تاريخ المستقبل: كيف تمهد البشرية الطريق إلى الفضاء
فضاء تاريخ البشرية مع كل عقد ستفقد المزيد والمزيد من التفاصيل. كلما أحرزنا المزيد من التقدم ، قلّت أهمية إنجازات الماضي المهمة للغاية. ربما لا ينبغي على المدارس أن تدرس تاريخ المواجهات السياسية وإراقة الدماء والصراعات ، بل يجب أن تدرس المسار المثير للإعجاب لتقدمنا العلمي والتكنولوجي.
على مدار السبعين عامًا الماضية ، أرسلت البشرية مجموعة متنوعة من الأجهزة إلى الفضاء. قلة هم الذين يشكون في أن مستقبل حضارتنا مرتبط بالفضاء. على الرغم من المشاكل والصراعات العديدة ، ووجود عدد كبير من "الإغراءات" التسويقية والإعلامية المختلفة ، لا يزال الفضاء "يغري" أفضل عقول البشرية. علاوة على ذلك ، إنه حلم ليس فقط النخبة المثقفة ، ولكن أيضًا حلم جميع الأطفال على هذا الكوكب تقريبًا ، مما يعني أنه سيتم التغلب على "آخر حدود الإنسانية" عاجلاً أم آجلاً. دعنا نحاول النظر في بعض المعالم الهامة في رحلة الفضاء. ربما يبدو الكثير منهم اليوم غير مهم ، وبعد الرحلة الأولى بين النجوم سيصبحون مضحكين تمامًا ، مثل دراجة خشبية على خلفية سيارة فورمولا 70. ومع ذلك ، كانت هذه المآثر العلمية والتكنولوجية هي التي أظهرت مدى النجاح الذي يمكن أن تحققه فكرة تأسر عقول الكثير من الناس.
ابدأ ، V-2
ربما سيكون من المحرج لنا يومًا ما أن نخبر إخواننا في الاعتبار كيف بدأت رحلتنا إلى الفضاء. مثل العديد من أفضل إنجازاتنا ، مهدت التكنولوجيا العسكرية الطريق إلى الفضاء. أصبح صاروخ V-2 ، الذي طوره النازيون الألمان ، أول طائرة قادرة على الوصول إلى الفضاء القريب.
أصبح صاروخ V-2 أساسًا لتطوير صاروخ V-2 ، الذي التقط أول فيديو للأرض من الفضاء
بعد الحرب ، على أساس هذا الصاروخ ، تم إنشاء أول صواريخ أمريكية وسوفيتية ، قادرة على "القفز" على ارتفاع يصل إلى 200 كيلومتر (ارتفاع مدار محطة الفضاء الدولية حوالي 400 كيلومتر).
حتى قبل إطلاق أول قمر صناعي في 2 مايو 16 ، طار كلبان على متن صاروخ سوفيتي R-1957A على ارتفاع 210 كيلومترات. حتى عام 1960 ، تم إطلاق اثنتي عشرة عملية إطلاق من هذا القبيل.
في الولايات المتحدة ، على أساس نفس V-2 ، تم إنشاء صاروخ V-2 ، والذي تم استخدامه أيضًا لدراسة الفضاء القريب من الأرض ، وعلى نطاق أوسع. في المجموع ، من عام 1946 إلى عام 1951 ، أكمل الأمريكيون أكثر من 80 رحلة على ارتفاع أكثر من 160 كم.
كانت بعض هذه الرحلات ذات قيمة خاصة ، مثل التقاط إحداها أول فيديو للأرض من الفضاء. أيضًا ، طار ذباب الفاكهة وبذور النباتات المختلفة والفئران وقرود المكاك إلى الفضاء القريب من الأرض على صواريخ V-2.
قدمت هذه الرحلات ثروة من المعلومات العلمية حول الظروف على ارتفاعات عالية للغاية. عادت الصواريخ المصممة للحرب إلى الأرض بمعلومات قيمة عن الإشعاع الشمسي ، ومعايير الأيونوسفير والغلاف الجوي العلوي. بدون هذه البيانات ، كان من المستحيل إجراء المزيد من استكشاف الفضاء ، لأنه قبل رحلات الصواريخ الأولى ، لم يكن هناك شيء معروف تقريبًا عنها.
أول قمر صناعي
هل سيعتبر إطلاق قمر صناعي الخطوة الأولى للبشرية في الفضاء خلال بضع مئات من السنين ، أم أن هذا الإنجاز التكنولوجي سيبدو ضئيلاً للغاية؟ من الصعب الإجابة على هذا السؤال ، لكن اليوم يعد أول إطلاق ناجح لمركبة فضائية في مدار الأرض حدثًا مهمًا للغاية. من نواحٍ عديدة ، تُعد هذه التجربة الأساس الذي تقوم عليه مجموعة الأقمار الصناعية القوية اليوم ، بكل مزاياها البارزة ، مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والاتصالات العالمية. علاوة على ذلك ، فقد غيّر القمر الصناعي تاريخ الكوكب ، وأصبح حافزًا قويًا للتقدم العلمي والتكنولوجي.
تم إطلاق أول قمر صناعي ، الجهاز السوفيتي PS-1 ، إلى الفضاء في 4 أكتوبر 1957. جهاز صغير بقطر 58 سم يحمل على متن أبسط جهاز إرسال لاسلكي بمعايير اليوم ، والذي يبث "صفيرًا بسيطًا". ومع ذلك ، فإن إشارات هذا القمر الصناعي أحدثت ضوضاء أكثر من اختبار القنبلة النووية - أظهرت البشرية لأول مرة قوتها على المدار.
كان للقمر الصناعي PS-1 تصميم بسيط ، لكنه كان بمثابة محفز قوي لسباق الفضاء
خلال الحرب الباردة ، أثار إطلاق قمر صناعي سوفيتي رد فعل حاد للغاية من الولايات المتحدة. كان السياسيون الأمريكيون خائفين للغاية من نجاح الاتحاد السوفيتي لدرجة أنهم "أغرقوا" قطاع الطيران الخاص بهم بالمال.
في ذلك الوقت ، أنشأ البنتاغون وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة (لاحقًا DARPA) وضاعفت مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية ميزانيتها أربع مرات. ولكن الأهم من ذلك ، بعد مرور عام على إطلاق PS-4 ، تم إنشاء واحدة من أكبر المنظمات المشاركة في دراسة الفضاء: وقع الرئيس أيزنهاور مرسومًا بشأن إنشاء الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء - ناسا.
بعد إطلاق القمر الصناعي السوفيتي ، وافق المواطنون الأمريكيون عن طيب خاطر على الإنفاق الفلكي على برنامج أبولو القمري ، والذي ضمن إلى حد كبير نجاحه وأصبح ثاني أهم إنجاز تقني للبشرية.
زحل- V
بعد أول قمر صناعي ، أصبح تطوير المدار مسألة وقت: كانت سفن الفضاء مهمة صعبة للناس ، لكن الأمر كان متروكًا بالفعل للمهندسين. بعد رحلة يوري جاجارين ، تم تحديد طرق تأمين الناس في مدار الأرض وبقي فقط لتطوير التقنيات المناسبة.
لكن البشرية حددت بالفعل المهمة التالية ، كما هو الحال دائمًا ، نظرت إلى ما وراء الأفق بالكاد تطور - إلى القمر.
كانت المشكلة الرئيسية للتحليق إلى القمر في تلك السنوات هي إنشاء مركبة إطلاق قوية بما يكفي يمكنها رفع مركبة فضائية ثقيلة ومركبة هبوط وتسليمها إلى القمر الصناعي لكوكبنا والعودة في وقت معقول.
في الولايات المتحدة كان صاروخ Saturn V ، وفي الاتحاد السوفيتي كان صاروخ H1. لسوء الحظ ، فشل المشروع السوفيتي. لذلك ، حتى الآن ، لا يزال Saturn V أكبر وأطول وأثقل وأقوى مركبة إطلاق على الإطلاق من على سطح الأرض. كان هذا الصاروخ هو الذي أوصل الناس إلى القمر ، والذي يعد حتى الآن الإنجاز الأبرز للملاحة الفضائية المأهولة.
تم إنفاق جهود ومال هائلين على إنشاء Saturn V. على وجه الخصوص ، تم بناء مبنى ضخم بارتفاع 50 طابقًا لتجميع الصاروخ. أصبح هذا المبنى ، المسمى VAB (مبنى التجميع العمودي) ، "المنزل" لمركبات فضائية رئيسية أخرى ، بما في ذلك مكوك الفضاء.
كانت صواريخ ساتورن XNUMX قادرة على إيصال الناس إلى القمر
يبلغ ارتفاع Saturn V 111 م (مبنى مكون من 36 طابقًا) ، ووزنه 2800 طن ، و 34,5 مليون نيوتن. يمكن للصاروخ إطلاق 118 طنًا من الحمولة في مدار قريب من الأرض ، وحوالي 50 طنًا إلى القمر. لا يمكن لأفضل الصواريخ الحديثة الثقيلة أن تتباهى حتى بنصف حمولات كوكب زحل الخامس.
منذ أول رحلة تجريبية بدون طيار في عام 1967 ، أكملت Saturn V 13 عملية إطلاق ناجحة. لم ينقل الصاروخ الناس إلى القمر فحسب ، بل أطلق أيضًا أول محطة فضائية أمريكية ، Skylab ، إلى المدار.
أبولو
مركبة أبولو الفضائية هي أول مركبة فضائية تنقل البشر إلى سطح جرم سماوي آخر. نظرًا للتكنولوجيا غير الكاملة في الستينيات ، كان إنشاء Apollo بمثابة مقايضة صعبة للغاية.
وحدة أبولو للهبوط على سطح القمر
يتألف أبولو من وحدة هبوط قمرية تبلغ 4,8 طنًا ووحدة قيادة وخدمة مبسطة تبلغ 30 طنًا ، ويعمل تصميمها اليوم كأساس للعديد من مشاريع المركبات الفضائية الأمريكية "الخاصة".
داخل وحدة أبولو للهبوط على سطح القمر
تتكون وحدة القيادة والخدمة من جزأين: وحدة الخدمة نفسها والجهاز المصمم للعودة إلى الغلاف الجوي للأرض من مدار القمر بسرعة عالية جدًا - 39 كم / ساعة. تحتوي وحدة الخدمة على محرك قوي للهروب من مدار القمر. أثناء المهمة ، تم فصل مركبة الهبوط التي كان على متنها اثنان من رواد الفضاء عن وحدة القيادة والخدمة ، وبقي عضو الطاقم الثالث في وحدة القيادة في المدار. بعد الانتهاء من جميع المهام على سطح القمر ، انطلقت وحدة الهبوط ، وربطت بوحدة الخدمة ، وغادرت أبولو عائدة إلى الأرض.
مركبة الفضاء أبولو
تبين أن وحدة أبولو للنزول القمري موثوقة بشكل لا يصدق ، لكن الخدمة الأولى قدمت مفاجآت غير سارة: تسببت في وفاة طاقم أبولو 1 وكادت تقتل طاقم أبولو 13. في الحالة الثانية ، تمكن الناس من الاختباء والبقاء على قيد الحياة في وحدة النسب.
وحدة القيادة والخدمة أبولو مقارنة بالمركبات الفضائية الأخرى
قبل خمسين عامًا ، كان أبولو ذروة التميز التقني ، لكن الخطر الهائل الذي تعرض له رواد الفضاء من خلال الطيران على مثل هذا الجهاز البدائي مع الحد الأدنى من الأجهزة الآلية وأنظمة النسخ الاحتياطي واضح.
"فينوس" و "فيغا"
اليوم ، لن يتمكن الجميع من الإجابة على السؤال: "على أي كوكب هبطت المسبارات غير المأهولة الأولى من الأرض"؟ سيقول الكثيرون ذلك للمريخ ، لأنهم نسوا الإنجازات المذهلة لبرنامج الفضاء السوفيتي ، والذي تمكن لأول مرة في التاريخ من إنزال معدات أرضية على كوكب في النظام الشمسي ، وليس على المريخ ، ولكن على كوكب الزهرة.
بين عامي 1961 و 1984 ، أرسل الاتحاد السوفيتي 16 مسبارًا إلى كوكب الزهرة ، هبط 8 منها بنجاح على سطح الكوكب ونقل المعلومات. في عام 1985 ، هبط مسباران آخران بنجاح على كوكب الزهرة - Vega-1 و Vega-2. وهكذا ، تم إنزال 10 مركبات بدون طيار على كوكب الزهرة ، لكن 7 مركبات فقط هبطت بنجاح على كوكب المريخ.
تم توفير أول هبوط ناعم على كوكب آخر بواسطة مسبار Venera-1180 الذي يبلغ وزنه 7 كجم ، والذي أسقط مركبة هبوط 500 كجم في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة ، والتي هبطت بنجاح وجمع بيانات عن الظروف على سطح الأرض المجاورة لها.
أرسل جهاز "Venera-13" إلى الأرض صورا ملونة لسطح كوكب الزهرة
التقط المسباران التاليان ، Venera 9 و Venera 10 ، الصور الأولى لسطح كوكب الزهرة ، وقام Venera 13 و Venera 14 بأول حفر على كوكب آخر.
كان لدى مجسات فيجا حمولة لا مثيل لها
تعد أجهزة Vega-1 و Vega-2 فريدة أيضًا. قاموا بتصوير نواة مذنب لأول مرة: التقط المسبار 1500 صورة لمذنب هالي. بالإضافة إلى ذلك ، أسقطت المركبة الفضائية Vega بالونين مع معدات علمية في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. طافت البالونات لمدة يومين في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة على ارتفاع 54 كم ، جمعت بيانات لا تقدر بثمن حول كوكب آخر. حتى الآن ، هذه هي البالونات الوحيدة التي عملت خارج الأرض ، على كوكب آخر. بالإضافة إلى ذلك ، أسقطت مجسات Vega مركبات الهبوط التي هبطت بنجاح على سطح كوكب الزهرة وعملت لمدة 20 دقيقة تقريبًا.
مخطط جهاز الطيران "Vega"
كانت أجهزة سلسلة Vega عبارة عن "وحوش" ثقيلة تزن حوالي 5000 كجم. للمقارنة ، كان المسبار الحديث الأكبر كاسيني الأمريكي (الذي أطلق عام 1997) يزن 5712 كجم عند الإطلاق.
مئات التواريخ والألقاب
كل هذا ليس سوى جزء صغير من التجربة الواسعة لاستكشاف الفضاء. مئات المشاريع والأسماء والمهمات وآلاف الاكتشافات وعشرات من الآلات الفريدة ذات الخصائص "المستحيلة" - كل هذا هو طريقنا إلى الفضاء. دعونا نأمل أن يصبح هذا المسار في النهاية أكثر أهمية من الألعاب السياسية والإحصاءات الاقتصادية وأن يوفر للبشرية عصرًا ذهبيًا من السلام والوفرة.
معلومات