لوكهيد مارتن سترسل مركبة Lunar LANDAR الى القمر

يوسف بن تاشفين

التحالف يجمعنا🏅🎖
كتاب المنتدى
إنضم
15/1/19
المشاركات
65,540
التفاعلات
184,954
LunarLanderHeader.jpg


الولايات المتحدة تعود إلى القمر ، وهذا يحدث في وقت أقرب مما تعتقد و قد قررت ناسا أن تعود إلى القمر في عام 2024 ، يلزمها فقط أن تحصل على دعم الكونغرس للقيام بذلك.

إن الوصول إلى القمر هو شيء واحد ، وبما أن SpaceX أطلقت مركبة فضائية على حزام الكويكبات ، فإن مستقبل النزول هذا على القمر بعد Apollo يبدو أقرب من أي وقت مضى. ولكن ماذا عن الهبوط على سطح القمر؟ لم يكن هناك على الإطلاق أي مركبة Lunar Lander التي نقلت الناس إلى القمر وأعادتهم مرة أخرى ، ومن المشكوك فيه أن يتم استخدام التصميم مرة أخرى. الآن ، لدى شركة لوكهيد خطتها الخاصة بهبوط البشر على سطح القمر ، وقد يكونون قادرين على القيام بذلك بحلول عام 2024.

المهمة Mission

في الوقت الحالي ، تدور خطة ناسا لوضع رجل على سطح القمر حول خطة تختلف تمامًا عن أبولو،بدلاً من إرسال وحدة قيادة ومهبط قمري في رحلة لمرة واحدة إلى سطح القمر ، سيصل رواد المستقبل إلى القمر عبر المرور أولاً عبر بوابة.
بوابة القمر هذه هي محطة فضائية في مدار غريب يشبه المدار القطبي غريب الأطوار للغاية حول القمر ، مع فترة مدارية بين ستة وثمانية أيام.
رياضياً ، إنه مدار حول نقطة لاغرانج للأرض ويستغرق الوصول إلى الاعتماد على وقود أكثر قليلاً من المدار القمري . ومع ذلك ، فإن هذا المدار مناسب للغاية للعديد من الأشياء عوض النزول فوق القمر. أولاً ، يسمح المدار بالتواصل المستمر مع الأرض ، ويمكن أن يكون بمثابة مرحل للعمليات على الجانب الآخر من القمر. يمكن الوصول إلى سطح القمر بأكمله من هذا المدار ، على عكس مهام أبولو التي لا يمكنها الوصول إلا إلى خطوط العرض المنخفضة للقمر. هذه النقطة الأخيرة مهمة بشكل خاص ، حيث توجد خطط للنزول على القطب الجنوبي للقمر ، والتي تحتوي على احتياطيات مثبتة من جليد الماء. ولكن للوصول إلى السطح ، فأنت بحاجة إلى أداة الهبوط ، وهناك الكثير من الخيارات المتاحة.
 
Altair.jpg


مركبة LANDAR

على مدى السنوات العشر أو الخمس عشرة الماضية ، كانت هناك العديد من المقترحات للجيل القادم من المركبات الفضائية للهبوط على سطح القمر. الأول ، والأكبر ، كان ثمرة لبرنامج تصنيعر كوكبة.
كانت مركبة الهبوط Altair القمرية مركبة ضخمة طولها ثلاثة طوابق قادرة على دعم أربعة رواد فضاء على سطح القمر لمدة أسبوع تتكون على ممر للغلق ، على عكس مركبة الهبوط Apollo القمرية ، وسيتمكن متغير الشحن من وضع ما يقرب من خمسة عشر طناً من المعدات أو وحدات السوائل أو الإمدادات في أي مكان على سطح القمر.
Altair هي مركبة استثنائية ، ولكن بعد إلغاء برنامج Constellation في عام 2010 ، ثم الاستغناء عن خطة الهبوط .

في السنوات التي تلت إلغاء برنامج كوكبة ، تطورت خطط الهبوط على سطح القمر. لم يعد رواد الفضاء يكررون ملف مهمة أبولو عن طريق التحليق إلى القمر ، والرسو مع هبوط في الطريق ، ودخول مدار استوائي حول القمر ، متجهًا إلى السطح ، والعودة مرة أخرى ، وأخيرًا العودة إلى الأرض . الخطة الآن عبارة عن بوابة قمرية ، وهذا يتطلب نوعًا مختلفًا من الهبوط.

تعمل شركة لوكهيد مارتن حاليًا على مفهوم الهبوط الذي يعتمد على أوريون وهو مناسب تمامًا للوصول إلى القمر عبر بوابة قمرية،الجزء القمري من هذا الهبوط هو حول ما تتوقعه - هناك وحدة جيدة ذات محرك كبير وأرجل تشبه العنكبوت. في الأعلى ، توجد أماكن للمعيشة لديها محرك للعودة إلى المدار القمري. على عكس الخطط الأخرى التي تتضمن ما هو فعال الهبوط على ثلاث مراحل (مع استخدام المرحلة الأولى لإيصال المركبة إلى القمر) ، ستكون مركبة الهبوط Lockheed على مرحلتين ، على أساس الأجزاء المشتركة ، وتكون قادرة على جلب الكثير من الكتلة وصولا الى سطح القمر.
 
هل بناء المركبة الفضائية قابلة للتطبيق ؟؟
إن مركبة لوكهيد هي مركبة هبوط مقترحة على القمر ستسمح لرواد الفضاء بوضع بصمات على القمر في غضون خمس سنوات أو نحو ذلك. هذا ليس الكثير من الوقت ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالفضاء. ومع ذلك ، تعتقد وكالة ناسا أن هذا يمكن أن يحدث بحلول عام 2024. هل من الممكن بالفعل بناء مركبة هبوط قمري في مثل هذا الوقت القصير؟ التاريخ يقول نعم.

بدأ تطوير Lunar Lander الأصلي في أواخر عام 1962 ، مع عقد ناسا إلى Grumman. كان الهدف من تصميم هذا الهبوط القمري هو ببساطة اصطحاب اثنين من رواد الفضاء إلى سطح القمر والعودة إلى مدار القمر ؛ كان التنفيذ مفتوحًا كثيرًا للتفسير لأن لا أحد يعرف تمامًا كيفية بناء مركبة فضائية على سطح القمر. تم تعيين التصميم في عام 1963 ، حيث قام جرومان ببناء أول مركبة اختبار ، وفي مارس من عام 1969 ، حلقت الوحدة القمرية فعليًا ، مع رواد فضاء ، مع أبولو 9. وستدور المركبة القمرية حول القمر بعد شهرين مع أبولو 10 ، و بعد شهرين من ذلك ، سيقوم أبولو 11 بأول مهمة مأهولة على سطح القمر. كان تصميم وتطوير واختبار وإطلاق أول Lunar Lander فقط ست أو سبع سنوات ، وهذا يبدأ من نقطة الصفر.
 
Lockheed-Martin-Lunar-Lander-Concept-1.jpg


قد يكون من الممكن جدًا بناء Lunar Lander للوصول إلى القمر بحلول عام 2024. لدينا أجهزة كمبيوتر الآن ، ونعلم أنك لا تحتاج إلى نوافذ عملاقة. المحركات موجودة بالفعل ، وأصبح الفضاء سلعة. هناك تصميمات سابقة للاستفادة منها. ومع ذلك ، يقول روب تشامبرز ، مدير استراتيجية استكشاف البشر في شركة لوكهيد مارتن ، "نحن بحاجة إلى أن نطوع المعادن في العام المقبل". في يوم من الأيام قريبًا ، وربما في وقت أقرب مما نعتقد ، قد يكون هناك خط تجميع Lunar Lander ، جاهز لنقل البضائع والعودة إلى القمر
 
moonpossiblelandings.png


مشروع NASA

شارك ممثلون عن SpaceX و Blue Origin و United Launch Alliance في منتدى عقدته ناسا الأسبوع الماضي لتحديد مستقبل البشر على القمر. هذا ليس فقط كيف سيعيشون ، إلى متى سيبقون ، أو ماذا سيفعلون ؛ لا ، هذا أكثر إثارة للاهتمام: هذه هي الطريقة التي سيسافر بها البشر من مدار القمر من سطح القمر. يتم الآن تحديد مستقبل الجيل القادم من مركبة الهبوط القمري.

تختلف الخطة الآن تمامًا عن أبولو ، الذي أرسل زوجًا من سفن الفضاء في مدار حول القمر ، وأرسل واحدة إلى السطح ، ثم عاد إلى السفينة الأم لرحلة العودة إلى الأرض. بدلاً من شيء بسيط إلى حد ما ، فإن الحقبة التالية من استكشاف القمر ستحدث من بوابة تدور في الفضاء القمري. ما يجعل هذا مدهشًا جدًا هو مدى غرابة المدار والأسباب الكامنة وراءه.


إنه المدار الخاص
الآن ، يجب أن يعرف معظمنا كيف ذهبت مهام أبولو. أقلعت المركبة Saturn V من القاعدة الفضائية ، ودارت حول الأرض من أجل مدار أو نحو ذلك ، ثم أعادت تشغيل محركها لإرسالها إلى القمر. بعد رحلة استمرت ثلاثة أيام ، دخلت وحدة قيادة Apollo مدارًا استوائيًا تقريبًا ، وأرسلت مركبة الهبوط القمري في طريقها ، وانتظرت يومًا أو يومين أو ثلاثة ، رست ، ثم عادت إلى الأرض. خط الاستواء هو أسهل مكان للهبوط على القمر ، وأول بعثات أبولو الثلاثة للقيام بذلك - أبولو 11 و 12 و 14 - هبطت جميعها ضمن بضع درجات من خط الاستواء القمري.
غزت البعثات في وقت لاحق أقصى الشمال ، ولكن حتى الآن فقط: هبطت أبولو 15 على خط العرض 26 درجة شمالا،بالتأكيد ، لقد اكتشفنا القمر ، لكن الأمر يشبه القول أنك قد استكشفت الأرض إذا كنت في أقصى شمال ولاية فلوريدا. هناك أشياء مثيرة للاهتمام في الأجواء الأكثر اعتدالًا ، وعلى سطح القمر خصوصًا: هناك جليد مائي أسفل الحفر على القطبين القمريين.
 
41GUqAQA4SL._AC_SY400_.jpg


جزء من هذا كان بسبب التكنولوجيا في ذلك الوقت، يمكن لصاروخ أبولو ، من الناحية النظرية ، الهبوط في القطبين. ويمكن أيضا الهبوط على خط الاستواء،كانت خطوط العرض الوسطى صعبة ؛ للوصول إلى خطوط العرض هذه ، سيتعين على وحدة القيادة أن تدور في اتجاه بعيد جدًا عن الصفر كما هو الحال في 90.
بالتأكيد ، يمكنك أن تأخذ مركبة هبوط أبولو قمرية إلى القمر عند 45 درجة شمالًا ، مع انخفاض مستوى الأرض في الأفق ، ولكن للرجوع ، يجب عليك الالتقاء بوحدة الأوامر. يمكن أن يحدث هذا أيضًا ، ولكن بعد ذلك ستكون عالقًا. لم يتم تصميم Apollo ببساطة للهبوط عند خطوط العرض الوسطى مع انخفاض الأرض في الأفق.

بالتأكيد ، إنه علم الصواريخ ، لكنه يلعب كذلك مع برنامج الفضاء Kerbal. مع وجود مركز Kerbal للفضاء على خط الاستواء ، و وقوعه في مدار يميل بدرجة الصفر ، لا تحتاج إلى التفكير بشدة في الوصول إلى القمر . إذا كنت ترغب في الذهاب إلى خطوط العرض بخلاف نصب Armstrong التذكاري أو قوس القمر مباشرة شمال الحفرة الشرقية ، فإن الأمر يتطلب المزيد من العمل.

لاحظ أن الشيء نفسه ينطبق أيضًا على مواقع الهبوط السابقة المحتملة لبعثات أبولو. عندما اقترح هاريسون شميت الهبوط على الجانب الآخر من القمر باستخدام قمر صناعي مرحل لإرسال البث على بعد عدة آلاف من الصخور ، اقترح الهبوط بالقرب من خط الاستواء. لم يحدث ذلك مطلقًا ، لكن مواقع الهبوط المحتملة لمهمات Apollo كانت تستند إلى قدرات مركبة Apollo الفضائية.
 
nrho.png


مدار جديد وبوابة جديدة :

خطة ناسا الجديدة للرحلات المستقبلية إلى القمر لا تذهب مباشرة إلى القمر, بدلاً من ذلك ، سيزور رواد الفضاء في المستقبل أولاً "بوابة قمرية" في هالو أوربت شبه مستطيل. ما هو شبه هالو أوربت (NRHO)؟ يستغرق الأمر بعض الشيء لتفكيكه ، لكن الفوائد تستحق العناء.

هناك مدارات ثابتة في أي نظام بثلاثة أجسام ، وهناك بالفعل مئات الكائنات في النظام الشمسي في مثل هذا التكوين،كتجربة فكرية ، تخيل نفسك على سطح الشمس فوقك مباشرة ، على بعد حوالي خمسة AU ، هو كوكب المشتري. إذا كنت ترغب في رسم مثلث متساوي الأضلاع بطول خمسة أرجل من المدار الأفريقي ، فستجد مجموعة من الكويكبات تتعقب كوكب المشتري الأول. هذه هي الكويكبات طروادة ، وبفضل كتلة كوكب المشتري الهائلة ، هذه الكويكبات في مدار مستقر للغاية. إنهم يدورون حول نقطة لاغرانج ، في هذه الحالة L4 (المدار قبل المشتري) و L5 (بعد كوكب المشتري). هناك ثلاث نقاط مستقرة في أي مدار ، ولكن النقاط المهمة هي L1 و L2. في نظام Sun-Earth ، تتعلق هذه النقاط بالأقمار الصناعية التي تعمل على مراقبة الطاقة الشمسية ، وفي نهاية المطاف سيكون تلسكوب James Webb Space معلقًا حول Earth-Sun L2 ، أو في ظل Earth ، على بعد حوالي مليون ميل.
 
nrhogateway.png


على الرغم من وجود حقيقة رياضية لنقاط لاغرانج ، إلا أنه من الناحية العملية ، من الأسهل بكثير الدوران حول هذه النقاط. هذا بالضبط ما ستفعله البوابة القمرية. يعد مدار Halo Orbit شبه المستطيل حالة خاصة لمدار L2 Earth-Moon ويبدو أنه في البداية كان مدارًا قطبيًا غريبًا للقمر ، مع مدار واحد يستغرق ما بين 6 و 8 أيام.

من وجهة نظر مبسطة ، يبدو NRHO وكأنه مدار قطبي غريب الأطوار حول القمر ، مع محيط يصل طوله إلى حوالي 2000 ميل ، و apoapsis حوالي عشرة أضعاف ذلك. هذا المدار ليس مدارًا قمريًا. رياضيا ، لا يزال مدار حول نقطة L2 Earth-Moon. يستغرق الحصول على طاقة أكثر قليلاً من المدار القمري ، لكنه يوفر بعض الفوائد الرائعة. يسهل الوصول إليها باستخدام مركبات الإطلاق سواء كانت حاليًا أو في الاختبار ، وهي في موقع مناسب للأرض والشمس ورصدات الفضاء البعيد والتواصل مع الأرض ، ويمكن استخدام مدارات NRHO كمحطات ترحيل لعمليات على سطح القمر البعيد الجانب.

نظرًا لأن هذا مدار حول Earth-Moon L2 ، فهو غير مستقر بطبيعته ، وسيحتاج إلى القليل من الوقود للحفاظ على المدار. هذه مشكلة ، ولكن كما وجدت حزم علوم أبولو ، فإن جميع المدارات حول القمر تقريبًا غير مستقرة وتتطلب وقودًا للمحافظة على مدارها.
 
عودة
أعلى