الوقت المقدر للقراءة: 1 دقيقة كم يستغرق الوصول إلى الفضاء؟
يصعد البشر إلى الفضاء منذ ما يزيد عن ٦٠ عاماً، ومنذ ذلك الحين لم يغب السؤال القائل: كم يستغرق الوصول إلى الفضاء. ولعلنا نرى في كل فيلم سينمائي عن الفضاء لحظة إطلاق المركبة، والدخان والنار المنطلقين. ثم وفي لحظات نرى تحول لون السماء الأزرق من نافذة المركبة إلى اللون الأسود! ولكن هل الأمر بهذه البساطة والسرعة؟ لنرَ كم يستغرق الوصول إلى الفضاء.
كم يبعد الفضاء عن الأرض؟ الآراء منقسمة
يحدد الاتحاد الدولي للملاحة الفضائية رسمياً أن الفضاء يبدأ عند حد ١٠٠ كم فوق سطح البحر. ويسمى هذا الحد الافتراضي خط كارمان. تيمناً باسم العالم الأمريكي ثيودور فون كارمان. إذ أنه أثبت أن الغلاف الجوي عند هذا الارتفاع رقيق جداً ولا ينفع للطيران.ديناميكيات الهواء عنده للأجنحة بأداء دورها، إذ تصبح السرعة اللازمة للطائرة لتوليد قوة الرفع المطلوبة أكبر من السرعة المدارية (٧.٩١ كم في الثانية). ولذلك نحن بحاجة بعد هذا الحد إلى الملاحة الفضائية لتحقيق سرعات أكبر.
لكن القوات الجوية الأمريكية لها رأي آخر. حيث يقولون بأن الرحلات الفضائية تبدأ عند ارتفاع ٨٠ كم. ولكن خلال رحلات المكوكات الفضائية، حدد مركز التحكم بالمهمات في هيوستن ارتفاع ١٢٢ كم بأنه حد الفضاء. وذلك لأن المكوك يبدأ عند هذا الارتفاع تحديداً بالتعرض لمقاومة هوائية خلال الهبوط.
وحتى الآن لا يوجد حد فيزيائي رسمي يحدد أيهما الصحيح. ويعتمد الوقت اللازم للوصول إلى الفضاء على أهداف المهمة. وغاية معظم المهمات الحالية المدارات القريبة الممتدة إلى علو ٢٠٠ كم وما فوق. وهذه المهمات جميعها تتطلب سرعات فضائية، ولهذا ما زال خط كارمان يعد الحد المناسب.
كم استغرق جيف بيزوس للوصول إلى الفضاء؟
في عام ٢٠٢١ طار جيف بيزوس مؤسس شركة بلو أوريجن الفضائية رفقة ثلاثة آخرين بأول رحلة فضائية سياحية في العالم. ووصل إلى ارتفاع ١٠٧ كم. وقد حلقت المركبة الفضائية نيو شيبرد على مسار إهليجي، لتقطع خط كارمان بعد ٣.٥ دقيقة. وبعدها اتجهت نحو الأرض بفعل الجاذبية الأرضية، وهبطت بالمظلات. استغرقت الرحلة بكاملها ١٠ دقائق. وفي ثلاثة دقائق منها اختبر ركابها حالة انعدام الوزن. وتعد رحلة هذه المركبة رحلة دون مدارية.
كم يستغرق الوصول للفضاء باختلاف المركبات؟
لقد عرفنا أن أي سرعة أقل من ٧.٩ كم في الثانية كافية للصاروخ كي يصل إلى خط كارمان. وهذه السرعة كافية بالطبع لرحلة دون مدارية. ولكن للرحلة الفضائية يجب أن تكون السرعة مساوية أو تزيد عن ١ سرعة فضائية. وللرحلة بين الكواكب تحتاج ٢ سرعة فضائية (١١.٢ كم في الثانية). وتلك هي السرعة اللازمة لتتغلب مركبة الفضاء على جاذبية الأرض وتخرج من المدار القريب من الأرض.
ولإنجاز مهمة فضائية يجب أن تضم أنظمة الرحلة الفضائية عناصر أداء مناسبة (دفع المحرك ووزن الإطلاق وعدداً من مراحل الإطلاق وغيرها). وهذه بدورها تحدد مسار الرحلة والزمن المستغرق.
ولقطع خط كارمان يكفي عادة الاحتراق في المرحلة الأولى وأحياناً الثانية. وكلما زادت قوة المحرك سهل على المركبة تخطي أصعب مرحلة من الرحلة، أي الخروج من الغلاف الجوي للأرض. وبعد احتراق الوقود كله في المرحلة الأولى، تنفصل المركبة وتبدأ المرحلة الثانية.
كم يستغرق الوصول للفضاء بالصواريخ الحديثة؟
يستغرق كل منها للوصول إلى خط كارمان:
- فالكون ٩ بلوك ٥ التابعة لسبيس إكس يستغرق ٣.٦ دقيقة
- روكيت لاب إلكترون يستغرق ما يصل إلى ٣.٥ دقيقة
- آريان سبيس فيغا يستغرق ما يصل إلى ٣.٢ دقيقة
- سويوز ٢ يستغرق ما يصل إلى ٣ دقائق
- نيو شيبرد (دون مدارية) يستغرق ٣ دقائق و ٣٠ ثانية.
وبهذا يستغرق تجاوز خط كارمان ٣- ٤ دقائق بالمتوسط. ويستغرق الأمر ٥-٧ دقائق أخرى للوصول إلى مدار أرضي منخفض (٢٠٠كم). ويعتمد كل ذلك بالطبع على المركبة وظروف الرحلة.
كم يستغرق الوصول إلى محطة الفضاء الدولية؟
تعد محطة الفضاء الدولية إحدى أهم وجهات السفر الفضائي. ومنذ إطلاقها عام ١٩٩٨ تصلها بصورة منتظمة مركبات شحن ومركبات مأهولة. ويصل عد الرحلات إليها حتى الآن ٢٥٧ رحلة.
كم ارتفاع محطة الفضاء الدولية؟
تقع في مدار أرضي منخفض على ارتفاع ٤٢٠ كم بالمتوسط. ويبلغ حجم المحطة حجم كرة قدم. وهي في المرتبة الثالة في إضاءتها في سماء الليل وتتميز بعدم وجود وميض لها.
إذاً يستغرق الوصول إليها بين ٦ ساعات إلى ٣ أيام.
كم تستغرق سبيس إكس للوصول إلى محطة الفضاء الدولية؟
تزود سبيس إكس المحطة بحمولات شحن منذ ٢٠١٣. وأرسلت أول رحلة مأهولة برائدي فضاء على متن كرو دراغون عام ٢٠٢٠، ووصلا إلى المحطة بعد ١٩ ساعة. وفي عام ٢٠٢٢ أوصلت ٤ رواد إلى المحطة بزمن بلغ ١٥ ساعة و٤٥ دقيقة بعد الإقلاع.
ملخص المقال
وجدت البشرية كم يستغرق الوصول إلى الفضاء، لكن لم تصل إلى اتفاق على الحد الذي يبدأ عنده الفضاء.
إذ ينقسم الرأي أن بدايته بعد خط كارمان على ارتفاع ١٠٠ كم، وآراء أخرى تقول بأن الفضاء يبدأ على ارتفاع ٨٠ كم أو ١٢٢ كم.
وتختلف المدة المستغرقة للوصول إلى الفضاء باعتبار خط كارمان هو الحد الفاصل. وذلك يعتمد على نوع المركبة والمهمة وغيرها. ومتوسط الوقت اللازم يتراوح بين ٣ إلى ٤ دقائق.
المصدر