الوقت المقدر للقراءة: 4 دقائق
كم يستغرق الوصول إلى المريخ؟
سنستكشف في هذا المقال كم يستغرق الوصول إلى المريخ، والعوامل التي تؤثر على الرحلة إلى الكوكب الأحمر.
هل تساءلت يوماً كم يستغرق الوصول إلى المريخ؟
تعتمد الإجابة على عدة عوامل، تتراوح بين موضع الأرض والمريخ، إلى التقنية التي ستدفعك إلى هناك. وتقول ناسا بأن الرحلة إلى المريخ دون العودة تستغرق ٩ أشهر. أما الذهاب والعودة سيستغرق ٢١ شهراً، وذلك لأنك ستنتظر على المريخ ثلاثة أشهر للتيقن بأن المريخ والأرض في مواضع مناسبة لرحلة العودة. وكل حساباتنا تعتمد على التقنية المتوفرة، والعوامل التي تؤثر على وقت الرحلة.
كم يبعد المريخ؟
لتحديد الزمن اللازم للوصول إليه يجب أن نعرف المسافة التي تفصلنا عنه.
الكوكب الأحمر هو الكوكب الرابع بعداً عن الشمس، والثاني قرباً للأرض بعد الزهرة. ولكن بعده عن الأرض يتغير باستمرار مع دورانهما حول الشمس.
وتكون أقرب مسافة بين الأرض والمريخ نظرياً عندما تكون الأرض في أبعد نقطة عن الشمس (الأوج) والمريخ في أقرب نقطة للشمس (الحضيض). وعندها تكون المسافة بينهما ٥٤.٦ مليون كم.
وبأي حال لم يحدث هذا في التاريخ المسجل. وأقرب مسافة بينهما كانت عام ٢٠٠٣ إذ بلغت ٥٦ مليون كم. وعندما يكون كل منهما في الأوج بالنسبة للشمس تكون المسافة بينهما ٤٠١ مليون كم! إذاً فمتوسط المسافة بين الأرض والمريخ تبلغ ٢٢٥ مليون كم.
كم يستغرق الوصول إلى المريخ عند السفر بسرعة الضوء؟
يتحرك الضوء بسرعة تبلغ تقريباً ٣٠٠ ألف كم في الساعة. لذلك يستغرق الضوء الذي يشع من سطح المريخ المدد الزمنية التالية للوصول إلى الأرض:
- أقرب وصول محتمل: ١٨٢ ثانية أو ٤.٠٣ دقيقة.
- أقرب وصول مسجل: ١٨٧ ثانية أو ٣.١١ دقيقة.
- أبعد وصول: ١٣٤٢ ثانية أو ٢٢.٤ دقيقة.
- بالمتوسط: ٧٥١ ثانية، أو ١٢.٥ دقيقة تقريباً.
أسرع مركبة فضائية حتى الآن
أسرع مركبة فضائية هي مسبار باركر الشمسي التابع لناسا. إذ وصلت سرعته في عام ٢٠٢١ إلى أقصى سرعة وبلغت ١٦٣ كم في الثانية خلال تحليقه القريب العاشر حول الشمس، ويساوي ذلك ٥٨٦٠٠٠ كم في الساعة. وستبلغ سرعته عند بعد ٦.٢ مليون كم من سطح الشمس في ديسمبر ٢٠٢٤ ما يعادل ٦٩٢٠٠٠كم في الساعة وفقاً لناسا!
فإذاً لو كنت قادراً على استقلال مسبار باركر الشمسي برحلة إلى المريخ على مسار مستقيم من الأرض إلى إليه، وبسرعته في تحليقه القريب العاشر من الشمس، فإن الوقت الذي ستستغرقه للوصول سيكون:
- أقرب وصول محتمل: ٩٣ ساعة.
- أقرب وصول مسجل: ٩٥ ساعة.
- أبعد وصول: ٦٨٦ ساعة (٢٨.٥ يوماً).
- بالمتوسط: ٣٨٤ ساعة (١٦ يوماً).
ما العوامل المؤثرة على زمن الرحلة؟
الطاقة
يعتمد الزمن اللازم للسفر من جرم إلى آخر اعتماداً كبيراً على الطاقة. ونعني هنا بالطاقة الجهد الذي تبذله مركبة الإطلاق، ومجموعة المناورات لمحركات الصواريخ على متن المركبة، وكمية المواد الدافعة المستخدمة. إذاً كل شيء في رحلة الفضاء يصب في خانة الطاقة. والرحلة إدارة ذكية للطاقة.
إن السفر إلى المريخ انتقال بين كوكبي. أي بين مدارات تكون الشمس مركزاً لها. وهنا تبقى مسألة الطاقة من التعقيدات الموجودة.
المدار ودخوله
ومن التعقيدات الأخرى أن مدار المريخ لا متراكز (منحرف المركز) جداً. كما أن مستوي مداره مائل نسبة إلى مدار الأرض. وكل هذا يحتاج إدخال تحسينات وقيود يجب مراعاتها في مسار الوصول.
وإذا أريد للمركبة أن تدخل مدار المريخ فيجب أخذ عدة أمور بالحسبان. فيجب أن تؤخذ كمية المواد الدافعة اللازمة للمركبة المدارية للدخول إلى المدار. أما مركبة الهبوط فيجب تزويدها بدرع حماية من الحرارة يمكنه تحمل ظروف الدخول القاسية. ويعني هذا أن سرعة الوصول إلى المريخ يجب ألا تتجاوز حدوداً معينة.
السرعة والمناورات
وإذا كنت تريد الدوران حول كوكب هدف، لا يمكنك السفر بأعلى سرعة ممكنة، بل يجب أن تصل وسرعتك بطيئة وكافية للدخول إلى المدار وإجراء مناورات.
المسار
ومن المشكلات الأخرى أن الحسابات السابقة تعتمد على مسار مستقيم بين الأرض والمريخ. ولكن إذا كان سفر المركبة بين الأرض في أبعد نقطة لها والمريخ في أبعد نقطة له، فهذا يعني أن المركبة يجب أن تدور حول الشمس في طريقها.
وحتى لو كان الكوكبان في جهة واحدة من الشمس هناك مشكلة أخرى، إذ أن الحسابات تفترض أن المسافة بين الكوكبين تبقى ثابتة. ولكن في الواقع يتحرك الكوكبان بسرعات مختلفة كل في مداره حول الشمس.
التقنيات
وأيضاً يعتمد زمن السفر بين الأرض والمريخ على التطورات التقنية لنظام الدفع. ويمكن للتقنيات الآخذة بالتطور أن تختصر من وقت الرحلة. وسيكون نظام الإطلاق الفضائي التابع لناسا SLS العامل القادم الذي ستعتمد عليه المهمات القادمة.
وقد تتمكن مركبة روبوتية في المستقبل من الانتهاء من هذه الرحلة في ثلاثة أيام باستخدام الدفع بالضوء مثلاً. حيث سيعتمد الدفع الضوئي على ليزر قوي يسرع المركبة إلى سرعات تقترب من سرعة الضوء.
كم استغرقت المهمات السابقة حتى وصلت إلى المريخ؟
- مهمة مارينر ٤، أول مركبة تتجه للمريخ (تحليق قريب عام ١٩٦٥): ٢٨٨ يوماً
- مهمة مارينر ٦ (تحليق قريب عام ١٩٦٩): ١٥٥ يوماً
- مهمة مارينر ٧ (تحليق قريب عام ١٩٦٩): ١٢٨ يوماً
- مهمة مارينر ٩، أول مركبة تدور حول المريخ (عام ١٩٧١): ١٦٨ يوماً
- مهمة فايكنغ ١، أول مركبة أمريكية تهبط على المريخ (عام ١٩٧٥): ٣٠٤ يوماً
- مهمة فايكنغ ٢، مركبة مدارية ومركبة هبوط (عام ١٩٧٥): ٣٣٣ يوماً
- الماسح الشامل للمريخ (عام ١٩٩٦): ٣٠٨ يوماً
- مارس باث فايندر (عام ١٩٩٦): ٢١٢ يوماً
- مارس أوديسي (عام ٢٠٠١): ٢٠٠ يوماً
- مركبة مارس إكسبرس المدارية (عام ٢٠٠٣): ٢٠١ يوماً
- مركبة استكشاف المريخ الجوالة سبيريت (عام ٢٠٠٣): ٢٠٨ يوماً
- مركبة استكشاف المريخ الجوالة أوبرتيونيتي (عام ٢٠٠٣): ٢٠١ يوماً
- المركبة المدارية لاستطلاع المريخ (عام ٢٠٠٥): ٢١٠ يوماً
- مركبة الهبوط على المريخ فونيكس (عام ٢٠٠٧): ٢٩٥ يوماً
- مختبر المريخ الفضائي (عام ٢٠١١): ٢٥٤ يوماً
- مركبة المريخ مافين (عام ٢٠١٣): ٣٠٧ يوماً
- مهمة مارس المدارية (عام ٢٠١٣): ٣٢٢ يوماً
- مركبة الهبوط إنسايت (عام ٢٠١٨): ٢٠٥ يوماً
- مسبار الأمل (عام ٢٠٢٠): ٢٠٥ يوماً
- مسبار تيانوين ١ الصيني (عام ٢٠٢٠): ٢٠٢ يوماً
- مهمة بيرسيفيرانس (عام ٢٠٢٠): ٢٠٤ يوماً
ملخص المقال
كم يستغرق الوصول إلى المريخ؟ تعتمد الإجابة على عدة عوامل، تتراوح بين موضع الأرض والمريخ، إلى التقنية التي ستدفعك إلى هناك. وتقول ناسا بأن الرحلة إلى المريخ دون العودة تستغرق ٩ أشهر. أما الذهاب والعودة سيستغرق ٢١ شهراً.
وهناك عدة أمور تؤثر على زمن الرحلة ويجب أخذها بعين الحسبان منها: كمية الطاقة الداخلة في الرحلة، كمية المواد الدافعة اللازمة للمركبة المدارية، موقع الأرض والمريخ والمسار في حينها، المسافة المتغيرة بين الكوكبين، ميلان مستوي مدار المريخ عنه في الأرض، التطورات التقنية لنظام الدفع المستخدم وغيرها.