الهدف ببساطة هو "الوصول إلى هناك أولاً" ، بل تحول إلى وضع خطة مستدامة طويلة الأجل لاستكشاف الفضاء. بنفس القدر من الأهمية ، فإن البنية التحتية التي تم إنشاؤها ستسمح أيضًا بالبعثات إلى مواقع أخرى في الفضاء السحيق - مثل حزام الكويكبات ، وأقمار كوكب المشتري ، وربما أقمار زحل.

هذه الأجزاء من النظام الشمسي ليست غنية بالموارد (المعادن والماء والميثان والأمونيا) فحسب ، بل من المعروف أن أقمار أوروبا وجانيميد تحتوي على محيطات من المياه المالحة تحت قشورها الجليدية التي يمكن أن تدعم الحياة. يمكن للمحطات الفضائية بين الأرض والمريخ تسهيل المهمات التي ستتمكن أخيرًا من استكشاف هذه الأقمار عن قرب.

استنتاج:

دائمًا ما يرتبط هبوط القمر ونية ناسا بإرسال رواد فضاء إلى المريخ ، وليس فقط بالطرق التي قد تفكر بها. في جوهره ، اقتراح ناسا بإرسال رواد فضاء إلى القمر ثم إلى المريخ في المستقبل القريب (والطريقة التي يخططون للقيام بها) هو نتيجة مباشرة لبرنامج أبولو.

نعم ، لن نفكر في إرسال رواد فضاء إلى المريخ الآن إذا لم نرسلهم مطلقًا إلى القمر في أواخر الستينيات / أوائل السبعينيات. لكن الأهم من ذلك ، أنه لن يستغرق منا كل هذا الوقت الطويل للتفكير في العودة إلى القمر واتخاذ الخطوة التالية إذا حدث أبولو بشكل مختلف.

في الأساس ، كان برنامج Apollo مشروعًا طموحًا ومكلفًا بشكل لا يصدق ، ويعرف أيضًا باسم. "طلقات القمر". من حيث تاريخ الاستكشاف البشري ، كانت أجرأ خطة على الإطلاق. لم يؤد نجاحها إلى ترسيخ وجود البشرية في الفضاء فحسب ، بل كان بمثابة مصدر إلهام لأجيال.

ومع ذلك ، فإن تحقيق ذلك يعني إنفاقًا هائلاً في الموارد ، وهو الإنفاق الذي لم يكن مستدامًا. بعد أبولو 17 ، اضطرت ناسا للتعامل مع بيئة ميزانية جديدة وتغيير التركيز. من الآن فصاعدًا ، كانت وكالات الفضاء في العالم بحاجة إلى التركيز على أنواع التقنيات التي تسمح للبشرية بالخروج إلى الفضاء مرة أخرى ، والبقاء هناك أيضًا.

نعم ، لقد مضى أكثر من خمسة عقود ونصف منذ أن وطأت قدم البشر على سطح القمر آخر مرة. ولكن بفضل التطورات التي حدثت منذ ذلك الحين - مثل المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام ، والدفع الأيوني ، والمحطات الفضائية ، والبعثات الروبوتية المتعددة إلى القمر والمريخ - فإن غزوة البشرية القادمة إلى الفضاء (رغم أنها تدريجية وتدريجية) ستكون غزوة دائمة.

سنعود إلى القمر ثم نذهب إلى المريخ. هذه المرة فقط ، نخطط للبقاء!

  • ناسا "رحلة إلى المريخ"
  • ناسا - اكتشف القمر إلى المريخ
  • ناسا - بعثات أبولو
  • ناسا - ما هو برنامج أبولو؟


شاهد الفيديو: الهبوط على القمر. هل هو كذبة من تدبير ناسا ام حقيقة (يونيو 2021).