البوابة القمرية

البوابة القمرية
 
رسم توضيحي لوحدات الطاقة والدفع (PPE) والسكن والخدمات اللوجستية (HALO) التابعين للمحطة الفضائية، والمقرر أن تدور حول القمر في عام 2025م
رسم توضيحي لوحدات الطاقة والدفع (PPE) والسكن والخدمات اللوجستية (HALO) التابعين للمحطة الفضائية، والمقرر أن تدور حول القمر في عام 2025م
رسم توضيحي لوحدات الطاقة والدفع (PPE) والسكن والخدمات اللوجستية (HALO) التابعين للمحطة الفضائية، والمقرر أن تدور حول القمر في عام 2025م
شعار المحطة
شعار المحطة
شعار المحطة
المشغل ناسا،  ووكالة الفضاء الأوروبية،  ومنظمة استكشاف الفضاء اليابانية،  ووكالة الفضاء الكندية  تعديل قيمة خاصية (P137) في ويكي بيانات
مواصفات وإحصائيات
عدد أفراد الطاقم 4 أشخاص (كحد أقصي)
تاريخ الإطلاق 2027م
منصة الإطلاق فالكون هيفي
SLS Block 1B
حالة المهمة في مرحلة التحضير
الحجم ≥125 م3 (4,400 قدم3) (مخطط)
نقطة الحضيض 3,000 كم
نقطة الأوج 70,000 كم
زاوية الميل مدار هالة قطبي شبه مستقيم
زمن المدار 7 أيام
البوابة القمرية
البوابة القمرية
تعديل مصدري - تعديل  طالع توثيق القالب

البوابة القمرية (بالإنجليزية: Lunar Gateway)‏ (رسميًا المنصة المدارية القمرية- البوابة) هي محطة فضائية قيد التطوير في مدار القمر بهدف أن تكون مركز اتصالات يعمل بالطاقة الشمسية، ومختبر علمي، ووحدة سكن لفترة قصيرة الأجل، ومنطقة انتظار (توقف) للمتجولين الفضائيين والروبوتات الأخرى. وهي سوف تلعب دورًا رئيسيًا في برنامج أرتميس التابع لناسا.[1]

في حين أن المشروع بقيادة وكالة ناسا، فإن البوابة من المفترض أن تطور، وتُخدم، وتستخدم بالتعاون مع الشركاء التجاريين والدوليين. ستكون بمثابة نقطة انطلاق لكل من بعثات الاستكشاف الروبوتية (الآلية) والطاقمية (المأهولة) للقطب الجنوبي للقمر، وهي نقطة الانطلاق المقترحة لمفهوم النقل (التنقل) الفضائي العميق لناسا للنقل إلى المريخ.[2][3][4]

من المتوقع أن تشمل تخصصات العلوم التي ستدرس على البوابة، علوم الكواكب والفيزياء الفلكية ورصد الأرض والفيزياء الشمسية وبيولوجيا الفضاء الأساسية وصحة الإنسان وأدائه.[5]

يشمل تطوير البوابة جميع شركاء محطة الفضاء الدولية: وكالة الفضاء الأوربية «إي أس أي» وناسا ووكالة الفضاء الروسية الفدرالية «روسكوزموس» ومنظمة استكشاف الفضاء اليابانية «جاكسا» ووكالة الفضاء الكندية «سي أس أي». من المخطط أن يبدأ البناء في عقد 2020 (العقد الثاني من القرن ال 21). خلصت المجموعة الدولية لتنسيق استكشاف الفضاء «آي أس إي سي جي»، التي تتألف من 14 وكالة فضاء بما في ذلك ناسا، إلى أن البوابة ستكون حاسمة في توسيع الوجود البشري إلى القمر والمريخ وأماكن أعمق في النظام الشمسي. كانت تعرف سابقًا باسم بوابة الفضاء العميق «دي أس جي»، واستبدل اسم المحطة في اقتراح ناسا لعام 2018 للميزانية الفيدرالية للولايات المتحدة لعام 2019. عندما اكتملت عملية وضع الميزانية، تعهد الكونغرس بمبلغ 450 مليون دولار للدراسات الأولية.[6][7][8][9][10][11][12]

تصّور لكيف يمكن أن تبدو المنصة المدارية القمرية

التخطيط الحالي

لدعم أول بعثة مؤلفة من طاقم إلى المحطة «أرتيمس 3» المخطط لها في عام 2024، ستكون البوابة عبارة عن محطة بسيطة مكونة من وحدتين فقط: عنصر القدرة والدفع «بّي بّي إي» ووحدة الحد الأدنى للسكن «إم إيتش إم».[13][14]

من المقرر أن تُنشر البوابة القمرية في مدار هالو الإهليلجي للغاية الشبه مستقيم الذي يستغرق سبعة أيام لإكماله «أن أر إيتش أو» حول القمر، والذي من شأنه أن يجعل المحطة على بعد ثلاثة آلاف كيلومتر (1900 ميل) من القطب الشمالي للقمر في أقرب نقطه للقمر، وعلى بعد 70,000 كيلومتر (43000 ميل) فوق القطب الجنوبي للقمر في أبعد نقطة من القمر. يراد بالسفر من وإلى الفضاء الأرض قمري (بين الأرض والقمر) «المدار القمري» تطوير المعرفة والخبرة اللازمة للسفر أبعد من القمر وإلى الفضاء السحيق. وسيسمح مدار «أن أر إيتش أو» المقترح للبعثات القمرية من البوابة بالوصول إلى مدار قطبي منخفض مع دلتا ڤي تبلغ 730 متر / ثانية ونصف يوم من زمن العبور. سيتطلب المحافظة على المحطة بالمدار أقل من 10 متر / ثانية من دلتا ڤي في السنة، ويمكن إزاحة زاوية الميل المدارية بنفقات دلتا ڤي صغيرة نسبيًا، مما يتيح الوصول إلى معظم سطح القمر. المركبة الفضائية التي تطلق من الأرض ستقوم بعملية مرور بمحاذاة القمر (تحليق منخفض) مدفوعة بالطاقة (دلتا ڤي = ~ (تساوي حوالي) 180 متر / ثانية) متبوعة بعملية حرق للدخول بالمدار «أن أر إيتش أو» تقدر تقريبًا 240 ب متر/ ثانية دلتا ڤي للرسو مع البوابة مع اقترابها من نقطة أبوأبسيس (بعيدًا عن القبا) من مدارها. إجمالي وقت السفر سيكون 5 أيام؛ ستكون العودة إلى الأرض مماثلة من حيث مدة الرحلة ومتطلبات دلتا ڤي إذا قضت المركبة الفضائية 11 يومًا في البوابة. تكون مدة مهمة طاقم العمل التي تبلغ 21 يومًا وحوالي 840 مترًا في الثانية من دلتا ڤي محدودة بقدرات أنظمة دعم الحياة ودفع أوريون.[15][16][17][18]

من المحتمل أن تدعم البوابة أيضًا تطوير استخدام الموارد في الموقع «آي أس أر يو» وفحص الموارد من مصادر قمرية وكويكبية، وستتيح الفرصة لزيادة القدرات تدريجيًا لبعثات أكثر تعقيدًا مع مرور الوقت. كان من المخطط في الأصل تجميع مكونات مختلفة من البوابة باستخدام نظام الإقلاع للفضاء «أس أل أس» كمشارك في الرحلات (رحلات مشتركة) مع مركبة الفضاء أوريون، ولكن ستطلق الآن باستخدام مركبات الإطلاق التجارية. وفقًا لـ «روسكوزموس»، يمكنهم أيضًا استخدام منصات إطلاق ثقيلة ك بروتون-أم وأنجارا أي 5 أم لنقل الحمولات أو الطاقم.[18][19][20][21]

ستوصل جميع الوحدات باستخدام معيار نظام الإرساء الدولي.[22]

الوحدات المتعاقد عليها

  • بدأ تطوير عناصر الطاقة والدفع «بّي بّي إي» في مختبر الدفع النفاث خلال مهمة إعادة توجيه الكويكب التي ألغيت الآن. كان المفهوم الأصلي مركبة فضائية كهروشمسية (كهربائية شمسية) روبوتية عالية الأداء يمكنها استرداد صخرة ضخمة بوزن متعدد الأطنان من كويكب وإحضارها إلى مدار القمر للدراسة. عندما ألغيت «أرم»، أعيد تصميم نظام الدفع الكهربائي بالطاقة الشمسية للبوابة. ستسمح «بّي بّي إي» بالوصول إلى سطح القمر بأكمله وستعمل كقاطرة فضائية للمراكب الوافدة. كما ستكون بمثابة مركز للقيادة والاتصالات للبوابة. المقرر ل «بّي بّي إي» أن يكون لها كتلة من 8-9 طن وقدرة على توليد 50 كيلوواط من الطاقة الكهربائية الشمسية لمحركها الأيوني، والتي يمكن استكمالها بالدفع الكيميائي. من المخطط حاليًا الإطلاق باستخدام مركبة إطلاق تجارية في عام 2022. في مايو 2019، جرى التعاقد مع تقنيات ماكسار من قبل ناسا لتصنيع هذه الوحدة، والتي ستزود المحطة أيضًا بالطاقة الكهربائية ومبنية على أساس الحافلة الساتلايتية (حافلة فضائية) سلسلة 1300 التابعة لماكسار. سوف تستخدم «بّي بّي إي» نظام الدفع الكهربائي المتقدم «أي إي بّي أس» دوافع تأثير هال. مُنحت ماكسار عقدًا بسعر ثابت قدره 375 مليون دولار لبناء «بّي بّي إي». ستقوم ناسا بتزويد «بّي بّي إي» بنظام اتصالات بنطاق أس لتوفير وصلة راديوية مع المركبات القريبة ومحول الرسو (الالتحام) السلبي لاستقبال وحدة الاستخدام المستقبلية للبوابة.[23][24][25][26][27][28][28][29][30][31][32][33]
  • سيبنى موقع السكن والخدمات اللوجستية «هالو»، المعروف أيضًا باسم وحدة إيواء الحد الأدنى «أم إيتش أم» والمعروفة سابقًا أيضًا باسم وحدة الاستخدام، بواسطة أنظمة نورثروب جرومان للابتكار «أن جي آي أس». ستطلق «هالو» باستخدام مركبة إطلاق تجارية قبل نهاية عام 2023. بنيت «هالو» على أساس وحدة إعادة الحمولة سايجنوس التي إلى خارجها سيضاف موانئ الإرساء الشعاعية والمشعات (المبردات) المحمولة على جسم المركبة «بي أم أرس» والبطاريات وهوائيات الاتصالات. ستكون «هالو» عبارة عن وحدة سكن مصغرة، ومع ذلك، ستحتوي على وحدة تخزين وظيفية مضغوطة توفر إمكانات كافية للقيادة والتحكم ومعالجة البيانات، وتخزين الطاقة وتوزيع الاستطاعة، والتحكم الحراري، وقدرات الاتصالات والتتبع، ومحورين وما يصل إلى اثنين من موانئ الإرساء الشعاعية، ومساحة للتخزين، وأنظمة التحكم البيئي ودعم الحياة لتعزيز المركبة الفضائية أوريون ودعم طاقم من أربعة لمدة لا تقل عن 30 يوما.[34][35][36][37][38]
  • توفر وحدة خدمة النظام الأوروبي للتزود بالوقود والبنية التحتية والاتصالات «إيسبريت» سعة إضافية من الزينون والهيدرازين، ومعدات اتصالات إضافية، وغرفة هواء مضغوط للحزم العلمية. ستكون كتلتها حوالي 4 طن (8,800 رطل)، وطولها 3.91 متر (12.8 قدم. تجرى الدراسات والتصميم في الغالب عن طريق إيرباس و «أو إيتش بي». تمت الموافقة على بناء الوحدة في نوفمبر 2019.[39]
  • الوحدة الدولية للسكن «آي هاب» ستكون وحدة سكن إضافية صممتها «إي أس أي» بالتعاون مع اليابان. بالإضافة إلى وحدة «هالو»، فإنهما ستوفران 125 متر مكعب (4,400 قدم مكعب) من الحجم الصالح للسكن في المحطة.[40]

المراجع

  1. ^ Jackson، Shanessa (11 سبتمبر 2018). "Competition Seeks University Concepts for Gateway and Deep Space Exploration Capabilities". nasa.gov. NASA. مؤرشف من الأصل في 2019-06-17. اطلع عليه بتاريخ 2018-09-19.
  2. ^ Gebhardt، Chris (6 أبريل 2017). "NASA finally sets goals, missions for SLS – eyes multi-step plan to Mars". NASASpaceflight.com. NASA Spaceflight. مؤرشف من الأصل في 2019-09-25. اطلع عليه بتاريخ 2018-09-19.
  3. ^ Kathryn Hambleton. "Deep Space Gateway to Open Opportunities for Distant Destinations". www.nasa.gov. NASA. مؤرشف من الأصل في 2019-12-14. اطلع عليه بتاريخ 2017-04-05.
  4. ^ Robyn Gatens، Jason Crusan. "Cislunar Habitation & Environmental Control & Life Support System" (PDF). www.nasa.gov. NASA. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2017-03-31. اطلع عليه بتاريخ 2017-03-31.
  5. ^ Mahoney، Erin (24 أغسطس 2018). "NASA Seeks Ideas for Scientific Activities Near the Moon". nasa.gov. NASA. مؤرشف من الأصل في 2019-06-09. اطلع عليه بتاريخ 2018-09-19.
  6. ^ ""РОСКОСМОС - NASA. СОВМЕСТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДАЛЬНЕГО КОСМОСА (ROSCOSMOS - NASA. JOINT RESEARCH OF FAR COSMOS)"". مؤرشف من الأصل في 2019-09-10. اطلع عليه بتاريخ 2017-09-29.
  7. ^ Weitering، Hanneke (27 سبتمبر 2017). "NASA and Russia Partner Up for Crewed Deep-Space Missions". Space.com. مؤرشف من الأصل في 2019-09-10. اطلع عليه بتاريخ 2017-11-05.
  8. ^ NASA (2 مايو 2018). "Gateway Memorandum for the Record" (PDF). nasa.gov. NASA. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2019-07-25. اطلع عليه بتاريخ 2018-09-19.
  9. ^ Davis, Jason (26 Feb 2018). "Some snark (and details!) about NASA's proposed lunar space station" (بالإنجليزية الأمريكية). الجمعية الكوكبية. Archived from the original on 2018-02-26. Retrieved 2018-02-26.
  10. ^ Yuhas, Alan (12 Feb 2018). "Trump's Nasa budget: flying 'Jetson cars' and a return to the moon". the Guardian (بالإنجليزية). Archived from the original on 2019-07-18. Retrieved 2018-02-25.
  11. ^ Foust, Jeff (12 Jun 2018). "Senate bill restores funding for NASA science and technology demonstration missions" (بالإنجليزية الأمريكية). Space News. Retrieved 2018-09-16.
  12. ^ "NASA just got its best budget in a decade". www.planetary.org (بالإنجليزية). Archived from the original on 2019-05-27. Retrieved 2019-02-27.
  13. ^ Foust، Jeff (23 يوليو 2019). "NASA to sole source Gateway habitation module to Northrop Grumman". SpaceNews. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11.
  14. ^ NASA's Grand Plan for a Lunar Gateway Is to Start Small. Mike Wall, Space.com. 24 May 2019. نسخة محفوظة 23 أكتوبر 2019 على موقع واي باك مشين.
  15. ^ Angelic halo orbit chosen for humankind's first lunar outpost. European Space Agency, Published by PhysOrg. 19 July 2019. نسخة محفوظة 11 أغسطس 2019 على موقع واي باك مشين.
  16. ^ Halo orbit selected for Gateway space station. David Szondy, New Atlas. 18 July 2019. نسخة محفوظة 11 أغسطس 2019 على موقع واي باك مشين.
  17. ^ NASA cubesat to test lunar Gateway orbit. Jeff Foust, Space News. 16 September 2018.
  18. ^ ا ب Whitley، Ryan؛ Martinez، Roland (21 أكتوبر 2015). "Options for Staging Orbits in Cis-Lunar Space" (PDF). nasa.gov. NASA. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2019-07-30. اطلع عليه بتاريخ 2018-09-19.
  19. ^ Human Exploration and Operations Mission Directorate - Architecture Status. (PDF) Jim Free. NASA. 28 March 2017. نسخة محفوظة 2 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.
  20. ^ Godwin، Curt (1 أبريل 2017). "NASA's human spaceflight plans come into focus with announcement of Deep Space Gateway". Spaceflight Insider. مؤرشف من الأصل في 2019-09-14. اطلع عليه بتاريخ 2017-04-02.
  21. ^ "America to the Moon 2024 - Optimized" (PDF). nasa.gov. مؤرشف (PDF) من الأصل في 2020-07-26.
  22. ^ NASA Unveils the Keys to Getting Astronauts to Mars and Beyond. Neel V. Patel, The Inverse. April 4, 2017. نسخة محفوظة 27 يوليو 2019 على موقع واي باك مشين.
  23. ^ Greicius، Tony (20 سبتمبر 2016). "JPL Seeks Robotic Spacecraft Development for Asteroid Redirect Mission". NASA. مؤرشف من الأصل في 2019-06-17. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-30.
  24. ^ "NASA closing out Asteroid Redirect Mission". SpaceNews.com (بالإنجليزية الأمريكية). 14 Jun 2017. Retrieved 2019-05-30.
  25. ^ "Asteroid Redirect Robotic Mission". www.jpl.nasa.gov. مؤرشف من الأصل في 2019-05-30. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-30.
  26. ^ "NASA Awards Artemis Contract for Lunar Gateway Power, Propulsion". ناسا (Press release). 23 مايو 2019. مؤرشف من الأصل في 2019-09-20. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11.
  27. ^ "Deep Space Gateway & Transport: Concepts for Mars, Moon Exploration Unveiled | Space Exploration | Sci-News.com". Breaking Science News | Sci-News.com (بالإنجليزية الأمريكية). Archived from the original on 2019-05-30. Retrieved 2019-05-30.
  28. ^ ا ب Clark, Stephen. "NASA chooses Maxar to build keystone module for lunar Gateway station – Spaceflight Now" (بالإنجليزية الأمريكية). Archived from the original on 2019-06-05. Retrieved 2019-05-30.
  29. ^ Chris Gebhardt. "NASA finally sets goals, missions for SLS – eyes multi-step plan to Mars". NASA Spaceflight. مؤرشف من الأصل في 2019-09-25. اطلع عليه بتاريخ 2017-04-09.
  30. ^ "NASA FY 2019 Budget Overview" (PDF). ناسا. 9 فبراير 2018. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2019-12-04. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11. Supports launch of the Power and Propulsion Element on a commercial launch vehicle as the first component of the LOP - Gateway.
  31. ^ Foust، Jeff (30 مارس 2018). "NASA considers acquiring more than one gateway propulsion module". SpaceNews. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11.
  32. ^ Foust، Jeff (23 مايو 2019). "NASA selects Maxar to build first Gateway element". SpaceNews. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-23.
  33. ^ Status of Advanced Electric Propulsion Systems for Exploration Missions. R. Joseph Cassady, Sam Wiley, Jerry Jackson. Aerojet Rocketdyne. October 2018. نسخة محفوظة 13 يونيو 2019 على موقع واي باك مشين.
  34. ^ Foust، Jeff (30 أغسطس 2019). "ISS partners endorse modified Gateway plans". SpaceNews. مؤرشف من الأصل في 2020-03-29. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11.
  35. ^ NASA Asks American Companies to Deliver Supplies for Artemis Moon Missions. NASA Press Release M019-14. 23 August 2019. نسخة محفوظة 2 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.
  36. ^ Planetary Society. "Humans in Deep Space". www.planetary.org (بالإنجليزية). Archived from the original on 2019-11-17. Retrieved 2019-08-06.
  37. ^ Messier، Doug (23 يوليو 2019). "NASA Awards Contract to Northrop Grumman for Lunar Gateway Habitat Module". Parabolic Arc. مؤرشف من الأصل في 2019-07-29. اطلع عليه بتاريخ 2019-12-11.
  38. ^ "Justification for other than full and open competition (JOFOC) for the Minimal Habitation Module (MHM)". Federal Business Opportunities. NASA. مؤرشف من الأصل في 2019-09-03. اطلع عليه بتاريخ 2019-07-23.
  39. ^ Sloss، Philip (11 سبتمبر 2018). "NASA updates Lunar Gateway plans". NASASpaceFlight.com. مؤرشف من الأصل في 2019-08-06. اطلع عليه بتاريخ 2018-09-15.
  40. ^ Funding Europe's space ambitions. Jeff Foust, The Space Review. December 2019. نسخة محفوظة 29 ديسمبر 2019 على موقع واي باك مشين.