رحلات الفضاء من الالف الى الياء
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.
تواريخ مهمة في استكشاف الفضاء:
1926 العالم الأمريكي روبرت هتشينجز جودارد يطلق أول صاروخ في العالم يستخدم داسرًا سائلاً.
1957/4 أكتوبر الاتحاد السوفييتي يطلق سبوتنيك 1، أول قمر صناعي.
1958 إنشاء الإدارة الوطنية للطيران والفضاء (ناسا).
1959/12 سبتمبر الاتحاد السوفييتي يطلق لونا 2، أول مجس فضائي يصطدم بالقمر.
1961/12 أبريل يوري جاجارين، رائد الفضاء السوفييتي، يصبح أول إنسان يدور حول الأرض.
1961/5 مايو ألن بارتلت شبرد الأصغر، يصبح أول رائد فضاء أمريكي يغزو الفضاء.
1962/20 فبراير جون هيرتشل جلين الأصغر، يصبح أول رائد فضاء أمريكي يدور حول الأرض.
1963/16 يونيو فالنتينا تيرشكوفا، رائدة الفضاء السوفييتية، تصبح أول امرأة تطير في الفضاء.
1964/12 أكتوبر الاتحاد السوفييتي يطلق ف***ود 1، أول كبسولة فضائية تحمل أكثر من رائد فضاء واحد (3 رواد).
1968/21 ديسمبر الولايات المتحدة الأمريكية تطلق لونا 8، أول مركبة فضائية مأهولة تدور حول القمر.
1969/20 يوليو رائدا الفضاء الأمريكيان نيل أرمسترونج وإدوين ألدرين الابن يصبحان أول كائنين بشريين يهبطان على سطح القمر.
1970/17 أغسطس الاتحاد السوفييتي يطلق فينيرا 7، أول مجس يبث معلومات من سطح كوكب الزهرة بعد أن هبط عليه في 15 ديسمبر.
1971/7 يونيو رواد الفضاء السوفييت يستخدمون ساليوت 1 بوصفها أول محطة فضائية مأهولة تدور حول الأرض.
1975/8 يونيو الاتحاد السوفييتي يطلق المجس فينيرا 9 ليصبح أول مركبة فضائية تلتقط صورًا لكوكب الزهرة.
1975/15 يوليو الاتحاد السوفييتي والولايات المتحدة الأمريكية يطلقان مشروع اختبار أبولو- سويوز بوصفهما أول بعثة فضائية مشتركة.
1975/20 أغسطس الولايات المتحدة الأمريكية تطلق المجسين فايكنج1 (20 أغسطس، وفايكنج 2 (9 سبتمبر) لكوكب المريخ. هبط المجسان على المريخ عام 1976م وأرسلا صورًا ومعلومات عنه.
1977/20 أغسطس الولايات المتحدة تطلق المجس فويجر 2 الذي طار إلى ما بعد كوكب المشتري عام 1979م، ثم اقترب من كوكب زحل عام 1981م، ثم كوكب أورانوس عام 1986م، وأخيرًا كوكب نبتون عام 1989م، وأرسل صورًا إلى الأرض.
1985/2 يوليو وكالة الفضاء الأوروبية تطلق المجس جيوتو، الذي اجتاز المذنب هالي في 14 مارس 1986م، وصور نواة المذنب وأرسل معلومات عنه إلى الأرض.
1986/28 يناير انفجار مكوك الفضاء الأمريكي تشالنجر بعد فترة قصيرة من إطلاقه،ومصرع جميع أفراد طاقمه السبعة.
1989/18 أكتوبر الولايات المتحدة تطلق المجس جاليليو الذي وصل كوكب المشتري عام 1995م. تميز جاليليو بتقنيته العالية.
1990/10 أغسطس دار مجس الفضاء الأمريكي ماجلان حول كوكب الزهرة وأرسل للأرض خرائط رادارية لسطح الزهرة.
1995/22 مارس أكمل رائد الفضاء الروسي فالري بولياكوف 438 يومًا في الفضاء على متن المحطة الفضائية مير.
1997/6 يوليو العربة الآلية سوجيورنر تهبط من سلم إنزال على المركبة الفضائية باثـفايندر للتحرك على سطح المريخ بهدف القيام بعمليات مسح للكوكب الأحمر.
1997/15 أكتوبر الولايات المتحدة تطلق المجس كاسيني الذي من المتوقع أن يصل كوكب زحل عام 2004م.
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.
مصطلحات في استكشاف الفضاء:
إدارة البعثة الفضائية: وسائل في الأرض تشرف على الرحلة الفضائية.
الاستخلاص من المدار: استعادة صواريخ بوساطة سفينة فضائية مدارية ووضعها في الغلاف الجوي لكوكب ما.
الأكسجين السائل: يحتوي على الأكسجين بعد تبريده في درجة الحرارة -183°م ليتحول إلى سائل. يستخدم الأكسجين السائل في عمليات حرق وقود الصاروخ.
الجاذبية الصغرية: حالة تحدث أثناء القيام برحلة مدارية، يسبح فيها الطاقم وكل الأشياء داخل السفينة الفضائية بتلقائية، دون الشعور بالوزن الذي تحدثه الجاذبية في العادة.
جو الأرض والفضاء: يتضمن الغلاف الجوي ومناطق الفضاء التي تليه.
الحمل الصافي: كل ما تحمله سفينة فضائية من طاقم وأجهزة وغيرهما.
الداسر: أو الوقود الدافع، مادة يحرقها الصاروخ ليولد قوة دافعة. ويحتوي الداسر على وقود ومؤكسدات.
الدرع الحراري: غطاء على المركبة الفضائية يحميها من الحرارة العالية أثناء عملية الولوج في الغلاف الجوي. يصنع الدرع من أنواع مختلفة من العوازل.
رائد الفضاء: ربان مركبة فضائية. السرعة الاتجاهية المدارية: السرعة الدنيا المطلوبة للمحافظة على الدوران حول الأرض أو أي جسم آخر.
سرعة الانفلات الاتجاهية: السرعة الدنيا التي ينبغي أن تصلها المركبة الفضائية للتغلب على قوة الجاذبية.
صاروخ السبر: صاروخ يحمل أجهزة علمية لطبقة الغلاف الجوي العليا، أو الفضاء القريب من الأرض.
القمر الصناعي: جسم صناعي يدور حول الأرض أو حول أي شيء آخر في الفضاء.
القوة الدافعة: الدفع الذي يتلقاه الصاروخ بوساطة طرد الغازات الناتجة عن احتراق الوقود.
القياس عن بعد: استخدام الإشارات الراديوية لاستقبال معلومات عن سفينة فضائية تقوم برحلة.
المؤكسـد: مادة في الوقود الدافع (الداسر) للصاروخ تنتج الأكسجين اللازم لحرق الوقود.
المجس الفضائي: مركبة فضائية غير مأهـولة ترسل لاستكشاف الكواكب والأجسام السماوية الأخرى والفضاء بين الكوكبي.
المحطة الفضائية: مركبة فضائية مدارية صممت ليعيش فيها رواد الفضاء فترة طويلة.
المدار: مسار مركبة فضائية أو جسم سماوي أثناء دورانه حول كوكب أو أي جسم آخر.
المرحلة: جزء من الصاروخ له محركه الخاص.
المركبة الفضائية: مركبة صممت لاستخدامها في الرحلات الفضائية.
المركبة القمرية: جزء من المركبة الفضائية يمكن فصمها عن باقي الأجزاء وفصلها.
المركز الفضائي: مقر على الأرض تتم فيه كل النشاطات المتعلقة بالرحلات الفضائية من إطلاق وتتبع وغيرهما.
المعزز: صاروخ يزود المركبة الفضائية بمعظم الطاقة اللازمة لإطلاقها، أو كلها.
مكوك الفضاء: مركبة فضائية يمكن استخدامها مرارًا، تقلع كالصاروخ وتهبط كالطائرة.
الملاحة الفضائية: دراسة الفضاء والقيام بالرحلات الفضائية.
اللقاء: مناورة فضائية يتم فيها التقاء مركبتين فضائيتين أو أكثر.
نافذة الإطلاق: الفترة الزمنية التي ينبغي إطلاق المركبة الفضائية خلالها لتحقق رحلة ناجحة.
النشاط خارج المركبة: النشاطات التي تجري خارج المركبة في الفضاء الخارجي.
الولوج: مرحلة من رحلة فضائية تتحرك خلالها المركبة في الغلاف الجوي لكوكب ما قبل الهبوط عليه.
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.
الوصول إلى الفضاء والعودة منه:
ينطوي استكشاف الفضاء على تحديات فنية كبيرة، ولذا ينبغي أن تطلق المركبة الفضائية وفق سرعة اتجاهية معينة (سرعة ذات قيمة واتجاه). وإذا كانت مركبة الفضاء تحمل طاقمًا من الملاحين، فلابد لها أن تكون قادرة على إبطاء سرعتها كي تهبط بسلام.
تجهيز المركبة الفضائية:
تبنى المركبات الفضائية في مصانع خاصة تتمتع بأقصى درجات النظافة. فالقليل من التلوث يمكن أن يتسبب في إحداث خلل يؤدي بدوره إلى عطب في معدات المركبة. وتنقل المركبة بعد ذلك إلى موقع الإطلاق بشاحنة أو بارجة أو قاطرة أو طائرة، وهناك يجمِّع الطاقم المركبة ويختبرها للتأكد من كفاءة أدائها. وعندما تصبح المركبة جاهزة تمامًا للإطلاق ينقلها المختصون إلى منصة الإطلاق لتزويدها بالوقود.
التغلب على الجاذبية:
هو أكبر معضلة تواجه السفينة الفضائية. والجاذبية تعطي كل الأشياء التي على الأرض أوزانها، وتجعل الأجسام الحرة السقوط تتسارع إلى أسفل. وعلى سطح الأرض يساوي التسارع الناتج عن الجاذبية، والذي يسمى اختصارًا ج، حوالي10م/ الثانية/ الثانية.
ويساعد صاروخ قوي يطلق عليه اسم مركبة الإطلاق المركبة الفضائية على التغلب على الجاذبية. ولكل مركبة إطلاق جزءان أو أكثر، تسمى المراحل. ولابد أن تبذل المرحلة الأولى قوة دافعة تكفي لرفع المركبة الفضائية من على سطح الأرض. ولتقوم المركبة بهذه المهمة بفاعلية، فإن القوة الدافعة للمعزز يجب أن تفوق وزنه. وتزيد القوة الفائضة ـ وهي القوة الدافعة مطروحًا منها وزن المركبة ـ سرعة المركبة الفضائية وترتقي بها في السماء. ويولد المعزز القوة الدافعة بحرق الوقود ونفث غازات إلى خارج المركبة. أما محركات الصاروخ، فتعمل بوقود خاص يسمى الداسر. ويتكون الداسر من وقود سائل أو صلب ممزوج بمؤكسد. والمؤكسد مادة توفر الأكسجين اللازم لحرق الوقود في منطقة انعدام الهواء في الفضاء الخارجي. ويستعمل الأكسجين السائل مؤكسدًا بصفة عامة.
ويطلق على السرعة الدنيا المطلوبة للتغلب على الجاذبية والبقاء في الفضاء السرعة المدارية. وعند درجة تسارع مقدارها 3ج، أي ثلاثة أضعاف تسارع الجاذبية، تصل المركبة لسرعتها المدارية في تسع دقائق. وعند ارتفاع 190كم تساوي السرعة المطلوبة لتحافظ المركبة الفضائية على سرعتها المدارية، وبالتالي البقاء في المدار، حوالي 8كم/ الثانية.
وتسحب شاحنة أو جرار (تراكتور) الصاروخ وحمله الصافي لمنصة الإطلاق، حيث يتم وضعه فوق حفرة من اللهب. ويزود العاملون الصاروخ بالداسر بوساطة أنابيب خاصة.
وعند الإطلاق، تشتعل محركات مرحلة الصاروخ الأولى حتى تفوق قوتها الدافعة وزن الصاروخ. وتجعل القوة الدافعة الصاروخ يرتفع مبتعدًا عن منصة الإطلاق. وإذا كان الصاروخ من النوع الذي يتكون من عدة مراحل، فإن المرحلة الأولى تنفصل عنه بعد استخدام الداسر مباشرة. وتبدأ المرحلة الثانية في الاشتعال لعدة دقائق تنفصل بعدها عند نفاد الداسر. وفي بعض الحالات تبدأ مرحلة الصاروخ العليا الصغيرة في الاحتراق حتى تتحق السرعة المدارية
وتختلف طريقة إطلاق مكوك الفضاء قليلاً عن باقي المركبات الفضائية. فلمكوك الفضاء معززات صلبة الداسر، بالإضافة إلى محركات الصاروخ الرئيسية التي تحرق الداسر السائل. وتعطي المعززات والمحركات الرئيسية القوة الدافعة اللازمة لانطلاق الصاروخ من منصة الإطلاق. وبعد مرور دقيقتين أو أكثر، تنفصل المعززات من المكوك وتعود للأرض بوساطة مظلة. وتستمر المحركات الرئيسية في الاشتعال حتى يصل المكوك إلى سرعته المدارية. وتساعد محركات صغيرة أخرى المكوك على الوصول إلى سرعته المدارية.
وتعمل المركبة الفضائية على تشغيل صاروخ آخر، يساعدها في الارتقاء إلى ارتفاع أعلى. وعندما تصل المركبة الفضائية إلى سرعة تزيد عن 40% من السرعة المدارية، فإنها تكون قد حققت سرعة الانفلات، وهي السرعة اللازمة لتكون بمنأى عن الجاذبية الأرضية.
العودة إلى الأرض تصاحبها مشكلة تقليص سرعة المركبة الفضائية الهائلة. ولتحقيق ذلك تستخدم المركبة الفضائية المدارية صواريخ صغيرة تعيد توجيه مسار المركبة إلى طبقة الغلاف الجوي العلوي. وتسمى هذه العملية الاستخلاص من المدار. وتوجه المركبة الفضائية العائدة للأرض من القمر، أو من أي كوكب آخر، مسارها أيضًا، لتنزلق بخفة على طبقة الغلاف الجوي العلوي، وعندئذ تساعد مقاومة الهواء على إبطاء سرعة السفينة.
تؤثر السرعة الفائقة المصاحبة لعودة المركبة من الفضاء إلى الغلاف الجوي على عدم تدفق الهواء خارج مسار المركبة المندفعة بالسرعة الكافية. وبدلاً عن ذلك تتجمع جزيئات الهواء أمام المركبة وتنضغط بإحكام، ويرفع هذا الانضغاط درجة حرارة الهواء إلى أكثر من 5,500°م، أي أن الهواء يكون أسخن من سطح الشمس. وتحرق هذه الحرارة المتولدة المركبة الفضائية غير المجهزة تجهيزًا جيدًا في ثوان. ولحماية المركبة الفضائية من هذه الحرارة يغطى سطحها الخارجي بواق حراري يتكون من ألواح عازلة من ألياف المرو (الكوارتز). وتستخدم بعض المركبات أنظمة للتبريد. وكانت المركبات الأولى تستخدم دروع تخوية تمتص الحرارة وتخترق طبقة إثر أخرى وتتبخر.
ويعتقد كثير من الناس خطأ أن المركبة الفضائية تتعرض للحرارة العالية جراء احتكاكها بالهواء. وقد ثبت فنيًا أن هذا الاعتقاد ليس صحيحًا، لأن الهواء رقيق جدًا، وسرعته على سطح المركبة الفضائية ليس كافيًا لإحداث مثل هذا الاحتكاك الهائل.
تتراوح قوة إبطاء سرعة المجسات الفضائية غير المأهولة بين 60 و90ج، أي بين 60 و90 ضعف سرعة الجاذبية، في زمن يتراوح بين 10 و 20 ثانية. وتستخدم مكوكات الفضاء أجنحتها للانزلاق فوق الغلاف الجوي، وتمدد فترة تناقص سرعتها إلى أكثر من 15 دقيقة، وبالتالي فإن قوة إبطاء سرعتها تصل إلى 1,5ج.
وعندما تفقد المركبة الفضائية معظم سرعتها أكثر، فإنها تتهادى ساقطة خلال الهواء. وتعمل المظلات على تخفيف سرعتها أكثر. وفي بعض الأحيان يتم إشعال صاروخ صغير في الثواني الأخيرة ليخفف من الآثار الناتجة من عملية الهبوط. وتستخدم بعض المركبات والمكوكات الفضائية أجنحتها لتنحدر في المدرج وتهبط مثل الطائرات تمامًا. وكانت الكبسولات الفضائية الأمريكية الأولى تستخدم وسائد مائية تهبط بها في المحيط.
الأقمار الصناعية المهمة :
تاريخ الإطلاق الاسم المنجزات
1958م 18 ديسمبر بروجكت سكور بث أول رسالة صوتية من الفضاء.
1962م 10 يوليو تلستار1 أول قمر صناعي ينقل برامج تلفازية بين الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا.
1963م 26 يوليو سِنْكوم 2 أول قمر صناعي تزامني.
1963م 06 أبريل إرلي برْد أول قمر اتصالات تجاري.
1967م 11 يناير إنتلسات 2ب أول قمر صناعي من سلسلة أقمار صناعية في مدار مستقر: استخدم للتلفاز أو البيانات أو الصوت.
1971م 26 يناير إنتلسات 4أ أول قمر اتصالات دوني عالي السعة.
1972م 9 نوفمبر أنك 1 أول قمر اتصالات كندي.
1977م 14 ديسمبر سي. اس أول قمر اتصالات ياباني.
1981م 21 فبراير كومستار. د قمر صناعي تزامني: جزء من منظومة اتصالات واسعة الانتشار.
1982م 10 أبريل إنسات - 1 أول قمر اتصالات هندي.
1988م 15 يونيو سات لايت/بان أمريكان أول قمر اتصالات عن بعد دولي ذو ملكية خاصة.
الاقمار الصناعية لدراسة الطقس:
1959م 17 فبراير فانغارد 2 أول قمر صناعي بيث معلومات جوية إلى الأرض.
1960م 1 أبريل تيروس 1 أخذ أول الصور الجوية المفصَّلة.
1974م 17 مايو ا س ـ ام ـ اس ـ 1 أول قمر صناعي لدراسة الطقس يعمل على الدوام في مدار متزامن.
1975م 16 اكتوبر جوز ـ 1 أول قمر صناعي لدراسة الطقس له سرعة كافية للمحافظة على موضع مراقبة واحد فوق الأرض.
1978م 16 يونيو جوز ـ 3 مجهز بمعدات تمكِّن من تزويد الصور في الليل والنهار بأنماط طقس الأرض.
1980م 9 سبتمبر جوز ـ د مصمَّم كي يتعقب العواصف.
1984م 12 ديسمبر ن و أ أ- ف مرصد لدراسة الطقس مجهز بمعدات تساعد في البحث عن البعثات في كل مكان وإنقاذها.
أقمار صناعية ملاحية:
1960م 13 أبريل ترانزيت 1ب أول قمر صناعي ملاحي
1961م 29 يونيو ترانزيت 4أ أول قمر صناعي يستخدم القدرة النووية.
1961م 15 نوفمبر ترانزيت 4ب طريقة لاختبار استخدام الجاذبية الأرضية في إبقاء الأقمار الصناعية في الموضع الصحيح.
1978م 21 فبراير نافستار أول قمر صناعي من منظومة صُمِّم كي يؤمِّن مواضع صلاحية على أساس مستمر.
أقمار صناعية علمية:
1958م 31 يناير إكسبلور ر1 أول قمر صناعي أمريكي اكتشف إشعاع فان ألن في الفضاء.
1962م 7 مارس أوسو 1 أول مرصد شمسي في مدار المرصد الشمسي.
1962م 26 أبريل أيريل U.K. NO.1 أول قمر صناعي عالمي نقل معدات أمريكية وبريطانية.
1963م 2 أبريل إكسبلور ر17 أول قمر صناعي لدراسة جو الأرض.
1967م 7 سبتمبر بيوسات لايت 2 حمل خلايا حية، ونباتات، وحيوانات إلى الفضاء ثم عاد بها إلى الأرض.
1968م 7 ديسمبر أوسو2 أول مرصد فلكي مداري.
1972م 23 يوليو لاندسات ـ1 صور الأرض بأطوال مختلفة من الضوء ليزود بمعلومات عن المصادر الطبيعية في الأرض.
1973م 10 يونيو إكسبلور ر49 أجرى أبحاثًا في علم الفلك الراديوي على الجانب البعيد من القمر.
1976م 4 مايو لاجوز أ ول قمر صناعي ضخم للقياسات الجغرافية عالية الدقة.
1977م 12 أغسطس هيو 1 مرصد مداري استخدم لتحديد موضع أجسام في الفضاء الخارجي الذي يصدر الأشعة السينية
1978م 24 أكتوبر نمبص 7 جمع معطيات لدراسة جو الأرض والمحيطات.
1978م 13 نوفمبر هيو 2 بعث بصور فوتوغرافية لأشباه النجوم وأجسام أخرى تصدر الأشعة السينية.
1979م 18 فبراير ساجي صُمِّم في الأساس لقياس الكربون الفلوري في الطبقة الجوية العليا.
1979م 20 سبتمبر هيو 2 قام برصد (مراقبة التقاط) وتحليل أشعة جاما والأشعة الكونية في أعماق الفضاء.
1980م 14 فبراير سولار ماكس صُمِّم لدراسة الشواظ الشمسية والشروط المتوفرة في الشمس لإحداث مثل هذه الانفجارات.
1983م 25 يناير إيراس جمع معلومات عن الأشعة تحت الحمراء الذي تطلقه الغيوم المغبرة والنجوم والمجرات.
1984م 16 أغسطس أمبتي أنتج مذنَّبًا اصطناعيًا لجمع المعلومات عن الرياح الشمسية والمغنيتوسفير (الغلاف المشحون حول الأرض)
1989م 17 نوفمب ر كوبي صُمِّمَ ليرسم خريطة لإشعاع الخلفية الكوني ومن ثم يختبر النظريات حول تشكل الكون.
العيش فى الفضاء:
عندما يدور الناس حول الأرض، أو يسافرون إلى القمر، فإنهم يعيشون في الفضاء إلى حين. وهناك يتعرضون إلى ظروف تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك الموجودة على الأرض. فلا هواء في الفضاء. وترتفع الحرارة وتهبط إلى درجات مفرطة، ويصدر عن الشمس إشعاع في غاية الخطورة. وتشكل بعض الجسيمات المادية التي تملأ الفضاء مصدر خطورة لمرتادي الفضاء. فعلى سبيل المثال، تهدد جسيمات الغبار التي تسمى النيازك الدقيقة المركبات الفضائية بسرعتها الهائلة المدمرة. كما أن أنقاض (مخلفات) البعثات الفضائية السابقة يمكنها أن تدمر المركبة الفضائية.
وعلى الأرض يمثل الغلاف الجوي واقيًا طبيعيًا للأرض ضد هذه المخاطر. أما في الفضاء فيحتاج رائد الفضاء والأجهزة التي تصحبه إلى أنواع أخرى من الحماية. ولابد لهم أيضًا من تحمل الآثار الجسمية الناتجة عن الرحلة الفضائية، والعمل على حماية أنفسهم من قوى التسارع الهائلة خلال عمليتي الإطلاق والهبوط. ولابد أيضًا من توفير الحاجات الأساسية لرائد الفضاء مثل التنفس والأكل والشرب والتخلص من فضلات الجسم والنوم وغيره
الحماية من اخطار الفضاء:
تمكن المهندسون العاملون مع الاختصاصيين في طب الفضاء من التغلب على معظم مخاطر العيش في الفضاء أو تقليلها إلى درجة كبيرة. فقد جعلوا للمركبة الفضائية بدنًا مزدوجًا، بحيث يتهشم الجسم الذي يرتطم بالبدن الخارجي، فلا يستطيع اختراق البدن الداخلي.
يحمى رواد الفضاء من الإشعاع بطرق شتى. فعلى سبيل المثال، يتم تركيب مرشحات (فلاتر) على نوافذ المركبة الفضائية، تحمي الرواد من خطر الأشعة فوق البنفسجية.
ويحمى رواد الفضاء أيضًا من الحرارة العالية والآثار الجسمية المصاحبة لعمليتي الإقلاع والهبوط، بتزويد المركبات الفضائية بواقيات حرارية تقاوم درجة الحرارة العالية، وتقوية بنائها بحيث تتحمل قوى التسارع الساحقة. ويكون جلوس الرواد بطريقة لا تجعل الدم يندفع بقوة من الرأس إلى أسفل الجسم مما يسبب حالات الدوخة والغشية (الإغماء).
وترتفع درجة الحرارة داخل المركبة بسبب الحرارة المنبعثة من النبائط الكهربائية وأجسام الطاقم. ولهذا يعمل نظام التحكم الحراري على تنظيم درجة الحرارة، حيث يضخ النظام بعض السوائل المسخنة بحرارة القمرة إلى ألواح مشعة، والتي تطلق الحرارة الزائدة في الفضاء. وتُدفع السوائل الباردة مرة أخرى إلى ملفات بالقمرة.
الجاذبية الصغرى:
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.
