كم من الوقت سيستغرق الوصول إلى الكوكب الأحمر؟

10 أكتوبر , 2015

شاركها

مصدر المقال

المصدر

الرابط المختصر لهذا المقال

http://nok6a.net/?p=18020

إذا كنت تريد زيارة الكوكب الأحمر، فكم من الوقت سيستغرق الأمر؟ يمكن القول بأن الجواب يعتمد على عدد من الأمور، بدءاً من موقع الكوكب الأحمر بالنسبة للأرض إلى التكنولوجيا التي من شأنها أن تأخذنا إلى هناك، دعونا نتفحص هنا بعضاً من أهم تلك النقاط.

كم يبعد عنا كوكب المريخ؟

لتحديد الوقت الذي يمكن أن يستغرقه الوصول إلى المريخ، يجب علينا أولاً أن نعرف المسافة بين الكوكبين.

يحتل المريخ الترتيب الرابع بين الكواكب من حيث بعده عن الشمس، وهو ثاني أقرب كوكب إلى الأرض (حيث أن كوكب الزهرة يعتبر الأقرب إلينا)، لكن المسافة بين الكوكبين تتغير بشكل مستمر أثناء سفرهما حول الشمس.

من الناحية النظرية، فإن أقرب مسافة يمكن للأرض والمريخ أن يقتربا فيها من بعضهما تكون عندما يتوضع المريخ في أقرب نقطة له من الشمس (الحضيض) وتكون الأرض في أبعد نقطة لها عن الشمس (الأوج)، ففي هذه النقطة يكون البعد بين الكوكبين 33,900,000 ميلاً فقط (54,600,000 كيلومتر)، ولكن هذا لم يحدث أبداً في التاريخ المسجل حتى الآن، حيث أن أقرب نقطة تم تسجيلها لاقتراب الكوكبين من بعضهما كانت في عام 2003 عندما كانا على بعد 34,800,000 ميلاً فقط (56 مليون كم) عن بعضهما.

يكون الكوكبان في أبعد نقطة لهما عن بعضهما عندما يكون كل منهما في أبعد نقطة له عن الشمس، وفي طرفين متعاكسين لبعضهما عن النجم، وفي هذه المرحلة، يمكن أن يصل البعد بينهما إلى 250 مليون ميل (401 مليون كلم) ، وتجدر الإشارة إلى أن متوسط المسافة بين الكوكبين هو 140 مليون ميل (225 مليون كلم).

سرعة الضوء

يسافر الضوء بسرعة تصل إلى حوالي 186,282 ميل في الثانية (299،792 كم في الثانية الواحدة)، لذلك، فإن الوقت الذي يستغرقه وصول الضوء الذي يسطع من سطح المريخ إلى الأرض أو بالعكس، يحسب وفق الآتي:

عند أقرب نقطة للكوكبين: 182 ثانية، أو ما يزيد قليلاً عن 3 دقائق

عند أبعد نقطة لهما: 1،342 ثانية، أو ما يزيد قليلاً عن 22 دقيقة

في المتوسط: 751 ثانية، أو ما يزيد قليلاً عن 12.5 دقيقة

أسرع مركبة فضائية حتى الآن

أسرع مركبة فضائية أُطلقت من الأرض كانت المركبة التي أطلقتها وكالة ناسا في مهمة (New Horizons)، المتوجهة إلى بلوتو، ففي كانون الثاني من عام 2006، غادر المسبار الأرض بسرعة تصل إلى 36,000 ميلاً في الساعة (58,000 كيلومتر في الساعة)، لذلك فإن الوقت الذي سيستغرقه مثل هذا المسبار للوصول الى المريخ سيكون كما يلي:

في أقرب نقطة: 942 ساعة (39 يوماً)

في أبعد نقطة: 6944 ساعة (289 يوماً)

في المتوسط: 3888 ساعة (162 يوماً)

أين تصبح الأمور أكثر تعقيداً

إن المشكلة مع الحسابات السابقة هو أن الباحثين قاموا بقياس المسافة بين الكوكبين على شكل خط مستقيم، ولكن المسافة التي قاموا بحسابها للسفر من خلال أبعد مسافة بين الأرض والمريخ قد تتضمن المرور مباشرة من خلال أشعة الشمس، بينما لا بد من تحريك المركبة الفضائية في المدار الذي يقع حول نجم النظام الشمسي.

رغم أن هذه المشكلة لا تظهر عند السفر بين الكوكبين وهما في أقرب نقطة لهما، أي عندما يكون كلاهما على الجانب ذاته من الشمس، ولكن تظهر هنا مشكلة أخرى، حيث تفترض الأرقام أيضاً أن كلا الكوكبين سيبقيان على مسافة ثابتة من بعضهما منذ لحظة إطلاق المسبار من الأرض إلى حين وصوله إلى الكوكب، أي أن المريخ سيبقى على مسافة واحدة من الأرض على مدى الـ 39 يوم التي سيستغرقها المسبار للسفر إليه.

ولكن الواقع هو أن جميع الكواكب تبقى ضمن حركة مستمرة في مدارها حول الشمس، لذلك يتوجب على المهندسين حساب المدارات المثالية لإرسال المركبة الفضائية من الأرض إلى المريخ، فهذه الأعداد لا تؤثر فقط على معرفة المسافة الصحيحة ولكن تؤثر أيضاً على كفاءة استخدام الوقود، حيث أن الأمر مشابه لرمي النبال على هدف متحرك، ففي هذه الحالة يجب حساب المكان الذي يكون فيه الكوكب عند وصول المركبة الفضائية، وليس مكانه عندما تنطلق المركبة من الأرض، كما يجب أن نضع في عين الاعتبار موضوع تباطؤ السفينة الفضائية أيضاً عند دخولها إلى المدار حول الكوكب الجديد.

في المجمل، فإن الوقت الذي ستستغرقه الرحلة للوصول إلى المريخ يعتمد على مكان كلا الكوكبين في المدار عند انطلاق هذه المهمة، كما أنه يعتمد أيضاً على التطورات التكنولوجية التي ستطرأ على أنظمة الدفع.

أخيراً إليكم لائحة الأوقات التي استغرقتها عدد من البعثات عبر التاريخ للوصول إلى الكوكب الأحمر:

مركبة (Mariner 4): أول مركبة فضائية تنطلق إلى المريخ (انطلقت في عام 1964): استغرقت 228 يوماً.

مركبة (Mariner 6): (انطلقت في عام 1969 التحليق): استغرقت 155 يوماً.

مركبة (Mariner 7): (انطلقت في عام 1969 التحليق): استغرقت 128 يوماً.

مركبة (Mariner 9): أول مركبة فضائية تحلق في المدار حول المريخ (انطلقت في عام 1971): استغرقت 168 يوماً.

مركبة (Viking 1): أول مركبة للولايات المتحدة تهبط على سطح المريخ (انطلقت في عام 1975): استغرقت 304 أيام.

مسبار (Viking 2 Orbiter/Lander): (انطلق في عام 1975): استغرق 333 يوماً.

مركبة (Mars Global Surveyor): (انطلقت في عام 1996): استغرقت 308 أيام.

بعثة (Mars Pathfinder): (انطلقت في عام 1996): استغرقت 212 يوماً.

مركبة (Mars Odyssey): (انطلقت في عام 2001): استغرقت 200 يوم.

بعثة (Mars Express) المدارية: (انطلقت في عام 2003): استغرقت 201 يوم.

مركبة (Mars Reconnaissance ) المدارية: (انطلقت في عام 2005): استغرقت 210 أيام.

مسبار (Mars Science Laboratory) أو (Curiosity): (انطلق في عام 2011): استغرق 254 يوماً.