هذا هو السبب وراء كون مسارات إطلاق الصواريخ منحنية مثل الموز

مع وجود عمليات إطلاق مدارية رفيعة المستوى مثل مهمة Artemis II في أذهان الجميع وفي الأخبار، فمن الصعب عدم إلقاء نظرة على الأقل على إحدى عمليات الإطلاق اللامعة هذه. قد يلاحظ المشاهدون الفضوليون شيئًا غير متوقع حول كيفية إجراء عمليات الإطلاق هذه، ومن الطبيعي أن يكون لدى من لاحظوا ذلك بعض الأسئلة. على وجه التحديد، في كل عملية إطلاق صاروخ تقريبًا تشاهدها، سترى في النهاية انحناءً غريبًا في المسار، حيث يبدأ الصاروخ في الطيران جانبيًا.

إنها ليست قطعًا مكافئة تمامًا (هل تذكر تلك الموجودة في المدرسة؟) وبصراحة تبدو أشبه بـ… موزة. يُعرف هذا الشكل الغريب باسم منحنى الزمن القصير، وهو المسار الأكثر كفاءة في استهلاك الوقود إلى المدار، مما يسمح للصواريخ بتحميل كمية أقل من الوقود وتحقيق نسبة أفضل من الحمولة إلى الوقود.

إذا كان الهدف من إطلاق الصاروخ هو ببساطة وضع الصاروخ في الفضاء وتركه يسقط مرة أخرى، فإن إطلاق الصاروخ على مسار خطي يمثل استراتيجية جيدة تمامًا. في الواقع، عندما ترى أخبارًا عن ذهاب المليارديرات إلى الفضاء (وإلقاء النفايات الفضائية في المدار)، فإنهم عادةً ما يتبعون مسار طيران مشابهًا، حيث يصعدون ويعودون إلى الأسفل مرة أخرى، ويختبرون بضع دقائق من انعدام الوزن ولكنهم لا يصلون إلى المدار أبدًا. وهذا ما يسمى مهمة شبه مدارية.

ومع ذلك، إذا كنت تطلق أقمارًا صناعية في مدار متزامن مع الأرض أو ترسل رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية، فأنت بحاجة إلى تحقيق مدار مستقر، والذي لا يتعلق بالبقاء ساكنًا في حالة انعدام الجاذبية، بل يتعلق أكثر بكثير بالسقوط الدائم في الزاوية الصحيحة ومطابقة جاذبية الأرض. لتحقيق مدار مستقر، يحتاج الصاروخ إلى التحرك بعيدًا عن الأرض بنفس المعدل الذي تسحبه به الجاذبية الأرضية مرة أخرى.

عندما ترى صاروخًا يبدأ في الانحناء بشكل ملحوظ، فإنه ينفذ ما يعرف بدوران الجاذبية. يساعد دوران الجاذبية الصاروخ بشكل فعال على اكتساب التسارع دون استخدام الوقود عن طريق السقوط مرة أخرى نحو الأرض بزاوية تمنعه ​​من الاصطدام بالأرض. يساعد التسارع الناتج عن الجاذبية، جنبًا إلى جنب مع التسارع الذي يوفره الوقود الدافع للصاروخ، على الوصول إلى سرعة الإفلات واختراق الغلاف الجوي والدخول في مدار مستقر. إنها أشياء معقدة، لكن الفضاء دائمًا معقد. حتى إنجاب الأطفال في الفضاء سيكون أمرًا صعبًا يومًا ما.

تتجه معظم عمليات الإطلاق المدارية نحو الشرق للاستفادة من سرعة دوران الأرض والحصول على دفعة بسيطة. تدور الأرض دائمًا حول محورها من الغرب إلى الشرق بمعدل حوالي 1037 ميلًا في الساعة عند خط الاستواء. إن التحول في اتجاه آخر ينطوي على التغلب على هذا الجمود واستهلاك المزيد من الوقود، ولكن التحول الناجم عن الجاذبية نحو الشرق يسمح للصاروخ بالحفاظ على سرعة دورانه.

لم يتم الإطلاق الناجح لمهمة Artemis II التابعة لناسا من مركز كينيدي للفضاء في كيب كانافيرال، فلوريدا، فقط بسبب التاريخ أو الراحة. تنطلق ناسا من كيب كانافيرال لأنها إحدى أقرب النقاط إلى خط الاستواء في البلاد. مواقع الإطلاق الرئيسية الأخرى حول العالم، مثل Starbase في تكساس ومركز Xichang لإطلاق الأقمار الصناعية في الصين، هي أيضًا أقرب إلى خط الاستواء، حيث تكون سرعة دوران الأرض هي الأعلى. للحصول على أكبر قدر ممكن من السرعة التي تصل إلى 1000 ميل في الساعة، يجب أن يتم الإطلاق بالقرب من خط الاستواء قدر الإمكان.