איך חללית טסה לירח וכמה זמן זה לוקח?

בשעה 19:34 ב-23 באוגוסט (שעון האנוי), החללית הבלתי מאוישת של הודו, צ'אנדרייאן-3, נחתה בהצלחה בקוטב הדרומי של הירח לאחר טיסה של 41 יום. משימה זו סייעה להודו להפוך למדינה הראשונה בעולם שהנחיתה חללית בקוטב הדרומי של הירח, מקום שבו בני אדם מעולם לא דרכו בו.

אחת השאלות הגדולות שנשאלות היא מדוע לקח לחללית צ'אנדראיאן-3 של הודו 41 ימים לנחות על הירח.

לשם השוואה, חללית לונה-25 של רוסיה נכנסה למסלול סביב הירח ב-6 ימים בלבד, חללית צ'אנג'ה 2 של סין הגיעה לירח ב-4 ימים בלבד במשימה שבוצעה בשנת 2010. גם חללית אפולו-11 של נאס"א עשתה זאת ב-4 ימים בלבד, ונראתה כאילו 3 אסטרונאוטים נוחתים על הירח.

אפילו חללית לונה-1 של ברית המועצות הגיעה למסלול הירח ב-36 שעות בלבד, במהלך משימה שבוצעה בשנת 1959.

הסיבה להבדל הגדול בזמן המשימה היא מכיוון שצ'אנדרייאן-3 משתמש במערכת הרקטות Launch Vehicle Mark-III (LVM-3), בעלת כוח שיגור חלש בהרבה בהשוואה לרכבים הנ"ל, על מנת לחסוך בתקציב המשימה.

כדי לפצות על המגבלות הטכנולוגיות, צ'אנדרייאן-3 נאלצה להשתמש בשיטה גאונית שהסתמכה על כוח המשיכה של הירח וכדור הארץ כדי להגיע ליעדה. החללית נאלצה לטוס 4.5 פעמים סביב כדור הארץ ופעמים רבות סביב הירח כדי לייצב את המהירות הנדרשת, לפני ביצוע שלב הנחיתה. זו הסיבה שמשך המשימה הוארך ל-40 יום.

האסטרונאוט ניל ארמסטרונג ליד דגל ארה"ב על הירח במהלך משימת אפולו 11. (צילום: נאס"א)

איך לעוף לירח?

הירח נמצא במרחק של כ-384,400 ק"מ מכדור הארץ. זהו מרחק עצום, אם הייתם יכולים לנהוג במכונית במהירות של 100 קמ"ש לירח, ייקח לכם יותר מ-4,000 שעות או כ-166 ימים להגיע ללוויין של כדור הארץ - שווה ערך ל-5 חודשי נהיגה רצופים.

כמובן, אנחנו לא יכולים לנהוג במכוניות לירח. בני אדם צריכים להסתמך על חלליות כדי לנסוע לחלל וזו הדרך היחידה שאנחנו יכולים להגיע לירח.

חלליות אלו תוכננו במיוחד לתנועה בוואקום של החלל ולעמוד בתנאים הקשים של המסע.

ישנן שיטות שונות לטוס לירח בחללית, כולל מסלול מפגש ירחי, מסלול מפגש כדור הארץ וטיסה ישירה.

מבין שלוש האפשרויות לעיל, מסלול המפגש הירחי הוא הפופולרי ביותר ומשמש את רוסיה, ארה"ב וסין במשימות הירח שלהן.

מפגש למסלול ירחי (LOR), או גישת מסלול ירחי, היה קונספט בתוכנית אפולו האמריקאית שבמסגרתו נשלחו חללית ראשית ונחתת קטנה יותר למסלול סביב הירח.

הנחתת תתנתק ותנחת על פני הירח, בעוד החללית הראשית תישאר במסלול סביב הירח. לאחר השלמת משימת הנחיתה, הנחתת תחזור למסלול סביב הירח ותעגון עם החללית הראשית. לאחר שהצוות יעבור מהנחיתת להחללית הראשית, הנחתת תתנתק. לאחר מכן, החללית הראשית תחזיר את האסטרונאוטים לכדור הארץ.

LOR עצמו מחולק גם למצבי טיסה רבים ושונים בהתאם למערכת הרקטות, חללית מאוישת או בלתי מאוישת.

מסלולה של חללית צ'אנדרייאן-3 של הודו במהלך מסעה בן 41 הימים לירח. (צילום: ISRO)

טיסה ישירה נתפסת כשילוב בין מצבי טיסה של LOR, ובעצם בניית טיל שיכול לטוס ישירות מכדור הארץ לירח, ולאחר מכן לטוס חזרה באותו טיל.

הדרך האחרונה לטוס לירח שנוסתה אי פעם על ידי בני אדם הייתה מפגש מסלולי כדור הארץ (EORR), שיטה בה השתמשה נאס"א לפני תוכנית אפולו.

גולת הכותרת של גישת EOR היא שיגור מספר רכיבי חללית שונים למסלול סביב כדור הארץ, שם ניתן יהיה להרכיב אותם לחללית גדולה יותר. חללית גדולה זו תטוס לאחר מכן לירח ותנחת שם, לאחר מכן תמריא ותחזור לכדור הארץ.

כמה זמן לוקח לטוס לירח?

המהירות הממוצעת של חללית חקר הירח היא כ-38,000 קמ"ש (פי 10 ממהירות הקול).

הזמן שלוקח לחללית להגיע לירח תלוי במספר גורמים, כגון סוג החללית, מהירותה והמסלול שהיא עושה. בממוצע, לוקח לחללית כשלושה עד ארבעה ימים להגיע מכדור הארץ לירח במהירות של כ-5,300 קמ"ש. זה כולל את הזמן שלוקח לחללית להימלט מכוח המשיכה של כדור הארץ, לנוע בחלל ולהיכנס לכוח המשיכה של מסלול הירח.

בהתאם למשימה, הזמן שלוקח לחללית לטוס לירח משתנה, אך בממוצע זה יהיה 3 עד 4 ימים.

המסלול או הנתיב שחללית עוברת משפיעים גם על הזמן שלוקח לה להגיע לירח. חלליות עוקבות לעתים קרובות אחר מסלול מעוקל, הנקרא מסלול העברה, כדי להגיע לירח. זה מאפשר להן להשתמש בכוח המשיכה של כדור הארץ ושל הירח כדי לחסוך בדלק ולנסוע בצורה יעילה יותר. המסלול המדויק תלוי בדרישות המשימה ובמטרות הספציפיות של משימת החלל.

בשנים האחרונות גבר שוב העניין בחקר הירח, עם תוכניות למשימות עתידיות להחזרת בני אדם לירח ואף לבסס נוכחות אנושית קבועה על פני הירח.

משימות אלו ככל הנראה יכללו חלליות וטכנולוגיה מתקדמות, ומדענים ומהנדסים עובדים כל העת על פיתוח דרכים חדשות כדי להפוך את המסע לירח למהיר ויעיל יותר.

ככל שהטכנולוגיה ממשיכה להתקדם, ייתכן שנראה מסע בזמן מהיר אף יותר בעתיד, שיפתח אפשרויות חדשות לחקר הירח ומעבר לו.

מָקוֹר: https://vtc.vn/tau-vu-tru-bay-len-mat-trang-the-nao-mat-bao-lau-ar815650.html