يستكشف العلماء طريقة ثورية للوصول إلى القمر: الحقن.
العلوم الشعبية
كجزء من نهج ناسا الجديد لاستكشاف الفضاء، تم وضع هدفين في أعلى القائمة: العودة والهبوط على القمر - وتوفير المال. وقد يساعد القطب الذي يبلغ طوله 144 كيلومترًا والذي يدور حول الأرض ويعمل بالطاقة الشمسية وكالة الفضاء على تحقيق كلا الهدفين. وفي حركته الدورانية -مثل العصا السحرية- يستطيع القضيب أن يلتقط في الطرف الأدنى من دورانه مركبة فضائية مأهولة تدور حول الأرض ويدفعها إلى الفضاء دون الحاجة إلى آلاف الكيلوجرامات من وقود الصواريخ.
لا تخطئ في فهم النظام، المعروف باسم MXER، باعتباره مشروعًا مقصورًا على فئة معينة في الفيزياء. واستثمرت وكالة ناسا 1.5 مليون دولار في المشروع، ويتم تطويره من قبل مهندسين من جامعة تينيسي التكنولوجية بالتعاون مع علماء من شركة Tethers Unlimited من واشنطن. وقد تم بالفعل اختبار نموذج لآلية الالتقاط بمقياس 1:10 بنجاح في المختبر.
والهدف على المدى الطويل هو إرسال رواد فضاء إلى القمر، لكن في المرحلة الأولى سيتم استخدام النظام لإرسال الأقمار الصناعية إلى مدار أعلى. وبحسب رئيس شركة Tethers Unlimited، يمكن للنظام أن يوفر، على مدى 10 سنوات، وقودًا صاروخيًا بقيمة 500 مليون دولار، على افتراض أن الحمولة المقرر إطلاقها ستزن حوالي 2 طن. وتأمل ناسا أن يبدأ نظام MXER في الدوران في الفضاء في عام 2018.
مراحل عملية الرش
1. الاستعدادات
يتم طي القضيب داخل حجرة يتم إطلاقها في المدار، حيث يمتد إلى طوله الكامل - 144 كم. لبدء الدوران، يرسل مصدر الطاقة الموجود في مركز القضيب شحنة كهربائية على طوله بالكامل. تدور الأوزان الموجودة على طرفي الشريط حول المركز وتثبت الشريط.
2. الالتقاط
يتسارع القضيب في مدار القمر الصناعي بسرعة 34,000 كم/ساعة. يتم إرسال تعليمات إلى المركبة الفضائية لتكون في المكان المناسب في اللحظة المناسبة. تشبه آلية الالتقاط التي تزن 250 كجم حبلًا مربعًا. عندما تصل المركبة الفضائية إلى نطاق الالتقاط، تقوم أجهزة الاستشعار بتوجيه الحبل إلى خطاف المركبة الفضائية، الذي يبلغ طوله 60 مترًا، في جزء من الثانية.
3. الصعود
يستمر القضيب في الدوران ويسرع المركبة الفضائية إلى سرعة 5,760 كم/ساعة عند الطرف العلوي من المدار.
4. الإرسال
وبمجرد أن تصل المركبة الفضائية إلى النهاية العليا للمدار - أي أبعد مسافة عن الأرض - يتم إطلاقها.
5. النسب
وبعد نقل عزم الدوران إلى المركبة الفضائية التي تشق طريقها إلى القمر، يدور القضيب في اتجاه الطرف السفلي من المدار ويساعده المجال المغناطيسي للأرض من أجل مواصلة الدوران نحو الطرف العلوي من المدار.
بعد إطلاق الحمولة، يفقد القضيب سرعته ويقصر مساره. ومن أجل العودة إلى الطرف العلوي من المدار ومواصلة أداء المهام، يتم مساعدة القطب من خلال المجال المغناطيسي للأرض. وبمساعدة الطاقة التي تأتي من المجمعات الشمسية ومن خلال نظام الطيران المدمج، تنطلق الإلكترونات من قاعدة القطب التي تصطدم بالطبقة المغناطيسية للأرض والقوة المعاكسة تدفع القطب بعيدا عن الأرض.
