الامارات 7 - المركبات الفضائية، المعروفة أيضًا بالسفن الفضائية، هي مركبات مصممة بشكل كبسولي للطيران في الفضاء الخارجي لأهداف متعددة ومتنوعة. تشمل هذه الأهداف مراقبة الأرض ورصدها، استكشاف الكواكب المحيطة، نقل رواد الفضاء والمعدات اللازمة للرحلات الاستكشافية والعلمية، وجمع عينات من المواد المكونة للأجرام السماوية لدراستها وإجراء الأبحاث عليها.
أنواع المركبات الفضائية
المركبات الفضائية غير المأهولة
هي مركبات تعمل بشكل آلي دون الحاجة إلى تحكم بشري مباشر. تُرسل هذه المركبات إلى الفضاء لتحقيق أهداف معينة، مثل نقل الأقمار الصناعية ووضعها في مداراتها، أو القيام باستكشافات علمية بعيدة عن الأرض. ومن أمثلة هذه المركبات، تلك التي هبطت على سطح المريخ وأجرت مهمات حول كوكب المشتري.
المركبات الفضائية المأهولة
هي مركبات تحتاج إلى طاقم بشري للتحكم بها، حيث تنقل رواد الفضاء والمعدات من الأرض إلى الفضاء الخارجي. من أشهر هذه المركبات المركبة الأمريكية "أبولو 11" التي هبطت على سطح القمر حاملةً رواد الفضاء نيل أرمسترونغ وباز ألدرين، وأيضًا المركبة السوفيتية "فوستوك 1" التي مكنت يوري جاجارين من أن يكون أول إنسان يدور حول الأرض.
مراحل إطلاق المركبات الفضائية
يُعتمد في إطلاق المركبات الفضائية على سرعة معينة حسب نوع المركبة، مع ضرورة تأمين عملية الهبوط. ويمكن تلخيص مراحل إطلاق المركبة الفضائية كالتالي:
تجهيز المركبة الفضائية
يتم تجهيز المركبة في المصنع، مع التأكد من نظافتها وخلوها من التلوث لضمان سلامتها. بعدها تُنقل المركبة إلى موقع الإطلاق باستخدام قاطرة أو طائرة أو بارجة، وتوضع على منصة الإطلاق بمساعدة شاحنة متصلة بالمنصة.
التغلب على الجاذبية
التغلب على الجاذبية هو التحدي الأكبر في عملية الإطلاق. لذلك، يتم استخدام صاروخ يولد القوة الدافعة اللازمة لرفع المركبة عن سطح الأرض.
انطلاق المركبة الفضائية
في هذه المرحلة، تُشعل محركات المركبة ذات القوة الدافعة الأعلى من تلك في الصاروخ، مما يؤدي إلى ابتعاد المركبة عن منصة الإطلاق وانطلاقها إلى الفضاء.
مكونات المركبات الفضائية
على الرغم من اختلاف تصميم المركبات الفضائية حسب المهمة المطلوبة، إلا أنها تشترك في بعض المكونات الأساسية مثل:
الألواح الشمسية: تحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء لتشغيل المركبة.
خزانات الوقود: تخزن الوقود اللازم لحركة المركبة، وعادةً تكون مفاعلات نووية مصغرة.
الكاميرات: للرصد والمراقبة.
أجهزة الحواسيب: ذات جودة عالية ومزودة ببرمجيات ذكية.
أدوات الاتصالات: لاستقبال وإرسال البيانات للحفاظ على الاتصال مع الأرض.
أنواع المركبات الفضائية
المركبات الفضائية غير المأهولة
هي مركبات تعمل بشكل آلي دون الحاجة إلى تحكم بشري مباشر. تُرسل هذه المركبات إلى الفضاء لتحقيق أهداف معينة، مثل نقل الأقمار الصناعية ووضعها في مداراتها، أو القيام باستكشافات علمية بعيدة عن الأرض. ومن أمثلة هذه المركبات، تلك التي هبطت على سطح المريخ وأجرت مهمات حول كوكب المشتري.
المركبات الفضائية المأهولة
هي مركبات تحتاج إلى طاقم بشري للتحكم بها، حيث تنقل رواد الفضاء والمعدات من الأرض إلى الفضاء الخارجي. من أشهر هذه المركبات المركبة الأمريكية "أبولو 11" التي هبطت على سطح القمر حاملةً رواد الفضاء نيل أرمسترونغ وباز ألدرين، وأيضًا المركبة السوفيتية "فوستوك 1" التي مكنت يوري جاجارين من أن يكون أول إنسان يدور حول الأرض.
مراحل إطلاق المركبات الفضائية
يُعتمد في إطلاق المركبات الفضائية على سرعة معينة حسب نوع المركبة، مع ضرورة تأمين عملية الهبوط. ويمكن تلخيص مراحل إطلاق المركبة الفضائية كالتالي:
تجهيز المركبة الفضائية
يتم تجهيز المركبة في المصنع، مع التأكد من نظافتها وخلوها من التلوث لضمان سلامتها. بعدها تُنقل المركبة إلى موقع الإطلاق باستخدام قاطرة أو طائرة أو بارجة، وتوضع على منصة الإطلاق بمساعدة شاحنة متصلة بالمنصة.
التغلب على الجاذبية
التغلب على الجاذبية هو التحدي الأكبر في عملية الإطلاق. لذلك، يتم استخدام صاروخ يولد القوة الدافعة اللازمة لرفع المركبة عن سطح الأرض.
انطلاق المركبة الفضائية
في هذه المرحلة، تُشعل محركات المركبة ذات القوة الدافعة الأعلى من تلك في الصاروخ، مما يؤدي إلى ابتعاد المركبة عن منصة الإطلاق وانطلاقها إلى الفضاء.
مكونات المركبات الفضائية
على الرغم من اختلاف تصميم المركبات الفضائية حسب المهمة المطلوبة، إلا أنها تشترك في بعض المكونات الأساسية مثل:
الألواح الشمسية: تحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء لتشغيل المركبة.
خزانات الوقود: تخزن الوقود اللازم لحركة المركبة، وعادةً تكون مفاعلات نووية مصغرة.
الكاميرات: للرصد والمراقبة.
أجهزة الحواسيب: ذات جودة عالية ومزودة ببرمجيات ذكية.
أدوات الاتصالات: لاستقبال وإرسال البيانات للحفاظ على الاتصال مع الأرض.