رحلة إلى القمر: كم من الوقت سيستغرق الطيران؟

وقت الرحلة من الأرض إلى القمر يعتمد على العديد من العوامل، بما في ذلك كمية الوقود، وخصائص مدار القمر، والأهداف المحددة للمهمة. يمكن أن تستغرق هذه الرحلة من 8 ساعات إلى 4.5 شهور - وهو نطاق مثير للإعجاب حقًا.

من الأرض إلى القمر: المسافات والسرعات الأساسية

يدور قمرنا الطبيعي حول الأرض على مسافة متوسطة تبلغ 384400 كيلومتر. من خلال تحليل بيانات المهمات القمرية على مدى العقود القليلة الماضية، يمكن ملاحظة اختلافات كبيرة في زمن السفر. كانت أسرع مركبة فضائية اصطناعية حلقت بالقرب من القمر هي المسبار "أفق جديد"، الذي أطلقته ناسا في عام 2006 لدراسة بلوتو. وفقًا للبيانات العلمية، تغلبت هذه المركبة على المسافة إلى القمر في حوالي 8 ساعات و35 دقيقة بعد الإطلاق.

المهام التاريخية ومؤشراتها الزمنية

تتطلب الرحلة إلى القمر المزيد من الوقت للمركبات الفضائية التي تستهدف القمر مباشرة. في عام 1959، خلال أول مهمة قمرية للبشرية، استغرقت المركبة الفضائية السوفيتية "لونا-1" 34 ساعة للوصول إلى الهدف. على الرغم من أن المهمة غير المأهولة كانت تخطط في الأصل للاصطدام بسطح القمر، إلا أن المركبة الفضائية انحرفت عن مسارها، حيث مرت على بعد 5995 كم من القمر. بعد ذلك، عندما نفدت بطاريات المركبة، توقفت عن إرسال الإشارات وما زالت موجودة في الفضاء.

في المهمة الشهيرة "أبولو 11" عام 1969، استغرق الطاقم 109 ساعات و42 دقيقة منذ الإطلاق حتى الخطوة التاريخية لنيل أرمسترونغ على سطح القمر.

العوامل الفنية التي تؤثر على مدة الرحلة

وقت الرحلة إلى القمر يختلف بشكل كبير اعتمادًا على عدة معايير رئيسية. واحد من أهمها هو كمية الوقود المستخدم. اكتشف مهندسو الفضاء علاقة مثيرة للاهتمام: استخدام كمية أقل من الوقود يزيد من وقت الرحلة، لكن المهمة تظل ممكنة بفضل استخدام الجاذبية الطبيعية للأجرام السماوية، التي يمكن أن توجه المركبة الفضائية على مسار أطول ولكنه موفر للطاقة.

مثال بارز هو الطائرة بدون طيار الإسرائيلية "برشيت"، التي أُطلقت في عام 2019. بعد الإطلاق، دارت المركبة الفضائية حول الأرض لمدة حوالي ستة أسابيع في مدار يتوسع تدريجيًا، حتى اكتسبت سرعة كافية للانتقال إلى القمر. على الرغم من أن المهمة انتهت بشكل مختلف عما خطط له مكتب الفضاء الإسرائيلي ( فقد فقد الطاقم الاتصال، وتحطمت المركبة على سطح القمر بعد 48 يومًا من الإطلاق )، إلا أنها تُظهر نهجًا بديلًا للرحلات القمرية.

مؤشرات قياسية لمدة الطيران

سجل الطيران الأطول إلى القمر ينتمي إلى مسبار NASA CAPSTONE. استغرق هذا القمر الصناعي الذي يزن 25 كيلوغرامًا 4.5 شهرًا كاملة لتجاوز المسافة من الأرض إلى مدار القمر في عام 2022. قام CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) بعدة دورات حول كوكبنا قبل أن يصل إلى مدار القمر. كان الهدف من المهمة هو اختبار المدار الذي تخطط NASA لاستخدامه لمحطة الفضاء المستقبلية Gateway.

مراحل المهمة القمرية

بغض النظر عن المسار المختار، تمر كل مهمة إلى القمر بمراحل معينة. من 60% إلى 90% من الكتلة الأصلية لأي مهمة فضائية تتكون من الوقود اللازم للتغلب على جاذبية الأرض والخروج إلى الفضاء.

بعد الوصول إلى مدار الأرض، يجب على المركبة الفضائية تقليل استهلاك الوقود للخروج إلى المسار الأمثل نحو الوجهة. هذا أمر حاسم، حيث كلما زاد الوقود الذي تحمله المركبة، زادت ثقل المهمة وتكاليفها. تتطلب المرحلة النهائية حرقًا إضافيًا للوقود للخروج من مدار الأرض والانتقال إلى المسار القمري.

أهداف المهمة كعامل حاسم

وفقًا لمارك بلينتون، مدير تحليل وتقييم مهمة ناسا "القمر-المريخ"، فإن العامل الرئيسي الذي يؤثر على مدة الرحلة هو هدف المهمة. تقوم وكالة الفضاء بتقييم أنواع الصواريخ المتاحة وقدرتها على دفع المركبة الفضائية. تحدد قدرات الصاروخ ومهام المهمة أحجام المركبة. بعد تحديد جميع المتطلبات، يقوم المتخصصون بتطوير المسار الأمثل.

في نهاية المطاف، تؤثر جميع معلمات المركبة الفضائية - حجمها، وعدد أفراد الطاقم، وتوزيع الوقود، والعديد من التفاصيل الأخرى - على الوقت الإجمالي اللازم للوصول إلى القمر.