ناسا تؤجل مهمتي القمر أرتميس القادمتين لمعالجة الدرع الحراري وقضايا أخرى

أقل من سنة بعد الإعلان عن تأخيرات كبيرة لمهمتي أرتميس القمريتين التاليتين، قال مديرو ناسا يوم الخميس إن مواعيد الرحلات المتوقعة تتراجع مرة أخرى، مع توقع أول رحلة مأهولة حول القمر في الإطار الزمني أبريل 2026، وأول هبوط على سطح القمر في منتصف عام 2027.

قال مدير ناسا، بيل نيلسون، إن التأخيرات ضرورية لمراجعة مسار عودة كبسولة طاقم أوريون لتقليل الضغط ومنع هذا النوع من الضرر غير المتوقع للدرع الحراري الذي شوهد بعد رحلة تجريبية غير مأهولة في عام 2021 – ولإكمال اختبار مكثف للتحكم البيئي للكبسولة و أنظمة دعم الحياة.

وقال نيلسون: “بناءً على البيانات، قررنا بالإجماع المضي قدمًا في كبسولة Artemis 2/Orion الحالية والدرع الحراري بمسار دخول معدل … لتقليل الحرارة العائدة إلى الغلاف الجوي للأرض”.

“بالإضافة إلى ذلك، نحن بحاجة إلى استكمال تحديثاتنا لضوابط أوريون البيئية وأنظمة دعم الحياة التي تم تحديدها في وقت سابق من هذا العام.”

ستستخدم الدروع الحرارية المستقبلية لمهمة الهبوط على سطح القمر Artemis 3 والرحلات اللاحقة نفس المواد بشكل أساسي ولكن مع تعديلات لتحسين أدائها أثناء إعادة الدخول.

وفي غضون ذلك، قال نيلسون: “نحن نخطط لإطلاق Artemis 2 في أبريل من عام 26 وسنبذل كل ما في وسعنا، مع شركائنا التجاريين، لإطلاقه في وقت مبكر”.

ويهدف برنامج أرتميس إلى إرسال رواد فضاء إلى القمر المنطقة القطبية الجنوبية حيث قد تسمح الرواسب الجليدية للطاقم في يوم من الأيام باستخراج الأكسجين والهيدروجين لإنتاج الهواء والماء ووقود الصواريخ الذي لن يكون من الضروري حمله من الأرض بتكلفة كبيرة.

بعد إطلاق أرتميس 2، قال نيلسون إن وكالة ناسا ستقوم “بإجراء (أي) تعديلات ضرورية، ونحن نخطط لإطلاق أرتميس 3، وهو أول هبوط على سطح القمر منذ أكثر من نصف قرن. وبافتراض أن مركبة الهبوط سبيس إكس جاهزة، نحن نخطط لإطلاق Artemis 3 في منتصف عام 2027، وسيكون ذلك قبل وقت طويل من نية الحكومة الصينية المعلنة (لإرسال رواد فضاء إلى القمر في) عام 2030… نحن بحاجة إلى تحقيق ذلك. رحلة تجريبية لـ Artemis 2 لضمان نجاح عودتنا إلى القمر.”

أطلقت وكالة ناسا أول رحلة تجريبية لبرنامج أرتميس، أرتميس 1، في نوفمبر 2022، باستخدام صاروخ نظام الإطلاق الفضائي الجديد التابع للوكالة، أو SLS، لإرسال كبسولة أوريون غير مأهولة من صنع شركة لوكهيد مارتن في رحلة دائرية حول القمر والعودة.

وكانت ناسا قد خططت لإطلاق مهمة أرتميس 2 في نهاية هذا العام لحمل طاقم مكون من ثلاثة رجال وامرأة واحدة حول القمر لاختبار شامل لدعم الحياة والدفع والأنظمة الأخرى للمركبة الفضائية.

لكن بعد رحلة أرتميس 1اكتشف المهندسون أن الدرع الحراري الذي يبلغ عرضه 16 قدمًا لكبسولة أوريون قد تعرض لأضرار غير متوقعة أثناء عودتها بسرعة عالية من القمر باستخدام تقنية تسمى “تخطي الدخول”.

في تخطي الدخول، تنخفض الكبسولة في الغلاف الجوي، وتتباطأ وترتفع مرة أخرى قبل أن تعود إلى الغلاف الجوي للهبوط النهائي. الفكرة مشابهة لكيفية تخطي صخرة مسطحة عبر بركة ثابتة. يوفر تخطي الإدخالات عددًا من الفوائد، بما في ذلك نطاق أوسع من أهداف البداية.

تم تصميم الدرع الحراري Orion بحيث يتضاءل أو يحترق أثناء إعادة الدخول عندما تدخل المركبة الفضائية الغلاف الجوي للأرض بسرعة تزيد عن 25000 ميل في الساعة. لكن المادة المتفحمة تهدف إلى البقاء في مكانها، مما يوفر طبقة عازلة. أثناء إعادة دخول Artemis 1، انفصلت كمية أكبر من المواد المتفحمة عن الدرع الحراري عما توقعته نماذج الكمبيوتر.

في حين أن “التحرير” غير المتوقع لم يكن له أي تأثير على المركبة الفضائية – قالت وكالة ناسا أن رواد الفضاء لم يكونوا ليلاحظوا ذلك لو كان هناك أي شيء على متن المركبة – إلا أن المهندسين أرادوا التأكد من فهمهم للسبب الأساسي حتى يتمكنوا من تحديث نماذج الكمبيوتر للتنبؤ بدقة بتأثيرات إعادة الدخول. عبر مسارات متعددة.

بعد مئات الاختبارات والتحليل الهندسي الشامل، توصلت وكالة ناسا “منذ ذلك الحين إلى أنه بينما كانت الكبسولة تغوص داخل وخارج الغلاف الجوي كجزء من هذا الدخول المخطط له، تراكمت الحرارة داخل الطبقة الخارجية للدرع الحراري”، كما قال بام ميلروي، وهو أحد الباحثين في مجال الفضاء. قائد المكوك السابق والآن نائب مدير وكالة ناسا.

وقالت إن تراكم الحرارة أدى إلى “تشكل الغازات واحتجازها داخل الدرع الحراري”. “وتسبب هذا في تراكم الضغط الداخلي وأدى إلى تشقق وتساقط الطبقة الخارجية بشكل غير متساو.”

في حين أنه سيتم استخدام نفس النوع من الدرع الحراري في مهمة Artemis 2 في أبريل 2026، فإن الطاقم سيستخدم مسار إعادة دخول معدل لتقليل نوع الحرارة التي ألحقت الضرر بالدرع الحراري Artemis 1.

أما بالنسبة لرحلة الهبوط على سطح القمر Artemis 3، فإن تاريخ الإطلاق المستهدف الجديد في منتصف عام 2027 يفترض مركبة الهبوط القمرية التابعة لشركة SpaceX، وهي نسخة مختلفة من المرحلة العليا التي يستخدمها طاقم الشركة. صاروخ Super Heavy-Starship الجديدأكملت رحلات تجريبية متعددة في مدار الأرض، إلى جانب هبوط واحد على الأقل بدون طيار على سطح القمر.

يوم الاربعاء الرئيس المنتخب دونالد ترامب أعلن أنه كان يختار الملياردير جاريد إسحاقمان، أحد رواد الفضاء المخضرمين الذين تربطهم علاقات قوية بمؤسس SpaceX Elon Musk، ليكون بمثابة المدير التالي لناسا.

خلال المؤتمر الصحفي يوم الخميس، سُئل نيلسون عما إذا كان يشعر بالقلق من أن الإدارة القادمة قد تجري تغييرات كبيرة على برنامج Artemis نظرًا لتطوير SpaceX لصاروخ Super Heavy-Starship الجديد.

قال نيلسون: “أولاً وقبل كل شيء، هناك مركبة فضائية واحدة مخصصة للبشر تطير وقد طارت بالفعل إلى ما وراء القمر، وهي SLS (نظام الإطلاق الفضائي) جنبًا إلى جنب مع أوريون”. “ثانيا، هذه شراكة. إنها شراكة تجارية. إنها شراكة دولية.

“أعتقد أن ما سيحدث بمرور الوقت هو أنه سيكون أمامنا عدد من السنوات حيث سيكون لدينا شركاء يسافرون مع وكالة ناسا، وبعد ذلك مهما كانت التقنيات التي سيتم تطويرها لاحقًا، فسوف تملي ما سيحدث كن النظام الذي يطير.”

واختتم بالقول: “لا أرى القلق الذي يثيره سؤالك، على الرغم من أنه سؤال مشروع، أنك ستتولى فجأة Starship السيطرة على كل شيء”.