مركبة الهبوط على سطح القمر

كان برنامج لونا سلسلة من المركبات الفضائية الروبوتية التي هبطت على سطح القمر، وشملت هذه المركبات مركبات اصطدام، ومركبات تحليق، ومركبات مدارية، ومركبات هبوط، أطلقها الاتحاد السوفيتي بين عامي 1958 و1976. وكانت لونا 9 أول مركبة فضائية تهبط بنجاح على سطح القمر في 3 فبراير 1966، بعد 11 محاولة فاشلة. وأعادت ثلاث مركبات فضائية من برنامج لونا عينات من تربة القمر إلى الأرض بين عامي 1972 و1976. كما هبطت مركبتان فضائيتان أخريان من برنامج لونا بنجاح بالمركبة القمرية الروبوتية لونوخود في عامي 1970 و1973. وحقق برنامج لونا سبع عمليات هبوط ناجحة من أصل 27 محاولة هبوط.

نجح برنامج "سيرفيور" الأمريكي في الهبوط السلس لأول مرة بالمركبة "سيرفيور 1" في 2 يونيو 1966، وتلا هذا النجاح الأولي أربع عمليات هبوط سلس ناجحة أخرى، كان آخرها في 10 يناير 1968. وحقق برنامج "سيرفيور" ما مجموعه خمس عمليات هبوط سلس ناجحة من أصل سبع محاولات هبوط حتى 10 يناير 1968. بل إن المركبة "سيرفيور 6" قامت بقفزة قصيرة من سطح القمر.

كانت مركبة أبولو القمرية هي المركبة الهابطة على سطح القمر التابعة لبرنامج أبولو الأمريكي . وحتى عام 2025، كانت المركبة القمرية الوحيدة المأهولة التي هبطت على سطح القمر. وقد أنجز برنامج أبولو ست عمليات هبوط سلسة ناجحة على سطح القمر بين عامي 1969 و1972؛ بينما أُجهضت محاولة الهبوط السابعة للبرنامج عندما تعرضت وحدة الخدمة التابعة لمركبة أبولو 13 لانفجار تسرب من خزانات الأكسجين.

كانت المركبة القمرية LK مركبة هبوط قمرية طورتها الاتحاد السوفيتي كجزء من عدة برامج سوفيتية مأهولة للهبوط على القمر . وقد أُطلقت عدة مركبات قمرية من طراز LK بدون طاقم في مدار أرضي منخفض ، إلا أن المركبة القمرية LK لم تصل إلى القمر قط، إذ واجه تطوير صاروخ الإطلاق N1، اللازم للرحلة القمرية، انتكاسات (بما في ذلك عدة إخفاقات في الإطلاق)، وبعد أن حققت الولايات المتحدة أول هبوط بشري على سطح القمر ، ألغى الاتحاد السوفيتي برنامجي صاروخ الإطلاق N1 والمركبة القمرية LK دون أي تطوير إضافي.

يشمل برنامج استكشاف القمر الصيني ( المعروف أيضًا باسم مشروع تشانغ إي) مركبة هبوط آلية، ومركبة جوالة، ومكونات لإعادة العينات؛ وقد حقق البرنامج هبوطًا سلسًا ناجحًا أوليًا على سطح القمر بواسطة المركبة الفضائية تشانغ إي 3 في 14 ديسمبر 2013. وبحلول عام 2023، حقق البرنامج ثلاثة هبوطات سلسة ناجحة من أصل ثلاث محاولات هبوط، وهي تشانغ إي 3، وتشانغ إي 4 ، وتشانغ إي 5. وقد صنعت تشانغ إي 4 التاريخ بتحقيقها أول هبوط سلس للبشرية على الجانب البعيد من القمر.

حاولت شركة SpaceIL الإسرائيلية الهبوط على سطح القمر آلياً بواسطة مركبة الهبوط Beresheet في 4 أبريل 2019، لكن المحاولة باءت بالفشل. وتخطط SpaceIL، اعتباراً من عام 2023، لمحاولة هبوط سلس أخرى باستخدام مركبة هبوط آلية لاحقة تحمل اسم Beresheet 2 .

أجرى برنامج تشاندرايان الهندي محاولة هبوط آلي غير ناجحة على سطح القمر في 6 سبتمبر 2019، ضمن مهمة تشاندرايان-2 ، حيث تحطمت المركبة على سطح القمر. ^{[ 2 ]} وفي 23 أغسطس 2023، حققت مركبة الهبوط تشاندرايان-3، التابعة للبرنامج، أول هبوط آلي ناجح للهند، ثم قامت برحلة تجريبية قصيرة في 3 سبتمبر 2023 لاختبار التقنيات اللازمة لمهمة تشاندرايان-4 الهندية لإعادة عينات من القمر . ^{[ 3 ]}

حاولت شركة آي سبيس اليابانية (لا ينبغي الخلط بينها وبين شركة آي سبيس الصينية ) الهبوط على سطح القمر برفق بواسطة مركبتها الروبوتية هاكوتو-آر ميشن 1 في 25 أبريل 2023. باءت المحاولة بالفشل، وتحطمت المركبة على سطح القمر. حاولت الشركة مرة أخرى الهبوط في عام 2025، لكنها باءت بالفشل أيضاً.

أطلق برنامج لونا-غلوب الروسي ، البرنامج اللاحق لبرنامج لونا السوفيتي، مركبة الهبوط القمرية لونا 25 في 10 أغسطس 2023؛ وكانت الوجهة المقصودة للمسبار بالقرب من القطب الجنوبي للقمر، ولكن في 19 أغسطس 2023 تحطمت المركبة على سطح القمر. ^{[ 4 ]}

نجحت المركبة اليابانية الذكية لاستكشاف القمر (SLIM) في الهبوط على سطح القمر في 19 يناير 2024، رغم وضعها غير الصحيح وضعف إشارة الشبكة ، وحتى بعد تعطل أحد محركاتها أثناء الهبوط، إلا أنها وصلت إلى مسافة لا تتجاوز 100 متر (330 قدمًا) من موقع هبوطها. وكانت تحمل على متنها مركبتين صغيرتين من نوع LEV تم نشرهما بشكل منفصل قبل هبوط المركبة SLIM مباشرةً. ^{[ 5 ]} وبهذا الهبوط، أصبحت اليابان خامس دولة تنجح في الهبوط السلس على سطح القمر. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}  

في يناير 2024، تعرضت أول مهمة لبرنامج CLPS الممول من وكالة ناسا ، وهي مهمة بيرغرين الأولى ، لتسرب وقود بعد ساعات من إطلاقها، مما أدى إلى فقدانها القدرة على التحكم في وضعها وشحن بطاريتها، وبالتالي منعها من الوصول إلى مدار القمر وفشل محاولة الهبوط. ^{[ 9 ]} ثم احترق المسبار في الغلاف الجوي للأرض.

هبطت المركبة الفضائية "أوديسيوس"، وهي ثاني مركبة تابعة لبرنامج CLPS، بنجاح على سطح القمر في 22 فبراير 2024 ^{[ 10 ]} ، مسجلةً بذلك أول هبوط سلس غير مأهول للولايات المتحدة على سطح القمر منذ أكثر من 50 عامًا. وتُعد هذه المهمة أول شراكة بين القطاع الخاص ووكالة ناسا للهبوط على سطح القمر، وأول هبوط باستخدام وقود مبرد . ^{[ 11 ] [ 12 ]} ومع ذلك، واجهت المهمة بعض المشاكل، بما في ذلك ميلان المركبة على أحد جانبي سطح القمر، وانحراف مدارها القمري الأولي عن المسار الطبيعي، وتعطل جهاز الليدار الخاص بالهبوط ، وانخفاض عرض نطاق الاتصال على ما يبدو. ^{[ 13 ]} وكُشف لاحقًا أنه على الرغم من نجاح الهبوط، فقد انكسرت إحدى أرجل المركبة أثناء الهبوط، وانحرفت إلى الجانب الآخر بزاوية 18 درجة نتيجة الهبوط على منحدر، إلا أن المركبة نجت وتعمل حمولاتها كما هو متوقع. ^{[ 14 ]} ولم يتم إطلاق كاميرا "إيجل كام" قبل الهبوط. أُطلقت المركبة لاحقًا في 28 فبراير، لكنها فشلت جزئيًا حيث أعادت جميع أنواع البيانات، باستثناء صور ما بعد هبوط المركبة IM-1، وهو الهدف الرئيسي لمهمتها. ^{[ 15 ]}

أطلقت الصين مركبة تشانغ إي 6 من جزيرة هاينان الصينية في 3 مايو 2024؛ وتسعى هذه المهمة إلى إجراء أول عملية إعادة عينة قمرية من الجانب البعيد للقمر . ^{[ 16 ]} هذه هي المهمة الثانية للصين لإعادة عينات من القمر، وقد أنجزت المهمة الأولى بنجاح بواسطة مركبة تشانغ إي 5 عندما أعادت 1.731 كيلوغرام من مواد الجانب القريب من القمر إلى الأرض في 16 ديسمبر 2020. ^{[ 17 ]} هبطت مركبة الهبوط تشانغ إي 6 بنجاح في حوض القطب الجنوبي-أيتكن على الجانب البعيد من القمر في الساعة 22:23 بالتوقيت العالمي المنسق في 1 يونيو 2024. ^{[ 18 ]} بعد الانتهاء من جمع العينات ووضعها على وحدة الصعود بواسطة المثقاب الآلي والذراع الآلية للمسبار، انطلقت وحدة الصعود بنجاح من أعلى جزء الهبوط من المسبار في الساعة 23:38 بالتوقيت العالمي المنسق في 3 يونيو 2024. ^{[ 19 ] [ 20 ]} التحمت وحدة الصعود بوحدة الخدمة تشانغ إي 6 (المركبة المدارية) في مدار قمري في الساعة 06:48 بالتوقيت العالمي المنسق في 6 يونيو 2024، وأكملت بعد ذلك نقل حاوية العينات إلى وحدة العودة إلى الأرض في الساعة 07:24 بالتوقيت العالمي المنسق في نفس اليوم. ^{[ 21 ]} ثم غادر المسبار المدار القمري في 20 يونيو 2024 حاملاً معه وحدة العودة، التي هبطت في منغوليا الداخلية في 25 يونيو 2024، مُكملةً بذلك مهمة الصين لإعادة عينات من الجانب البعيد للقمر.

تم إطلاق مركبة الهبوط القمرية Blue Ghost Mission 1 التابعة لشركة Firefly Aerospace ، والتي تحمل تجارب برعاية ناسا وحمولات تجارية كجزء من برنامج خدمات الحمولة القمرية التجارية إلى Mare Crisium ، في 15 يناير 2025 على متن مركبة إطلاق Falcon 9 مع Hakuto-R Mission 2 ^{[ 22 ]} وهبطت بنجاح في 2 مارس 2025. ^{[ 23 ]}

أُطلقت المهمة الثانية من برنامج هاكوتو-آر التابع لشركة آي سبيس ، وهي مهمة هاكوتو-آر 2، في 15 يناير 2025 على متن صاروخ فالكون 9 حاملاً مركبة الهبوط القمرية ريزيلينس والمركبة الجوالة الصغيرة تيناشيوس، مع مركبة الهبوط بلو غوست إم 1. ^{[ 24 ]} وكان من المتوقع الهبوط في بحر ماري فريجوريس في الفترة ما بين مايو ويونيو 2025. ^{[ 25 ]} ويبدو أن مهمة هاكوتو-آر 2 قد تحطمت أثناء محاولتها الهبوط في 5 يونيو 2025. ^{[ 26 ]}

أُطلقت مركبة الهبوط القمرية IM-2 التابعة لشركة Intuitive Machines ، والتي تحمل تجارب برعاية ناسا ومركبات جوالة تجارية ( Yaoki وAstroAnt وMicro-Nova وMAPP LV1) وحمولات كجزء من برنامج خدمات الحمولة القمرية التجارية إلى مونس موتون ، في 27 فبراير 2025 على متن صاروخ فالكون 9 مع المركبتين Brokkr-2 و Lunar Trailblazer . ^{[ 27 ]} هبطت IM-2 في 6 مارس 2025. كانت المركبة سليمة بعد الهبوط ولكنها مائلة على جانبها، مما أدى إلى تعقيد مهمتها المخطط لها لعرض العلوم والتكنولوجيا؛ هذه النتيجة مشابهة لما حدث مع مركبة IM-1 Odysseus التابعة للشركة في عام 2024. ^{[ 28 ]} في 13 مارس، أعلنت شركة Intuitive Machines أنه، كما حدث في مهمة IM-1، فإن مركبة Athenaتعطل مقياس الارتفاع الخاص بالمركبة الفضائية أثناء الهبوط، مما أدى إلى عدم حصول حاسوبها الداخلي على قراءة دقيقة للارتفاع. ونتيجة لذلك، اصطدمت المركبة بهضبة، وانقلبت، وانزلقت على سطح القمر، وتدحرجت مرة أو مرتين قبل أن تستقر داخل الفوهة. وشبّه الرئيس التنفيذي للشركة الأمر بلاعب بيسبول ينزلق نحو القاعدة. أثناء الانزلاق، تدحرجت المركبة مرة أو مرتين قبل أن تستقر داخل الفوهة. كما أدى الاصطدام إلى تناثر الغبار القمري الذي غطى الألواح الشمسية، مما زاد من تدهور أدائها. ^{[ 29 ]}

حاولت شركة آي سبيس اليابانية الهبوط على سطح القمر هبوطًا سلسًا في 5 يونيو 2025. لكن محاولة الهبوط في بحر ماري فريجوريس (بحر البرد) باءت بالفشل، وتحطمت المركبة الهابطة، هاكوتو-آر ميشن 2، على سطح القمر. ^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}

• مركبة أرغونوت التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية
• في إطار برنامج لونا-غلوب لاستكشاف القمر الذي تنفذه وكالة الفضاء الفيدرالية الروسية
  • لونا 27 "لونا-ريسورس 1" – مركبة هبوط على القطب الجنوبي للقمر
  • لونا 28 "لونا-ريسورس 2" – مركبة هبوط على القطب الجنوبي للقمر ومهمة إعادة العينات
• بلو مون مارك 1 ، من بلو أوريجين
• بموجب برنامج المحفز القمري التابع لناسا ، يحق لنا التقدم بعطاءات لعقود خدمات الحمولة القمرية التجارية لدعم برنامج أرتميس المأهول التابع لناسا :
  • XL-1 و XEUS من شركة Masten Space Systems و United Launch Alliance (كان من المقرر استخدام XEUS بشكل مزدوج كطائرة مأهولة، ولكن تم إلغاؤه).
  • غريفين لاندر من شركة أستروبوتيك تكنولوجي
  • MX-1 من مون إكسبريس
• في إطار برنامج تشاندرايان التابع لمنظمة أبحاث الفضاء الهندية (ISRO)
  • مركبة الهبوط تشاندرايان-4
  • مركبة الهبوط LUPEX

• ألتير ، مركبة فضائية مقترحة لبرنامج كوكبة ، والمعروفة سابقًا باسم وحدة الوصول إلى سطح القمر
• في إطار برنامج أرتميس التابع لوكالة ناسا ، تم اختيار العديد من الموردين لتوفير المركبات الفضائية لدور نظام الهبوط البشري :
  • Starship HLS ، وهي نسخة قمرية من مركبة SpaceX Starship ، تم اختيارها كأول مورد لأنظمة الهبوط على سطح القمر ^{[ 34 ]}
  • تم اختيار Blue Moon Mark 2 كمورد HLS الثاني ( Blue Origin )
  • مركبة الهبوط المتكاملة ، لم يتم اختيارها ( بلو أوريجين ، لوكهيد مارتن ، نورثروب غرومان ، ومختبر دريبر )
  • مركبة الهبوط القمرية ومركبة تمهيد المريخ من شركة لوكهيد مارتن، والمبنيتان على تقنية أوريون ؛ مدمجتان جزئياً في مركبة الهبوط المتكاملة.
  • مركبة بوينغ للهبوط على سطح القمر ، لم يتم اختيارها
• كجزء من المرحلة المأهولة من برنامج استكشاف القمر الصيني ، قدمت الصين مفهوم الهبوط التدريجي لمحاولة هبوط مأهولة على سطح القمر بحلول عام 2030. ويعتمد هذا المفهوم على استخدام مرحلة دفع للتعامل مع معظم عملية التباطؤ، وبعدها ينفصل جزء الهبوط ويكمل عملية الهبوط المدعوم بهبوط سلس على سطح القمر؛ كما يعمل جزء الهبوط أيضاً كمركبة صعود. ^{[ 35 ]}

• تم إنتاج العديد منها لتحدي الهبوط على سطح القمر ، وهي مسابقة لإنتاج مركبات الهبوط العمودي على سطح القمر ذات دلتا-في كافية للطيران من القمر إلى المدار
• مركبة الهبوط مايتي إيجل ^{[ 36 ]}
• مركبة الهبوط مورفيوس، جزء من مشروع مورفيوس التابع لناسا (تم استخدام النتائج في مشروع المحفز القمري )

اعتبارًا من عام 2019،هبطت مركبات فضائية على جميع الأجرام السماوية الثلاثة الأخرى غير الأرض التي تمتلك أسطحًا صلبة وغلافًا جويًا كثيفًا بما يكفي لتمكين الكبح الهوائي: المريخ ، والزهرة ، وقمر تيتان التابع لكوكب زحل . استطاعت هذه المركبات الاستفادة من الغلاف الجوي للأجرام التي هبطت عليها لإبطاء هبوطها باستخدام المظلات، مما قلل من كمية الوقود التي كانت تحملها. وهذا بدوره سمح بهبوط حمولات أكبر على هذه الأجرام بكمية محددة من الوقود. على سبيل المثال، هبطت المركبة الجوالة "كيوريوسيتي" التي تزن 900 كيلوغرام على سطح المريخ بواسطة مركبة تبلغ كتلتها (عند دخولها الغلاف الجوي للمريخ) 2400  كيلوغرام، ^{[ 39 ]} منها 390 كيلوغرامًا فقط وقودًا. في المقابل، هبطت المركبة "سيرفيور 3"  الأخف وزنًا بكثير (292  كيلوغرامًا) على سطح القمر عام 1967 مستخدمةً ما يقرب من 700 كيلوغرام من الوقود. ^{[ 40 ]} ومع ذلك، فإن عدم وجود غلاف جوي يلغي الحاجة إلى وجود درع حراري لمركبة الهبوط على سطح القمر، كما يسمح بتجاهل الديناميكا الهوائية عند تصميم المركبة. 

على الرغم من أن جاذبية القمر أقل بكثير من جاذبية الأرض، إلا أنها عالية بما يكفي لإبطاء الهبوط بشكل ملحوظ. وهذا يختلف عن الكويكبات الصغيرة، حيث يُطلق على "الهبوط" فيها غالبًا اسم "الالتحام"، وهي مسألة تتعلق بالالتقاء ومطابقة السرعة أكثر من كونها إبطاءً للهبوط السريع.

بما أن الصواريخ تُستخدم للهبوط على سطح القمر، فإن جاذبيته تستلزم استخدام وقود أكثر مما هو مطلوب للهبوط على الكويكبات. في الواقع، كان أحد أهم قيود التصميم لبرنامج أبولو للهبوط على سطح القمر هو الكتلة (حيث تتطلب الكتلة الأكبر وقودًا أكثر للهبوط) اللازمة للهبوط والإقلاع من القمر. ^{[ 41 ]}

يتأثر المناخ الحراري للقمر بطول يومه. تتراوح درجات الحرارة بين -250 و120 درجة مئوية تقريبًا (-418 و248 درجة فهرنهايت) (من ليل القمر إلى نهاره). وتستمر هذه الدرجات القصوى لمدة أربعة عشر يومًا أرضيًا، لذا يجب تصميم أنظمة التحكم الحراري لتحمل فترات طويلة من البرد أو الحر الشديدين. ^{[ 42 ]} يجب الحفاظ على معظم أجهزة المركبة الفضائية ضمن نطاق أضيق بكثير يتراوح بين -40 و50 درجة مئوية (-40 و122 درجة فهرنهايت) ، ^{[ 43 ]} ويتطلب توفير الراحة للبشر نطاقًا يتراوح بين 20 و24 درجة مئوية (68 و75 درجة فهرنهايت) . هذا يعني أن المركبة الهابطة يجب أن تُبرّد وتُسخّن أجهزتها أو مقصورة طاقمها.      

طول الليل القمري يجعل من الصعب استخدام الطاقة الكهربائية الشمسية لتسخين الأجهزة، ولذلك غالباً ما يتم استخدام السخانات النووية. ^{[ 38 ]}

تنتهي عمليات الهبوط على سطح القمر عادةً بإيقاف تشغيل المحرك عندما تكون المركبة على ارتفاع بضعة أقدام فوق سطح القمر. والسبب هو أن عادم المحرك وغبار القمر قد يتسببان في مشاكل إذا ما ارتدا من السطح إلى المركبة، ولذلك يتم إيقاف تشغيل المحركات قبل الهبوط مباشرةً. يجب على المهندسين التأكد من أن المركبة محمية بشكل كافٍ لضمان عدم تسبب السقوط بدون قوة دفع في أي ضرر.

تم تحقيق أول هبوط سلس على سطح القمر، بواسطة المسبار السوفيتي لونا 9، من خلال إبطاء سرعة المركبة الفضائية إلى سرعة وارتفاع مناسبين، ثم إطلاق حمولة تحتوي على التجارب العلمية. وتم تثبيت الحمولة على سطح القمر باستخدام وسائد هوائية، وفرت لها امتصاصًا للصدمات أثناء سقوطها. ^{[ 47 ]} واستخدمت لونا 13 طريقة مماثلة. ^{[ 48 ]}

لا تُعدّ طرق استخدام الوسائد الهوائية شائعة. فعلى سبيل المثال، لم تستخدم مركبة ناسا الفضائية "سيرفيور 1"، التي أُطلقت في نفس وقت إطلاق "لونا 9"، وسادة هوائية للهبوط النهائي. بل بعد أن توقفت سرعتها عند ارتفاع 3.4 متر، سقطت ببساطة على سطح القمر. وللتعامل مع السقوط، زُوّدت المركبة بمكونات قابلة للسحق لتخفيف الصدمة والحفاظ على سلامة الحمولة. ^{[ 44 ]} وفي الآونة الأخيرة، استخدمت المركبة الصينية "تشانغ إي 3" تقنية مماثلة، حيث سقطت من ارتفاع 4 أمتار بعد توقف محركها. ^{[ 49 ]}

لعلّ أشهر مركبات الهبوط على سطح القمر، تلك التابعة لبرنامج أبولو ، كانت متينة بما يكفي لتحمّل الهبوط بمجرد أن رصدت مجساتها اقترابه. صُممت معدات الهبوط لتحمّل الهبوط مع إيقاف تشغيل المحرك على ارتفاع يصل إلى 3 أمتار ، مع أنه كان من المفترض أن يبدأ إيقاف تشغيل المحرك عند ملامسة أحد المجسات البالغ طولها 170 سم لسطح القمر. خلال مهمة أبولو 11، هبط نيل أرمسترونغ برفق شديد عن طريق تشغيل المحرك حتى لحظة الهبوط؛ بينما قامت بعض الطواقم اللاحقة بإيقاف تشغيل المحرك قبل الهبوط وشعرت باهتزازات ملحوظة عند الهبوط، مع انضغاط أكبر لدعامات الهبوط. ^{[ 50 ] [ 51 ]}