چرا سفر ماهواره ناسا به ماه طولانی شد؟

ماهواره مکعبی کوچک ۵۵ پوندی(۲۵ کیلوگرمی) "کپستون"(CAPSTONE) ناسا روز گذشته(۲۸ ژوئن) از پایگاهی در نیوزیلند بر فراز یک موشک بزرگ به نام "الکترون" متعلق به شرکت راکت‌لب به آسمان پرواز کرد. به رغم نزدیکی ماه و زمین، این تاسواره تا روز ۱۳ نوامبر(۲۲ آبان) به قمر زمین نمی‌رسد. اما چرا سفر به نزدیک‌ترین همسایه زمین تا این حد به طول می‌انجامد؟

کد خبر: ۱۲۹۰۳۶۰

تاریخ: ۰۹ تير ۱۴۰۱ - ۱۱:۲۳

به گزارش خبرگزاری دانا و به نقل از اسپیس،  ماه تنها ۲۳۸ هزار و ۹۰۰ مایل(۳۸۴ هزار و ۵۰۰ کیلومتر) از زمین فاصله دارد که در مقیاس منظومه شمسی بسیار فاصله کمی است. ماموریت‌های سرنشین‌دار آپولو ناسا این سفر را تنها در سه روز انجام دادند. پس چرا کپستون بیش از چهار ماه در راه خواهد بود؟

همه چیز به موشک حامل آن برمی‌گردد. فضاپیمای آپولو بر فراز موشک عظیم ناسا یعنی Saturn V به فضا پرتاب شد، که قدرتمندترین موشکی است که تا به حال به فضا پرواز کرده است. البته باید خاطرنشان کرد که موشک بزرگ سامانه پرتاب فضایی ناسا(SLS) و موشک استارشیپ(Starship) شرکت اسپیس‌ایکس(SpaceX) به زودی می‌توانند جای آن را بگیرند. در مقابل، کپستون با اندازه‌ای مشابه یک مایکروویو، بر روی موشک الکترون ۵۹ فوتی(۱۸ متری) به فضا پرتاب شد که برای ارسال ماهواره‌های کوچک به مدار زمین طراحی شده است.

بنابراین، تیم کپستون باید خلاقیت به خرج می‌دادند و مسیری بسیار مقرون به صرفه‌تر را برای سفر به نزدیکترین همسایه زمین انتخاب می‌کردند. این مسیر که با عنوان "مسیر انتقال به ماه بالستیک"(BLT) شناخته می‌شود، کاملاً مداری و زمان‌بر است.

نمایندگان شرکت Advanced Space در کلرادو که ماموریت کپستون را تحت قراردادی با ناسا انجام می‌دهند نوشتند: مسیرهای بالستیک انتقال به ماه نوعی مسیر انتقالی هستند که نیاز به انرژی کمی دارند و در آن‌ها، فضاپیما به فاصله یک تا دو میلیون کیلومتری از زمین پرتاب می‌شود و سپس با شعاع حضیض بزرگ‌تر و مدار زمین مرکزی متفاوت به سمت زمین باز می‌گردد.

آنها افزودند: هنگامی که این مسیر با هندسه مناسب طراحی می‌شود، می‌توان حضیض را مطابق با مدار ماه انتخاب کرد و فضاپیما را به مجاورت ماه رساند.

به گفته‌ی نمایندگان شرکت راکت‌لب، این مسیر، کپستون را به فاصله ۱.۳ میلیون کیلومتری از سیاره ما خواهد برد و پس از آن این مکعب به سمت منظومه زمین-ماه کشیده می‌شود. در نهایت این ماهواره در تاریخ ۱۳ نوامبر(۲۲ آبان) به مدار مورد نظر خود در اطراف ماه می‌رسد.

با این حال، موارد زیادی برای بررسی در طول مسیر وجود دارد. کپستون هنوز در مدار زمین قرار دارد و به بخش بالایی موشک الکترون موسوم به "ماهواره فوتون"(Photon satellite) متصل است. فوتون طی پنج روز آینده موتورهای خود را برای بالاتر رفتن در مدار روشن می‌کند و کپستون را از سیاره ما دورتر می‌کند. در روز ششم پس از پرتاب، فوتون برای بار آخر پیشران‌های خود را روشن می‌کند و سرعت خود را به ۳۹۵۰۰ کیلومتر در ساعت افزایش می‌دهد این میزان به قدری سریع است که کپستون را در مسیر سفر به ماه قرار دهد.

به گفته‌ی نمایندگان شرکت راکت‌لب، "فوتون" ۲۰ دقیقه پس از آخرین باری که موتورها روشن می‌شوند، کپستون را در مسیر مورد نظر مستقر خواهد کرد. سپس این تاسواره راه خود را به صورت آرام و پیوسته به سمت ماه طی می‌کند و در این مسیر چندین بار موتورهای خود را روشن خواهد کرد.

این ماهواره به سمت مداری خاص به نام Near-Rectilinear Halo Orbit به اختصار NRHO می‌رود.

این مدارِ پیچیده طی یک بازه زمانی هفت روزه برخی مواقع ماهواره را به ماه نزدیک و برخی مواقع از آن دور می‌کند. این مدار که برای قرار دادن پایگاه فضایی دروازه‌ ماه در نظر گرفته شده است، مداری پایدار است که با نیروی کمی حفظ می‌شود با این حال پیش از این هرگز مورد استفاده قرار نگرفته است و بنابراین این تاسواره برای آزمایش آن به ماه فرستاده شد.

ایستگاه فضایی دروازه ماه که قرار است در سال ۲۰۲۴ به فضا پرتاب شود محلی برای اسکان فضانوردانی خواهد بود که روزی پا بر ماه خواهند گذاشت. ظرفیت این ایستگاه فضایی چهار نفر است و شرکای ناسا از جمله کانادا، اروپا و ژاپن در آن کار خواهند کرد.

انتهای پیام