תהליך הנחיתה

פיתוח מערכת הנחיתה של החללית "בראשית" דרש תהליך ייחודי כדי להבטיח התאמה לחללית ויציבותה בעת הנחיתה על הירח. החללית מצוידת ב-4 רגליים, כל אחת בנויה מזרועה טלסקופית ראשית ושתי תומכות טלסקופיות נוספות אשר בראשן משטח נחיתה שבא במגע עם קרקע הירח.

הדרישות העיקריות לפיתוח רגלי החלל היו:

• התאמה לנפח בו החללית תהיה במהלך השיגור.

• ספיגת האנרגיה מהנחיתה על הירח.

• לשמור על יציבות החללית.

• לעמוד בתנאי החלל.

• משקל מינימלי.

תהליך הנחיתה של בראשית כלל נחיתה ממונעת עד גובה 5 מטרים מעל פני הירח ומשם נפילה חופשית לפני הירח באמצעות כבידת הירח (כשישית מכבידת כדור הארץ). בכדי להבטיח נחיתה רכה, אנשי חטיבת הטילים והחלל של התעשייה האווירית פתחו מערכת ספיגת אנרגיה ייעודית אשר הותאמה לנחיתה על הירח. המערכת מבוססת על שני מנגנונים:

1. מנגנון המבוסס על קריסת מבנים דמויי חלת דבש העשויים מאלומיניום הסופגים את האנרגיה בעת הנחיתה. מנגנון זה שימש משימות נוספות אשר נחתו על הירח במרוצת השנים.

2. המנגנון נוסף המבוסס על עיוות רכיבים מפלדת אל חלד תוך כדי דחיסתם. זהו מנגנון יחיד מסוגו בעולם.

שני המנגנונים נבדקו במגוון רחב של מבחנים במטרה להתאימם לדרישות פיתוח החללית.

רגלי החללית תוכננו כך שיהוו בסיס רחב ויציב בכדי למנוע ממנה מלהתהפך במהלך הנחיתה אך עקב מגבלות הנפח בו החללית הייתה במשגר, היה צורך ברגליים מתקפלות. פריסת רגלי החללית בוצעה התומכות הטלסקופיות דקות לאחר ההפרדה מהמשגר, רגלי החללית נפרסו. המנגנון לפתיחת הרגליים מבוסס על התומכות הטלסקופיות.

מערכת הנחיתה נבנתה באמצעות החומרים המתקדמים ביותר בתעשיית החלל במטרה לעמוד בתנאים הקשים עמם החללית התמודדה ובהם:

1. השיגור – כולל רעידות וזעזועים חזקים כתוצאה מהאקוסטיקה בתוך החופה.

2. תנאי החלל – וואקום וטמפרטורות קיצוניות.

3. פני שטח הירח – זעזועים כתוצאה מהפגיעה בירח ותנאי הקיצון על פניו. במהלך השהייה על הירח, הטמפרטורה בפני השטח עולה כתוצאה מקרינת השמש.

כדי להתמודד עם הטמפרטורות הקיצוניות, מערכת הנחיתה של החללית צופתה בשמיכות תרמיות אשר פותחו במיוחד למשימה זו. בנוסף, השמיכות התרמיות אפשרו מגוון תנועות כדי לאפשר פריסת מערכת הנחיתה.

מערכת הנחיתה עברה מספר בדיקות בכדי לבדוק שהיא תתאים לשיגור ולנחיתה על הירח. המבדקים כללו בדיקות שונות ביניהן בדיקת מנגנון ספיגת האנרגיה של רגלי החללית – מרמת הרגל ועד רמת החללית, בדיקה אשר דרשה הדמייה של כל תהליך הנחיתה.

בגלל הבדלי הכבידה בין כדור הארץ לירח, בדיקות ההטלה של החללית נעשו בגובה נמוך יותר מהגובה בו המנוע הפסיק לעבוד על הירח במטרה להתאים את מהירות הפגיעה.

דרך דומה נבחרה בניתוח וחיזוי ההתנהגות של החללית במהלך הנחיתה. נערכת הנחיתה של החללית מודלה בתוכנית הדמיה וכוילה לתנאי הכבידה וסוג הקרקע של כדור הארץ. לאחר הכיול, הוחלפו הפרמטרים לתנאי הירח בהתאם למדידות ובהתאם לסוג הקרקע של הירח – בעל מאפיינים דומים לקרקע עליה נחתו משימות אפולו – קרקע אשר נחקרה במהלך המשימות ודגימות ממנה נאספו ונשלחו לכדור הארץ.

דרך זו אפשרה לבדוק תרחישים רבים, דוגמת תנאי קרקע קשים, מהירות נחיתה גבוהה וזווית נחיתה שונה מבלי לבחון אותם במציאות.

לאחר תהליך המחקר והפיתוח וההצלחה בבדיקות, מערכת הנחיתה הותקנה על החללית.