المركبات الفضائية

     أنواع المركبات الفضائية توجد خمسة أنواع من المركبات الفضائية يتلاءم كل نوع منها مع طبيعة المهام المناطة به. 1 ـ الأقمار الصناعية satellites: وهي عبارة عن مركبات ترسل لكي تتخذ لها مدارات حول الأرض على ارتفاع يتراوح بين 100 ميل وبضعة آلاف من الأميال. والمهام الموكلة إليها تتعلق عادة بكوكب الأرض كالاستطلاع والاتصال. 2 ـ المسبرات الفضائية غير المأهولة unmanned space probes: وهي مركبات فضائية تفلت من قبضة الجاذبية الأرضية تماماً وتسافر إلى الفضاء الخارجي عبر الكواكب لتقوم بتجارب علمية وللحصول على قياسات معينة. 3 ـ المركبات المأهولة manned space vehicles: لهذه المركبات مهام معقدة وصعبة، ومن الأمثلة عليها أبولو، سويوز، ومكوك الفضاء. 4 ـ المركبات غير المأهولة unmanned space vehicle: عادة ما يناط بهذه المركبات أداء مهام معينة قد تشكل خطراً على الإنسان، أو لا يمكنه القيام بها أصلاً. 5 ـ محطات الفضاء space station: وتمثل محاولات الإنسان لاستيطان لفضاء وأهمها محطات الفضاء ساليوت، مير، سكاي لاب، وألفا.

     لم يكن لها أي حضور، ولا حتى في الأحلام منذ فجر الحضارة وحتى الأمس القريب نسبياً. ظهرت أولاً عند أدباء الخيال العلمي في القرن التاسع عشر، وفي القرن التالي أصبحت حقيقة ملموسة، كانت أخبارها تحبس أنفاس العالم. أما اليوم، فبات عليها أن تحقق اكتشافاً أو إنجازاً غير مسبوق، لكي تستقطب بعض الأضواء الإعلامية وتسترعي انتباهنا. إنها المركبة الفضائية التي بدأت رحلاتها بخطوات مترددة، فلم تبتعد إلا أميالاً قليلة عن أرضها الأم، وهاهي اليوم بعد نصف قرن تخرج من مجموعتنا الشمسية متجاوزة أبعد كواكبها. ولأن أي مركبة فضائية مهما صغر حجمها و«تواضعت» مهمتها تجمع في صناعتها من العلوم والاختصاصات ما يستحيل حتى تعداده في هذا الملف، ستقتصر رحلتنا هنا على استعراض مسيرتها بما تنطوي عليه من دلالات تختزل أضخم طموحات الإنسان على الإطلاق، وتستشرف آفاق مستقبلها.. إذا كانت أمامها أية آفاق.

انعدام الجاذبيه في الفضاء

         الجاذبية الصغرية. تتعرض المركبة الفضائية، وكل شيء داخلها، عند دخولها مدارًا ما إلى حالة تعرف باسم الجاذبية الصغرية، حيث تسقط المركبة ومحتوياتها بتلقائية منتجة حالة شبيهة بانعدام الوزن داخل المركبة. ولهذا السبب تعرف الجاذبية الصغرية بالجاذبية الصفرية أيضًا. ولكن، على أية حال، فإن من الخطأ فنيًا استخدام هذين المصطلحين. فالجاذبية في المدار لاتقل عن الجاذبية في الأرض إلا بدرجة ضئيلة. فالمركبة الفضائية ومحتوياتها تسقط باستمرار في اتجاه الأرض، ولكن سرعة المركبة الأمامية الهائلة أثناء هبوطها وعودتها للأرض تجعل سطح الأرض ينحني بعيدًا عنها. ويبدو أن السقوط المتواصل تجاه الأرض يجعل كل محتويات المركبة الفضائية بلا وزن، وهي الحالة التي يطلق عليها أحيانًا انعدام الوزن. 

وتؤثر الجاذبية الصغرية على الرواد والمعدات معًا. فعلى سبيل المثال، لايتدفق الوقود من مستودعاته في الجاذبية الصغرية إلا بعد ضخه بغاز تحت ضغط عال. ولايرتفع الهواء الساخن في الجاذبية الصغرية ويتم تنشيط دورة الهواء بوساطة المراوح. وتنتشر جسيمات الغبار والماء في القمرة وتتجمع في مرشحات المراوح. 

أما جسم الإنسان فيتأثر بالجاذبية الصغرية بطرق عديدة، حيث يعاني أكثر من نصف الرواد في أي بعثة فضائية من غثيان مستمر ربما صاحبه أحيانًا تقيؤ. ويعتقد بعض الخبراء أن "مرض الفضاء" هذا، والذي يسمى أيضًا متلازمة التكيف الفضائى، رد فعل طبيعي للجاذبية الصغرية. وتعالج هذه الحالة التي تستمر لبضعة أيام ببعض الأدوية.

وتؤثر الجاذبية الصغرية أيضًا على الجهاز الدهليزي، فتحدث خللاً في إحساسه بالاتجاهات المختلفة. ويتكون الجهاز الدهليزي من أعضاء التوازن في الأذن الداخلية. فبعد مضي عدة أيام في الفضاء، لايتعرف الجهاز الدهليزي على الإشارات الاتجاهية. وتستأنف أعضاء هذا الجهاز عملها عند عودة رائد الفضاء إلى الأرض.

يعاني جسم رائد الفضاء لأيام، وربما لأسابيع، من حالة تعرف باسم عدم التكيُّف. وفي هذه الحالة تضعف عضلات الجسم لقلة استخدامها، وينتاب القلب والأوعية الدموية الخمول. وتعالج هذه الحالة بالتدريبات البدنية الجادة مثل ركوب الدراجات الهوائية، واستخدام طواحين الدوس، وغيرهما من النشاطات البدنية.

وتعاني عظام رائد الفضاء بعد قضائه عدة شهور في الفضاء من زوال التمعدن. ويعتقد كثير من الأطباء أن زوال التمعدن يحدث لعدم الضغط على العظام في حالة انعدام الوزن. وقد أثبتت حالات الرواد الروس الذين قضوا مددًا طويلة في الفضاء أن التدريبات الجادة والحمية الخاصة يمكن أن يقللا من الإصابة بزوال التمعدن.

كيف ينام رواد الفضاء

 النوم. يستطيع رواد الفضاء النوم على أكياس نوم مزودة بأشرطة تربطهم بسطح ناعم ووسائد. ويفضل رواد الفضاء النوم سابحين في الهواء ومقيدين بأشرطة قليلة تحميهم من الارتطام بمعدات القمرة. ويضع رواد الفضاء عصابات على أعينهم تقيهم ضوء الشمس المتسلل من نوافذ المركبة أثناء دورانها. وينام الرواد في الفضاء نفس المدة التي ينامونها على الأرض.

الترويح. للترويح أهمية خاصة لصحة رواد الفضاء العقلية في الرحلات الطويلة. فالتحديق عبر نوافذ المركبة الفضائية يزجي وقتًا طيبًا للرواد. وتزخر المحطات الفضائية بالكثير من الكتب وأشرطة التسجيل والألعاب الحاسوبية. وتتيح التدريبات الرياضية أيضًا فرص الترويح.

فجر عصر الفضاء

فجر عصر الفضاء

   عندما بدأ الناس يحلمون بالطيران فوق سطح الأرض، أدركوا أن الأجسام الموجودة في السماء يمكن أن تصبح مقصدًا للمسافرين من البشر،  فأثارؤ هذا ذهون العلماء و بدأو بإنتاج الأفكار ، فلنتعرف عليها الآن . 

  في عام 1942م، أثناء الحرب العالمية الثانية، طور خبراء الصواريخ الألمان بقيادة فرنهر فون براوان، القذيفة الموجهة ف-2، وأطلقت الآلاف من هذه القذائف على المدن الأوروبية، وخاصة لندن، وتسببت في دمار واسع الانتشار وفقدان للأرواح.وبعد انتهاء الحرب العالمية الثانية في عام 1945م، هاجر العديد من مهندسي الصواريخ الألمان إلى الولايات المتحدة الأمريكية، للمساعدة في تطوير القذائف العسكرية. وكانت البحرية الأمريكية تعمل على تطوير الصواريخ الكبيرة مثل صاروخي إيروبي وفايكنج. وفي عام 1949م، تمكن فريق الصواريخ من بناء واختبار أول صاروخ من مرحلتين في العالم؛ حيث شكلت القذيفة ف-2 المرحلة الأولى، وصاروخ واك كوربورال المرحلة الثانية. وقد ارتفع هذا الصاروخ إلى علو 400كم.

  وفي الرابع من أكتوبر عام 1957م، أذهل السوفييت العالم بنجاحهم في الوفاء بوعدهم، وتقدمهم على الولايات المتحدة في ذلك. فقبل ستة أسابيع من ذلك التاريخ، كان صاروخ R-7 السوفييتي ذو المرحلتين قد قام بأول طيران له لمسافة 8000كم. أما في هذه المرة، فقد حمل R-7 أول قمر صناعي، وهو سبوتنيك (سمي لاحقًا سبوتنيك 1). وتعني سبوتنيك رفيق السفر باللغة الروسية. قذف صاروخ R-7 بالقمر الصناعي البالغ وزنه 83كجم بالإضافة إلى مرحلة الصاروخ الرئيسي، إلى مدار حول الأرض. وتمكن هواة الاستماع إلى الإشارات الراديوية في جميع أنحاء العالم من التقاط إشارة سبوتنيك المميزة "بيب - بيب".سباق الفضاء. كان رد فعل العالم الغربي تجاه إطلاق سبوتنيك مزيجًا من الدهشة والخوف والاحترام. وأمر رئيس الوزراء السوفييتي نيكيتا خروتشوف بتخصيص اعتمادات مالية ضخمة لمشاريع المتابعة، التي ستستمر في إذهال وإبهار العالم. وفي الولايات المتحدة الأمريكية، عاهد المسؤولون أنفسهم على عمل كل ما يمكن عمله للحاق بالسوفييت. وهكذا بدأ سباق الفضاء.وتلا ذلك المزيد من النجاحات السوفييتية. فبعد شهر من إطلاق سبوتنيك، أطلقوا قمرًا آخر أسموه سبوتنيك2، وحمل هذا الأخير كلبة سميت لايكا إلى الفضاء. وأثبتت الرحلة أن بإمكان الحيوانات أن تصمد، وتبقى حية في وجه التأثيرات المجهولة للجاذبية الصغرية. وفي عام 1959م، أصبح لونا2 أول مجس فضائي يصل إلى القمر. وفي وقت لاحق من ذلك العام، صور لونا 3 الجزء البعيد من القمر الذي لايمكن رؤيته من الأرض. 

  أما بالنسبة لأنشطة الفضاء السوفييتية، فقد كان التنسيق فيما بينها يتم بوساطة لجان تنفيذية خاصة. وقد حاولت هذه اللجان الربط بين وحدات الفضاء المتعددة في كل من المؤسسة العسكرية والمؤسسة الصناعية بالإضافة إلى الخبراء والعلماء المتنافسين، ولكنها لم تنجح في تنسيق أنشطة الفضاء السوفييتية بصورة فعّالة وكافية لمواجهة التحديات المعقدة التي يتضمنها سباق الفضاء.

ماحجم الكون؟وما مدى صغرنا فيه؟

    

           ما يخبرنا به العلم الحديث عن حجم الكون يظهر بوضوح أن الكون عالم واسع وهائل، لكنه مع ذلك قد يكون نقطة ضئيلة من تريليون دلو، بحسب وصف موقع صحيفة "ذي إيبوك تايمز" الدولية الأميركية الذي تناول هذا الموضوع.

وإذا نظرنا إلى الجانب الآخر من سؤال "كم كبر الكون؟" وهو "كم هم البشر صغار فيه؟"، فإنه سيكون مذهلا تخيل نطاق الفضاء حولنا، والذي يقدر العلماء أن قطعه يحتاج إلى 93 مليار سنة ضوئية.

كم حجم النجم؟
  إن قطر شمسنا يبلغ نحو مائة مرة قطر كوكب الأرض. ويبلغ حجم أكبر نجم معروف وهو "في واي كانيس ماجوريس" (VY Canis Majoris) نحو ألفي ضعف حجم الشمس، فقطره يعادل نحو 2.89 مليار كيلومتر مقارنة بقطر الشمس البالغ 1.384 مليون كيلومتر.

ولوضع ذلك في تصور أقرب للقياس البشري، فإذا كانت طائرة ركاب تسافر بمعدل السرعة الطبيعي البالغ نحو 885 كيلومترا/الساعة فإنها ستحتاج إلى نحو 1100 سنة لتدور حول ذلك النجم مرة واحدة.

كم عدد النجوم في مجرتنا؟
  يقدر العلماء عدد النجوم في مجرة درب التبانة بأنه يتراوح بين مائة مليار إلى ثلاثمائة مليار نجم.

كم عدد المجرات في الكون المعروف؟
   أحصى العلماء أكثر من مائة ألف مجرة لصنع خريطة ثلاثية الأبعاد للكون المعروف، بحسب عالم الفلك كارن ماسترز في موقع "اسأل عالم فلك" التابع لجامعة كورنيل، لكن العدد الإجمالي للمجرات غير معروف رغم أن البعض يقدره بنحو مائتي مليار مجرة.

ولفهم مدى كبر المليار استخدمت مهندسة البرمجيات لدى شركات مايكروسوفت وغوغل وأبل، غايل لاكمان ماكدويل، التقدير بوجود مائة مليار مجرة في الكون المعروف لإجراء مقارنات.

فكتبت ماكدويل تقول "إذا كان لديك دولار، فأنت أقرب إلى صافي ثروة بيل غيتس (التي تقدر بخمسين مليار دولار) من مجرتنا إلى إجمالي عدد المجرات"، أو "إذا خضعت إلى حمية وخسرت عشرة باوندات (4.5 كيلوغرامات)، فإن مقدار الوزن الذي خسرته أثر في إجمالي وزن سكان العالم (مجموع وزن كل شخص على سطح الأرض) أكثر من تأثير مجرتنا على إجمالي عدد المجرات في الكون.

ومجرة درب التبانة -وهي مجرة متوسطة الحجم- يحتاج قطعها إلى نحو مائة ألف سنة ضوئية، لذا فإن مركبة فضائية ستحتاج إلى مائتي ألف سنة لتسافر من طرف المجرة إلى طرفها الآخر وتعود إذا كانت تسير بسرعة الضوء.

كم عدد الكواكب في المجرة؟

   يقول الأستاذ المساعد في علم الفلك والكواكب، جون جونسون، من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا إن هناك على الأقل مائة مليار كوكب في المجرة، ويقصد هنا مجرتنا فقط، فهل يمكن تخيل إجمالي عدد الكواكب في المجرات الموجودة في الكون؟.

http://www.aljazeera.net/news/scienceandtechnolog