مركبة فضائية وأنواعها

في البداية، يمكن القول إن الـ مركبة الفضائية ليست مجرد وسيلة للنقل. بل هي أداة محورية تخدم الأبحاث العلمية وتدعم استكشاف الكواكب. علاوة على ذلك، تسهم هذه المركبات في تطوير تقنيات الاتصالات والملاحة الحديثة. ومن ناحية أخرى، يشمل هذا المفهوم المركبات المأهولة التي تحمل رواد الفضاء، وكذلك المركبات غير المأهولة مثل الأقمار الصناعية والمسابير. وبالإضافة إلى ذلك، نجد مركبات الاستكشاف العميق التي تتجاوز حدود النظام الشمسي. وبالتالي، سنتناول في هذه المقالة أنواع المركبات الفضائية وأبرز استخداماتها.

خصائص المركبات الفضائية

هناك عدد من الصفات الأساسية التي يجب أن تتوفر في الـ مركبة فضائية أو السفينة المأهولة، المخصصة لنقل رواد الفضاء.

الأهم من هذه الصفات هي تلك التي تساهم في الحفاظ على حياة الرواد، وتشمل:

أنظمة دعم الحياة والتنفس

في البداية، يجب أن تكون أي مركبة فضائية مجهزة بأنظمة دعم الحياة الضرورية لبقاء الطاقم. ومن أهم هذه الوظائف إزالة ثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى تخفيض نسبة الرطوبة للحفاظ على هواء قابل للتنفس. علاوة على ذلك، تساعد هذه الأنظمة في السيطرة على تكثف بخار الماء، وبالتالي حماية الأجهزة الحساسة من التلف.

 نظام الدفع المناسب

ومن ناحية أخرى، يجب أن تتمتع المركبة بالقدرة على الحفاظ على مسار دقيق يضمن العودة إلى الأرض. إذ تتضمن وحدة الخدمة 33 محركًا بأحجام مختلفة؛ حيث يتميز المحرك الرئيسي بقدرة عالية على المناورة. في المقابل، تعمل المحركات الصغيرة على توجيه المركبة نحو الاتجاه الصحيح.

مقاومة الحرارة

وبالإضافة إلى ما سبق، كلما ابتعدت المركبة عن الأرض، زادت حاجتها إلى الطاقة للعودة، مما يؤدي إلى بلوغ سرعات هائلة تعادل ثلاثين ضعف سرعة الصوت. وهذا يسبب حرارة تفوق الحمم البركانية، أو ما يعادل نصف حرارة الشمس. لذلك، يجب تصميمها لتحمل الحرارة وصد أشعة الشمس مع الحفاظ على درجة حرارة مناسبة للطاقم.

الحماية من الإشعاع

كذلك، عندما تدخل المركبة إلى الفضاء الخارجي تصبح معرضة للإشعاعات الناتجة عن الجسيمات المشحونة والعواصف الشمسية. ولا يقتصر الخطر على الأجهزة الحساسة فقط، بل يشمل الطاقم أيضًا. لذا، تزويد المركبة بأنظمة مضادة للإشعاع يعد أمرًا أساسيًا لتقليل المخاطر.

 الاتصال والملاحة الدقيقة

إضافة إلى ذلك، فإن الاتصال المستمر مع أنظمة التحكم الأرضية ضروري لنقل المعلومات وتوجيه المركبة عند حدوث أي عطل. كما تُستخدم الأجهزة الداخلية لنقل الصور والبيانات بدقة عالية.

خفة الوزن

وأخيرًا، يجب أن تجمع المركبة بين المتانة وخفة الوزن للتغلب على قوة الجاذبية عند الإقلاع. ولذلك، تُصنع عادة من الألومنيوم، نظرًا لقوته ومتانته، وأيضًا لخفة وزنه.

تعرف أيضًا على:استكشاف الفضاء والتطورات الحديثة

أجزاء المركبة الفضائية

تتكون الـ مركبة فضائية من مجموعة من المكونات الرئيسية:

• وحدة الخدمة: تشمل نظام الطاقة، المحرك، نظام الاتصالات، ونظام التوجيه.
• وحدة الحمولة: تحتوي على مجموعة من الأدوات والمعدات العلمية.
• الوحدة الهيكلية: تمثل الإطار الأساسي الذي يتم تثبيت الأنظمة الإلكترونية عليه، وهناك وحدة هيكلية رئيسية تحمي الوحدات الأخرى في المركبة.
• نظام الملاحة: يعرف أيضًا بجهاز التحكم في الموقف والمدار، وهو جزء أساسي للحفاظ على توازن واستقرار المركبة. ومن خلاله يتم تحديد اتجاه المركبة المطلوب، والحفاظ على توجيه الألواح الشمسية نحو الشمس. يتضمن النظام أيضًا أجهزة استشعار لتحديد موقع الشمس والنجوم، وبالتالي توجيه المركبة بشكل صحيح.
• نظام معالجة البيانات: يتكون من ذاكرة داخلية، معالجات، وأنظمة لتحويل البيانات بين التنسيقات التناظرية والرقمية.
• حمولة العلوم: تتكون من الأدوات والتجارب العلمية. ويتحدد عددها ونوعها بناءً على أهداف المهمة وحجم المكونات الفردية. يتم تمويل هذه الأدوات من قبل الدول المشاركة في البعثة العلمية. [1]

تعرف أيضًا على:الرحلات الفضائية عبر التاريخ

مهام المركبة الفضائية

فيما يلي أهم مهام مركبة فضائية :

• الدفع

توفير القوة اللازمة لتحريك الـ مركبة فضائية إلى مدار أعلى، أو الهروب من مدار معين. قد تحتوي المركبة على مركبة إطلاق خاصة بها، أو وحدة دفع منفصلة يمكن التخلص منها بعد المناورات المدارية أو تعديل المدار. يتم الدفع بعدة طرق، مثل الدفع الكهربائي، أو الكيميائي، أو عن طريق الطاقة الشمسية، بالإضافة إلى أبحاث حديثة حول الدفع الإلكتروستاتيكي.

• توليد الطاقة

توفير الطاقة الكافية لتشغيل جميع الأنظمة الفرعية والأجهزة، وذلك عن طريق الألواح الشمسية التي تحول الطاقة الشمسية إلى كهرباء. في حالة حدوث خسوف، يتم استخدام بطاريات خاصة لتوليد الطاقة.

• التنقل

اسم مركبة فضائية من 4 حروف تعمل على نقل المركبة الفضائية من موقعها إلى الوجهة المحددة، أو توجيه الألواح الشمسية نحو الشمس.

• الاتصالات

استقبال وإرسال البيانات العلمية من الرواد إلى الأرض، وتسهيل عودة الرواد إلى الأرض، بالإضافة إلى مراقبة حالة المركبة. يتم الاتصال باستخدام أطباق وهوائيات عالية ومنخفضة التردد.

• معالجة البيانات

استقبال الأوامر والمعلومات من الأرض، وتنفيذها أو تخزينها للاستخدام اللاحق.

• استكشاف الفضاء الخارجي

إجراء الأبحاث على الكواكب والنجوم، واكتشاف مكونات الكواكب الغازية مثل المشتري وزحل.

• الإجابة على التساؤلات

المساعدة في فهم تاريخ الكون والظواهر المحيطة بنا من خلال تحليل البيانات والنتائج التي يحصل عليها الرواد من رحلاتهم في الفضاء.

تعرف أيضًا على:المسبار الفضائي واستخداماته

ما هي أسماء المركبات الفضائية؟

مركبة فضائية هي وسيلة مصممة للسفر في الفضاء أو إلى أجرام سماوية خارج الغلاف الجوي مثل الكواكب أو الكويكبات. وتستخدم اليوم في مجالات الاتصالات، تكنولوجيا المعلومات، البحث العلمي، والاستكشاف. وكان القمر الصناعي سبوتنيك هو أول مركبة فضائية في العالم، أطلقه الاتحاد السوفيتي في الرابع من أكتوبر عام 1957.

تعرف أيضًا على:المياه في الفضاء واكتشافاتها

وفيما يلي بعض أنواع وأسماء المركبات الفضائية:

• مسبار الغلاف الجوي
  مركبة تدخل الغلاف الجوي لكوكب آخر لجمع المعلومات والبيانات العلمية.

• مركبة التحليق
  تحلق بالقرب من الكواكب أو الكويكبات دون هبوط أو دخول مدار، وتجمع معلومات عن الأجسام القريبة.

• مركبة السفر بين الكواكب
  قادرة على الوصول إلى كواكب أخرى.

• مركبة السفر بين النجوم
  مركبة تصل إلى نظام شمسي آخر مثل نظام ألفا سنتوري.

• تعرف أيضًا على:مركبة الهبوط
  تهبط بهدوء على سطح كوكب آخر.

• مركبة فضاء مأهولة أو مكوك فضاء
  تحمل البشر عادة إلى محطة الفضاء الدولية.

• مسابير صغيرة نانو
  مركبات صغيرة الحجم بتكلفة محدودة لاستكشاف مناطق واسعة.

• مركبة مدارية
  تدور حول كوكب لاستكشافه.

• مركبة اختراق
  تصمم لتحمل الاصطدام بجسم فضائي ودراسة أجزائه الداخلية.

• الصواريخ
  أجهزة تطلق المركبات الفضائية عبر إنتاج قوة دفع.

• المركبة الفضائية المدارية
  تدور حول نجم معين.

• المحطة الفضائية
  مختبر فضائي يدور حول الأرض لإجراء أبحاث طويلة المدى.

• كبسولة الفضاء
  وحدة صغيرة تحمل معدات أو طاقم، ويمكنها العودة إلى الأرض بسلام.[2]

تعرف أيضًا على:ما الفرق بين الغلاف الجوي والفضاء؟ شرح مبسط للحدود والاختلافات بينهما

في الختام، مركبة فضائية ليست مجرد آلات تصعد إلى الفضاء.بل هي تجسيد لشغف الإنسان وتطلعه لتجاوز حدود كوكبه. تتنوع هذه المركبات بين المأهولة وغير المأهولة، وتشمل الأقمار الصناعية والمسبارات ومركبات الاستكشاف العميق. وكل منها يؤدي دورًا محوريًا في خدمة العلم والتكنولوجيا. هذا التنوع يعكس عظمة الأهداف التي تسعى البشرية لتحقيقها. ويؤكد أن استكشاف الفضاء ما كان ليتحقق لولا التناغم بين المعرفة والإبداع والعزيمة.

• Northrop Grumman Spacecraft Products- بتصرف
• Space craftSpacecraft Type List_بتصرف

مشاركة المقال

وسوم