لماذا أصبح الهبوط على القمر اليوم أكثر صعوبة مما كان عليه قبل 50 عامًا؟ فضاء

لقد كانت انطلاقة لا تشوبها شائبة. في الساعات الأولى من صباح يوم الاثنين، انطلق صاروخ فولكان سنتور في الظلام فوق كيب كانافيرال، وتخلص من معززاته الصاروخية الصلبة، وأطلق المركبة الفضائية بيريجرين في المسار المثالي لمهمتها التاريخية إلى القمر.

دفع النجاح إلى “Yee-haw!” من توري برونو، الرئيس التنفيذي لشركة United Launch Alliance، التي صنعت الصاروخ: كانت هذه الرحلة الأولى لفولكان، على أية حال. ولكن لم يمض وقت طويل قبل أن يتغير المزاج. وجدت شركة أستروبوتيك، الشركة التي تقف وراء بيريجرين، أن المركبة الفضائية كانت تتسرب من الوقود الدافع. وبدون وقود كاف، سرعان ما انخفضت فرص الهبوط بهدوء على القمر إلى الصفر.

لقد مر أكثر من نصف قرن منذ أن هبطت ناسا رواد فضاء على سطح القمر وأعادتهم جميعًا إلى منازلهم بأمان. ألا ينبغي أن يكون الهبوط على سطح القمر اليوم أمرًا تافهًا ومباشرًا على الأقل؟ ألم يصبح علم الصواريخ في منتصف القرن العشرين المعرفة الأساسية للقرن الحادي والعشرين؟

Peregrine ليس هو الفشل الأخير الوحيد. وبينما قامت الصين والهند بوضع مركبات هبوط آلية على سطح القمر، هبطت المركبة الروسية لونا 25 في العام الماضي، بعد ما يقرب من 60 عامًا من قيام المركبة الفضائية لونا 9 التابعة للاتحاد السوفييتي بأول هبوط لطيف. تتمتع مركبات الهبوط التي بنتها شركات خاصة بسجل فشل بنسبة 100٪ على القمر: تحطمت مركبة الهبوط الإسرائيلية بيريشيت في عام 2019، في حين تحطمت مركبة الهبوط اليابانية التي بنتها شركة آي سبيس العام الماضي. Peregrine يجعلها ثلاث خسائر من أصل ثلاث.

يقول جان وورنر، المدير العام السابق لوكالة الفضاء الأوروبية (Esa)، إن أحد التحديات الأساسية هو الوزن. “أنت دائمًا على وشك الفشل لأنه عليك أن تكون خفيفًا وإلا فلن تطير المركبة الفضائية. لا يمكن أن يكون لديك هامش أمان كبير”.

أضف إلى ذلك أن كل مركبة فضائية تقريبًا هي نموذج أولي. وبصرف النظر عن الحالات النادرة، مثل أقمار الاتصالات غاليليو، فإن المركبات الفضائية هي آلات مخصصة. لا يتم إنتاجها بكميات كبيرة بنفس الأنظمة والتصميمات المجربة والمختبرة. وبمجرد نشرهم في الفضاء، يصبحون بمفردهم. يقول فورنر: “إذا واجهت مشكلة في سيارتك، فيمكنك إصلاحها، ولكن في الفضاء لا توجد فرصة لذلك”. “الفضاء هو بعد مختلف.”

القمر نفسه يعرض مشاكله الخاصة. هناك جاذبية تعادل سدس قوة الجاذبية الموجودة على الأرض، ولكن لا يوجد غلاف جوي. وعلى عكس المريخ، حيث يمكن للمركبات الفضائية أن تطير إلى وجهتها وتتوقف بالمظلات، فإن الهبوط على سطح القمر يعتمد كليًا على المحركات. إذا كان لديك محرك واحد، كما تميل المجسات الصغيرة، فيجب أن يكون قابلاً للتوجيه، لأنه لا توجد طريقة أخرى للتحكم في الهبوط.

ولتعقيد الأمور، يجب أن يحتوي المحرك على دواسة الوقود، مما يسمح بالدفع لأعلى ولأسفل. يقول نيكو ديتمان، قائد مجموعة استكشاف القمر التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية: “عادة ما تقوم بإشعالها، وهي توفر قوة دفع ثابتة”. “إن تغيير الاتجاه أثناء العمليات يضيف الكثير من التعقيد.”

ومع ذلك، مع أول هبوط على سطح القمر في الستينيات، قد يكون من الصعب فهم سبب بقاء القمر وجهة صعبة للغاية.

توفر سجلات مهمة القمر فكرة: بعد فترة وجيزة من برنامج أبولو، لم تعد مركبات الهبوط على سطح القمر تحظى بالقبول. عندما هبطت المركبة الفضائية الصينية “تشانغ آه 3” في عام 2013، سجلت أول هبوط سلس على سطح القمر منذ هبوط المركبة السوفيتية “لونا 24” في عام 1976.

يقول ديتمان: “كانت هناك عقود لم يكن الناس يطورون فيها مركبات الهبوط”. “التكنولوجيا ليست شائعة إلى الحد الذي يمكنك التعلم منه بسهولة من الآخرين.”

الاختبار إذن أمر بالغ الأهمية. ولكن في حين يمكن تثبيت الصواريخ وتشغيلها، فإن الخيارات محدودة أكثر بالنسبة للمركبات الفضائية. يمكن للاختبارات التحقق مما إذا كانت الطاقة والدفع والملاحة والاتصالات والأدوات تعمل أم لا، كما يتم اهتزاز المركبات الفضائية للتأكد من قدرتها على تحمل الاهتزازات الشديدة عند الإطلاق، ولكن لا توجد طريقة جيدة لمحاكاة الهبوط على سطح القمر. يقول ديتمان: “إن تأهيل مركبة الهبوط على سطح القمر والتحقق من صحتها أصعب بكثير من العديد من الأنظمة الفضائية الأخرى”.

خلال سباق الفضاء، كان لدى وكالة ناسا مبلغ مذهل قدره 4% من الناتج المحلي الإجمالي للولايات المتحدة لتنفقه. وما زالت تسجل الفشل تلو الفشل قبل أن تصل إلى القمر. ولديها الآن 70 عامًا من المعرفة المؤسسية والثقافة الموجهة نحو تصميم وبناء واختبار المركبات الفضائية. ومع ذلك، وبموجب مخططها الجديد لخدمات الحمولة القمرية التجارية (CLPS)، تتطلع الوكالة إلى خفض التكاليف وتحفيز صناعة الفضاء الأمريكية من خلال الدفع لشركات خاصة، مثل شركة Astrobotic وشركة Intuitive Machines ومقرها هيوستن، لتوصيل أدواتها إلى القمر.

تمثل المقايضة خطرًا أكبر للفشل، لذا ينبغي توقع المزيد من المهام المفقودة. “هذه الشركات كلها جديدة نسبيا. يقول جوشوا راسيرا، الباحث المشارك في جامعة إمبريال كوليدج لندن: «إنهم يقومون بهذه المهام مقابل مبلغ من المال». ويضيف أن هذه الاستراتيجية يجب أن تؤتي ثمارها، لأن الشركات تتعلم من إخفاقاتها. ويقول: “لا يزال الأمر أرخص مقارنة بالعدد الإجمالي للمهام، حتى لو تحطمت المهام القليلة الأولى”.