SpaceTRC / عصر الفضاء
محاكيات المهمات
جرّب ثلاثة تحديات يواجهها رواد الفضاء ومهندسو الطيران: الالتحام بمحطة الفضاء، وإنزال المركبة الجوالة بيرسيفيرانس (Perseverance) على المريخ، وتخطيط رحلتك الخاصة بين الكواكب.
محاكاة تعليمية تعمل بفيزياء حقيقية في متصفحك. استخدم أزرار اللمس على الهاتف ولوحة المفاتيح على الحاسوب.
المحاكي 1
الالتحام بمحطة الفضاء
كبسولتك على بعد 60 m من المحطة. ألغِ الانحرافات الجانبية والعمودية، وخفّض سرعة الاقتراب كلما اقتربت، والتقِ بمنفذ الالتحام بدقة السنتيمتر. لا يوجد احتكاك في الفضاء: كل دفعة تغيّر سرعتك بشكل دائم، والتوقف يتطلب دفعة في الاتجاه المعاكس.
النجاح: انحراف أقل من 20 cm عن مركز المنفذ، وسرعة اقتراب أقل من 0.15 m/s، وسرعة جانبية أقل من 6 cm/s. تلتحم المركبات الحقيقية مثل Crew Dragon تلقائيًا، ويمكن لرواد الفضاء تولي التحكم يدويًا.
المحاكي 2
الهبوط على المريخ: سبع دقائق من الرعب
تدخل بيرسيفيرانس الغلاف الجوي بسرعة 19,000 km/h. بسبب تأخر الإشارة بين المريخ والأرض، يجب أن يكون الهبوط آليًا بالكامل؛ لكن هذه المرة أنت من يتخذ القرارات. افتح المظلة في اللحظة المناسبة، وانفصل عن الغطاء الخلفي على الارتفاع المناسب، وأبطئ بالمحركات لتلامس السطح بسرعة أقل من 1 m/s.
نصائح: افتح المظلة عند سرعة أقل من 2.2 ماخ، على ارتفاع 9–12 km تقريبًا (في الواقع نحو 1.75 ماخ). ينفصل الدرع الحراري تلقائيًا بعد 20 ثانية. انفصل عن الغطاء الخلفي على ارتفاع 2,000 m تقريبًا. النموذج مبسّط: يستخدم الغلاف الجوي للمريخ كثافة أسية، وكتل المركبة وحجم المظلة قريبة من قيم بيرسيفيرانس.
المحاكي 3
مخطط الانتقال بين الكواكب
أقل الطرق استهلاكًا للوقود من كوكب إلى آخر هي مناورة انتقال هوهمان (Hohmann): مدار إهليلجي حول الشمس يمسّ مداري الكوكبين. اختر كوكبي الانطلاق والوصول لترى مدة الرحلة، والتغير المطلوب في السرعة (Δv)، ونافذة الإطلاق التالية.
يفترض الحساب أن مدارات الكواكب دائرية وتقع في مستوى واحد. تستخدم المهمات الحقيقية مسارات قريبة من مسار هوهمان، ومساعدات الجاذبية، ونوافذ يمتد عرضها بضعة أسابيع، لذلك قد تختلف التواريخ بعدة أسابيع.
استكشف المدارات في علم الأقمار الصناعية والصواريخ في أطلس المحركات الصاروخية.
- NASA JPL: الجدول الزمني لدخول مهمة Mars 2020 وهبوطها (EDL) وبيانات المركبة.
- H. D. Curtis، Orbital Mechanics for Engineering Students: انتقال هوهمان وزاوية الطور.
- JPL، Keplerian Elements for Approximate Positions of the Major Planets (J2000).
آخر تحديث: 2 نوفمبر 2026