الخميس 28 مارس 2024

سطح المكتب v4.2.1

Root Nationمقالاتالتقنياتلماذا لا تستطيع مهمة فضائية الطيران في أي لحظة: ما هي نافذة الإطلاق؟

لماذا لا تستطيع مهمة فضائية الطيران في أي لحظة: ما هي نافذة الإطلاق؟

-

لماذا لا يمكن إطلاق سفينة الفضاء في أي وقت؟ ما هي منصة الإطلاق؟ سوف تتعلم عن كل هذا من مقالتنا.

مهمة Artemis I

وغالباً ما تتم مقارنة أهمية مهمة أرتميس 8 للبشرية برحلة أبولو 1968 عام XNUMX، عندما تمكن الإنسان من الوصول إلى مدار القمر لأول مرة في التاريخ. ولكن في ذلك الوقت، كان من المفترض أن تكون الرحلة الناجحة إلى القمر، أولا وقبل كل شيء، انتصارا في المواجهة السياسية والتكنولوجية بين الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفياتي، وكان العلم في الخلفية. وبطبيعة الحال، حقق برنامج "أبولو" نجاحا كبيرا، لأن الشخص الذي غادر الأرض على متن الطائرة الأولى قبل بضعة عقود فقط، تغلب على جاذبية الأرض ووجد نفسه في مدار جرم سماوي آخر.

لم يكن هناك حديث تقريبًا عن المكون الاقتصادي في ذلك الوقت. ولكن بعد ستة عقود ، فإن الفوائد الاقتصادية لاستكشاف موارد القمر هي التي تدفع الإنسان إلى "العودة" إلى القمر. إذا كان السبب الوحيد لمثل هذه المهمات هو وضع علم بلدهم على سطح القمر ، والذي ، بالطبع ، يمكن للناس في البداية أن يدركوه على هذا النحو ، أتساءل عما إذا كان سيتم استخدام هذه الموارد الضخمة الآن. بعد كل شيء ، هناك مشاكل أكثر خطورة على الأرض الآن. لكن سباق الفضاء مستمر ، والمزايا هنا ستكون مهمة للغاية ، بما في ذلك الاقتصادية.

قم بتشغيل Windows

أي أن إلغاء إطلاق مهمة Artemis I في 29 أغسطس يؤدي إلى خسائر اقتصادية ومالية. يبدو أنهم لم يتم إطلاقه في التاسع والعشرين ، ثم كان بإمكانهم إطلاقه في 29 أو 30 أغسطس ، لكنهم أجلوه حتى 31 سبتمبر. أنا متأكد من أن الكثير منكم لا يفهم سبب اختيار هذا التاريخ بالذات. إنهم يتحدثون عن بعض نوافذ البداية ، وعن الظروف المواتية للإطلاق. دعونا نفهم ذلك.

اقرأ أيضا: بعثات الفضاء المأهولة: لماذا لا تزال العودة إلى الأرض مشكلة؟

متطلبات صارمة فيما يتعلق بتاريخ بدء المهمة

إن نافذة الإطلاق المعنية هي شرط تفرضه الطبيعة والقيود التكنولوجية ، وهو شرط يجب أن يؤخذ في الاعتبار أثناء إطلاق كل جسم فضائي. بالنسبة للطائرات ، تكون نافذة المغادرة اختيارية في الغالب ، ولكن نظرًا لحركة المرور الجوية الكثيفة ، فإنها تقلع أيضًا في وقت معين ، أي وفقًا للجدول الزمني. إذا لم يكن هناك مثل هذا التقييد ، يمكن للطائرة أن تقلع وتهبط وقتما تشاء. لكن الرحلات الجوية في المجال الجوي يجب أن تكون منظمة. ينطبق هذا فقط على المجال الجوي للأرض ، حيث تم إنشاء ممرات جوية مشروطة للطيران المدني منذ عقود.

قم بتشغيل Windows

يمكن لصاروخ يحمل مركبة فضائية أن يفعل ذلك أيضًا من الناحية النظرية ، لكن الإمداد المحدود بالوقود يمنع ذلك. نفس الشيء الذي من خلاله نعم من الصعب العودة إلى الأرض. في الوقت الحالي ، لا يمكننا الطيران في مسار محسوب بعناية إلا إذا تمكنا من مطابقة مواقع الكواكب أو القمر مع الأرض. يتطلب أي انحراف احتياطيات وقود زائدة ، لكن في الفضاء لا يمكن جمعها مثل المكافآت في لعبة أركيد.

هذا هو السبب في أن الرحلات إلى المريخ حتى الآن لا تتم إلا على فترات مدتها سنتان ، عندما يكون موقعها في نهاية مسار المسبار أو أي جهاز آخر مناسبًا لأداء المهام. في حالة المهمات التي تتجاوز حدود النظام الشمسي ، يمكن أن تكون مسارات الطيران أكثر تعقيدًا ، لأنه يجب أيضًا مراعاة تأثير جاذبية الكواكب الأخرى على مسار الرحلة المخطط لها. على سبيل المثال ، أثناء رحلة Voyager إلى حدود النظام الشمسي ، تم أخذ التسارع الناتج عن جاذبية كوكب الزهرة في الاعتبار ، وتأثرت سفينة New Horizons بالمثل بجاذبية كوكب المشتري. لأن الوقود لا يزال موردًا نادرًا في الفضاء ، وتقنيات المحرك القائمة على احتراقه لا تزال بدائية للغاية. نعم ، سيذكر شخص ما الألواح الفضائية التي تساعد المجسات في استخدام الرياح الكونية لدفع نفسها ، لكن المجسات ، وليس المركبة الفضائية ، هي التي تحتاج إلى وقود للذهاب إلى المدار والعودة إلى الأرض. وأنت بحاجة إلى الكثير منه.

- الإعلانات -

مثير للاهتمام أيضًا:

ما هي منصات الإطلاق لبدء التشغيل؟

تخيل أنك في وسط ملعب لألعاب القوى وتريد مقابلة أحد الرياضيين الذين يركضون على جهاز المشي. يمكننا محاولة اللحاق به ، لكن لهذا علينا أن نجري أسرع منه ، وسننفق الكثير من الطاقة. من المعقول أكثر حساب الوقت الذي سيكون فيه العداء في الوضع الأكثر فائدة ، بحيث يمكن اعتراضه والذهاب في اللحظة المناسبة لمقابلته. يجب أن تكون الحسابات دقيقة حتى لا نصل مبكرًا أو متأخرًا. الوقت الأمثل لبدء الحركة هو نافذة البداية.

قم بتشغيل Windows

الأمر نفسه ينطبق على البعثات الفضائية. نافذة الإطلاق هي ببساطة الفترة التي يمكن خلالها للمركبة الفضائية أن تصل إلى نقطة محددة في الفضاء في وقت محدد. في الوقت نفسه ، تؤخذ في الاعتبار قدرات قدرة الصاروخ ومسار الجسم الفضائي الذي يجب أن يلتقي به الجهاز. لذلك ، تختلف النوافذ باختلاف المهام. على سبيل المثال ، بالنسبة لمهمة إلى المريخ ، تفتح نافذة الإطلاق كل 780 يومًا. ولكن لإطلاق "فوييجر 2" ، الذي يتمثل هدفه في كواكب مثل كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون ، فقد استخدموا نافذة من الفرص التي تظهر مرة واحدة فقط كل 175 عامًا. من ناحية أخرى ، لدينا مثال على مهمة Rosetta ، والتي كانت تهدف في الأصل إلى دراسة المذنب 46P / Wirtanen ، لكن هذه الفرصة ضاعت بسبب تأخير الإطلاق ، لذلك تم اختيار هدف جديد للمهمة ، المذنب 67P / Churyumova -جيراسيمنكو.

باختصار ، نافذة الإطلاق هي الفترة الزمنية ، المحسوبة من حسابات ميكانيكا المدار ، والتي يمكن خلالها لمركبة فضائية أن تقلع وتصل بنجاح إلى وجهتها النهائية. بالطبع ، مع مراعاة مسار الرحلة المخطط وكتلة الوقود المطلوب. لذلك ، تتطلب النافذة الأولية موقعًا مناسبًا للأجرام السماوية ، والتي تؤثر جاذبيتها بشكل كبير على حركة السيارة.

مثير للاهتمام أيضًا:

أربعة عوامل تؤثر على نافذة بدء التشغيل

هناك أربعة عوامل تؤثر على اختيار نافذة الإطلاق لإطلاق أي مهمة فضائية ، بما في ذلك Artemis I. وهي مرتبطة ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض لدرجة أن الاختلاف في أحد العوامل يبطل تأثير العوامل الأخرى على الفور.

المدارات والميول

على سبيل المثال ، يحتاج Discovery إلى تسليم شحنة مهمة إلى محطة الفضاء الدولية. أولاً ، يجب على العلماء النظر في مسارين مختلفين: مسار المكوك نفسه ومحطة الفضاء الدولية. يتعين على العلماء التأكد من أن المدارين سيلتقيان بالتأكيد ، لأن الغرض من هذه المهمة هو توصيل الإمدادات اللازمة إلى المحطة الفضائية. للقيام بذلك ، يحسبون مستوى مدار المحطة ، وهي ورقة تخيلية تخترق الأرض وتحمل المحطة الفضائية على حافتها.

عندما تتحرك الأرض والمحطة الفضائية ، يتحرك المستوى التقليدي الذي يربط بينهما أيضًا. يجب أن يجد العلماء الوقت الذي تتقاطع فيه حافة الأرض مع منصة الإطلاق الخاصة بمركز كينيدي للفضاء في فلوريدا ، والتي من المفترض أن تنطلق منها السفينة. لا يمكن أن يفوتهم أكثر من درجة واحدة. تدور الأرض بدرجة واحدة في خمس دقائق ، لذلك يجب أن يتم الإطلاق في غضون تلك الدقائق الخمس بالضبط.

قم بتشغيل Windows

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يتم الإطلاق عندما تتجه المحطة الفضائية من الجنوب إلى الشمال. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن المكوك يجب أن يتخطى المحطة بنجاح وفي نفس الوقت يتخلص من خزان الوقود الخارجي المكون من 15 طابقًا فوق المحيط ، حيث لا يشكل تهديدًا للبشر. يقع المحيط في الشمال الشرقي ، لذا يجب أن ينتظر إطلاق ديسكفري حتى تتحرك المحطة الفضائية إلى الشمال. هذا يترك مكوك الفضاء مع نافذة إطلاق واحدة مدتها خمس دقائق في اليوم.

بالنسبة لمهمة Artemis I ، فهي أكثر إثارة للاهتمام هنا. ناسا تريد وضع Orion في مدار رجعي بعيد حول القمر. هذا مدار مستقر للغاية مع نقطتي لاغرانج. في الوقت نفسه ، يتحرك الجهاز حول الأرض في الاتجاه المعاكس للقمر. حتى الآن ، تم استخدام هذا المدار بواسطة جهاز واحد فقط - الصيني Chang'e 5. لدخول هذا المدار ، من الضروري بدء تشغيل المحركات التي ستوصل الجهاز إلى القمر في الوقت المناسب. تسمى هذه المناورة TLI (الحقن عبر القمر) ، ودقة تنفيذها مهمة للغاية. هذا عنصر واحد يجب مراعاته عند حساب نافذة التشغيل.

اقرأ أيضا:

"السبق" يحرك النافذة

أيضا ، لا ينبغي لأحد أن ينسى ظاهرة الاستباقية. ترى الحركة الاستباقية في كل مرة يبدأ فيها الطفل في إدارة الجزء العلوي من الرقصة. أولاً ، يصنع محور دورانه دائرة في الهواء في الاتجاه المعاكس للدوران ، ويميل القمة أولاً في اتجاه واحد ، ثم في الاتجاه الآخر.

تؤدي الأرض نسخة بطيئة الحركة من هذه الرقصة أثناء دورانها حول الشمس ، والأقمار الصناعية التي من صنع الإنسان تفعل نفس الشيء أثناء دورانها حول الأرض.

- الإعلانات -

هناك معادلة تسمح لعلماء ناسا بحساب مدى اهتزاز القمر الصناعي. أضف عدد الدورات التي يقوم بها القمر الصناعي يوميًا ، وحجم المدار وانحرافه ، والميل ، وستحصل على التذبذبات. بالنسبة لمحطة الفضاء الدولية ، تعطي هذه الأرقام قيمة تقارب 5 درجات في اليوم ، أي ما يعادل حوالي 20 دقيقة من دوران الأرض اليومي.

ينطبق هذا أيضًا على القمر والكواكب الأخرى في النظام الشمسي. تتطلب هذه التقلبات حسابًا دقيقًا ، وإلا فإن أي تعديل يتطلب استهلاكًا مفرطًا للوقود وفقدان المسار المطلوب.

أحوال الطقس عند الإطلاق

سمعنا بين الحين والآخر أن إطلاق الصاروخ أُلغي بسبب الظروف الجوية غير المواتية. نعم ، الطبيعة لا تنتظرنا ، فهناك دائمًا بعض الظواهر الجوية على سطح الأرض ، مثل العواصف ، والعواصف الرعدية ، والعواصف الرملية ، والعواصف الثلجية ، إلخ.

يتلاعب خبراء الأرصاد الجوية بوكالة الفضاء مثل المحترفين الذين يتتبعون الغطاء السحابي واتجاه الرياح وسرعتها ، بالإضافة إلى العواصف والأحداث السلبية الأخرى في ستة مواقع مختلفة على مدار 13 يومًا. يوافقون على الإقلاع فقط إذا لم يكن من المحتمل أن يقع الصاروخ في عاصفة أو عاصفة رملية ، على سبيل المثال.

قم بتشغيل Windows

ظروف الإضاءة

يجب أن تسمح نافذة الإطلاق بإضاءة جيدة لجميع الكاميرات حتى يتمكن فريق التحكم في الرحلة من معرفة مدى جودة عمل جميع أنظمة وإعدادات السفينة ، مما يساعد على ضمان سلامة طاقم المهمة الفضائية.

على سبيل المثال ، وفقًا لقواعد وكالة ناسا ، لا يمكن أن يظل Orion في الظل لأكثر من 90 دقيقة في المرة الواحدة. لأنه يحتاج لأشعة الشمس للألواح وللحفاظ على درجة الحرارة المثلى للجهاز.

قم بتشغيل Windows

بالإضافة إلى ذلك ، هناك عوامل أخرى مرتبطة بعملية الهبوط ، والتي يجب خلالها على Orion دخول الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ، ثم تركها للحظة ، ومرة ​​أخرى ، أخيرًا ، تغرق بالفعل في الغلاف الجوي. ومع ذلك ، لهذا ، يجب أن يصل الجهاز إلى المسار المناسب بالنسبة إلى الأرض في الوقت المناسب. الجانب الأخير الذي يجب مراعاته هو وقت الهبوط. من المقرر أن تهبط Orion في المحيط خلال النهار لتسهيل العثور على الكبسولة واستعادتها على فرق الانتظار.

مثير للاهتمام أيضًا:

لا يتم الإطلاق من منصة إطلاق ثابتة. الهدف أيضًا في حركة مستمرة

لنتحدث بمزيد من التفصيل عن بعض التفاصيل التي يجب مراعاتها لإطلاق مهمة Artemis I ، والتي قد يتم إطلاقها في وقت مبكر الليلة.

القمر قريب من الأرض ومن المحتمل ألا تكون هناك مشاكل كبيرة هنا. حسنًا ، لسوء الحظ ، هناك ، من بين أمور أخرى ، حركة كوكبنا والقمر. لا يدور قمرنا الصناعي حول محوره بسرعة حوالي 0,5 كم / ثانية عند خط الاستواء فحسب ، بل يدور أيضًا حول الشمس في مدار دائري تقريبًا بسرعة 30 كم / ثانية. يجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن سرعة حركة الأرض تضاف إلى سرعة بدء السيارة الخاصة.

قم بتشغيل Windows

بالإضافة إلى ذلك ، فإن موقع الشمس والقمر بالنسبة إلى مدار الأرض يتغير باستمرار ، وهذا يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا. وبالتالي ، مع نفس استهلاك الطاقة / الوقود ، قد يؤدي الإطلاق من الأرض إلى القمر إلى نتيجة مختلفة اعتمادًا على توقيت ذلك الإطلاق.

قم بتشغيل Windows

من الناحية النظرية ، يمكننا بناء مثل هذه المركبة الفضائية التي ستكون قوية بما يكفي للطيران إلى القمر كل يوم. وربما سيكون الأمر كذلك في المستقبل. ومع ذلك ، في الوقت الحالي ، يتطلب نجاح مهمة Artemis I اختيارًا دقيقًا لوقت الإطلاق من الأرض ، مما سيسمح لـ Orion بالانتقال إلى القمر ثم الدخول في المدار المخطط حول قمرنا الصناعي. حتى إذا كان الإطلاق في الموعد المحدد ، يمكن أن يؤدي التأخير لعدة أيام إلى تغييرات كبيرة في مدة المهمة.

حاليًا ، اعتمادًا على وقت الإطلاق ، يمكن أن تستمر مهمة Artemis I ما بين 26 إلى 28 يومًا أو 38 إلى 42 يومًا. نتوقع أن تكون هذه المهمة أطول حيث يكمل Orion 1,5 دورة حول القمر في مداره الرجعي البعيد. إذا تم النظر في الخيار الأقصر ، وسيتم الخروج إلى المدار القمري في وقت مختلف ، فإن Orion سيحدث ثورة واحدة فقط حول القمر قبل بدء عودته إلى الأرض.

اقرأ أيضا: تلسكوب جيمس ويب الفضائي: 10 أهداف يجب مراقبتها

تواريخ إطلاق Artemis I المستقبلية ممكنة

ستكون نافذة الإطلاق الحالية لصاروخ SLS وحمولته ، التي تفي بمعايير المهمة ، في الفترة من 2 إلى 6 سبتمبر. من المعروف بالفعل أن ناسا اختارت أقرب موعد لإطلاق مهمة Artemis I - 3 سبتمبر 2022 بين الساعة 21:17 والساعة 23:17 بتوقيت كييف. كل يوم تالٍ له أيضًا وقت معين عندما تكون البداية ممكنة. إذا فشلت في الإقلاع خلال هذا الوقت ، فستظهر نوافذ التشغيل التالية:

  • من 20 سبتمبر إلى 28 سبتمبر
  • من 30 سبتمبر إلى 4 أكتوبر
  • من 17 إلى 23 أكتوبر
  • 27 أكتوبر
  • من 29 إلى 31 أكتوبر
  • وهلم جرا…

لا يسعنا سوى الانتظار ونأمل أن يتم الإطلاق الناجح لمهمة Artemis I التاريخية قريبًا.

اقرأ أيضا:

ومع ذلك ، لا تنس أن هناك حربًا تدور في أوكرانيا. إذا كنت ترغب في مساعدة أوكرانيا في محاربة المحتلين الروس ، فإن أفضل طريقة للقيام بذلك هي التبرع للقوات المسلحة لأوكرانيا من خلال الحفاظ على الحياة او من خلال الصفحة الرسمية NBU.

Yuri Svitlyk
Yuri Svitlyk
ابن جبال الكاربات، عبقري الرياضيات غير المعترف به، "المحامي"Microsoft، الإيثار العملي، اليسار واليمين
المزيد من المؤلف
- الإعلانات -
اشتراك
يخطر حول
ضيف

2 التعليقات
أحدث منها
الاكبر سنا الاكثر شهرة
المراجعات المضمنة
عرض كل التعليقات
أولكسندر
أولكسندر
منذ سنة 1

“أبولو 8 عام 1960”.. أول شخص زار الفضاء كان في 12 أبريل 1961.
لا أرى فائدة من مواصلة القراءة.

مقالات أخرى
اشترك للحصول على التحديثات

احدث التعليقات

شائع الآن
2
0
نحن نحب أفكارك، يرجى التعليق.x