مهمة بيرغرين الأولى

كانت رحلة مركبة الهبوط القمرية "بيريغرين " رقم 1 ، والمعروفة باسم "مهمة بيريغرين الأولى" ، مهمة هبوط قمرية أمريكية فاشلة. صُممت المركبة، التي أُطلق عليها اسم "بيريغرين" ، من قِبل شركة "أستروبوتيك تكنولوجي" ^{[ 2 ]} ، وحملت حمولات لبرنامج خدمات الحمولة القمرية التجارية التابع لوكالة ناسا (CLPS). انطلقت مهمة بيريغرين الأولى في 8 يناير 2024، الساعة 2:18 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة، على متن الرحلة التجريبية الأولى لصاروخ "فولكان سنتور" (فولكان). كان الهدف هو إنزال أول مركبة هبوط قمرية أمريكية الصنع على سطح القمر منذ هبوط وحدة أبولو القمرية المأهولة على متن مهمة أبولو 17 عام 1972.

حملت المركبة الهابطة عدة حمولات، بسعة حمولة تبلغ 90  كيلوغرامًا. ^{[ 3 ]} بعد فترة وجيزة من انفصال المركبة الهابطة عن صاروخ فولكان في مدار الحقن القمري، حدث تسرب للوقود حال دون إتمام مهمتها. بعد ستة أيام في المدار، أُعيد توجيه المركبة الفضائية إلى الغلاف الجوي للأرض ، حيث احترقت في الغلاف الجوي فوق جنوب المحيط الهادئ في 18 يناير 2024. ^{[ 4 ]}

في يوليو 2017، أعلنت شركة أستروبوتيك عن اتفاقية مع تحالف الإطلاق الموحد (ULA) لإطلاق مركبة الهبوط القمرية "بيريغرين " على متن صاروخ الإطلاق "فولكان" . ^{[ 5 ]} وكان من المقرر إطلاق هذه المهمة الأولى للهبوط على سطح القمر، والتي أُطلق عليها اسم "المهمة الأولى"، في يوليو 2021. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

في 29 نوفمبر 2018، أصبحت شركة Astrobotic مؤهلة للمنافسة على خدمات حمولة القمر التجارية التابعة لناسا (CLPS) لتوصيل حمولات العلوم والتكنولوجيا إلى القمر. ^{[ 7 ]}

في مايو 2019، حصلت مهمة "ميشين ون" على أول عقد لها مع وكالة ناسا لتطوير مركبة هبوط تحمل 14 حمولة. ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]} كما حملت المهمة 14 حمولة تجارية، من بينها مركبات جوالة صغيرة من شركة هاكوتو وفريق أنجليكف إم ، ^{[ 11 ]} ومركبة جوالة أكبر من جامعة كارنيجي ميلون تُدعى آندي ، تزن 33 كيلوغرامًا (73 رطلًا) ويبلغ ارتفاعها 103 سنتيمترات (41 بوصة) . ^{[ 12 ]} كما صُممت مركبة جوالة صغيرة أخرى، تُدعى سبيسبيت، تزن 1.5 كيلوغرام (3.3 رطل) ، لتقطع مسافة 10 أمتار (33 قدمًا) على الأقل باستخدام أرجلها الأربعة. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} وتشمل الحمولات الأخرى مكتبة مطبوعة بتقنية الطباعة الدقيقة على النيكل، تحتوي على محتويات ويكيبيديا ومشروع روزيتا التابع لمؤسسة لونغ ناو . ^{[ 17 ] [ 18 ]} دفعت شركتا الدفن الفضائي إليزيوم سبيس وسيليستيس لشركة أستروبوتيك لنقل رفات بشرية. ^{[ 19 ]} انتقدت أمة نافاجو قرار تضمين الرفات البشرية ، حيث جادل رئيسها، بو نيغرين ، بأن القمر مقدس لدى نافاجو وغيرهم من قبائل الهنود الحمر. ^{[ 20 ] [ 21 ]}        

في يونيو 2021، أعلن توري برونو، الرئيس التنفيذي لشركة ULA ، أن مشاكل في اختبار الحمولة والمحرك ستؤدي إلى تأجيل الرحلة التجريبية الأولى لصاروخ فولكان، الذي يحمل مهمة "ميشين ون"، إلى عام 2022. ^{[ 22 ]} وفي 23 فبراير 2023، أعلنت ULA عن موعد إطلاق متوقع للمهمة في 4 مايو 2023. ^{[ 23 ]} وبعد حدوث خلل أثناء اختبار صاروخ فولكان سنتور في 29 مارس، تم تأجيل الإطلاق إلى يونيو أو يوليو، ^{[ 24 ]} ثم إلى أواخر عام 2023. ^{[ 25 ]}

في أوائل ديسمبر 2023، قال برونو إن المشاكل التي تم اكتشافها أثناء بروفة إطلاق الصاروخ الرطبة من المرجح أن تؤخر الإطلاق حتى نافذة الإطلاق التالية، في 8 يناير. ^{[ 26 ]}

يحمل جهاز Peregrine حمولة قصوى تبلغ 90 كجم (200 رطل) خلال المهمة الأولى، ^{[ 27 ]} وكان من المخطط له أن يهبط على كوكب Gruithuisen Gamma . ^{[ 1 ]}  

تبلغ كتلة الحمولة للمهمة الثانية المخطط لها (المهمة الثانية) 175 كجم (386 رطلاً) ، وستحمل المهمة الثالثة والمهام اللاحقة كامل سعة الحمولة البالغة 265 كجم (584 رطلاً) . ^{[ 1 ]}    

في عام 2016، أعلنت شركة أستروبوتيك عن خططها لبناء مركبة الهبوط بيرغرين ، ^{[ 28 ]} استنادًا إلى نموذجها السابق لمركبة الهبوط غريفين ، التي كانت أكبر حجمًا ولكن بنفس سعة الحمولة. ^{[ 28 ] [ 29 ]} وقد استعانت أستروبوتيك بشركة إيرباص للدفاع والفضاء للمساعدة في تحسين تصميم مركبة الهبوط.

تُصنع حافلة بيرغرين في معظمها من سبائك الألومنيوم ، وهي قابلة لإعادة التشكيل لمهام محددة. يحتوي نظام الدفع الخاص بها على خمسة محركات دفع من صنع شركة فرونتير إيروسبيس، ^{[ 30 ]} ينتج كل منها قوة دفع تبلغ 667 نيوتن (150 رطلاً ) . صُمم نظام الدفع هذا للتعامل مع عملية الحقن العابر للقمر ، وتصحيح المسار، والدخول في مدار قمري ، والهبوط المُوجّه. يستطيع نظام الدفع إيصال مركبة مدارية إلى القمر والهبوط بسلاسة مُوجّهة. ^{[ 1 ]} يمكن للمركبة الهابطة حمل ما يصل إلى 450 كيلوغرامًا (990 رطلاً) من الوقود الثنائي في أربعة خزانات؛ ويتكون من MON-25 / MMH ، وهو وقود ثنائي شديد الاشتعال . ^{[ 31 ]} للتحكم في الوضع (التوجيه)، تستخدم المركبة الفضائية 12 محرك دفع (بقوة 45 نيوتن لكل منها) تعمل أيضًا بوقود MON-25/MMH. ^{[ 1 ]}     

تتضمن إلكترونيات المركبة الفضائية أنظمة توجيه وملاحة إلى القمر، بالإضافة إلى نظام ليدار دوبلر للمساعدة في الهبوط الآلي على أربع أرجل. ^{[ 28 ]} ابتداءً من المهمة الثانية، ستكون مساحة الهبوط البيضاوية 100  متر × 100  متر، بعد أن كانت 24  كيلومترًا × 6  كيلومترات سابقًا. ^{[ 1 ]}

يبلغ عرض مركبة بيرغرين حوالي 2.5 متر وارتفاعها 1.9 متر، وكانت قادرة على إيصال حمولة تصل إلى 265 كيلوغرامًا (584 رطلاً) إلى سطح القمر. ^{[ 28 ] [ 32 ] [ 1 ] [ 33 ]}  

تُغذّى أنظمتها الكهربائية ببطارية ليثيوم أيون تُشحن بواسطة لوحة شمسية مصنوعة من GaInP/GaAs/Ge. وتُستخدم مشعات وعوازل حرارية للتخلص من الحرارة الزائدة، لكن المركبة الهابطة لا تحمل سخانات، لذا من غير المتوقع أن تصمد المركبات الهابطة الأولى من طراز بيرغرين خلال الليل القمري، ^{[ 1 ]} الذي يستمر 14 يومًا أرضيًا. ويمكن تعديل البعثات المستقبلية لتتمكن من ذلك. ^{[ 1 ]}

للاتصال بالأرض ، تستخدم المركبة الهابطة ترددات ضمن نطاق النطاق X للوصلة الصاعدة والوصلة الهابطة. بعد الهبوط، سيتم استخدام مودم واي فاي بتردد 2.4 جيجاهرتز لتمكين الاتصال اللاسلكي بين المركبة الهابطة والمركبات الجوالة المنتشرة على سطح القمر. ^{[ 1 ]}

الحمولات

مركبات استكشاف القمر

دولة	اسم	وكالة أو شركة	ملخص
المكسيك	كولمينا × 5	وكالة الفضاء المكسيكية	حاولت وكالة الفضاء المكسيكية (AEM) إرسال أولى الأجهزة العلمية من أمريكا اللاتينية إلى سطح القمر. وتألفت الحمولة من خمسة روبوتات صغيرة، يزن كل منها أقل من 60 غرامًا ويبلغ قطرها 12 سنتيمترًا، وكان من المقرر إطلاقها بواسطة مقلاع على سطح القمر. [ 34 ]
الولايات المتحدة	قزحية	جامعة كارنيجي ميلون	كانت مركبة "آيريس" التابعة لجامعة كارنيجي ميلون  مركبة جوالة تزن 2 كيلوغرام، صممها طلاب الجامعة. صُنع هيكلها، الذي بحجم علبة الأحذية، وعجلاتها المصنوعة من أغطية الزجاجات من ألياف الكربون ، وهو إنجاز غير مسبوق في مجال الروبوتات الكوكبية. صُممت "آيريس" لاختبار قدرة المركبات الجوالة الصغيرة والخفيفة على الحركة على سطح القمر، وجمع صور لعلوم الأرض، وجمع بيانات تحديد المدى بتقنية الترددات اللاسلكية فائقة العرض لاختبار تقنيات تحديد المواقع النسبية الجديدة. [ 35 ]

الآلات الموسيقية

دولة	اسم	وكالة أو شركة	ملخص
الولايات المتحدة	مصفوفة عاكسات الليزر (LRA)	ناسا	العاكس الرجعي هو جهاز يعكس أي ضوء يسقط عليه مباشرةً إلى الخلف (بزاوية 180 درجة من الضوء الساقط). كان نظام قياس المسافة بالليزر (LRA) عبارة عن مجموعة من ثمانية عاكسات رجعية، كل منها عبارة عن موشور مكعب زجاجي بقطر 1.25 سم ، مثبتة جميعها داخل نصف كرة من الألومنيوم (مطلية بالذهب) ومثبتة على سطح المركبة الهابطة. صُمم هذا النظام لعكس إشارات الليزر بكفاءة من المركبات الفضائية الأخرى التي تدور حول القمر أو تهبط عليه، وذلك عبر نطاق واسع من الاتجاهات الواردة، مما يُمكّن من قياس المسافة بدقة بين المركبة الفضائية التي تدور حول القمر أو تهبط عليه والمركبة الهابطة. كان من المقرر أن يعمل نظام قياس المسافة بالليزر (LRA) كعلامة تحديد موقع على سطح القمر لعقود. (ملاحظة: كان تصميم نظام قياس المسافة بالليزر (LRA) صغيرًا جدًا بالنسبة لقياس المسافة بالليزر من الأرض). [ 36 ]
الولايات المتحدة	مطياف نقل الطاقة الخطي (LETS)	ناسا	يمكن أن يُلحق الإشعاع الفضائي الضرر برواد الفضاء في مهمات الاستكشاف خارج الغلاف الجوي الواقي للأرض، ويكون هذا الضرر أكبر على سطح القمر منه في المدار الأرضي المنخفض. يتمثل المصدر الأول للخطر في الجرعة الإشعاعية الكلية من الأشعة الكونية المجرية، والتي تبلغ ضعفها تقريبًا على سطح القمر مقارنةً بالمدار الأرضي المنخفض. أما المصدر الثاني للخطر فيتمثل في ظواهر الطقس الفضائي الناتجة عن النشاط الشمسي. كان مطياف نقل الطاقة الخطي (LETS) جهازًا لرصد الإشعاع، مُشتقًا من معدات سابقة استُخدمت في مهمة أوريون EFT-1، وكان من المُقرر استخدامه في مهمة أوريون EM-1 التي كانت ستُمكّن من جمع معلومات حول بيئة الإشعاع القمري وإثبات قدرات النظام على سطح القمر. كان من المُفترض أن يقيس هذا المستشعر معدل الإشعاع الساقط، مُوفرًا معلومات بالغة الأهمية لفهم البيئة الخطرة التي سيواجهها رواد الفضاء أثناء استكشافهم لسطح القمر، والتخفيف من آثارها. [ 36 ]
ألمانيا	كاشف الإشعاع M-42	قطار دوكلاندز الخفيف	كان كاشف الإشعاع هذا مكملاً لتجربة علمية أخرى أُجريت على متن مهمة أرتميس 1 التابعة لناسا . وكان الهدف من هذه المجسات قياس مستوى الإشعاع الذي سيتعرض له جسم الإنسان بدقة خلال رحلة إلى القمر والعودة منه. وستساهم البيانات المستقاة من مهمتي أرتميس 1 وبيريغرين في تحسين فهمنا للظروف البيئية لرحلات الفضاء القمرية فيما يتعلق بصحة رواد الفضاء، إذ يُعدّ الإشعاع الفضائي أحد المخاطر الرئيسية في مستقبل استكشاف الفضاء البشري. [ 37 ]
الولايات المتحدة	الملاحة دوبلر ليدار (NDL)	ناسا	كان نظام NDL عبارة عن مستشعر هبوط يعتمد على تقنية الليدار (الكشف الضوئي وتحديد المدى). يعمل هذا الجهاز (الليدار) وفقًا لمبادئ الرادار نفسها، ولكنه يستخدم نبضات ضوئية من الليزر بدلًا من الموجات الراديوية. وكان الهدف من نظام NDL قياس سرعة المركبة (السرعة والاتجاه) وارتفاعها (المسافة إلى الأرض) بدقة عالية أثناء الهبوط حتى ملامسة الأرض. [ 38 ]
الولايات المتحدة	نظام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة المتطايرة (NIRVSS)	ناسا	تضمنت الحمولة جهاز تصوير طيفي وجهاز استشعار معايرة للأشعة فوق البنفسجية. وكان الهدف منها قياس ترطيب السطح وتحت السطح ( H₂O وOH) وثاني أكسيد الكربون والميثان ( CH₄ )، مع رسم خرائط مورفولوجية ودرجة حرارة السطح في الوقت نفسه. وكان من المقرر إجراء القياسات أثناء تجوال المركبة الجوالة عند دمجها فيها، وفي جميع أنحاء مناطق البحث المستهدفة عن المواد المتطايرة (المعروفة باسم المحطات العلمية)، وأثناء عمليات الحفر. وقد صُمم هذا الجهاز في مركز أبحاث ناسا أميس . ويتكون إجمالاً من ثلاثة أجهزة محددة: مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة، ووحدة تصوير أميس، وجهاز استشعار معايرة الأشعة فوق البنفسجية. [ 36 ]
الولايات المتحدة	نظام مطياف النيوترونات (NSS)	ناسا	كان الهدف من جهاز NSS تحديد وفرة المواد الحاملة للهيدروجين وتكوين التربة القمرية في موقع الهبوط، وقياس أي تغيرات زمنية في وفرة المواد المتطايرة الهيدروجينية خلال الدورة اليومية. ويمكن لجهاز NSS قياس الحجم الكلي للهيدروجين حتى عمق ثلاثة أقدام تحت السطح، مما يوفر بيانات مرجعية عالية الدقة للقياسات التي تُجرى بواسطة أجهزة في مدار حول القمر. وكان من المقرر أن يقيس جهاز NSS عدد وطاقة النيوترونات الموجودة في بيئة سطح القمر، والتي يمكن استخدامها لاستنتاج كمية الهيدروجين الموجودة في البيئة. ويُمكن هذا الكشف لأن النيوترونات عندما تصطدم بذرة هيدروجين، تفقد الكثير من طاقتها. [ 36 ]
الولايات المتحدة	مطياف الكتلة الأيوني ذو المصيدة بيرغرين (PITMS)	ناسا	كان الهدف من مهمة PITMS هو دراسة خصائص الغلاف الخارجي للقمر بعد الهبوط، وعلى مدار اليوم القمري ، لفهم انبعاث وانتقال المواد المتطايرة. وقد أثبتت مهمات سابقة وجود مواد متطايرة على سطح القمر، لكن لا تزال هناك تساؤلات مهمة حول مصدر هذه المواد وكيفية انتقالها عبر سطح القمر. ويمكن أن يوفر التحقيق في كيفية تغير الغلاف الخارجي للقمر خلال اليوم القمري نظرة ثاقبة على عملية انتقال المواد المتطايرة على سطح القمر. وقد امتلك الجهاز القدرة على قياس المستويات المنخفضة من الغازات المتوقعة في الغلاف الخارجي للقمر، والتي تنبعث نتيجة تفاعل التربة القمرية مع الاضطرابات السطحية، مثل المركبات الجوالة. استُمدّ مستشعر PITMS مباشرةً من مطياف الكتلة الخاص ببطليموس، الذي أجرى أولى القياسات الموضعية للمواد المتطايرة والعضوية على المذنب 67P بواسطة مركبة الهبوط فيلاي التابعة لمهمة روزيتا . كان من المقرر أن يعمل PITMS في وضع أخذ العينات السلبي، حيث تسقط الجزيئات في الفتحة المواجهة لرأس المذنب وتُحاصر بواسطة مجال ترددات الراديو، ثم تُطلق تباعًا لتحليلها. بلغت دقة قياس كتلة PITMS وحدة كتلة تصل إلى حد أقصى لنسبة الكتلة إلى الشحنة (m/z) يبلغ 150 دالتون. كان الهدف من دراسة PITMS هو توفير بيانات عن التغيرات الزمنية لمركبات الهيدروكسيل (OH)، والماء ( H₂O ) ، والغازات النبيلة ، والنيتروجين ، والصوديوم المنبعثة من التربة والموجودة في الغلاف الخارجي للقمر على مدار يوم قمري. وكان من المقرر أن تُكمّل ملاحظات PITMS أجهزة أخرى على متن مركبة الهبوط Peregrine، وذلك لاتباع نهج شامل لفهم تركيب سطح القمر والغلاف الخارجي، وربط خصائص السطح وتركيبه بقياسات LADEE من المدار، وتوفير نقطة مقارنة في خطوط العرض المتوسطة للقياسات القطبية التي تخطط لها مهمات VIPER وPROSPECT وغيرها. وكان من المقرر أن توفر بيانات PITMS رابطًا حاسمًا في خطوط العرض المتوسطة لتحليلات الكتلة القطبية المستقبلية، وذلك لتوصيف الهجرة العرضية للمواد المتطايرة من خط الاستواء إلى القطبين. كان مشروع PITMS مشروعًا مشتركًا بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ، نفّذه مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا (GSFC) بالتعاون مع شركتي الجامعة المفتوحة (OU) وSTFC RAL Space المتعاقدتين مع وكالة الفضاء الأوروبية، بدعم وتنسيق من مركز أبحاث وتكنولوجيا الفضاء التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESTEC). وكان من المقرر أن يتولى مركز غودارد لرحلات الفضاء تشغيل حمولة PITMS المتكاملة وإجراء التحقيقات العلمية، وذلك بمشاركة فريق دولي من العلماء. [ 36 ]
الولايات المتحدة	الملاحة النسبية للتضاريس (TRN)	أستروبوتيك	كان من المقرر أن تُجري شركة أستروبوتيك تجربةً عمليةً لجهاز استشعار الملاحة النسبية للتضاريس (TRN) المستقل الخاص بها كحمولة في مهمتها الأولى إلى القمر. وكان من المفترض أن يُمكّن جهاز TRN المركبات الفضائية من الهبوط على أسطح الكواكب بدقةٍ غير مسبوقة تقل عن 100 متر . وقد تم تطوير جهاز استشعار TRN بموجب عقدٍ بقيمة 10 ملايين دولار أمريكي من برنامج "نقطة التحول" التابع لناسا، بالتعاون مع مركز جونسون للفضاء التابع لناسا ، ومختبر الدفع النفاث ، وشركة موغ. [ 37 ]

كبسولات زمنية

دولة	اسم	وكالة أو شركة	يكتب
الولايات المتحدة	مجلة بيتكوين - لوحة التكوين	شركة BIT	لوحة
ألمانيا	صندوق دي إتش إل مون بوكس	دي إتش إل	كبسولات الحمولة التجارية
كندا	المخطوطة القمرية [ 39 ]	التوهج	أعمال فنية، كتب، قصص، موسيقى
المملكة المتحدة	آثار أقدام على سطح القمر	المهمة القمرية الأولى	بنك الصور
الولايات المتحدة	لونا 02	سيليستيس	كبسولة تذكارية
سيشل	لونار بيتكوين	BitMEX	العملات المشفرة
اليابان	كبسولة الأحلام القمرية [ 40 ]	مقياس أسترو	كبسولة زمنية
الولايات المتحدة	خدمات رحلات الفضاء التذكارية	إليزيوم سبيس	كبسولة تذكارية
هنغاريا	ذكرى البشرية على سطح القمر	شركة بولي لتكنولوجيا الفضاء	كبسولة زمنية
الولايات المتحدة	مونارك	جامعة كارنيجي ميلون	متحف القمر
الولايات المتحدة	مكتبات آرتش	مؤسسة آرتش ميشن	كبسولة زمنية
كندا الولايات المتحدة	كتاب على سطح القمر	كتاب على سطح القمر	قصص من تأليف 133 مؤلفًا

كانت مهمة بيرغرين أولى مهمات برنامج ناسا CLPS، تلتها مهمة أوديسيوس التابعة لشركة إنتويتيف ماشينز ، والتي انطلقت وهبطت على سطح القمر في فبراير 2024. ^{[ 55 ]} ستخوض شركة أستروبوتيك محاولة هبوط ثانية، باستخدام مركبة الهبوط غريفين الأكبر حجماً ، ومن المقرر إطلاقها في يوليو 2026. ^{[ 56 ]} وبحلول أغسطس 2025، من المتوقع أن تهبط مركبة الهبوط غريفين مع مركبة أسترولابز الجوالة فليب. ^{[ 56 ]}