الهبوط على القمر
الرحلات السوفيتية حول القمر (1967 - 1970)

من الممكن توجيه مركبة فضائية من الأرض بحيث تدور حول القمر وتعود إلى الأرض دون الدخول بشكل فعلي في مدار القمر، عقب ما يُسمى بـ مسار العودة الحر. ومثل هذه البعثات للدوران حول القمر أبسط من البعثات المدارية القمرية الفعلية نظرًا لأنه ليست هناك حاجة إلى صواريخ للكبح في المدار القمري والعودة إلى الأرض. ومع ذلك تشكل رحلة الدوران حول القمر المأهولة تحديات كبيرة تتجاوز تلك التي تشكلها رحلة مدار الأرض المنخفض المأهولة، التي تقدم دروسًا قيمة في الإعداد للهبوط المأهول على سطح القمر. ومن بين أكبر هذه التحديات هو تلبية مطالب إعادة الدخول في الغلاف الجوي للأرض لدى العودة من القمر.
والمركبات الفضائية المأهولة التي تدور حول مدار الأرض مثل مكوك الفضاء تعود إلى الأرض من سرعات تبلغ حوالي 17000 ميل في الساعة (27400 كم/ساعة، 7600 متر/ثانية). ونظرًا لتأثيرات الجاذبية، فإن المركبة العائدة من القمر ترتطم بالغلاف الجوي للأرض بسرعة كبيرة تبلغ حوالي 25000 ميل في الساعة (40200 كم/ساعة). ويمكن أن يكون الهبوط بتأثير الجاذبية على رواد الفضاء خلال التباطؤ في حدود التحمل البشري حتى خلال إعادة الدخول الشكلي. ويمكن أن تؤدي الاختلافات الطفيفة في مسار رحلة المركبة وزاوية إعادة الدخول خلال العودة من القمر إلى مستويات قاتلة من قوة التباطؤ.
والقيام برحلة مأهولة للدوران حول القمر قبل الهبوط المأهول على سطح القمر أصبح هدفًا أساسيًا للسوفييت مع برنامج المركبة الفضائية زوند الخاص بهم. وكانت أول ثلاث مركبات من زوند عبارة عن مسابر كوكبية غير مأهولة؛ وعقب ذلك، تم تغيير اسم زوند إلى برنامج مأهول منفصل كليًا. وكان التركيز الأولي لمركبات زوند المأهولة هو إجراء اختبارات شاسعة لتقنيات إعادة الدخول عالية السرعة. ولم يكن هذا هو محل تركيز الأمريكيين الذين اختاروا بدلاً من ذلك تجاوز نقطة انطلاق المهمة المأهولة للدوران حول القمر ولم يطوروا مطلقًا مركبة فضائية منفصلة لهذا الغرض.
ووضعت الرحلات الفضائية الأولية المأهولة في أوائل الستينيات شخصًا واحدًا في مدار الأرض المنخفض خلال برنامج فوستوك السوفيتي وبرنامج ميركيوري الأمريكي. واستخدم البرنامج الإضافي لبرنامج فوستوك الذي تكون من رحلتين والمعروف باسم فوسخود كبسولات فوستوك بشكل فعال مع مقاعدها لتحقيق أولى رحلات الفضاء السوفيتية التي تضم أطقمًا متعددة الأشخاص في عام 1964 وعمليات سير في الفضاء في أوائل عام 1965. وظهرت هذه القدرات لاحقًا من قِبل الأمريكيين في البعثات المدارية لمدار الأرض المنخفض الخاصة ببرنامج جيميني على مدى عامي 1965 و1966، وذلك باستخدام تصميم الجيل الثاني الجديد للمركبات الفضائية الذي يشبه قليلاً برنامج ميركيوري السابق. واستمرت بعثات برنامج جيمني هذه للتحقق من تقنيات حساسة الالتقاء والالتحام المداري الذي كان في غاية الأهمية لإجراء بعثة هبوط قمري مأهولة.
وبعد نهاية برنامج جيمني، بدأ الاتحاد السوفيتي في إرسال الجيل الثاني من المركبة الفضائية المأهولة زوند الخاصة بهم في عام 1967 بهدف وضع رائد فضاء حول في مدار القمر وإعادته على الفور من القمر إلى الأرض. وتم إطلاق المركبة الفضائية زوند مع صاروخ الإطلاق بروتون الأكثر بساطة والجاهز تشغيليًا بالفعل، على عكس الجهود السوفيتية الموازية للهبوط المأهول على القمر الجارية في ذلك الوقت استنادًا إلى الجيل الثالث من المركبة الفضائية سويوز التي تتطلب تطوير مركبة الدعم المتقدمة N-1. وبالتالي اعتقد السوفييت أن بمقدورهم إنجاز رحلة مأهولة حول مدار القمر باستخدام المركبة الفضائية زوند قبل سنوات من قيام الأمريكيين بإنجاز عمليات هبوط مأهول على سطح القمر وبذلك تحقيق انتصار دعائي. ومع ذلك، تسببت مشاكل تطويرية هامة في تأخير برنامج زوند وأدى نجاح برنامج أبولو الأمريكي للهبوط على القمر إلى إنهاء جهود برنامج زوند فعليًا.
ومثل برنامج زوند، تم إطلاق رحلات أبولو بصفة عامة استنادًا إلى مسار عودة حر من شأنه إعادة المركبات إلى الأرض عبر حلقة حول القمر في حال فشل خلل المركبة الفضائية السوفيتية في وضعها في مدار القمر كما هو مخطط. وتم تنفيذ هذا الخيار بعد وقوع انفجار على متن مهمة «بعثة» أبولو 13 في عام 1970، التي تُعد البعثة المأهولة الوحيدة التي تم تحليقها في حلق حول القمر حتى الآن.
| بعثة اتحاد الجمهوريات السوفيتية الاشتراكية | الكتلة (كج) | مركبة التقوية | تم الإطلاق | هدف المهمة | الحمولة | نتيجة المهمة |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| كوزموس-146 | 5,400 | بروتون | 10 مارس 1967 | مدار الأرض المرتفع | غير مأهولة | نجاح جزئي – النجاح في الوصول إلى مدار الأرض المرتفع، لكن تقطعت بها السبل وباتت غير قادرة على إجراء اختبار إعادة الدخول في الغلاف الجوي بسرعة عالية خاضعة للتحكم |
| كوزموس-154 | 5,400 | بروتون | 8 إبريل 1967 | مدار الأرض المرتفع | غير مأهولة | نجاح جزئي – النجاح في الوصول إلى مدار الأرض المرتفع، لكن تقطعت بها السبل وباتت غير قادرة على إجراء اختبار إعادة الدخول في الغلاف الجوي بسرعة عالية خاضعة للتحكم |
|  |  | بروتون | 28 سبتمبر 1967 | مدار الأرض المرتفع | غير مأهولة | فشل – عطل في التقوية، إخفاق في الوصول إلى مدار الأرض |
|  |  | بروتون | 22 نوفمبر 1967 | مدار الأرض المرتفع | غير مأهولة | فشل – عطل في التقوية، إخفاق في الوصول إلى مدار الأرض |
| زوند-4 | 5,140 | بروتون | 2 مارس 1968 | مدار الأرض المرتفع | غير مأهولة | نجاح جزئي – تم الإطلاق بنجاح والوصول إلى ارتفاع بلغ 300000 كم في مدار الأرض المرتفع، حدوث خلل بتوجيه اختبار إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي بسرعة عالية، وتدمير ذاتي متعمد لمنع السقوط خارج الاتحاد السوفيتي |
|  |  | بروتون | 23 إبريل 1968 | حلقة حول القمر | حمولة بيولوجية غير بشرية | فشل المهمة – خلل بمركبة الدعم، فشل الوصول إلى مدار الأرض؛ انفجار خزان إعداد الإطلاق يقتل ثلاثة من الطاقم |
| زوند5- | 5,375 | بروتون | 15 سبتمبر 1968 | حلقة حول القمر | حمولة بيولوجية غير بشرية | نجاح المهمة – الدوران حول القمر، وإعادة الحمولة البيولوجية بشكل آمن إلى الأرض على الرغم من الهبوط خارج نطاق الهدف خارج أراضي الاتحاد السوفيتي في المحيط الهندي |
| زوند6- | 5,375 | بروتون | 10 نوفمبر 1968 | حلقة حول القمر | حمولة بيولوجية غير بشرية | نجاح جزئي – الدوران حول القمر، إعادة الدخول في الغلاف الجوي بنجاح، غير أن فقدان ضغط الهواء في المقصورة تسبب في موت الحمولة البيولوجية، وتعطل نظام المظلة وتدمير شديد للمركبة عند الهبوط |
|  |  | بروتون | 20 يناير 1969 | حلقة حول القمر | حمولة بيولوجية غير بشرية | فشل – عطل في التقوية، إخفاق في الوصول إلى مدار الأرض |
| زوند7- | 5,979 | بروتون | 8 أغسطس 1969 | حلقة حول القمر | حمولة بيولوجية غير بشرية | نجاح المهمة – التحليق حول القمر، إعادة الحولة البيولوجية بآمان إلى الأرض والهبوط في نطق الهدف داخل الاتحاد السوفيتي. كان يمكن للطاقم البشري النجاة من قوة الجاذبية عند إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي فقط على متن بعثة زوند. |
| زوند8- | 5,375 | بروتون | 20 أكتوبر 1970 | حلقة حول القمر | حمولة بيولوجية غير بشرية | نجاح المهمة – الدوران حول القمر، وإعادة الحمولة البيولوجية بشكل آمن إلى الأرض على الرغم من الهبوط خارج نطاق الهدف خرج أراضي الاتحاد السوفيتي في المحيط الهندي |
كانت المركبة الفضائية زوند 5 المركبة الفضائية الأولى التي تحمل الحياة من الأرض إلى جوار القمر والعودة بها إلى الأرض، وبدء انطلاق المرحلة النهائية من سباق الفضاء باستخدام حمولة من السلاحف والحشرات والنباتات والبكتيريا. وعلى الرغم من الفشل الذي عانت منه خلال لحظاتها النهائية، تم اعتبار بعثة زوند 6 من قِبل وسائل الإعلام السوفيتية نجاحًا أيضًا. وعلى الرغم من الترحيب والإشادة في جميع أنحاء العالم واعتبارها إنجازات رائعة، فإن بعثات زوند حلقت بالفعل خارج مسار إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي الأمر الذي أدى إلى تباطؤ القوة التي ستكون قاتلة حال وجود أطقم بشرية على متنها.
ونتيجة لذلك، خطط السوفييت سرًا لاستمرار اختبارات زوند غير المأهولة حتى تثبت موثوقيتها لدعم القيام برحلة مأهولة. ومع ذلك، وبسبب استمرار المشاكل التي تواجهها ناسا مع المركبة الفضائية القمرية، وبسبب تقارير سي آي إيه بشأن احتمال قيام السوفيت بإنجاز رحلة مأهولة حول القمر في أواخر 1968، أجرت وكالة ناسا تغييرًا مصيريًا على خطة رحلة أبولو 8 من اختبار مركبة فضائية قمرية للتحليق في مدار الأرض إلى بعثة مدارية قمرية كان مقرر لها في أواخر ديسمبر 1968.
وفي أوائل ديسمبر 1968 فُتحت نافذت الإطلاق إلى القمر لموقع الإطلاق السوفيتي في بايكونور، الأمر الذي منح الاتحاد السوفيتي الفرصة الأخيرة لتحقيق الفوز على الولايات المتحدة في سباقهما إلى القمر. وذهب رواد الفضاء في حالة تأهب وطُلب منهم إرسال المركبة الفضائية زوند آنذاك في العد التنازلي النهائي في بايكونور في أول رحلة مأهولة إلى القمر. وفي نهاية المطاف، على الرغم من ذلك، قرر المكتب السياسي السوفيتي أن مخاطر موت الطاقم كان أمرًا غير مقبول بالنظر إلى الأداء السيئ للمركبة الفضائية زوند/بروتون حتى ذلك الوقت ولذلك قرر تأجيل إطلاق البعثة السوفيتية المأهولة إلى القمر. وأثبت قرارهم أنه قرار حكيم، نظرًا لأنه قد تم تدمير بعثة زوند غير المأهولة في تجربة غير مأهولة أخرى عندما تم إطلاقها بعد عدة أسابيع.
بحلول هذا الوقت كانت رحلات الجيل الثالث من المركبات الفضائية لبرنامج أبولو الأمريكي قد بدأت. وكانت المركبة الفضائية أبولو، الأكثر قدرة بكثير من زوند، تتمتع بالقوة الصاروخية الضرورية للدخول إلى المدار القمري والخروج منه وإجراء التعديلات المسارية اللازمة لإعادة الدخول الآمن خلال العودة للأرض. وأجرت بعثة أبولو 8 أول رحلة مأهولة إلى القمر في 24 ديسمبر 1968، مؤكدة بذلك على صلاحية المركبة ساتيرن 5 للاستخدام المأهول والتحليق ليس في مدار حول القمر بل التحليق عشرة مدارات كاملة حول القمر قبل العودة بأمان إلى الأرض. وأجرت بعد ذلك المركبة الفضائية أبولو 10 بروفة كاملة للهبوط المأهول على القمر في مايو 1969. وتوقفت هذه المهمة لفترة قصيرة على ارتفاع عشرة أميال (16 كم) فوق سطح القمر، لإجراء رسم الخرائط اللازمة على ارتفاع منخفض لتركيزات الكتلة متغيرة المسار باستخدام مركبة قمرية نمطية ذات وزن زائد جعل من الصعب تحقيق هبوط ناجح. وبفشل المحاولة السوفيتية لإنجاز هبوط غير مأهول على سطح القمر لإعادة عينة عبر المركبة لونا 15 في يوليو 1969، كان الطريق ممهدًا للمركبة الأمريكية أبولو 11.