الرحلات الفضائية
بدأ عشق الإنسان وحبه للإطلاع ومعرفة هذا الكون العجيب منذ زمن قديم فقد حاول الطيران وحاول كذلك صنع المناظير لمعرفة أكبر قدر من العلم عن هذا الكون العظيم ولكن البداية الحقيقة للرحلات الفضائية كانت في النصف الثاني من القرن العشرين
استكشاف الفضاء أو غزو الفضاء هو الاستكشاف المادي للفضاء الخارجي باستخدام المركبات الفضائية سواء مزودة بطاقم من الآدميين أو بدون. إن تطوير محركات صواريخ ضخمة تعمل بوقود سائل في مطلع القرن العشرين جعل استكشاف الفضاء ممكن عملياً؛ وهذا يختلف عن ملاحظة الفضاء الخارجي من على سطح الأرض المعروفة بعلم الفلك و الذي بدأ منذ آلاف السنين. من الدوافع المنطقية لغزو الفضاء هي التقدم في البحث العلمي و التأكد من بقاء البشرية في المستقبل. هناك العديد من التساؤلات السياسية و الأخلاقية تحيط بغزو الفضاء حيث أنه كان غالباً ما يعتبر منافسة بديلة للمنافسات الجغرافية السياسية كالحرب الباردة.
جاء يوم 4أكتوبر عام 1975 ليحدث الاتحاد السوفيتى هزة فى العالم كله حين أطلق قمره الصناعى الأول سبوتنك تلقى الناس هذا الخبر فى دهشة و اعجاب شديد و انبهار و تراءت أمامهم أولى الخطوات نحو ارتياد الفضاء كتلة سبوتنك حوالى 83.6kg على هيئة كرة قطرها 58cm تدور حول الأرض فى مدار على هيئة قطع ناقص على ارتفاع حوالى 950km و يتم دورته فى 96.2 minutes و لم يكد العالم يفيق من دهشته حتى أطلق الأتحاد السوفيتى القمر الصناعى سبوتنك الثانى و ذلك فى 3 نوفمبر عام 1957 حاملا الكلبة لايكا لتدور حول الأرض كما أنه مزود ببعض الأجهزة العلمية لاكتشاف الفضاء بلغت كتلة هذا القمر أكثر قليلا من نصف طن ثم أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية قمرها الصناعى الأول ديسكفرى أى المستكسف .
وخطا الأنسان خطوة أخرى على طريق ارتياد الفضاء حينما أصبح نيل أرمسترنج أول رجل تطأ قدماه القمر فى 20أبريل عام 1969 لقد كان هذا أحد الأنجازات الهائلة لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا و استخدمت فى هذه الرحلة مركبة الفضاء ابوللو-11 التى أطلقت فى مدار دائرى حول الأرض
تأمين المتطلبات الأساسية في الفضاء
تجهز مركبة الفضاء المأهولة بأنظمة المساعدة على الحياة والمصممة كي تؤمن متطلبات جسم رائد الفضاء. فهناك أنظمة محمولة مساعدة على الحياة يمكن حملها في علبة خلفية تمكن رائد الفضاء من العمل خارج مركبته.
التنفس. ينبغي أن تجهز مركبة الفضاء المأهولة بمصدر للأكسجين الذي يستعمله الطاقم في عملية التنفس. كما يجب أن تحتوي على وسائل التخلص من ثاني أكسيد الكربون الناتج من عملية الزفير. وتستخدم المركبات المأهولة مزيجًا من الأكسجين والنيتروجين يماثل نظيره الموجود على سطح الأرض، في مستوى سطح البحر. وتعمل المراوح على تدوير الهواء، بالقمرة وفوق حاويات مليئة بكريات مادة كيميائية تسمى هيدروكسيد الليثيوم، والتي تمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء. ويمكن أيضًا التخلص من ثاني أكسيد الكربون بإمراره على بعض المواد الكيميائية. وتساعد مرشحات الفحم النباتي على التحكم في الروائح.
الأكل والشرب. ينبغي أن يكون الطعام على المركبة الفضائية مغذيًا وسهل التجهيز وملائمًا للتخزين. فقد كان رواد الفضاء في البعثات الأولى يأكلون طعامًا مجمدًا جافًا تم تغليفه في أنابيب بلاستيكية، وأزيل منه الماء. وكان رائد الفضاء يشرع في تناول طعامه بعد مزجه بالماء.
أما اليوم، وبعد مضي سنوات على ارتياد الفضاء، فقد أصبح الطعام الذي يقدم للرواد أكثر شهية. فاليوم يستمتع الرواد بتناول الطعام الجاهز الذي لايقل جودة عن ذلك الذي يعد على الأرض. فقد توافرت في المركبات الفضائية معدات لتدفئة الطعام وتبريده، بل وتجميده.
ونظرًا لأهمية ماء الشرب لأية بعثة فضائية، فإن خلايا الوقود بالمكوكات الفضائية تنتج ماء نقيًا عند توليدها للكهرباء اللازمة للمركبة. ويعاد استخدام الماء في الرحلات التي تستغرق وقتًا طويلاً في عمليات الغسيل والنظافة. وتنقي أجهزة إزالة الرطوبة الهواء من الرطوبة الناتجة من عملية الزفير.
التخلص من فضلات الجسم. يمثل تراكم فضلات الجسم وطرحها مشكلة كبيرة في الفضاء، وبخاصة أثناء المرور بحالة الجاذبية الصغرية. ويستخدم رواد الفضاء نبيطة تشبه مقعد المرحاض. وتعمل القوة الماصة الناتجة من تدفق الهواء على تحريك الفضلات إلى مجمعها تحت المقعد. ويستخدم الرواد في المركبات الصغيرة أقماعًا عند التبول وأكياسًا بلاستيكية عند التخلص من الفضلات القوية. وعندما يعمل الرواد خارج المركبة الفضائية، فإنهم يرتدون معدات خاصة يتم التخلص من فضلاتهم فيها.
الاستحمام. تتم الطريقة البسيطة للاستحمام في المركبة الفضائية بوساطة قطعة أسفنج وفوط مبللة بالماء. واستخدم الرواد الأوائل غرف استحمام في شكل حجيرات بلاستيكية قابلة للطي، حيث كان الرواد ينثرون الماء على أجسادهم، ثم يفرغون الحجيرة من الماء، ويجففون أنفسهم بالفوط. أما المحطات الفضائية الحديثة فتشتمل على حجيرات استحمام ثابتة.
بدأ عشق الإنسان وحبه للإطلاع ومعرفة هذا الكون العجيب منذ زمن قديم فقد حاول الطيران وحاول كذلك صنع المناظير لمعرفة أكبر قدر من العلم عن هذا الكون العظيم ولكن البداية الحقيقة للرحلات الفضائية كانت في النصف الثاني من القرن العشرين
استكشاف الفضاء أو غزو الفضاء هو الاستكشاف المادي للفضاء الخارجي باستخدام المركبات الفضائية سواء مزودة بطاقم من الآدميين أو بدون. إن تطوير محركات صواريخ ضخمة تعمل بوقود سائل في مطلع القرن العشرين جعل استكشاف الفضاء ممكن عملياً؛ وهذا يختلف عن ملاحظة الفضاء الخارجي من على سطح الأرض المعروفة بعلم الفلك و الذي بدأ منذ آلاف السنين. من الدوافع المنطقية لغزو الفضاء هي التقدم في البحث العلمي و التأكد من بقاء البشرية في المستقبل. هناك العديد من التساؤلات السياسية و الأخلاقية تحيط بغزو الفضاء حيث أنه كان غالباً ما يعتبر منافسة بديلة للمنافسات الجغرافية السياسية كالحرب الباردة.
جاء يوم 4أكتوبر عام 1975 ليحدث الاتحاد السوفيتى هزة فى العالم كله حين أطلق قمره الصناعى الأول سبوتنك تلقى الناس هذا الخبر فى دهشة و اعجاب شديد و انبهار و تراءت أمامهم أولى الخطوات نحو ارتياد الفضاء كتلة سبوتنك حوالى 83.6kg على هيئة كرة قطرها 58cm تدور حول الأرض فى مدار على هيئة قطع ناقص على ارتفاع حوالى 950km و يتم دورته فى 96.2 minutes و لم يكد العالم يفيق من دهشته حتى أطلق الأتحاد السوفيتى القمر الصناعى سبوتنك الثانى و ذلك فى 3 نوفمبر عام 1957 حاملا الكلبة لايكا لتدور حول الأرض كما أنه مزود ببعض الأجهزة العلمية لاكتشاف الفضاء بلغت كتلة هذا القمر أكثر قليلا من نصف طن ثم أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية قمرها الصناعى الأول ديسكفرى أى المستكسف .
وخطا الأنسان خطوة أخرى على طريق ارتياد الفضاء حينما أصبح نيل أرمسترنج أول رجل تطأ قدماه القمر فى 20أبريل عام 1969 لقد كان هذا أحد الأنجازات الهائلة لوكالة الفضاء الأمريكية ناسا و استخدمت فى هذه الرحلة مركبة الفضاء ابوللو-11 التى أطلقت فى مدار دائرى حول الأرض
تأمين المتطلبات الأساسية في الفضاء
تجهز مركبة الفضاء المأهولة بأنظمة المساعدة على الحياة والمصممة كي تؤمن متطلبات جسم رائد الفضاء. فهناك أنظمة محمولة مساعدة على الحياة يمكن حملها في علبة خلفية تمكن رائد الفضاء من العمل خارج مركبته.
التنفس. ينبغي أن تجهز مركبة الفضاء المأهولة بمصدر للأكسجين الذي يستعمله الطاقم في عملية التنفس. كما يجب أن تحتوي على وسائل التخلص من ثاني أكسيد الكربون الناتج من عملية الزفير. وتستخدم المركبات المأهولة مزيجًا من الأكسجين والنيتروجين يماثل نظيره الموجود على سطح الأرض، في مستوى سطح البحر. وتعمل المراوح على تدوير الهواء، بالقمرة وفوق حاويات مليئة بكريات مادة كيميائية تسمى هيدروكسيد الليثيوم، والتي تمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء. ويمكن أيضًا التخلص من ثاني أكسيد الكربون بإمراره على بعض المواد الكيميائية. وتساعد مرشحات الفحم النباتي على التحكم في الروائح.
الأكل والشرب. ينبغي أن يكون الطعام على المركبة الفضائية مغذيًا وسهل التجهيز وملائمًا للتخزين. فقد كان رواد الفضاء في البعثات الأولى يأكلون طعامًا مجمدًا جافًا تم تغليفه في أنابيب بلاستيكية، وأزيل منه الماء. وكان رائد الفضاء يشرع في تناول طعامه بعد مزجه بالماء.
أما اليوم، وبعد مضي سنوات على ارتياد الفضاء، فقد أصبح الطعام الذي يقدم للرواد أكثر شهية. فاليوم يستمتع الرواد بتناول الطعام الجاهز الذي لايقل جودة عن ذلك الذي يعد على الأرض. فقد توافرت في المركبات الفضائية معدات لتدفئة الطعام وتبريده، بل وتجميده.
ونظرًا لأهمية ماء الشرب لأية بعثة فضائية، فإن خلايا الوقود بالمكوكات الفضائية تنتج ماء نقيًا عند توليدها للكهرباء اللازمة للمركبة. ويعاد استخدام الماء في الرحلات التي تستغرق وقتًا طويلاً في عمليات الغسيل والنظافة. وتنقي أجهزة إزالة الرطوبة الهواء من الرطوبة الناتجة من عملية الزفير.
التخلص من فضلات الجسم. يمثل تراكم فضلات الجسم وطرحها مشكلة كبيرة في الفضاء، وبخاصة أثناء المرور بحالة الجاذبية الصغرية. ويستخدم رواد الفضاء نبيطة تشبه مقعد المرحاض. وتعمل القوة الماصة الناتجة من تدفق الهواء على تحريك الفضلات إلى مجمعها تحت المقعد. ويستخدم الرواد في المركبات الصغيرة أقماعًا عند التبول وأكياسًا بلاستيكية عند التخلص من الفضلات القوية. وعندما يعمل الرواد خارج المركبة الفضائية، فإنهم يرتدون معدات خاصة يتم التخلص من فضلاتهم فيها.
الاستحمام. تتم الطريقة البسيطة للاستحمام في المركبة الفضائية بوساطة قطعة أسفنج وفوط مبللة بالماء. واستخدم الرواد الأوائل غرف استحمام في شكل حجيرات بلاستيكية قابلة للطي، حيث كان الرواد ينثرون الماء على أجسادهم، ثم يفرغون الحجيرة من الماء، ويجففون أنفسهم بالفوط. أما المحطات الفضائية الحديثة فتشتمل على حجيرات استحمام ثابتة.