والميكانيكيون المداريون هم فرع الفيزياء الذي يصف حركة المركبات الفضائية حول الهيئات السماوية، ويؤدي دورا حاسما في تخطيط البعثات إلى القمر والمريخ بتحديد أكثر الطرق كفاءة ومتطلبات الوقود، ويساعد فهم هذه المبادئ على تحقيق النجاح الأمثل للبعثة وتخفيض التكاليف.

أساسيات الميكانيكية المدارية

الميكانيكيون المداريون يعتمدون على قوانين الحركة و الجاذبية في نيوتن، وينطوي على حساب مدارات النقل، وسرعة الهروب، والإضافة المدارية، وتكفل هذه الحسابات وصول المركبات الفضائية إلى وجهتها بأقل استهلاك من الوقود.

تخطيط بعثات القمر

كثيرا ما تستخدم بعثات القمر مسار الحقن عبر القمر، الذي ينطوي على مركبة فضائية تترك مدار الأرض لاعتراض القمر، وتوقيت نوافذ الإطلاق أمر حاسم، لأنه يعتمد على المواقع النسبية للأرض والقمر، ويساعد الميكانيكيون المداريون على تحديد النوافذ المثلى وطرق النقل.

مراسيم المريخ

ويتطلب إرسال المركبات الفضائية إلى المريخ إجراء حسابات دقيقة لمدارات النقل بين الكواكب، ويُستخدم مدار نقل هوهمان عادة، مما يقلل من استخدام الوقود بالاستفادة من المواقع الكوكبية، وتُحدث نوافذ الإطلاق كل 26 شهرا تقريبا عندما تكون الأرض والمريخ متوائمة بشكل أفضل.

الاعتبارات الرئيسية في التخطيط المداري

  • اختيار المدارات المحولة
  • توقيت نوافذ الإطلاق
  • كفاءة الوقود
  • مناورات الإضافة المدارية
  • تخطيط مسارات العودة