رحلة للفضاء رحة إلى القمر

لاشك أن القمر سيكون أول هدف يقصده الإنسان في سلسلة متر أي 1... من المسافة التي تفصل بين الزهرة و الأرض حينما تكون الزهرة في أقرب نقطة لها من الأرض. وتعتبر هذه المسافة قصيرة إلى حد كبير، حتى ولو كانت بالنسبة للمسافات الأرضية. إذا إن هناك الكثير من ركاب السكك الحديدية. و البحارة الذين قطعوا نفس المسافة. وهناك كثير من الطيارين الذين قطعوا بطائراتهم مسافات تعادل هذا البعد مرتين.

لقد أثبتت التجارب العديدة أن الإنسان لكي يرتقى ارتفاعا قدره ۱۵۰۰ مترا، فإنه يحتاج إلى جهد يساوى الجهد الذي يبذله في يوم كامل. وحسب هذا التقدير فإن الإنسان يحتاج إلى 680 عاماکی يصل إلى القمر. إلا أن هذا التقدير يكون صحيحا في حالة واحدة فقط وهي؛ أن الرحلة ستتم في نفس الظروف وبنفس السرعة التي كانت عليها في اليوم الأول. ومع ذلك فإنه فرض خاطئ. إذ إن جاذبية الأرض تقل كلما زادت المسافة التي تسلقها المسافر. وهذه الظاهرة من شأنها أن تساعده على زيادة سرعته باستمرار وإتمام رحلته خلال أحد عشر عاما.

ولكن كيف يكون الحال إذا استخدمنا الصاروخ؟ وكم المدة التي سيستغرقها الصاروخ حتى يصل إلى القمر؟ يمكن للصاروخ أن يصل إلى القمر في مدة ۵۱ ساعة، وذلك إذا ما تخلص من الأرض بسرعة قدرها ۱۱٫۲ كيلو متر في الثانية. ولن يتمكن الإنسان من توجيه الكواكب الأولى فقط، توجيها لاسلكيا، بل سيوجه كذلك الصواريخ القمرية الأولى. وسيتمكن الإشارات اللاسلكية التي ترسلها.

وسيحمل الصاروخ مسحوقا متوهجا، وحينما يرى العلماء وهجا دلالة على اشتعال هذا المسحوق فهذا معناه أن الصاروخ قد سقط على سطح القمر في نفس اللحظة التي حدث فيها التوهج. وإذا سقط الصاروخ على الجزء المعتم من وجه القمر، فإن هذا سيساعد بالتأكيد على رؤية اشتعال المسحوق المتوهج بوضوح أكثر. ومن الممكن بالإضافة إلى ذلك أن يتطاير مسحوق أبيض، ويشغل مساحة واسعة، نتيجة سقوط الصاروخ على القمر. وهذا المسحوق يمكن رؤيته من فوق سطح الأرض.

وفي مرحلة ثالثة سيتمكن العلماء من إطلاق صواريخ أقوى من هذه الصواريخ من فوق إحدى محطات الفضاء. ومن المحتمل أن تتحول هذه الصواريخ إلى كواكب صناعية تابعة للقمر وتدور حوله مدة طويلة من الزمن دون حاجة إلى وقود. ولا شك في أن هذا النوع من الصواريخ، سيساعده على دراسة القمر. نظرا لما يمتاز به من ميزات اقتصادية.

وتبين لنا بعض العمليات الحسابية أن صاروخا زنته عشرة أطنان، وسرعة العادم 4 كيلو مترات في الثانية، لا يحتاج إلى أكثر من اثني عشر طنا من الوقود حتى يتمكن من الدروان حول القمر. وذلك إذا ما انطلق من فوق قمر صناعي تابع للأرض. أما إذا انطلق من فوق الأرض فإنه سيحتاج إلى 150 طنا من الوقود. و إذا ما كانت سرعة العادم ۲٫۵ كيلو متر في الثانية، فإن تقديراتنا تتغير وتصبح في الحالة الأولى ۲۰ طنا من الوقود، و 840 طنا في الحالة الثانية. ونحن نسوق هذا القول على افتراض أن سفينة الفضاء هنا ستنطلق بأقصى سرعتها منذ اللحظة الأولى ودون استنفاد وقود إضافي للتغلب على مقاومة الهواء.

رحلات الطيران الاستطلاعية حول القمر

ونظرا لأننا لا نری، ونحن على الأرض، إلا أحدنصفی القمر، فإن العلم يهتم جدا بالفائدة المنتظرة من بحث النصف الثاني. وقد يتم الطيران فوق ذلك النصف في وقت يكون سطحه كله مضاء بأشعة الشمس أي تتم مع قمر جديد. ويمكننا أن نفترض بأن نصف القمر الذي لا نراه من على سطح الأرض لا يختلف أساسا عن النصف الآخر. ومن المحتمل كذلك أن يكون - مثله- جافا تماما وليس به ماء، وخاليا بالتالي من أي نوع من الهواء. وللمسافرين أن يتوقعوا رؤية أشياء كثيرة.

فقد پروا أماكن سوداء كبيرة حيث توجد وديان، وهي التي تسمی "بالبحار". كما سیرون سفوح جبال تقطعها شقوق عميقة، وجبالا دائرية مسننة، ومنحدرات زلقة من الداخل ولكنها تنحدر بالتدريج نحو حافتها الخارجية المدرجات الجبلية وسلاسل من فوهات البراكين وقطعا من الرماد البركاني ذات لون أبيض كالثلج تبهر الأبصار الأشعة المضيئة.

ولنتخيل أن سفينة الفضاء بنيت حسب التصميم الموضح، ولنفترض أنها انطلقت من محطة فضاء بهدف القيام يبحث عن القمر. ويلاحظ أن سرعة سفينة الفضاء ستتغير أثناء طير انها بقوة دفع كمية حركتها الذاتية. وعلى الرغم من أن الصاروخ انطلق بسرعة كبيرة فإنه سيفقد سرعته تماما، كما يحدث بالنسبة لقطعة من الحجر يقذفها الإنسان إلى أعلى. ويصل الصاروخ بعد خمسة أيام إلى نقطة يقع فيها تحت تأثير مجال جاذبية القمر. وحالما يحدث ذلك تبدأ سرعته في الازدياد حتى تصل إلى .۲٫5 كيلو متر في الثانية و هو على بعد عشرات الكيلو مترات عن سطح القمر.

وإذا كان لابد أن تتحول سفينة الفضاء إلى كوكب صناعی تابع للقمر، حينما تكون على بعد عشرة كيلو مترات من س طحه، فلابد إذن أن ننخفض سرعتها إلى 1 . 7 كيلو متر في الثانية، وهی السرعة الدائرية لهذا الارتفاع وستقطع السفينة دورتها حول القمر في مدة ساعة وخمسون دقيقة. وسيكون أفقها المرئی ۱۸۹ كيلو مترا. وهنا سيتمكن الإنسان من أن يرى بالعين المجردة الأشياء الموجودة على سطح الأرض، والتي يبلغ طولها نحو ثلاثة أمتار أو أكثر.

وسوف تستمر سفينة الفضاء في دورانها حول القمر كما يشاء ركابها دون أن تستفد قطرة واحدة من الوقود. وإذا عزم ركاب السفينة على اتخاذ طريقهم نحو وطنهم، وبدأوا رحلتهم نحو الأرض، فليس عليهم إلا أن يديروا المحركات. إذ إن السفينة ستترك الفلك الدائري، بعد أن تزداد سرعتها، بينما ستواصل خزانات الوقود المنزوعة سيرها في طريقها القديم. وستواصل الآلات الأوتوماتيكية الموجودة بها إرسال إشاراتها اللاسلكية باستمرار إلى الأرض، وتبين فيها النتائج المختلفة التي سجلتها لعمليات القياس.

وبعد الانتهاء من رحلات الطيران الاستطلاعية حول القمر، تبدأ رحلات بقصد الهبوط على القمر. ولكن هل من الميسور الهبوط على سطح القمر دون استخدام وقود؟ وهل يحيط بالقمر غلاف غازی؟

دلت عمليات الرصد أن الغلاف الغازي المحيط بالقمر دقيق جدا. وتفيد بعض المعلومات المبدئية أن كتلة الهواء التي تغطي ك ل سنتيمتر مربع من سطح القمر تقدر ب ۰٫۰۰۲ من الكتلة المقابلة لها على سطح الأرض. وتتساوى كثافة الغلاف الغازي المحيط بسطح القمر مع كثافة الغلاف الغازي المحيط بالأرض، والموجود على أن يستخدم الهواء المحيط بالقمر من أجل تهدئة سرعة سفينة الفضاء قبل هبوطها على القمر، ولهذا فلابد من استخدام صاروخ ذي مراحل التحقيق هذا الغرض.

وسيضطر المسافرون عبر الفضاء إلى أن يمكثوا في حجرات حبس الهواء بعد أن يصلوا فوق سطح القمر، وهو ما يصدق بالنسبة الكواكب التي لا يحيط بها غلاف غازي، أو سيضطرون إلى ارتداء معاطف الفضاء قبل أن يخرجوا من السفينة. وسيتمكن المسافرون.

على الرغم من هذه الملابس الثقيلة، من الحركة بسهولة. ويرجع ذلك إلى أن جاذبية الأرض تقدر بسدس جاذبية كوكبنا۔ ولكي يتخلص المرء من مجال جاذبية القمر، فإنه يحتاج إلى اعلى ۲۰ من الطاقة اللازمة لتحقيق نفس الغرض على الأرض. وبالتالي فإن السرعة اللازمة للتخلص من القمر ستكون أقل بكثير من السرعة اللازمة للتخلص من الأرض.

وکی نكون أكثر دقة نقول: إن هذه السرعة ستكون أقل من ۲٫۵ كيلو متر في الثانية، بينما نجد أن الصواريخ الحديثة التي تسير بوقود سائل قادرة على السير بسرعة أكبر من هذه.