تخيل أن عندما يضع رواد الفضاء أقدامهم على المريخ، فهذا يعني أن الرحلة إلى الكوكب الأحمر ناجحة بنصف النجاح فقط، لأن عندما يريد رواد الفضاء العودة إلى الأرض، فإن مغادرة المريخ ليست بالأمر السهل.
التحدي الأكبر هنا هو إنزال مركبة فضائية ضخمة بأمان على سطح المريخ في الظروف التقنية والتضاريسية الأكثر ملاءمة، حتى تتمكن بعد ذلك من الإقلاع والطيران بعيدًا عن المريخ.
في الواقع، يمتلك العلماء الآن القدرة على بناء محطة فضائية صغيرة غير مأهولة، يمكنها مغادرة الأرض والهبوط برفق على المريخ، وحفر بعض العينات، ثم الانطلاق والعودة إلى الأرض. لكن مركبة فضائية مأهولة ستكون قصة مختلفة تمامًا.
أولاً، لإطلاق مركبة فضائية مأهولة ذات حجم كافٍ من الأرض إلى الفضاء بين الكواكب، هناك حاجة إلى صاروخ عملاق مزود بمحرك قوي.
في الأساس، يجب أن يكون حجم النظام بحجم ناقلة متوسطة الحجم، مع كمية كبيرة من الوقود في بطنها، وبالطبع بعض البضائع المفيدة لرواد الفضاء.
يتمتع المريخ بنحو 40% من جاذبية الأرض، وله غلاف جوي رقيق، لذا فإن العودة إلى الأرض سوف تتطلب صاروخًا يبلغ حجمه ثلث حجم الصاروخ الذي أخذهم إلى هناك.
يحتاج الصاروخ إلى وقود كامل للإقلاع وإعادة رواد الفضاء إلى ديارهم. لذا، إذا أراد رواد الفضاء السفر إلى المريخ والعودة إلى الأرض، فعليهم حمل حوالي 1400 طن من الوقود.
تجدر الإشارة إلى أن وقود الصواريخ قابل للاشتعال والانفجار بشكل كبير، لذلك يجب تخزينه في خزانات خاصة حتى لا ينكسر عندما تهبط المركبة الفضائية على المريخ.
للمريخ أيضًا غلاف جوي، ولكنه للأسف ليس كثيفًا بما يكفي لعمل المظلات بكفاءة. هذا يعني أن الغلاف الجوي للمريخ غير مناسب لإبطاء المركبات الفضائية - بفضل نظام المظلات - لتتمكن من الهبوط بسلاسة على سطح المريخ، مما يضمن سلامة رواد الفضاء وخزانات الوقود.
ولذلك، سيتعين على المركبة الفضائية تشغيل محرك النفخ العكسي أثناء الهبوط، وهذا يستهلك أيضًا الكثير من الوقود.
سيكون الأمر أسهل بكثير إذا لم يكن للمريخ أي غلاف جوي على الإطلاق، لأنه حينها يمكن التحكم في عملية الهبوط بدقة أكبر.
ومع ذلك، فإن الغلاف الجوي للمريخ "متقلب" للغاية، وهذا يعني أن كثافة الغلاف الجوي على المريخ تتغير دائمًا، وفي بعض الأحيان يصبح الغلاف الجوي سميكًا جدًا بحيث يبطئ المركبة الفضائية بسهولة (أو يمكن أن يحرقها حتى)، ولكن في بعض الأحيان يكون رقيقًا جدًا بحيث لا يكون له أي تأثير تقريبًا على سرعة المركبة الفضائية.
وفي مواجهة هذا الوضع، اختار العلماء حتى الآن خيار استخدام محرك الدفع العكسي باعتباره الطريقة المثلى للهبوط بهدوء على سطح المريخ.
ولهذا السبب فإن هبوط مركبة فضائية، كبيرة كانت أم صغيرة، بلطف على سطح المريخ لا يزال يعتبر إنجازًا تقنيًا عظيمًا، بغض النظر عن عدد المرات التي يتم فيها ذلك.
لكن هذا ليس كل شيء. الأمر الأكثر تعقيدًا هنا هو أن المسافة بين الأرض والمريخ تتغير باستمرار لأن الكوكبين يدوران حول الشمس بسرعات مختلفة.
الأرض أقرب إلى الشمس، لذا يستغرق دورانها حول الشمس 365.25 يومًا فقط. المريخ أبعد عن الشمس، ويتحرك ببطء، ويستغرق 687 يومًا أرضيًا لإتمام دورة واحدة حول الشمس (أي ضعف مدة دوران الأرض تقريبًا).
ونتيجة لذلك، يظل المريخ بعيدًا جدًا عن الأرض طوال معظم العام، لدرجة أن الرحلة من الأرض إلى المريخ تصبح مستحيلة.
إن الوضع الملائم لرحلة الأرض-المريخ يأتي فقط عندما يكون كلا الكوكبين على نفس الجانب من الشمس، وهذا يحدث فقط مرة واحدة كل 778 يومًا (أو بعبارة أخرى، مرة واحدة كل سنتين وشهر و18 يومًا).
إن هذه النافذة التي تحدث مرة واحدة كل 778 يومًا هي الفرصة المثالية للقيام برحلة من الأرض إلى المريخ، من حيث توفير الطاقة ووقت الرحلة.
لنفترض أن رواد الفضاء نجحوا في إتمام هذه الرحلة "المؤقتة" ووصلوا إلى المريخ. ولكن ماذا سيحدث بعد ذلك؟ لن يتمكنوا من العودة إلى الأرض إلا بعد الاقتراب التالي بين الكوكبين، مما يعني أنه سيتعين عليهم البقاء على المريخ لمدة عامين وشهر وثمانية عشر يومًا بالضبط لالتقاط اللحظة المناسبة والعودة إلى الأرض.
وسيتعين على المركبة الفضائية الإقلاع والطيران في نفس اتجاه دوران المريخ حول الشمس، ومن ثم سيتعين على رواد الفضاء ضبط مسار المركبة الفضائية بشكل متكرر لتتناسب مع مدار الأرض وسرعتها حول الشمس.
هذه هي العمليات التقنية المعقدة للغاية التي سيتعين على رواد الفضاء القيام بها في الفضاء بين الكواكب.
وهذا هو السبب أيضًا في أن "الرحلة المباشرة" التي تحمل رواد الفضاء إلى المريخ، والبقاء هناك لبضعة أيام والعودة إلى الأرض لا تزال أمرًا مستحيلًا - حتى الآن.
المصدر: https://www.vietnamplus.vn/vi-sao-cac-nha-du-hanh-vu-tru-van-chua-the-bay-tu-trai-dat-toi-sao-hoa-post1042222.vnp
تعليق (0)