لماذا يُعد الهبوط على سطح القمر أمرًا بالغ الصعوبة؟

حاولت المركبة الفضائية M1، التي بنتها شركة ispace اليابانية، محاولة شجاعةً لتصبح أول مركبة فضائية خاصة تهبط على سطح القمر. إلا أنها في 25 أبريل 2023 أصبحت الأحدث من السلسلة الطويلة لبعثات القمر التي لم تنجح تمامًا، ويبدو أنها تحطمت على سطح القمر. لكن لماذا يصعب الهبوط بأمان على القمر؟ ومتى ستنجح أول شركة خاصة بذلك؟

لم تنجح سوى ثلاث وكالات فضاء فقط في الهبوط على سطح القمر وهي وكالات الفضاء التي تمولها الحكومات في الصين والاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة. والصين فقط هي من نجحت بذلك منذ السبعينيات وفي محاولتها الأولى.

يقول ستيفن إنديك، مدير أنظمة الفضاء في Honeybee Robotics بولاية ميريلاند: «إن ما يجعل الهبوط على القمر صعبًا للغاية هو عدد المتغيرات التي يجب مراعاتها». ومقارنة مع الأرض، على سبيل المثال، الجاذبية على القمر أضعف، والغلاف الجوي أقل كثافةً بكثير ومليء بالكثير من الغبار.

للهبوط بنجاح، يحتاج المهندسون إلى توقع كيفية تفاعل المركبة الفضائية مع هذه البيئة وإنفاق الأموال على اختبار كيف يمكن أن تسوء الأمور.

يقول إنديك: «توجد حاجة إلى إجراء الاختبارات والمزيد من الاختبارات للتحقق من نظام الهبوط في أكبر عدد ممكن من السيناريوهات. ومع ذلك، فلا شيء مضمون».

إخفاقات هائلة

إن شركة ispace هي ثاني شركة خاصة تحاول الهبوط على القمر. وفي عام 2019، انتهت محاولة شركة SpaceIL الإسرائيلية بهبوط تحطم أيضًا.

يقول إنديك إنه ليس من المستغرب أن تواجه الشركات التجارية تحديات في محاولاتها للهبوط على القمر. ففي الستينيات، عندما كانت الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي يتسابقان للهبوط هناك، حطموا مركبة فضائية بعد الأخرى قبل أن تنجح كل منهما في النهاية في عام 1966.

تمكنت وكالات الفضاء الحكومية من التعلم من كل محاولة هبوط. لكن بالمقابل، يُتوقَّع اليوم من الشركات الخاصة أن تكرر هذه النجاحات، دون موارد حكومية ودون دروس مستقاة من العديد من المهام الفاشلة والناجحة.

يقول إنديك: «يعتبر طلب النجاح بذلك من الشركات الخاصة من المرة الأولى طلبًا صعب المنال».

في عام 2013، تمكنت الصين من الهبوط بنجاح على سطح القمر في أول محاولة لها مع مهمة Chang ‘e 3. وحققت الصين أيضًا أول هبوط على الإطلاق على الجانب البعيد من القمر، وجلبت عينات من صخور القمر. لكن الهند، من جانبها، فشلت خلال محاولتها الهبوط على القمر في عام 2019 ؛ وستحاول مرة أخرى في وقت لاحق من هذا العام.

التحديات المبكرة

إن إيصال مهمة إلى القمر الذي يبعد نحو 384000 كيلومتر من الأرض، يمثل تحديًا أكبر بكثير من رفع القمر الصناعي إلى مدار أرضي منخفض ويمكن أن تحدث الإخفاقات في وقت مبكر، حتى بالنسبة للمهام التي لا تسعى للهبوط. حدث هذا مع مهمة Lunar Flashlight التابعة لناسا، وهي مركبة فضائية صغيرة أُطلقت في ديسمبر وكان من المفترض أن ترسم خريطة لجليد القمر. تعطل نظام الدفع فيها بعد وقت قصير من الإطلاق، ما منعها من الوصول إلى المدار الذي يمكنها خلاله أداء مهمتها المطلوبة.

حتى لو وصلت مركبة الهبوط إلى جوار القمر، فما يزال يتعين عليها البحث عن طريقها إلى السطح مع غياب الأقمار الصناعية التي تحدد المواقع، وتقريبًا عدم وجود غلاف جوي يساعد في إبطائها. فيتعين على برنامجها التعامل ذاتيًا وبسرعة مع أي تحديات مفاجئة فور دخولها في الكيلومترات الأخيرة الحاسمة، مثل احتمال أن تصبح مستشعراتها مشوشة بسبب الكميات الكبيرة من الغبار التي تثيرها أعمدة العادم من السطح.

قد يكون إخفاقا الهبوط في عام 2019 ناتجين عن مشكلات في البرامج وأجهزة الاستشعار خلال هذه اللحظات الأخيرة. وتشير المؤشرات المبكرة إلى أن فشل ispace قد يكون ناتجًا عن نفاد الوقود الدافع لمركبة الهبوط مباشرة قبل ملامستها السطح.

الاندفاع التجاري نحو القمر

يرفع تحطم ispace مستوى التحديات للبعثات التجارية الأخرى التي من المقرر لها أن تهبط على القمر، بما في ذلك ما يصل إلى ثلاث بعثات بحلول نهاية العام ممولة جزئيًا من وكالة ناسا.

تعد مركبات الهبوط هذه جزءًا من برنامج خدمات الحمولة القمرية التجارية (CLPS)، إذ تهدف الشركات الخاصة إلى بناء مركبات هبوط، ونقل حمولات من ناسا وعملاء آخرين إلى سطح القمر.

كان من المتوقع أن تقلع إحدى مركبات الهبوط هذه، التي بنتها شركة Astrobotic في بيتسبرغ بولاية بنسلفانيا، في أوائل مايو 2023، لكن التأخير في إعداد صاروخها يعني أن الإطلاق قد يُؤجل عدة أشهر على الأقل. قد يعني ذلك أن مركبة الهبوط على سطح القمر من Intuitive Machines، في هيوستن تكساس ستُطلق أولًا، ربما في وقت مبكر من يونيو.

ستنظر هذه الشركات في تجارب الآخرين وهم يحاولون تحقيق أول هبوط خاص ناجح على سطح القمر.

قال آلان كامبل، المهندس الذي يعمل في مشاريع CLPS في شركة Draper في كامبريدج، ماساتشوستس، في مؤتمر قمري هذا الأسبوع قبل فشل ispace: «ارتفاع المد يرفع جميع القوارب. إذا تمكنا من التعلم مما يحدث لمهام ناسا التجارية أو CLPS وتطبيق ذلك، فهذا بالضبط ما يجب علينا فعله».

ليست ناسا! طلاب جامعة يجهزون لإرسال مركبة لاستكشاف القمر

ترجمة: ساره الحمصي

تدقيق: جعفر الجزيري

المصدر