قبل أن تطأ الأقدام القمر: ناسا تختبر طريق الهبوط في مدار الأرض

ببساطة

تغيّر ناسا ترتيب رحلاتها المقبلة إلى القمر: ففي 2027 ستختبر مركبة أوريون التحامها بمركبتي هبوط في الفضاء، ثم تستهدف إنزال رواد على القمر في 2028. الهدف هو اكتشاف المشكلات قبل الرحلة الأصعب، مع تجهيز صواريخ ومركبات وبدلات متعددة الخيارات لجعل العودة إلى القمر أكثر استعداداً.

لم يعد الطريق إلى سطح القمر في برنامج أرتميس مجرد موعد لإطلاق صاروخ ثم انتظار هبوط رواد الفضاء. فالتصور الذي عرضته ناسا في إحاطة يوم 23 أكتوبر يجعل الرحلة المأهولة المقررة لعام 2027 محطة اختبار واسعة في مدار الأرض، تسبق محاولة الهبوط التي تستهدفها الوكالة لعام 2028. والفكرة الأساسية هي أن تُجرَّب أجزاء الرحلة وتُفحص طريقة عملها معاً قبل أن تصبح سلامة الطاقم مرتبطة بنجاحها بعيداً عن الأرض.

هذا التعديل يأتي ضمن توجه أوسع أعلنت الوكالة بعض أولوياته في وقت سابق من العام عبر مبادرة «إشعال». ويركز المسار الجديد على خفض المخاطر التقنية، وتسريع الاستعداد للرحلات، والاستفادة من خبرات ناسا وشركات الفضاء الخاصة. لكنه لا يعني أن الطريق بات خالياً من التحديات؛ فمركبات الهبوط، والتزود بالوقود في المدار، ومواعيد تجهيز الصواريخ، كلها عناصر يجب أن تتكامل في سلسلة واحدة.

رحلة 2027: بروفة مأهولة بعيداً عن سطح القمر

ستحمل مهمة أرتميس 3 أربعة رواد فضاء على متن أوريون، التي ستُطلق فوق صاروخ نظام الإطلاق الفضائي، المعروف اختصاراً باسم SLS. وبدلاً من التوجه في هذه الرحلة إلى هبوط على القمر، سيكون محور المهمة إجراء تجارب التلاقي والالتحام مع مركبتي هبوط تجريبيتين تطورهما شركتا بلو أوريجن وسبيس إكس. ومن المخطط أن تستمر الرحلة 14 يوماً.

التلاقي يعني توجيه مركبتين إلى الاقتراب من بعضهما في المدار، بينما يتيح الالتحام وصلهما بصورة تسمح بانتقال الطاقم أو تنفيذ عمليات بينهما. وقد تبدو هذه المناورات أقرب إلى خطوات تشغيلية اعتيادية، لكنها أساسية في رحلة تتطلب أن تلتقي أوريون بمركبة أخرى في الفضاء، ثم يعتمد الرواد على نظام الهبوط للوصول إلى سطح القمر والعودة منه.

الاختبار سيجري على مرحلتين ضمن المهمة نفسها. أولاً، ستطلق بلو أوريجن نسخة اختبارية من مركبتها «بلو مون» إلى مدار الأرض. بعد ذلك، تنطلق أوريون وعلى متنها الرواد الأربعة، لتقترب من مركبة بلو مون وتنفذ مناورة الالتحام معها. وبعد انتهاء هذه الخطوة تنفصل أوريون عنها، ثم تنتقل إلى اختبار مماثل مع مركبة الهبوط القمرية «ستارشيب» من سبيس إكس، بعد إطلاق نسخة تجريبية منها إلى المدار.

جمع الاختبارين في رحلة مأهولة واحدة يمنح ناسا فرصة لمعاينة طريقتين مختلفتين للتعامل مع مركبات الهبوط، بدلاً من الاكتفاء بتجربة كل نظام بمعزل عن الآخر. كما يتيح للطاقم التدرب على الاقتراب والاتصال بمركبتين لهما تصميمان مختلفان، قبل أن تعتمد مهمة لاحقة على أحدهما في عملية الهبوط. ووفق الخطة، ستُستخدم الخبرة المتراكمة من هذه المناورات لتقليل الغموض التشغيلي قبل محاولة الوصول إلى السطح في 2028.

من المدار إلى القمر: خياران للهبوط

تخطط ناسا لمهمة أرتميس 4 بوصفها الرحلة التي تستهدف إيصال رواد فضاء إلى سطح القمر في 2028. وسيبدأ المسار بإطلاق الطاقم في أوريون بواسطة صاروخ SLS من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا. أما الانتقال من أوريون إلى سطح القمر فسيعتمد على مركبة هبوط تطورها إحدى الشركتين: سبيس إكس أو بلو أوريجن.

تعمل سبيس إكس على استخدام ستارشيب، وتقوم خطتها على أن تتزود المركبة بوقود إضافي وهي في مدار حول الأرض. وبعد إتمام عملية التزود، تلتقي ستارشيب بأوريون وتواصل معها الطريق باتجاه القمر. ويمثل نقل الوقود إلى المركبة في المدار جزءاً مركزياً من هذا الأسلوب، لأن الخطة تعتمد على إضافة الوقود بعد مغادرة منصة الإطلاق، كي تتهيأ المركبة للمرحلة اللاحقة من الرحلة.

أما بلو أوريجن فتطوّر مركبة «بلو مون مارك 2»، وتتضمن خطتها استخدام مراحل دفع إضافية في مدار الأرض لإرسال مركبة الهبوط في اتجاه القمر. وبعد وصولها، تلتقي أوريون في مدار قمري منخفض نسبياً، ثم تتولى نقل الرواد إلى السطح. وهكذا لا تتنافس الشركتان على هدف مختلف، بل تسعيان إلى إنجاز المهمة نفسها عبر تصاميم وترتيبات تشغيلية مغايرة.

وجود نظامين محتملين يمنح ناسا مجالاً أوسع للمناورة خلال التطوير والاختبارات. فاستمرار العمل على الخيارين يعني أن الوكالة لا تربط خطة الهبوط كلها بمركبة واحدة، كما يتيح مقارنة الجاهزية والتعامل مع التحديات التي تظهر في كل تصميم. لكن ذلك لا يلغي ضرورة إثبات أن المركبة المختارة تستطيع العمل بأمان مع أوريون وتنفيذ ما تتطلبه الرحلة المأهولة.

تغييرات في الصاروخ لتقليل الاعتماد على خيار واحد

لا تقتصر المرونة التي تبحث عنها ناسا على مركبات الهبوط. فالوكالة تدرس أيضاً احتمالين للمرحلة العليا التي ستُستخدم مع صاروخ SLS في أرتميس 4. والمرحلة العليا هي الجزء الذي يواصل توفير الدفع بعد انتهاء عمل المراحل السابقة، لمساعدة المركبة على التوجه إلى وجهتها.

الخيار الأول هو مرحلة الدفع المبردة المؤقتة المستخدمة بالفعل مع SLS. أما الثاني فهو نسخة ممتدة من مرحلة «سينتور 5» التي تطورها شركة يونايتد لونش ألاينس، وتستوعب كمية إضافية من الوقود. وتقول الخطة إن دراسة البديلين تتيح للوكالة الاحتفاظ بخياراتها وعدم حصر الاستعدادات في حل تقني منفرد.

لا يعني النظر في خيارين أن كليهما سيُستخدم في الرحلة؛ بل يوفر ذلك مجالاً للتعامل مع مشكلات هندسية محتملة من دون جعل الجدول كله رهينة مسار واحد. وفي مهمة تتكون من مراحل مترابطة، قد يؤثر اختيار المرحلة العليا في الطريقة التي تُرسل بها المركبة إلى وجهتها، لذا فإن الحفاظ على بدائل يمكن أن يمنح التخطيط قدراً أكبر من المرونة.

تسريع التجهيز وتقوية الخبرة داخل ناسا

تقول ناسا إن العتاد اللازم لأرتميس 3 لا يزال وفق الجدول المقرر، وإن تحسين إجراءات تجهيز المركبات والصواريخ خفّض زمن المعالجة بنحو 50 في المئة. ويهم هذا التحسن لأن الاستعداد للإطلاق لا يتوقف على بناء المركبة وحده؛ فهناك أعمال فحص وتجميع وإعداد يجب إتمامها قبل أن تصبح المعدات جاهزة للمهمة.

وأشارت الوكالة أيضاً إلى إنجاز هندسي يتعلق بأحد مكونات خط وقود حيوي للصاروخ. فبدلاً من انتظار مورد خارجي، أعاد مهندسو ناسا تصميم القطعة وصنعوها واختبروها بأنفسهم خلال خمسة أشهر. وقد بلغت كلفة هذا العمل نحو عُشر التقدير السابق الذي قدمه مورد خارجي، بحسب ما أعلنته الوكالة.

هذا المثال يرتبط بمحاولة أوسع لإعادة بناء الخبرات الفنية داخل ناسا، وتعزيز قدرة فرقها على التعامل مع مكونات الصواريخ وعملياتها. وأوضح جيريمي بارسونز، مدير برنامج أرتميس في الوكالة، أن الاستثمار في هذه القدرات يهدف إلى تطوير مراكز تميز في المجالات التقنية بدلاً من استمرار الاعتماد على الاستعانة الخارجية في كل مهمة من هذا النوع.

أما مدير ناسا جاريد آيزاكمان، فربط التغييرات بتركيز الوكالة على إنجاز أهداف الرحلات بسرعة مع الحفاظ على السلامة والقدرة على تحمل الكلفة. ومن منظور البرنامج، لا يكفي أن تصل المعدات في النهاية إلى منصة الإطلاق؛ فخفض الوقت والكلفة في العمل التحضيري قد يساعد على جعل سلسلة المهمات أكثر قابلية للاستمرار، شرط ألا يأتي ذلك على حساب الاختبارات المطلوبة.

بدلة أخف للرحلات الأولى إلى السطح

تتغير الاستعدادات أيضاً على مستوى ما سيرتديه رواد الفضاء عند النزول إلى القمر. تعمل ناسا مع شركة أكسيوم سبيس على تصميم بدلة ثانية أخف، أُطلق عليها اسم «بدلة الخروج». وهي مخصصة للنزهات الأولى على السطح، ويُقدّر وزنها بنحو نصف وزن البدلة الأساسية الأكبر التي تطورها أكسيوم.

الفكرة ليست استبدال البدلة الأكثر قدرة، بل توفير تصميم أخف للمهام الأولى التي تتطلب الخروج إلى السطح. وقد يسهل ذلك التحضير للرحلات المبكرة ويساعد الرواد على بدء الاستكشاف في وقت أقصر. وفي المقابل، ستظل البدلة الأساسية ضمن خطط ناسا للمهام المقبلة التي تتطلب البقاء خارج المركبة لفترات أطول أو القيام بأنشطة سطحية أشد تطلباً.

ويعكس وجود بدلتين أن تجهيز رحلة القمر لا يقتصر على الصاروخ والمركبة. فالطاقم يحتاج إلى معدات تناسب طبيعة كل مرحلة من العمل، من السفر والالتحام إلى التحرك على السطح. لذلك يرتبط اختيار البدلة بما ستتطلبه المهمة، ولا يُفهم التصميم الأخف على أنه حل شامل لكل الرحلات أو الأنشطة المستقبلية.

من زيارة قصيرة إلى وجود بشري متواصل

تضع ناسا البرنامج ضمن مسعى يتجاوز إعادة إرسال رواد إلى القمر في زيارة منفردة. ومع تقدم أرتميس، تريد الوكالة تنفيذ رحلات أكثر تعقيداً قرب القطب الجنوبي للقمر، وهي منطقة تشكل محوراً مهماً للاستكشاف المقبل. والغاية هي توسيع نطاق الأماكن التي يستطيع البشر فحصها مباشرة، مع اكتساب خبرة تشغيلية من المهمات المتتابعة.

كل رحلة تضيف طبقة من المعرفة العملية: كيف تعمل المركبات معاً، وما الذي يتطلبه دعم الطاقم، وكيف يمكن تنفيذ مهمات سطحية أكثر تعقيداً. ولهذا تُعد اختبارات 2027، وفق الخطة، تمهيداً لاختبار الأنظمة قبل محاولة الهبوط في 2028، لا غاية منفصلة عن بقية البرنامج. ويظل نجاح هذا المسار مرتبطاً بإنجاز مراحل التطوير والاختبار والتجهيز في مواعيدها.

وترى ناسا أن المهمات القمرية قد تفتح المجال لاكتشافات علمية ومنافع اقتصادية، فضلاً عن تطوير تقنيات تساعد على الاستكشاف الأبعد. وفي نهاية هذا المسار، تضع الوكالة إرسال رواد إلى المريخ هدفاً تاريخياً تالياً، مع اعتبار الخبرة المتراكمة قرب القمر قاعدة للاستعداد لرحلات أصعب. لكن ذلك هدف مستقبلي، فيما تتمثل الخطوة القريبة في إثبات قدرة الأنظمة على تنفيذ الرحلة القمرية بأمان.

الخاتمة

تعيد ناسا ترتيب طريق أرتميس بحيث تسبق محاولة الهبوط في 2028 مهمة مأهولة للاختبار في مدار الأرض عام 2027. وخلال رحلة تستمر 14 يوماً، سيتمرن أربعة رواد على الالتحام بمركبتي بلو أوريجن وسبيس إكس، فيما تواصل الوكالة إعداد أوريون وصاروخ SLS وخيارات المراحل العليا والبدلات. وبالتوازي، تشير ناسا إلى خفض زمن التجهيز بنحو 50 في المئة، وإلى تصنيع مكوّن لخط الوقود خلال خمسة أشهر بكلفة تقارب عُشر التقدير الخارجي. والرهان الأكبر هو تحويل هذه التحسينات والاختبارات إلى رحلات متعاقبة تدعم وجوداً بشرياً أطول على القمر، وتوفر خبرة لمهمات أبعد.