رحلات الفضاء ( Space travel )
☰ جدول المحتويات
ما الفضاء
بداية الفضاء
الفضاء بين الكواكب
الفضاء بين النجوم
رحلات الفضاء بدأت رحلات الفضاء استجابة للفضول البشري لسبر أغوار الأرض والقمر والكواكب والشمس وغيرها من النجوم والمجرات. تجوب المركبات المأهولة وغير المأهولة خارج حدود الأرض، لجمع المعلومات القيمة عن الكون. فقد زار الإنسان القمر، وعاش في المحطات الفضائية لفترات طويلة. وهكذا ساعدنا استكشاف الفضاء في معرفة كنه العلاقة الحقيقية بين الأرض وبقية الكون. ويجيب استكشاف الفضاء عن كيفية تكون الشمس والكواكب والنجوم، وما إذا كانت هناك حياة في مكان آخر من الكون.
بدأ عصر الفضاء في اليوم الرابع من أكتوبر من عام 1957م. ففي ذلك اليوم أطلق الاتحاد السوفييتي أول قمر صناعي (سبوتنيك 1) ليدور حول الأرض. وكانت أول رحلة طيران فضائية مأهولة يوم 12 أبريل عام 1961م، حين دار رائد الفضاء السوفييتي يوري جاجارين حول الأرض في السفينة الفضائية فوستوك 1 في رحلة استغرقت 108 دقائق.
زادت المركبات غير المأهولة، التي تسمى المجسات الفضائية، من معرفتنا بالفضاء الخارجي والكواكب والنجوم. ففي عام 1959م، مر مجس فضائي بالقرب من القمر، وارتطم آخر به. وفي عام 1962م، حلق مجس أمريكي بالقرب من كوكب الزهرة. وفي عامي 1974 و1976م، أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية مجسين فضائيين ألمانيين إلى مدار كوكب عطارد القريب من الشمس. وفي عام 1976م، هبط مجسان أمريكيان على سطح كوكب المريخ. وقد عملت هذه المجسات على دراسة كل الكواكب عدا كوكب بلوتو، كما أنها استكشفت المذنبات والكويكبات.
بدأت أول رحلة مأهولة للقمر في 21 ديسمبر 1968م، عندما أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية المركبة الفضائية أبولو8، والتي دارت حول القمر ثماني مرات ثم عادت سالمة إلى الأرض. وفي 20 يوليو 1969م، هبط رائدا الفضاء الأمريكيان نيل أرمسترونج وإدوين ألدرين الابن بمركبتهما أبولو 11 على سطح القمر. وأصبح أرمسترونج أول إنسان تطأ قدماه سطح القمر. وبعد ذلك قام رواد الفضاء الأمريكيون بخمس عمليات هبوط على سطح القمر قبل استكمال برنامج أبولو القمري عام 1972م.
وخلال سبعينيات القرن العشرين، طوّر رواد الفضاء مهارات مختلفة للعيش في الفضاء، على متن محطتي الفضاء سكايلاب وساليوت. وفي عامي 1987 و1988م، دار رائدا فضاء سوفييتيان لمدة 366 يومًا متتابعة على متن مركبة في الفضاء. وفي الثاني عشر من أبريل 1981م، انفجر مكوك الفضاء الأمريكي كولومبيا، وكان هذا المكوك أول مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام، وأول مركبة فضائية تستطيع الهبوط في المطارات العادية. وشهد يوم 28 يناير 1986م، مأساة مروعة، إذ انفجر مكوك الفضاء تشالنجر، وقتل جميع أعضاء طاقمه السبعة. وقد أعيد تصميم المكوك مرة أخرى، واستأنف رحلاته عام 1988م.
وفي السنوات الأولى من عصر الفضاء أضحى النجاح في ميدان الفضاء مقياسًا لتفوق الأمم وريادتها في العلوم والهندسة والدفاع الوطني، مما أدخل الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفييتي السابق في تنافس محموم عرف بالحرب الباردة. ونتيجة لذلك، تنافست الدولتان لتطوير برامجهما المتعلقة بالفضاء. وقاد "سباق الفضاء" في ستينيات وسبعينيات القرن العشرين، الدولتين إلى إنجازات استكشافية هائلة. وبنهاية السبعينيات، قل إيقاع هذا السباق عندما عملت الدولتان على تحقيق أهداف مستقلة في الفضاء. وتتميز البرامج الفضائية اليوم بخطواتها الثابتة والراسخة في ظل التعاون الدولي.
وقدصاحب تطور البرامج الفضائية خلاف حاد حول التوازن الأمثل بين الاستكشاف بوساطة مركبات مأهولة أو مجسات غير مأهولة، حيث يفضل بعض الخبراء المجسات غير المأهولة لأنها أرخص وأكثر أمانًا، كما أنها أسرع من المركبات المأهولة. فالمجسات، في رأيهم، تستطيع القيام برحلات خطيرة قد لايطيقها البشر. ولكن، من جهة أخرى، لاتستطيع المجسات التفاعل مع الأحداث غير المتوقعة. أما اليوم، فإن مخططي البرامج الفضائية يفضلون اتباع استراتيجية متوازنة تجمع بين المجسات غير المأهولة والمركبات المأهولة. فالمجسات تستطيع الوصول إلى الأماكن المجهولة في الفضاء، أو الأماكن المعروفة التي تقع المعلومات المطلوب جمعها عنها في حدود ما هو متوقع. ولكن، في بعض الحالات، لابد أن يتبع الناس المجسات وأن يستخدموا براءة الكائن البشري ومرونته وشجاعته في استكشاف أسرار الكون.
ما الفضاء
الفضاء هو الفراغ القريب الذي تتحرك فيه جميع الأجسام الموجودة في الكون. فالكواكب، والنجوم وحتى المجرات التي تتكون من بلايين النجوم، نقاط صغيرة مقارنة بالاتساع الهائل للفضاء.
بداية الفضاء:
يحيط الهواء بالأرض ويكون غلافها الجوي. وكلما بعدت المسافة عن الأرض يصبح الهواء أكثر رقة. ورغم عدم وجود حدود واضحة بين الغلاف الجوي والأرض، فإن أغلب الخبراء يعتقدون أن الفضاء يبدأ من ارتفاع 95كم من سطح الأرض. والفضاء الخارجي الذي يعلو الغلاف الجوي مباشرة ليس فارغًا تمامًا، ولكنه يحتوي على جسيمات هوائية وغبار فضائي وقطع معدنية وحجرية غير منتظمة الأشكال تسمى النيازك. كما تنتقل خلاله أنواع كثيرة من الإشعاعات. وقد أطلقت آلاف المركبات الفضائية التي تسمى الأقمار الصناعية لهذه المنطقة من الفضاء.
يمتد المجال المغنطيسي للأرض، أي الفراغ حول الكوكب الذي يلاحظ فيه وجود مغنطيسيته، إلى خارج الغلاف الجوي. ويأسر المجال المغنطيسي جسيمات مشحونة كهربائيًا من الفضاء الخارجي ليشكل نطاقين من الأشعة يعرفان باسم حزمتي فان ألن. وتسمى المنطقة الفضائية التي يتحكم فيها الغلاف المغنطيسي للأرض بحركة الجسيمات المشحونة الغلاف المغنطيسي. وتأخذ هذه المنطقة شكل قطرة الدمعة، حيث تبتعد النقطة المدببة عن الشمس. ويتلاشى المجال المغنطيسي للأرض وراء هذه المنطقة ليطغى المجال المغنطيسي للشمس. ولكن، رغم هذا، فإن جاذبية الأرض تكون فاعلة في هذه الأعماق السحيقة أيضًا. فحتى مسافة 1,6 مليون كم تبقي الجاذبية الأقمار الصناعية دائرة حول الأرض، بدلاً أن تهيم في الفضاء.
الفضاء بين الكواكب:
يطلق على هذا الفضاء أيضًا اسم الفضاء بين الكوكبي. وفي هذه المنطقة تتحكم الجاذبية الشمسية في حركة الكواكب. وتفصل مسافات شاسعة بين الأجسام التي تتحرك في الفضاء بين الكوكبي. فالأرض، على سبيل المثال،تدور حول الشمس على بعد 150 مليون كم منها، بينما تدور الزهرة على مسافة 110 مليـون كم عنهـــا. والزهــرة تقـترب كثيـــرًا من الأرض ـ 40مليون كم ـ كلما مرت مباشرة بين الشمس والأرض. ولكن هذه المسافة أبعد 100 مرة من المسافة بين الأرض والقمر.
الفضاء بين النجوم:
يسمى أيضًا الفضاء بين النجمي. والمسافات في هذه المنطقة هائلة إلى درجة أن الفلكيين لا يقيسونها بالكيلومترات، بل بالسنوات الضوئية. فأقرب النجوم إلى الشمس، والذي يسمى القنطورس أو الظلمان، يبعد عن الشمس 4,3 سنة ضوئية. والسنة الضوئية تساوي 9,46 تريليون كم، وهي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة، بسرعة 299,792كم/ ثانية. وتتحرك بين النجوم غازات مختلفة وسحب رقيقة وغبار بارد ومذنبات تائهة وأجسام كثيرة لم تكتشف بعد.
☰ جدول المحتويات
ما الفضاء
بداية الفضاء
الفضاء بين الكواكب
الفضاء بين النجوم
مكوك الفضاء لحظة انطلاقه. |
كيف تبدو الأرض من القمر. التقط رواد أبولو 8 هذه الصورة أثناء دورانهم حول القمر عندما كانوا على مسافة تقل عن 160 كم من القمر، وتزيد على 386,000 كم من الأرض. وتبدو قارة إفريقيا في أسفل الجزء المضاء من الأرض. |
بدأ عصر الفضاء في اليوم الرابع من أكتوبر من عام 1957م. ففي ذلك اليوم أطلق الاتحاد السوفييتي أول قمر صناعي (سبوتنيك 1) ليدور حول الأرض. وكانت أول رحلة طيران فضائية مأهولة يوم 12 أبريل عام 1961م، حين دار رائد الفضاء السوفييتي يوري جاجارين حول الأرض في السفينة الفضائية فوستوك 1 في رحلة استغرقت 108 دقائق.
زادت المركبات غير المأهولة، التي تسمى المجسات الفضائية، من معرفتنا بالفضاء الخارجي والكواكب والنجوم. ففي عام 1959م، مر مجس فضائي بالقرب من القمر، وارتطم آخر به. وفي عام 1962م، حلق مجس أمريكي بالقرب من كوكب الزهرة. وفي عامي 1974 و1976م، أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية مجسين فضائيين ألمانيين إلى مدار كوكب عطارد القريب من الشمس. وفي عام 1976م، هبط مجسان أمريكيان على سطح كوكب المريخ. وقد عملت هذه المجسات على دراسة كل الكواكب عدا كوكب بلوتو، كما أنها استكشفت المذنبات والكويكبات.
بدأت أول رحلة مأهولة للقمر في 21 ديسمبر 1968م، عندما أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية المركبة الفضائية أبولو8، والتي دارت حول القمر ثماني مرات ثم عادت سالمة إلى الأرض. وفي 20 يوليو 1969م، هبط رائدا الفضاء الأمريكيان نيل أرمسترونج وإدوين ألدرين الابن بمركبتهما أبولو 11 على سطح القمر. وأصبح أرمسترونج أول إنسان تطأ قدماه سطح القمر. وبعد ذلك قام رواد الفضاء الأمريكيون بخمس عمليات هبوط على سطح القمر قبل استكمال برنامج أبولو القمري عام 1972م.
وخلال سبعينيات القرن العشرين، طوّر رواد الفضاء مهارات مختلفة للعيش في الفضاء، على متن محطتي الفضاء سكايلاب وساليوت. وفي عامي 1987 و1988م، دار رائدا فضاء سوفييتيان لمدة 366 يومًا متتابعة على متن مركبة في الفضاء. وفي الثاني عشر من أبريل 1981م، انفجر مكوك الفضاء الأمريكي كولومبيا، وكان هذا المكوك أول مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام، وأول مركبة فضائية تستطيع الهبوط في المطارات العادية. وشهد يوم 28 يناير 1986م، مأساة مروعة، إذ انفجر مكوك الفضاء تشالنجر، وقتل جميع أعضاء طاقمه السبعة. وقد أعيد تصميم المكوك مرة أخرى، واستأنف رحلاته عام 1988م.
صورة ضوئية للأرض ملتقطة من ارتفاع 35,900كم تبين أنماط الغيوم. والكتلة الكبيرة من اليابسة في قمة الصورة في أمريكا الشمالية. |
وقدصاحب تطور البرامج الفضائية خلاف حاد حول التوازن الأمثل بين الاستكشاف بوساطة مركبات مأهولة أو مجسات غير مأهولة، حيث يفضل بعض الخبراء المجسات غير المأهولة لأنها أرخص وأكثر أمانًا، كما أنها أسرع من المركبات المأهولة. فالمجسات، في رأيهم، تستطيع القيام برحلات خطيرة قد لايطيقها البشر. ولكن، من جهة أخرى، لاتستطيع المجسات التفاعل مع الأحداث غير المتوقعة. أما اليوم، فإن مخططي البرامج الفضائية يفضلون اتباع استراتيجية متوازنة تجمع بين المجسات غير المأهولة والمركبات المأهولة. فالمجسات تستطيع الوصول إلى الأماكن المجهولة في الفضاء، أو الأماكن المعروفة التي تقع المعلومات المطلوب جمعها عنها في حدود ما هو متوقع. ولكن، في بعض الحالات، لابد أن يتبع الناس المجسات وأن يستخدموا براءة الكائن البشري ومرونته وشجاعته في استكشاف أسرار الكون.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
تواريخ مهمة في استكشاف الفضاء | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
الفضاء هو الفراغ القريب الذي تتحرك فيه جميع الأجسام الموجودة في الكون. فالكواكب، والنجوم وحتى المجرات التي تتكون من بلايين النجوم، نقاط صغيرة مقارنة بالاتساع الهائل للفضاء.
بداية الفضاء:
يحيط الهواء بالأرض ويكون غلافها الجوي. وكلما بعدت المسافة عن الأرض يصبح الهواء أكثر رقة. ورغم عدم وجود حدود واضحة بين الغلاف الجوي والأرض، فإن أغلب الخبراء يعتقدون أن الفضاء يبدأ من ارتفاع 95كم من سطح الأرض. والفضاء الخارجي الذي يعلو الغلاف الجوي مباشرة ليس فارغًا تمامًا، ولكنه يحتوي على جسيمات هوائية وغبار فضائي وقطع معدنية وحجرية غير منتظمة الأشكال تسمى النيازك. كما تنتقل خلاله أنواع كثيرة من الإشعاعات. وقد أطلقت آلاف المركبات الفضائية التي تسمى الأقمار الصناعية لهذه المنطقة من الفضاء.
يمتد المجال المغنطيسي للأرض، أي الفراغ حول الكوكب الذي يلاحظ فيه وجود مغنطيسيته، إلى خارج الغلاف الجوي. ويأسر المجال المغنطيسي جسيمات مشحونة كهربائيًا من الفضاء الخارجي ليشكل نطاقين من الأشعة يعرفان باسم حزمتي فان ألن. وتسمى المنطقة الفضائية التي يتحكم فيها الغلاف المغنطيسي للأرض بحركة الجسيمات المشحونة الغلاف المغنطيسي. وتأخذ هذه المنطقة شكل قطرة الدمعة، حيث تبتعد النقطة المدببة عن الشمس. ويتلاشى المجال المغنطيسي للأرض وراء هذه المنطقة ليطغى المجال المغنطيسي للشمس. ولكن، رغم هذا، فإن جاذبية الأرض تكون فاعلة في هذه الأعماق السحيقة أيضًا. فحتى مسافة 1,6 مليون كم تبقي الجاذبية الأقمار الصناعية دائرة حول الأرض، بدلاً أن تهيم في الفضاء.
|
|||||||||||||||||||||||||||||
مصطلحات في استكشاف الفضاء | |||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
الفضاء بين الكواكب:
يطلق على هذا الفضاء أيضًا اسم الفضاء بين الكوكبي. وفي هذه المنطقة تتحكم الجاذبية الشمسية في حركة الكواكب. وتفصل مسافات شاسعة بين الأجسام التي تتحرك في الفضاء بين الكوكبي. فالأرض، على سبيل المثال،تدور حول الشمس على بعد 150 مليون كم منها، بينما تدور الزهرة على مسافة 110 مليـون كم عنهـــا. والزهــرة تقـترب كثيـــرًا من الأرض ـ 40مليون كم ـ كلما مرت مباشرة بين الشمس والأرض. ولكن هذه المسافة أبعد 100 مرة من المسافة بين الأرض والقمر.
الفضاء بين النجوم:
يسمى أيضًا الفضاء بين النجمي. والمسافات في هذه المنطقة هائلة إلى درجة أن الفلكيين لا يقيسونها بالكيلومترات، بل بالسنوات الضوئية. فأقرب النجوم إلى الشمس، والذي يسمى القنطورس أو الظلمان، يبعد عن الشمس 4,3 سنة ضوئية. والسنة الضوئية تساوي 9,46 تريليون كم، وهي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة، بسرعة 299,792كم/ ثانية. وتتحرك بين النجوم غازات مختلفة وسحب رقيقة وغبار بارد ومذنبات تائهة وأجسام كثيرة لم تكتشف بعد.