مكوك الفضاء، مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام جزئيا، وهو أول مركبة فضائية في التاريخ قادرة على حمل الأقمار الصناعية الكبيرة إلى المدار ومنه. يرسل المكوك للفضاء باستخدام دفع صاروخي، ويناور في مدار منخفض حول الأرض كما تفعل المركبات الفضائية، ويهبط على الأرض كما تفعل الطائرات.
كيف يرجع رواد الفضاء من القمر الى الارض
عودة دحول رواد الفضاء الى الارض تدور حول اعادة التحكم في الارتفاع، والأمر يتعلق بالزاوية التي تطير بها المركبة الفضائية، الامور الاساسية التي تتعلق بالمركبة الفضائية هي:
- مغادرة المدار
- النزول عبر الغلاف الجوي
- الهبوط
مغادرة المدار: من اجل ان تقوم المركبة الفضائية بإبطاء سرعتها القصوى في المدار، تقوم المركبة بإعادة حركتها الى الوراء لفترة، ثم تقاوم محركات المناورة المدارية، وتقوم بدفع المركبة خارج المدار باتجاه الأرض.
النزول عبر الغلاف الجوي: بعد خروج المركبة الفضائية من المدار، تبدأ بالدخول الى الغلاف الجوي، للاستفادة من قوة السحب. ويقوم الكمبيوتر بتوجيه زاوية الهبوب او زاوية المواجهة الى 40 درجة.
الهبوط: في حال قمت بمشاهدة فيلم “أبولو 13” فأنت تتذكر كيف عاد رواد الفضاء الى الارض في وحدة القيادة الخاصة بهم وهم يهبطون في المحيط حيث يلتقطهم عمال الانقاذ. بمجرد ان تهبط المركبة الفضائية بدرجة كافية وتقترب من الارض، يستولي قائد المركبة الفضائية على اجهزة الكمبيوتر ويقوم بتوجيه المكوك الى المهبط. وتقوم هذه المركبة بنشر مظلة من اجل ابطاء المركبة الفضائية.
اقرا ايضا : كم عدد الأشخاص الذين ذهبوا إلى القمر
وصول رواد الفضاء إلى الأرض
يتألف الغلاف الجوي الأرضي من عناصر مثل الأكسجين والنتروجين. بالرغم من ان هذه الجزيئات صغيره للغاية، لكن هناك جزيئات كافية من اجل تشكيل احتكاك مع المركبة الفضائية وحدوث مقاومة. دخول المركبة الفضائية الى الارض يعتبر امرًا صعبًا ويشكل مقاومة لعدة اسباب، من ضمنها وجود الجاذبية والسحب.
الجاذبية تقوم بشد الجسم من اجل العودة نحو الأرض. لكن وجود الجاذبية وحدها تؤدي لشد الجسم الى الارض بسرعة كبيرة. لحسن الحظ، يحوي الغلاف الجوي جزيئات من الهواء. وبسقوط الجسم سواء المركبة الفضائية او غيرها، تصطدم بهذه الجزيئات وتولد الاحتكاك. الاحتكاك يؤدي لحدوث المقاومة، وهذا يسمح للمركبات الفضائية بالقيادة بسرعة آمنة.
لكن الاحتكاك هو سلاح ذو حدين، يمكن ان يسبب الاحتكاك سحب، ويسبب أيضًا حرارة شديدة. على سبيل المثال، واجهت المكوكات درجة حرارة شديدة وصلت الى 3000 درجة فهرنهايت. التصاميم الكليلة للمركبات الفضائية ساهمت في تقليل مشكلة الحرارة.
عند عودة الجسم، الذي يكون ذو سطح كليل، يتشكل موجه الصدم أمام السيارة، وهذه الموجة تبقي الحرارة بعيدة عن الجسم، كما يساعد الشكل الكليل غير الحاد في ابطاء سقوط الجسم. وتحوي على مواد خاصة مقاومة للحرارة، مثل الكربون المقوى، تساعد في التغلب على الحرارة عند الدخول مرة اخرى.
يمكن ان يواجه رواد الفضاء مشكلة في حال تم استعمال نظام الحماية الحرارية الخاطئ. العديد من العوامل تقوم بتحديد نظام الحماية الحرارية الذي يجب استعماله، من ضمنها وزن المركبة، المعالجة، الغرض، وغير ذلك من الخصائص. الامر الايجابي هو أن العديد من العلماء والمهندسين الذين يقومون بتصميم المركبات الفضائية واختيار نظام الحماية الحرارية يكونوا خبراء في هذا المجال. ولم تحدث اصابات في رحلات الفضاء بسبب اختيار المواد الخاطئة.
مع ذلك، حتى في حال تطبيق الخيارات الصحية، المركبة الفضائية خطيرة للغاية، ويمكن ان تحدث الكثير من الحوادث. على سبيل المثال في الاول من فبراير كان مكوك الفضاء الكولومبي عائد الى الارض الا انه تفكك قبل سبع دقائق وانفجر من وصوله للأرض.
كيف يرجع رواد الفضاء من القمر الى الارض
للمزيد : أحداث تاريخية غيرت مجرى العالم
ظلام كوكب الأرض في ديسمبر.. حقيقة أم خيال؟
كيف تبطئ المركبة الفضائية من سرعتها
قبل ان تغادر المركبة الفضائية الغلاف الجوي، يجب ان تقوم بابطاء سرعتها من اجل ان تقوم بالمنزل.
- من اجل المركبات الاصغر حجمًا، سوف تعمل المحركات لمدة خمس دقائق تقريبًا من اجل ابطاء المركبة الفضائية.
- المركبات الاكبر حجمًا مثل المكوكات الفضائية، تحتاج الى أن تستدير بالكامل وتنتقل في الاتجاه المعاكس للمدار قبل العودة
عندما يكون من الامن الهبوط والمنزل، تقوم المركبة الفضائية بميل محور الهبوط لديها بحوالي 40 درجة، وهذا المحور يسمى “محور الهبوب” أو زاوية المواجهة وزاوية الورود. تستفيد المركبة من شكلها المميز وتصل الى الغلاف الجوي لتقوم بسحب المركبة.
تنشر الكبسولة مظلات من اجل ابطاء هبوطها، وهذا الامر يقلل من الصدمة التي تحدث بسبب الاحتكاك مع الغلاف الجوي والهواء في الارض. هبوط المركبة الفضائية للارض يعتبر من الامور الصعبة للغاية وليس بالأمر السهل على رواد الفضاء، حيث يصفه رواد الفضاء بأنه عبارة عن “سلسلة من حوادث السيارات”
هبوط المركبة الفضائية الى الارض هو امر صعب للغاية، بالأخص عند التفكير بسرعات الهبوط والنار التي تحيط بالمركبة الفضائية. بالرغم من الأمور المرئية المخيفة التي نشاهدها عند رؤية هبوط مركبة فضائية الى الارض، لكن المركبات الفضائية التي يركب بها رواد الفضاء مصممة خصيصًا من اجل تحمل السرعات العالية ودرجات الحرارة المرتفعة.
ماذا يحدث لرواد الفضاء بعد العودة الى الارض
يتعرض رواد الفضاء عندما يكونون في الفضاء الى:
- خطر التعرض للاشعاع: وهذا يسبب امراض تنكسية، السرطانات، تغيرات في الجهاز العصبي المركزي. يمكن علاج ذلك من خلال مراقبة الصحة، الادوية، الحماية من الاشعة، والحمية الصحية
- تعرض رائد الفضاء لخطر الانعزال: يصاب رائد الفضاء بتغيرات سلوكية، ومشاكل في النوم، وتعب، وتغيرات مزاجية، يتم معاكسة ذلك من خلال جلسات عن الواقع الافتراضي، تقنيات الضوء
- اخطار ناجمة عن بعد رائد الفضاء عن الأرض: هذه الاخطار تتضمن نقص في الدواء عندما يكون رائد الفضاء خارج الكرة الارضية، نقص مخزون الطعام، قلة الرعاية الصحية، فشل في المعدات. الحل لذلك هو وجود مخزون كافي من الطعام، وتقديم الرعاية الصحية الكافية
- البقاء لفترة طويلة في بيئة مغلقة: تؤدي لتغيرات في الجهاز المناعي، وتغيرات في درجة الحرارة، والتعرض لمواد ملوثة. الحلول من اجل مواجهة ذلك هي التحكم بدرجة حرارة مناسبة، ومراقبة جودة الهواء، وتقديم اللقاحات، والتنظيف الروتيني وتدبير وتصفية الهواء.
كيف يرجع رواد الفضاء من القمر الى الارض
يمكن ان يعاني رواد الفضاء بعد العودة الى الارض من عدم القدرة على المشي، والسبب وراء ذلك:
- يؤدي العيش في بيئة ذات جاذبية قليلة الى فقدان الكتلة العظمية والعضلية
- يتأثر الجهاز القلبي الوعائي بقلة الجاذبية
- قلة الجاذبية يمكن ان تسبب اضطرابات في التوازن
فقدان الكتلة العظمية والعضلية: لأن رواد الفضاء يعانوا من نقص حوالي 89% من الجاذبية الموجودة في الارض، هذه النسبة لا تشكل نسبة كبيرة. لكن رواد الفضاء يعانون من حالة من انعدام الوزن على مدار الساعة طوال أيام الاسبوع. قد يبدو الامر مرحًا في البداية ان يطفو اجسام رواد الفضاء في المركبة الفضائية. لكنه ليس كذلك بنسبة للعضلات والعظام في جسم رائد الفضاء.
- تتكسر العظام في الساقين، الوركين، والعظام، وفقدان الكالسيوم يجعل العظام اضعف، ويجعل العظام عرضة من اجل الاصابات
- مع الوقت، العضلات في الساقين تضعف ايضًا، وهذا الامر يردي لصعوبة في الحركة بعد ان يهبط رائد الفضاء على الارض
الحل هو ان يقوم رائد الفضاء بالتدرب لمدة 2.5 ساعة يوميًا