محطة فضاء دولية صغيرة تدور حول القمر
محطة فضاء دولية صغيرة تدور حول القمر
في نهاية يناير 2016 ، نشرت وكالة الأنباء الروسية ريا نوفوستي معلومات غير متوقعة. وقالت إن وكالات الفضاء الأمريكية والروسية والأوروبية تتفاوض بشأن أشكال تعاونها المستقبلي بعد الانتهاء من برنامج محطة الفضاء الدولية (ISS) ، والذي من المتوقع أن يتم في حوالي عام 2028.
اتضح أنه تم التوصل إلى اتفاق مبدئي سريعًا على أنه بعد إنشاء محطة كبيرة في مدار حول الأرض ، سيكون المشروع المشترك التالي هو محطة أصغر حجمًا بكثير ، ولكنها ستتحرك أكثر من ألف مرة - حول القمر.
عواقب ARM و كوكبة
بالطبع ، نشأت المفاهيم الأكثر تنوعًا للقواعد القمرية - السطحية والمدارية المنخفضة والمدار العالي - في العقود الأخيرة تقريبًا مرة واحدة كل عامين. كانت متنوعة في الحجم - من الصغيرة ، مما يسمح لطاقم مكون من شخصين أو ثلاثة أشخاص بالبقاء لعدة أشهر ، مما يتطلب نقل كل ما هو ضروري للحياة من الأرض ، إلى المجمعات الضخمة ، والمدن المكتفية ذاتيًا تقريبًا التي يبلغ عدد سكانها عدة آلاف. سكان. كان لديهم شيء واحد مشترك - نقص الأموال.
قبل عقد من الزمن ، ولحظة وجيزة ، بدا أن الخطة الأمريكية للعودة إلى القمر ، والمعروفة باسم كونستليشن ، لديها بعض الفرص ، لكنها أيضًا وقعت ضحية لنقص الموارد وعدم الرغبة السياسية. في عام 2013 ، اقترحت ناسا مشروعًا يسمى ARM (Asteroid Redirect Mission) ، والذي أعيدت تسميته لاحقًا ARU (Asteroid Retrieval and، Utilization) ، وهو برنامج طموح لتقديمه إلى كوكبنا واستكشاف صخرة من سطح أحد الكويكبات. كانت المهمة متعددة المراحل.
في المرحلة الأولى ، كان لا بد من إرسالها إلى أحد كواكب مجموعة الأجسام القريبة من الأرض (الأجسام القريبة من الأرض) ، أي بالقرب من الأرض ، كان من المقرر أن تقلع مركبة ARRM (Asteroid Retrieval Robotic Mission) المزودة بنظام دفع أيوني متقدم من الأرض في ديسمبر 2021 وتهبط على سطح جسم غير محدد في أقل من عامين. بمساعدة المراسي الخاصة ، كان من المفترض ربط صخرة يبلغ قطرها حوالي 4 أمتار (ستصل كتلتها إلى 20 طنًا) ، ثم لفها بغطاء محكم. ستقلع باتجاه الأرض ولكنها لن تهبط على الأرض لسببين مهمين. أولاً ، لا توجد سفينة كبيرة كهذه قادرة على حمل مثل هذا الجسم الثقيل ، وثانيًا ، لم أرغب في ملامسة الغلاف الجوي للأرض.
في هذه الحالة ، تم إنشاء مشروع لجلب المصيد إلى مدار رجعي معين (DRO ، Distant Retrograde Orbit) في عام 2025. إنه مستقر للغاية ، ولن يسمح له بالسقوط بسرعة كبيرة على القمر. سيتم اختبار الشحنة بطريقتين - عن طريق المجسات الأوتوماتيكية والأشخاص الذين جلبتهم سفن أوريون ، البقية الوحيدة من برنامج كونستليشن. وهل يمكن تطبيق AGC ، الذي تم إلغاؤه في أبريل 2017 ، في القاعدة القمرية؟ مكونان رئيسيان - مادة واحدة ، أي المحرك الأيوني ، والآخر غير ملموس ، مدار GCI.
أي مدار ، أي صواريخ؟
واجه صانعو القرار سؤالًا رئيسيًا: في أي مدار يجب أن تتبع المحطة ، التي يطلق عليها DSG (بوابة الفضاء العميق). إذا ذهب البشر إلى سطح القمر في المستقبل ، فسيكون من الواضح اختيار مدار منخفض ، حوالي مائة كيلومتر ، ولكن إذا كانت المحطة أيضًا محطة توقف في طريق اهتزاز الأرض والقمر نظام النقاط أو الكويكبات ، يجب وضعها في مدار إهليلجي للغاية ، مما سيعطي الكثير من ربح الطاقة.
ونتيجة لذلك تم اختيار الخيار الثاني الذي دعمه عدد كبير من الأهداف التي يمكن تحقيقها بهذه الطريقة. ومع ذلك ، لم يكن هذا مدار DRO كلاسيكيًا ، ولكن NRHO (بالقرب من مدار هالو مستطيل) - مدار مفتوح وشبه مستقر يمر بالقرب من نقاط مختلفة من توازن الجاذبية للأرض والقمر. كان من الممكن أن يكون اختيار مركبة الإطلاق مسألة رئيسية أخرى ، لولا حقيقة أنها لم تكن موجودة في ذلك الوقت. في هذه الحالة ، كان الرهان على SLS (نظام الإطلاق الفضائي) ، وهو صاروخ فائق تم إنشاؤه تحت إشراف وكالة ناسا لاستكشاف أعماق النظام الشمسي ، واضحًا ، حيث كان تاريخ بدء التشغيل لأبسط إصدار له هو الأقرب - ثم تم تثبيته في نهاية عام 2018.
بالطبع ، كان هناك صاروخان آخران في الاحتياط - Falcon Heavy من SpaceX و New Glenn-3S من Blue Origin ، لكن كان لهما عيبان - قدرة أقل على التحمل وحقيقة أنهما كانا موجودان أيضًا في ذلك الوقت على الورق فقط (حاليًا Falcon ثقيلًا بعد أول ظهور ناجح ، من المقرر إطلاق صاروخ New Glenn في عام 2021). حتى هذه الصواريخ الكبيرة ، القادرة على إيصال 65 طنًا من الحمولة إلى مدار أرضي منخفض ، ستكون قادرة على إيصال كتلة 10 أطنان فقط إلى منطقة القمر. أصبح هذا الحد الأقصى لكتلة العناصر الفردية ، حيث كان على DSG بطبيعة الحال أن أن يكون هيكلًا معياريًا. في الإصدار الأصلي ، كان من المفترض أن تكون عبارة عن خمس وحدات - محرك وإمداد طاقة ، واثنتان سكنيتان ، وبوابة ولوجستية ، والتي ستكون بمثابة مختبر بعد التفريغ.
نظرًا لأن المشاركين الآخرين في محطة الفضاء الدولية أبدوا أيضًا اهتمامًا كبيرًا بـ DRG ، أي اليابان وكندا ، أصبح من الواضح أن المناور سيتم توفيره من قبل كندا ، المتخصصة في الروبوتات الفضائية ، وقدمت اليابان موطنًا مغلقًا الحلقة. بالإضافة إلى ذلك ، قالت روسيا إنه بعد تشغيل المركبة الفضائية المأهولة التابعة للاتحاد ، يمكن إرسال بعضها إلى المحطة الجديدة. وعدت وكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الكندية وجاكسا بمفهوم مركبة هبوط صغيرة غير مأهولة قادرة على النقل من سطح سيلفر جلوب من عدة عشرات إلى عشرات الكيلوجرامات من العينات. كانت الخطط طويلة الأجل هي إضافة موطن آخر أكبر في نهاية XNUMXs ، وبعد ذلك بقليل ، مرحلة الدفع التي يمكن أن توجه المجمع على مسار يؤدي إلى أهداف أخرى.
