مكوك الفضاء
يعد مكوك الفضاء سفينة فضائية مصممة للوصول إلى الفضاء واستكشافه. وتم تصميمه كوسيلة لتحقيق فكرة إنشاء مركبة فضائية يستخدمها البشر للوصول إلى الفضاء واستكشافه. وقد مرت عملية تصنيع أول مكوك فضائي بالعديد من المراحل على مدى السنوات حتى تم التوصل إلى وضع المكوك الحالي.
مكوك الفضاء عبارة عن سفينة قابلة لإعادة الاستخدام بشكل جزئي، حيث أن المكوك الفضائي ليس مجرد سفينة فضائية فقط ولكنه سفينة فضائية تستطيع حمل الأقمار الصناعية معها إلى الفضاء، كما أنه يتم إرسال المكوك إلى الفضاء ليعود حاملاً أحد الأقمار الصناعية ذلك الأمر المميز الذي لا تستطيع أي سفينة فضائية عادية القيام به.
يتم إرسال المكوك إلى الفضاء باستخدام عملية الدفع الصاروخي التي تقوم بإرسال الصواريخ إلى الفضاء، حيث يحتاج المكوك إلى طاقة دفع مثل هذه، ويتم إدارة ذلك من خلال وكالة الطيران في مركز الفضاء الوطني في أمريكا، ويطلق على عملية إرسال المكوك إلى الفضاء اسم نظام النقل الفضائي، ويوجد خمسة أنظمة مكوكية تعمل جميعها في بناء السفن الفضائية وتشرف على إطلاقها إلى الفضاء، وتتمركز جميعها في الولايات المتحدة الأمريكية.
يعتبر المكوك من أحسن الاختراعات في عالم الفضاء حيث أنه يعتبر أول سفينة فضائية قادرة على نقل عدد كبير من رواد الفضاء من الأرض إلى الفضاء وإعادتهم مع إمكانية نقل عدد من الأقمار الصناعية لتصل الحمولة التي يستطيع المكوك تحملها ٣٢ طن عمومًا تشمل المعدات والسفن وكل معدات الفضاء.
رحلات الفضاء
تم طرح فكرة استكشاف الفضاء منذ عقود، ولكن استغرق الكثير من الوقت لتنفيذ هذه الفكرة، حيث كان الأمر يتطلب دراسة دقيقة ووضع العديد من الاحتمالات قبل بدء أول رحلة إلى الفضاء.
في الوقت الحالي، تعتبر رحلات الفضاء جزءا من الإنجازات التاريخية التي حققها الإنسان خلال حياته، حيث تم إطلاق عدد كبير من الرحلات الفضائية حتى الآن، وبمرور الوقت تطورت هذه الرحلات، وتم تنظيم رحلات فضائية جديدة مميزة تساهم في استكشاف الفضاء، كما حدث في الرحلة التي قام بها الشاب الأمريكي الذي نجح في الهبوط على سطح القمر لأول مرة.
تعد رحلات الفضاء بشكل عام رحلات واسعة النطاق، وتقسم هذه الرحلات إلى نوعين: رحلات مأهولة، ومن أمثلتها رحلة العالم الفضائي يوري جاجارين، الذي قام بأول رحلة فضائية في تاريخ البشرية، وكان يوري من الاتحاد السوفيتي. كما يوجد برنامج أبولو الأمريكي، الذي يشتمل على رحلات البشر إلى الفضاء بشكل مباشر ولأول مرة، وتعتبر جميع رحلات المكوك الفضائي مثالا على الرحلات المؤهلة إلى الفضاء.
بالنسبة للرحلات غير المؤهلة، فهي تشمل الرحلات الفضائية التي تغادر مدار الأرض نهائيا. بالإضافة إلى ذلك، هناك أيضا الأقمار الصناعية التي تدور خارج مسار الأرض وتعتبر أيضا أمثلة على الرحلات غير المؤهلة. تعمل هذه الرحلات بواسطة التحكم الآلي فقط ويطلق عليها اسم تيلي روبوتيكس. هناك أيضا نوع من هذه الرحلات التي تعمل بشكل مستقل ويتم التحكم فيها ذاتيا من داخل المركبة الفضائية.
الهدف الأساسي لجميع الرحلات الفضائية هو استكشاف الفضاء الخارجي فقط، ومع مرور الوقت ظهرت النشاطات التجارية الفضائية، وتعتمد هذه النشاطات على فكرة السياحة والاستكشاف في الفضاء بواسطة مجموعة من البشر، ولكن هذه العملية مكلفة جدا لذا ليس الكثير من الأشخاص يستطيعون القيام بها.
مراحل رحلة مكوك الفضاء
- مر مكوك الفضاء بالعديد من المراحل المختلفة، بعضها أسفر عن نجاح ملحوظ وبعضها الآخر تم تصنيفه على أنه فشل ولم ينجح، ولكن الدافع الحقيقي وراء وصول المكوك الفضائي المعروف الآن كان الحصول على مكاسب في جميع المجالات، سواء كانت مكاسب علمية أو مادية، ومن المهم الإشارة إلى وجود بعض الكوارث التي حدثت خلال الرحلات الفضائية، والتي لا يمكن تجاهلها، ولكنها ساهمت في التعلم والنجاح في التجارب التي تجري الآن.
- هناك بعض المعلومات عن المكوك الفضائي وكيفية عمله. عند إقلاع المكوك الفضائي لأول مرة، يصل وزنه إلى حوالي اثنين مليون كيلوغرام وطوله يبلغ 56 مترا. يعمل المكوك بقوة الدفع المباشر، حيث يتم ترك جميع أجهزة التعزيز والمحركات الإضافية للمركبة قبل الإقلاع، مما يؤدي إلى توليد قوة دفع هائلة يتم تقديرها بحوالي 31000 كيلوغرام.
- بعد الإقلاع يقوم المكوك بالتخلص من كل جميع الأجهزة الداعمة مثل الصاروخ وذلك يكون بالتحديد في الدقيقة الثانية من لحظة الإقلاع، ولا يتم ترك هذه الصواريخ التي تم التخلي عنها تسقط على الأرض وتدمر ولكن يتم فتح المظلات لهذه الصواريخ حتى تهبط على الأرض وهي سليمة لكي يتم إعادة استخدامها بشكل صحيح.
- يستمر المكوك في الانطلاق وعندما تبلغ المركبة حوالي 99 فيا لمية من السرعة المقدرة لها، يعتمد المكوك على استهلاك الوقود الموجود في جهاز التخزين، في هذه اللحظة تقوم المركبة المدارية بالتخلص من الخزان الذي كان محمل بالوقود عند الإقلاع، حيث أن هذا الجهاز لا يستطيع الصمود بعد إدخاله في الغلاف الجوي وسرعان ما ينفجر هذا الجهاز بشكل مفاجئ.
- من المعروف أن هذا المكوك الفضائي، بمجرد دخوله الغلاف الجوي، يتوقف عن استخدام الوقود ويعتمد بدلا من ذلك على قانون الحركة الثالث لنيوتن، والذي ينص على أن لكل فعل رد فعل مساو له في القوة ومعاكس له في الاتجاه. وبالتالي، عندما يتم إطلاق الصاروخ من الجانبين، يحدث اندفاع الصاروخ إلى الأمام بقوة دون الحاجة إلى وقود أو هواء، وبالتالي يعتبر ذلك استفادة ذاتية.
- أكدت وكالة ناسا فكرة عمل المكوك الفضائي داخل الفضاء وعودته للأرض، وحددت تلك العملية بأنها مهملة بالنسبة للأرض، كما شرحت الفكرة بمثال يشبه لوح التزحلق حيث يتم دفع كرة بولينج للأمام بقوة، وهكذا يتم دفع الشخص للأمام وعودة الكرة للخلف، ومع ذلك على الأرض يتأثر الشخص بوزنه الأكبر من وزن الكرة، لذلك لا يتأثر بشكل كبير.
- تُعَد الفكرة السابقة أساسًا لعملية تنفيذ المكوك الفضائي وإطلاقه إلى الفضاء لأداء مهامه، مع مراعاة أن حركته في الفضاء أخف من حركته على الأرض بسبب الجاذبية.
حقائق علمية حول المكوك الفضائي
تم تحديد سرعة المكوك الفضائي في دورانه حول الأرض بما يقرب من 17500 ميل في الساعة الواحدة، والرائع في هذا الأمر هو أن جميع رواد الفضاء على متن المكوك يستطيعون مشاهدة شروق الشمس وغروبها كل ٤٥ دقيقة تقريبا.
شاهد الرئيس بيل كلينتون وزوجته هيلاردي كلينتون عمل إطلاق المكوك الفضائي وعودة رائد الفضاء جون غلين في رحلته المحددة في 29 أكتوبر 1998. يعد المكوك الفضائي ليس مجرد وسيلة نقل، بل يستخدم أيضا كمعمل لنقل المعدات والأجهزة للفضاء الخارجي.