إلى أي مدى تمت دراسة النظام الشمسي: كيف انتقلت البشرية إلى الفضاء ومتى ستتقن عوالم جديدة؟

2024 مؤلف: Seth Attwood | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-16 15:57

نفهم جميعًا كيفية انطلاق الصواريخ ، لكننا نادرًا ما نفكر في حقيقة أن رواد الفضاء متعدد الأوجه ، ونتيجة لذلك ، يتم تعيين مهام الهبوط وضمان الأنشطة.

متى بدأت الملاحة الفضائية؟

هذا السؤال مهم للغاية ، لأنه عندما بدأ ، كانت الوظيفة مختلفة تمامًا - أطلق شخص أول منتج من صنع الإنسان في الفضاء قبل خمسة عشر عامًا من أول قمر صناعي. لقد كان صاروخًا قتاليًا من طراز V-2 ، ابتكره المهندس الألماني اللامع فيرنر فون براون. كانت وظيفة هذا الصاروخ هي الطيران إلى الموقع وليس الهبوط ، ولكن لإلحاق الضرر. كانت هذه الصواريخ بمثابة قوة دافعة لبداية الملاحة الفضائية بشكل عام.

بعد الحرب ، عندما بدأ المنتصرون في تقسيم ممتلكات ألمانيا المهزومة ، الحرب الباردة ، على الرغم من أنها لم تبدأ ، ولكن ، دعنا نقول ، كانت هناك ملاحظة للتنافس في هذه الأعمال. ولم يتم احتساب الوثائق الفنية والعلمية المضبوطة بعدد الصفحات بل بالأطنان. أظهر الأمريكيون الحماس الأكبر: وفقًا للبيانات الرسمية ، أزالوا 1500 طن من الوثائق. حاول كل من البريطانيين والاتحاد السوفيتي مواكبة ذلك.

في الوقت نفسه ، قبل سقوط "الستار الحديدي" على أوروبا ، وبدء استخدام مصطلح "الحرب الباردة" بشكل عام ، شارك الأمريكيون عن طيب خاطر الوثائق التي حصلوا عليها وأوصاف التقنيات الألمانية. نشرت اللجنة الخاصة بانتظام مجموعات من براءات الاختراع الألمانية التي يمكن لأي شخص شراؤها: سواء الشركات الأمريكية الخاصة أو الهياكل السوفيتية. هل قام الأمريكيون بمراقبة ما ينشرون؟ أعتقد أن الإجابة واضحة.

تم استكمال البحث عن الوثائق بتجنيد واسع النطاق للعاملين العلميين الألمان. كان لكل من الاتحاد السوفياتي والولايات المتحدة القدرة على ذلك ، وإن كانا مختلفين جوهريًا. احتلت القوات السوفيتية أراضي ألمانية ونمساوية كبيرة ، حيث لم تكن توجد فقط العديد من المنشآت الصناعية والبحثية ، ولكن أيضًا يعيش المتخصصون ذوو القيمة. كان للولايات المتحدة ميزة أخرى: كان العديد من الألمان يحلمون بترك أوروبا ممزقة بسبب الحرب عبر المحيط.

أجرت أجهزة المخابرات الأمريكية عمليتين خاصتين - مقاطع ورقية وغطاء كثيف ، قاموا خلالها بتمشيط المجتمع العلمي والتقني الألماني بمشط جيد. نتيجة لذلك ، بحلول نهاية عام 1947 ، ذهب 1800 مهندس وعالم وأكثر من 3700 فرد من عائلاتهم للعيش في وطنهم الجديد. كان من بينهم ويرنر فون براون ، على الرغم من أن هذا ليس سوى غيض من فيض.

أمر الرئيس الأمريكي هاري ترومان بعدم اصطحاب العلماء النازيين إلى الولايات المتحدة. ومع ذلك ، فإن المنفذين في الخدمات الخاصة ، الذين فهموا الموقف بشكل أفضل من السياسي ، إذا جاز التعبير ، أعادوا التفكير في هذا الأمر بشكل خلاق. نتيجة لذلك ، أُمر المجندون برفض الانتقال إلى العلماء المناهضين للفاشية إذا كانت معرفتهم غير مجدية للصناعة الأمريكية ، وتجاهل "التعاون القسري" للأفراد المهمين مع النازيين. لقد حدث أن ذهب معظم العلماء الذين لديهم وجهات نظر مماثلة إلى أمريكا ، والتي لم تسبب ، على سبيل المثال ، صراعات أيديولوجية.

حاول الاتحاد السوفيتي مواكبة "الفائزين" الغربيين ، كما دعا بنشاط العلماء الألمان للتعاون. نتيجة لذلك ، ذهب أكثر من 2000 متخصص تقني للتعرف على صناعة الاتحاد السوفياتي. ومع ذلك ، على عكس الولايات المتحدة ، سرعان ما عاد الغالبية العظمى منهم إلى ديارهم.

بحلول نهاية الحرب ، كان هناك 138 نوعًا من الصواريخ الموجهة في مراحل مختلفة من التطوير في ألمانيا. تم جلب أكبر فائدة لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية من خلال العينات التي تم التقاطها من الصاروخ الباليستي V-2 ، الذي ابتكره المهندس اللامع Werner von Braun. الصاروخ المنقح ، الخالي من عدد من "أمراض الطفولة" ، أطلق عليه اسم R-1 (صاروخ التعديل الأول).لم يشرف على العمل على إحضار الكأس الألمانية إلى الذهن سوى الأب المستقبلي لرواد الفضاء السوفيتي - سيرجي كوروليف.

على اليسار - "FAU-2" الألمانية في نطاق Peenemünde ، على اليمين - السوفياتي P-1 في سلسلة Kapustin Yar

درس المتخصصون السوفييت بنشاط الصواريخ التجريبية المضادة للطائرات "Wasserfall" و "Schmetterling". بعد ذلك ، بدأ اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في إنتاج أنظمة الصواريخ المضادة للطائرات ، والتي فاجأت بشكل غير سار الطيارين الأمريكيين في فيتنام بفعاليتها. تم تصدير المحركات الألمانية النفاثة Jumo 004 و BMW 003 إلى الاتحاد السوفياتي ، وتم تسمية استنساخهما باسم RD-10 و RD-20 (محركات الصواريخ ورقم التعديل). بسبب أحدث التعديلات على محركات سلسلة RD ، اليوم ، كما تعلم ، هناك الكثير من الضجيج. الغواصات السوفيتية ، والأسلحة ، بما في ذلك الأسلحة النووية ، وحتى بندقية كلاشينكوف الهجومية ، بدرجة أو بأخرى ، لديها نماذج ألمانية. بشكل عام ، يمكن القول دون أدنى شك أن العلماء الألمان أعطوا دفعة جادة لتطور العلوم في جميع أنحاء العالم بشكل عام والملاحة الفضائية بشكل خاص. لكن مثل هذه القصة تستحق مقالة منفصلة.

لطالما تنافست أمريكا والاتحاد السوفيتي مع بعضهما البعض في إتقان التقنيات التي ورثوها بعد الحرب. لكن ، لسوء الحظ ، نظرًا لحقيقة أن أمريكا كان لديها نظام سياسي أكثر استقرارًا عبر تاريخها ، بينما كان هناك تغيير عالمي في بلدنا وتوقفنا لفترة طويلة ، فإن روسيا اليوم متأخرة بشكل خطير عن الولايات المتحدة في الفضاء العنصر.

نعود إلى الملاحة الفضائية

FAU-2. صاروخ قتالي صنع عام 1942. يبلغ ارتفاعها 14 مترا ووزنها 12.5 طن وأقصى ارتفاع للرحلة العمودية 208 كيلومترات.

تم إنشاء الصاروخ ، الذي لم يكن قادرًا على إطلاق الشحنة في الفضاء فحسب ، بل أيضًا على تزويدها بأول سرعة فضائية ، بفضل دخول الجهاز في مدار دائري حول الأرض ، في مكتب التصميم تحت قيادة كوروليف.. هذا ليس أقل من صاروخ كبير - R7 (تعديل الصاروخ السابع). في الواقع ، لقد نجا حتى يومنا هذا ، بعد أن خضع لتغييرات طفيفة (المكون الرئيسي ، المرحلة الأولى ، لم يتغير على الإطلاق).

عائلة الصواريخ على أساس R 7

في 4 أكتوبر 1957 ، أطلقت R7 أول قمر صناعي في مدار حول الأرض

لا يُفترض أن يتم زرع كل من هذا والأقمار الصناعية التالية (معظم الأقمار الحالية) في أي مكان. يكمن مصيرهم في حقيقة أنه بعد أداء وظيفتهم ، يتم تدميرهم عند دخولهم الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي.

الكائنات الحية الأولى أيضًا ، للأسف ، لم يتوقع أحد العودة إلى الأرض.

كان أول كائن حي في الفضاء الخارجي هجين اسمه لايكا

أظهرت هذه التجربة أنه يمكن للمرء أن يعيش في الفضاء الخارجي (باستخدام الأجهزة المناسبة). وكان بيلكا وستريلكا المشهوران أول من عاد إلى الأرض على قيد الحياة بعد رحلة فضائية ، مما أظهر الاحتمال الأساسي للعودة.

كما أن الرحلات الأولى إلى الكواكب الأخرى لم تتضمن الهبوط

القمر كوكب تماما. إنه لأمر جيد جدًا أنه يقع بالقرب منا - حتى نتمكن من العمل على تقنيات لمزيد من التوسع والدراسة والتطوير وما إلى ذلك.

في 12 تشرين الثاني (نوفمبر) 1959 ، تم إطلاقه ، وفي 14 تشرين الثاني (نوفمبر) الساعة 22:02:24 ، تم الاتصال الوثيق بالقمر بالقرب من بحر الأمطار الجنوبي الشرقي ، خليج لوننيك (مستنقع متعفن) من "القمر" السوفياتي.

نموذج المركبة الفضائية السوفيتية "Lunnik-2"

مهمة الهبوط على القمر بشكل عام صعبة للغاية. يصل الجهاز إليه بسرعة أعلى بكثير من تلك التي يمكن أن يدخل بها المدار حول القمر (الهبوط المباشر ، دون الكبح في المدار ، حتى اليوم غير ممكن بسبب نقص التقنيات المناسبة) ، لأنه لا يحتوي عمليًا على مغناطيسي حقل. عندما نرسل الجهاز الذي يجب أن يصطدم بسطح القمر كما كان الحال مع أول "لونيك" يصل إلى الهدف بسرعة 2 كم / ثانية. قذائف المدفعية ، على سبيل المثال ، تطير بسرعة تصل إلى 1 كم / ثانية ، أي أن الطاقة الحركية لـ Lunnik أكبر بأربع مرات. عند الاصطدام بسطح القمر ، يتبخر الجهاز ببساطة (ما يسمى الانفجار الحراري). كان من المفترض أن يكون الإنجاز ثابتًا كالعادة.تضمن الجهاز "شعارات اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية" المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والتي تم تجميعها على شكل كرة. تم حل المشكلة بطريقة شيقة للغاية حتى لا تنهار هذه الرموز. تم وضع المتفجرات داخل الكرة التي انفجرت عندما لامس مسبار "لونيك" سطح القمر. وهكذا ، تسارع نصف الجهاز نحو القمر ، بينما طار الثاني بعيدًا عنه ، مما أبطأ من سقوطه ولم ينهار. عشرات من هذه الشعارات ملقاة على سطح القمر الآن. المنطقة التقريبية لانتشارها معروفة بدقة 50 × 50 كيلومترًا.

كانت هذه أول رحلة بين الكواكب على الإطلاق.

في تلك السنوات (منتصف الستينيات) ، بدأ الأمريكيون في اللحاق بالاتحاد السوفيتي. كان لديهم سلسلة من سفن رينجر التي تحطمت أيضًا على سطح القمر ، لكن كانت لديهم كاميرات تلفزيونية تنقل الصور أثناء تحليقها نحو القمر. تم نقل الصور الأخيرة من مسافة 300-400 متر.

يعتزم الأمريكيون تسليم معدات علمية إلى سطح قمر صناعي طبيعي. لحل هذه المشكلة ، كان هناك صندوق بلسا خشبي أعلى المركبة الفضائية ، حيث تم وضع هذه الأجهزة. كان من المأمول أن تخفف هذه الشجرة الضربة ، لكن كل شيء تحطم.

جهاز سلسلة الحارس

لأول مرة ، تمكن اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية من القيام بهبوط سلس على سطح جسم فضائي عن طريق الهبوط Luna-9. كان كل من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والولايات المتحدة الأمريكية يستعدان بالفعل لإرسال رجل إلى القمر في تلك السنوات. لكن لم تكن هناك معلومات دقيقة حول ماهية سطح القمر. في الواقع ، تم تقسيم العلماء إلى معسكرين. يعتقد البعض أن السطح صلب ، بينما يعتقد البعض الآخر أنه مغطى بطبقة سميكة من الغبار الناعم الذي سيمتص كل شيء وكل شخص. لذلك ، كان سيرجي كوروليف ينتمي إلى المعسكر الأول ، كما يتضح من مذكرته المحفوظة في متحف RSC Energia.

في تلك السنوات ، تم الإبلاغ عن النجاحات فقط. وجاء في الرسالة في الصحيفة وعلى الراديو: "انتهت الرحلة الأولى إلى القمر في 3 فبراير 1966 بهبوط ناجح لجهاز لونا 9". قبل ذلك ، تم الإبلاغ عن لونا 3 فقط. كما أصبح معروفًا بعد ذلك بكثير ، انتهت 10 عمليات إطلاق إلى القمر بالفشل ، لدرجة أن الصاروخ انفجر ببساطة في البداية. وفقط الحادي عشر (لسبب ما "Luna-9") كان ناجحًا.

في هذه الحالة ، لا يمكنك التوقف عن مدح المهندسين السوفييت. على الرغم من أنه ، كما ذكر في البداية ، شارك في هذا البرنامج علماء من ألمانيا المهزومة. على سبيل المثال ، حتى عالم البراكين - هاينريش شتاينبرغ. لم يكن هناك عمليا أي إلكترونيات. لفصل الحمولة ، تم تركيب مسبار "أبلغ" عن اللمس ، وتم نفخ وسادة هوائية حول السيارة ، مما أدى إلى سقوطها. كان الجهاز بيضاوي الشكل مع تحول في مركز الثقل للتوقف في الاتجاه المطلوب. لأول مرة ، تم الحصول على صور لسطح كوكب آخر.

مركبة فضائية مع حمولة

مخطط فصل الحمولة عند تسليمها إلى سطح القمر

أول صور في العالم لجسم فضائي حصل عليها جهاز Luna-9

بعد مرور عام ، حل الأمريكيون هذه المشكلة بطريقة أكثر رشاقة (لقد بدأوا بالفعل في تجاوز الاتحاد السوفيتي). بحلول ذلك الوقت ، كانت أجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم أفضل من تلك الموجودة في الاتحاد السوفيتي من حيث الحجم. لقد هبطوا ، بدون أي وسائد هوائية ، على المحركات النفاثة ، بالعديد من مساحيهم. علاوة على ذلك ، يمكن لهذه المركبات تشغيل محركاتها بشكل متكرر والقفز من مكان إلى آخر. لكن هنا يستفيد الاتحاد السوفياتي من حقيقة أن قلة قليلة من الناس يتذكرون هذا الأخير.

سلسلة مساح

ثم استمر زرع الرشاشات. روفر القمر السوفياتي … لقد كانوا بالفعل أكثر تقدمًا ، ويمكن للمرء أن يقول ، رشيقة. منصة الهبوط هبطت على محركات نفاثة. ثم فتحت المنحدرات وسارت على طولها سيارة ضخمة تزن حوالي طن ، قطعت عشرات الكيلومترات على طول سطح القمر. لم يتم تطوير الإلكترونيات بشكل جيد (على سبيل المثال ، تزن كاميرا في الهاتف المحمول 1 جرام ، وتم تثبيت كاميرتين تلفزيونيتين ، كل منهما 12 كيلوغرامًا ، على المركبات القمرية) وكان المشغلون يتحكمون في المركبات القمرية من الأرض عن طريق الاتصالات اللاسلكية.

مخطط هبوط لونوخود

صورة لمنصة الهبوط التقطها لونوخ 1

الصور التي التقطتها المركبة الفضائية القمرية

كانت آخر مدافع رشاشة هي سلسلة Luna السوفيتية. نقل لونا 16 التربة من القمر إلى الأرض.في هذه الحالة ، تم حل المشكلة ليس فقط عند الهبوط على القمر ولكن أيضًا العودة إلى الأرض.

أخيرًا ، لقد حان عصر الرحلات المأهولة إلى الفضاء الخارجي

كلهم طاروا P7. هنا كان الاتحاد السوفيتي قادراً على تجاوز الولايات المتحدة لأن قنبلتنا الهيدروجينية كانت أثقل بكثير من القنبلة الأمريكية ، أي "السبعة" صنعت لإيصال القنبلة. نظرًا لقدرتها الاستيعابية ، يمكن جعل السفينة الأولى "فوستوك" أثقل بإضافة عدد كبير من الأنظمة الزائدة عن الحاجة ، مما يجعلها آمنة للغاية.

يفسر الشكل الكروي لمركبة النزول "فوستوك" حقيقة أنهم لم يعرفوا في البداية كيفية التحكم في الهبوط عند دخولهم الغلاف الجوي. تم تدوير مركبة الهبوط أثناء سقوطها في جميع الطائرات الثلاث ، والشكل الوحيد الذي يمكن أن يوفر دخولًا آمنًا إلى حد ما إلى الغلاف الجوي أثناء هذا الهبوط هو الكرة. تصل درجة الحرارة على سطح الجهاز أثناء مرور الطبقات الكثيفة إلى 2000 درجة مئوية. لم يتمكنوا من توفير هبوط ناعم ، لذلك انطلق رائد الفضاء على بعد بضعة كيلومترات من السطح ، عندما كانت مركبة الهبوط نفسها تهبط بالفعل (بسرعة كبيرة) بالمظلة في الغلاف الجوي للأرض.

أصبحت "فوستوك" النموذج الأولي "للنقابات" الحالية. عند الاقتراب من السطح ، تنقسم السفينة إلى ثلاثة أجزاء بمساعدة البراغي النارية ، اثنان منها محترقان. تنزل مركبة الهبوط في الغلاف الجوي بالمظلة ، ولكن قبل لمسها مباشرة ، يتم تشغيل المحركات النفاثة (المسحوق) ، والتي تعمل حرفيًا لمدة ثانية. فقط في حالة صنع الكبسولة بحيث لا تغرق في الماء أيضًا.

صورة من موقع ناسا

كان لدى رواد الفضاء الأمريكيين الأوائل تكنولوجيا أقل من التكنولوجيا التي نستخدمها. كانت قنبلتهم أخف وزنا والصاروخ مصنوع لمطابقة. لم يكن لدى مركبتهم الفضائية عدد كافٍ من الأنظمة الزائدة عن الحاجة ، لكن الرحلة الأولى لرائد الفضاء كانت ناجحة.

رحلات إلى القمر

كانت المهمة معقدة بسبب حقيقة أن الرحلة تضمنت هبوطين - على سطح القمر ثم العودة إلى الأرض. للقيام بالرحلة ، تم إنشاء صاروخ Saturn-5. وقد تم إنشاؤه بواسطة نفس المهندس اللامع Wernher von Braun. اتضح أنه فتح الطريق إلى الفضاء ومهد الطريق أيضًا إلى القمر خلال حياته - وهي أعظم الإنجازات لشخص واحد.

صورة من موقع وكالة ناسا يمكن تنزيلها وعرضها بالتفصيل

كانت الرحلات الأولى بدون هبوط على سطح القمر. طارنا على متن سفينة أبولو. أول رحلة هبوط هي مهمة أبولو 11. "هبط" اثنان من أفراد الطاقم على سطح القمر ، وبقي الثالث في المركبة المدارية لمراقبة المهمة.

مخطط رحلة إلى القمر

طور الاتحاد السوفياتي أيضًا برنامجًا قمريًا ، لكنه تخلف عن الولايات المتحدة ولم ينفذه. تم افتراض مخطط طيران يتكون من اثنين من أفراد الطاقم ، وكان من المفترض أن يأتي واحد فقط إلى سطح القمر. كان من المفترض أن يكون أليكسي أركييبوفيتش ليونوف هو أول رائد فضاء سوفيتي (وفي الواقع أول شخص) يطأ على سطح القمر.

مشروع مركبة الإقلاع والهبوط على سطح القمر السوفياتي

في تصميم مركبة هبوط أبولو ، تم حل مشكلة الدخول المتحكم فيه إلى الغلاف الجوي.

قلة من الناس يعرفون ، لكن الرحلات الأولى مع عودة الكائنات الحية بعد رحلة القمر كانت بواسطة الأجهزة السوفيتية من سلسلة "المسبار". كان الركاب من السلاحف.

سلسلة أجهزة "Probe"

تعمل Luna اليوم على تشغيل المركبة الفضائية الأمريكية LRO و LADEE واثنين من Artemis ، وعلى سطحها - الصينية "Chang'e-3" والمركبة القمرية "Yuytu".

يعمل LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) في مدار حول القمر لمدة خمس سنوات تقريبًا - منذ يونيو 2009. ربما تم الحصول على النتيجة العلمية الأكثر إثارة للاهتمام للمهمة باستخدام أداة LEND الروسية الصنع: اكتشف كاشف نيوتروني احتياطيات الجليد المائي في المناطق القطبية للقمر. أظهرت بيانات LRO أنه تم تسجيل "انخفاضات" في الإشعاع النيوتروني داخل الحفر وفي المناطق المجاورة لها. هذا يعني أن احتياطيات الجليد ليست فقط في "الفخاخ الباردة" المظلمة باستمرار ، ولكن أيضًا في مكان قريب. كان هذا بمثابة جولة جديدة من الاهتمام في تطوير قمر صناعي للأرض.

بعد القمر - عصر المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام - المكوكات

رواد الفضاء المتاح باهظ الثمن. من الضروري إنشاء صاروخ مركب ضخم ومركبة فضائية ويتم استخدامها في رحلة واحدة فقط.كالعادة ، عملت كل من الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفيتي على مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام ، ولكن على عكس أمريكا في تاريخ بلدنا ، يمكن تسمية هذا المشروع بالفشل الهائل - تم إنفاق كل أموال برنامج الفضاء على الإنشاء والإطلاق الأول (بما في ذلك صاروخ Energia) ، وبعد ذلك لم تتم العملية.

عند العودة ، يكون المكوك في الأساس طائرة شراعية ، حيث لا يوجد وقود متبقي. يدخل الغلاف الجوي من بطنه ، وعند تجاوز الطبقات الكثيفة يتحول إلى انزلاق الطائرات. بعد 30 عامًا من التشغيل ، أصبحت المكوكات تاريخية - والحقيقة هي أنها كانت حمولة ثقيلة للغاية. يمكنهم وضع 30 طنًا من البضائع في المدار ، والآن هناك اتجاه لتقليل وزن المركبة الفضائية ، مما يعني أنه كلما قل الحمولة التي سيطلقها المكوك ، زادت تكلفة كل كيلوغرام من البضائع.

كانت إحدى أكثر مهام المكوك إثارة للاهتمام مهمة STS-61 Endeavour لإصلاح تلسكوب هابل. في المجموع ، تم تنفيذ 4 بعثات.

في الوقت نفسه ، لم تهدر ثلاثون عامًا من الخبرة وتم تطوير المكوكات في شكل وحدة طيران حر عسكرية X-37.

طائرة Boeing X-37 (المعروفة أيضًا باسم X-37B Orbital Test Vehicle (OTV)) هي طائرة مدارية تجريبية مصممة لاختبار التقنيات الجديدة. تم تصميم هذه المركبة الفضائية غير المأهولة القابلة لإعادة الاستخدام للعمل على ارتفاعات تتراوح بين 200 و 750 كيلومترًا ، وهي قادرة على تغيير المدارات والمناورات بسرعة. من المفترض أن تكون قادرة على تنفيذ مهام استطلاع ، وتسليم شحنات صغيرة إلى الفضاء (والعودة أيضًا).

أحد تسجيلاته هو أنه أمضى 718 يومًا في المدار ، وهبط على شريط هبوط مركز كينيدي للفضاء في 7 مايو 2017.

تم إتقان القمر. التالي - المريخ

طار العديد من الروبوتات إلى المريخ وهم يعملون في الغالب في شكل مدارات.

البعثات المكتملة إلى المريخ

في مايو 1971 ، وصلت المركبة الفضائية السوفيتية MARS-2 إلى سطح الكوكب الأحمر لأول مرة في التاريخ.

من المؤكد أنه تم إرسال 4 أجهزة في وقت واحد ، لكن طار واحد فقط.

مخطط الهبوط لـ SC "Mars-2"

وفي نفس الوقت حدثت قصة غريبة مع الجهاز. جلس في نصف الكرة الجنوبي ، في قاع حفرة بطليموس. في غضون 1.5 دقيقة بعد الهبوط ، كانت المحطة تستعد للعمل ، ثم بدأت في إرسال بانوراما ، ولكن بعد 14.5 ثانية ، توقف البث لأسباب غير معروفة. أرسلت المحطة أول 79 سطراً فقط من إشارة الصور التلفزيونية.

تضمن الجهاز أيضًا أول عربة بحجم الكتاب ، على الرغم من أن قلة قليلة من الناس يعرفون ذلك أيضًا. من غير المعروف ما إذا كان "ذهب" ، لكن كان يجب أن يمشي.

أول مركبة متجولة على الإطلاق

في ديسمبر من نفس العام ، قامت محطة Mars-3 AMS (محطة آلية بين الكواكب) بهبوط سلس ونقل الفيديو إلى الأرض.

هبطت جميع الروبوتات ، باستثناء فينيكس وكوريوسيتي ، على سطح المريخ باستخدام الوسائد الهوائية.

جلس فينيكس على محركات الفرامل النفاثة. كان لدى كيوريوسيتي نظام متطور لضمان الهبوط الأكثر دقة - باستخدام منصة نفاثة.

كوكب الزهرة

بدأت الرحلات إلى كوكب الزهرة في نفس الوقت الذي بدأت فيه الرحلات إلى المريخ - في الستينيات من القرن العشرين.

لقيت المركبات الأولى حتفها بسبب عدم وجود معلومات موثوقة عن الغلاف الجوي لكوكب الزهرة. من خلال التلسكوب ، كان من الواضح أن الغلاف الجوي كان كثيفًا للغاية وأن الأجهزة الأولى صنعت عشوائيًا بهامش ضغط يصل إلى 20 غلافًا جويًا للأرض. ونتيجة لذلك ، صنعنا جهازًا من سلسلة Venera قادرًا على تحمل ضغط 100 ضغط جوي.

في البداية ، نزل الجهاز بالمظلة ، ولكن على ارتفاع حوالي 30 كيلومترًا من سطح كوكب الزهرة ، تم إسقاط المظلة. كان الغلاف الجوي لكوكب الزهرة كثيفًا لدرجة أن الدرع الصغير كان كافيًا لإبطاء المركبة بأكملها والهبوط برفق.

عمل الجهاز هناك (حوالي 500 درجة مئوية على السطح) لمدة ساعتين تقريبًا. وهكذا ، تم الحصول على الصور الأولى من سطح كوكب الزهرة ، وكذلك تكوين غلافه الجوي في الاتحاد السوفيتي.

لم يكن الأمريكيون ناجحين. لم يكن أي من المجسات الخاصة بهم قادرًا على العمل على السطح.

كوكب المشتري

الهبوط عليها ، من حيث المبدأ ، مستحيل ، حيث يُفترض أنها ببساطة لا تحتوي على سطح صلب.

بدأ البحث بمهمة مركبة الفضاء غير المأهولة Pioneer 10 التابعة لناسا في عام 1973 ، تليها Pioneer 11 بعد بضعة أشهر. بالإضافة إلى تصوير الكوكب من مسافة قريبة ، اكتشفوا غلافه المغناطيسي وحزام الإشعاع المحيط به.

زارت فوييجر 1 وفوييجر 2 الكوكب في عام 1979 ، ودراسا أقمارها الصناعية ونظام الحلقات ، واكتشفا النشاط البركاني لآيو ووجود الجليد المائي على سطح يوروبا.

أجرى أوليسيس مزيدًا من الدراسات حول الغلاف المغناطيسي للمشتري في عام 1992 ، ثم استأنف دراسته في عام 2000.

وصلت كاسيني إلى الكوكب في عام 2000 والتقطت صورًا مفصلة للغاية لغلافها الجوي.

مرت "نيو هورايزونز" بالقرب من كوكب المشتري في عام 2007 وأجرت قياسات محسنة لمعايير الكوكب وأقماره.

حتى وقت قريب ، كانت جاليليو هي المركبة الفضائية الوحيدة التي دخلت المدار حول كوكب المشتري ودرس الكوكب من عام 1995 إلى عام 2003. خلال هذه الفترة ، جمع جاليليو قدرًا كبيرًا من المعلومات حول نظام المشتري ، واقترب من جميع أقمار جاليليو الأربعة العملاقة. وأكد وجود جو رقيق على ثلاث منها ، فضلا عن وجود ماء سائل تحت سطحها. اكتشفت المركبة أيضًا حقلاً مغناطيسيًا حول جانيميد. عند وصوله إلى كوكب المشتري ، لاحظ الاصطدام مع كوكب شظايا المذنب شوميكر ليفي. في ديسمبر 1995 ، أرسلت المركبة الفضائية مسبار هبوط في الغلاف الجوي لكوكب المشتري ، وهذه المهمة لاستكشاف الغلاف الجوي عن كثب هي الوحيدة من نوعها. كانت سرعة الدخول إلى الغلاف الجوي 60 كم / ثانية. لعدة ساعات ، نزل المسبار في الغلاف الجوي للعملاق الغازي ونقل التراكيب الكيميائية والنظيرية والعديد من المعلومات الأخرى المفيدة للغاية.

تتم دراسة كوكب المشتري اليوم بواسطة مركبة الفضاء جونو التابعة لناسا.

تظهر أدناه لقطات حديثة لتحليق جونو فوق كوكب المشتري ، قام بمعالجتها جيرالد إيششتات وشون دوران. ستجد هنا طبقات السحب العرضية والأعاصير والدوامات والقطب الشمالي للكوكب. مبهر!

زحل

قامت أربع مركبات فضائية فقط بدراسة نظام زحل.

الأولى كانت بايونير 11 ، التي حلقت بها في عام 1979. أرسل صورًا منخفضة الدقة للكوكب والأقمار الصناعية إلى الأرض. لم تكن الصور واضحة بما يكفي لتوضيح ميزات نظام ساتورن بالتفصيل. ومع ذلك ، ساعد الجهاز في إجراء اكتشاف مهم آخر. اتضح أن المسافة بين الحلقات مليئة بمادة غير معروفة.

في نوفمبر 1980 ، وصلت فوييجر 1 إلى نظام زحل. وصلت فوييجر 2 إلى زحل بعد تسعة أشهر. كان هو الذي كان قادرًا على إرسال صور ذات دقة أعلى بكثير إلى الأرض من أسلافه. بفضل هذه الحملة ، كان من الممكن اكتشاف خمسة أقمار صناعية جديدة واتضح أن حلقات زحل تتكون من حلقات صغيرة.

في يوليو 2004 ، اقترب جهاز Cassini-Huygens من زحل. أمضى ست سنوات في المدار ، وطوال هذا الوقت صور زحل وأقماره. خلال الرحلة ، هبط الجهاز مسبارًا على سطح أكبر قمر صناعي ، تيتان ، حيث كان من الممكن التقاط الصور الأولى من السطح. في وقت لاحق ، أكد هذا الجهاز وجود بحيرة من الميثان السائل على تيتان. على مدار ست سنوات ، اكتشفت كاسيني أربعة أقمار صناعية أخرى وأثبتت وجود الماء في السخانات على القمر الصناعي إنسيلادوس. بفضل هذه الدراسات ، حصل علماء الفلك على آلاف الصور الجيدة لنظام زحل.

من المحتمل أن تكون المهمة التالية إلى زحل هي دراسة تيتان. سيكون مشروعًا مشتركًا بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية. ومن المتوقع أن تكون هذه هي الدراسة الداخلية لأكبر أقمار زحل. لا يزال تاريخ إطلاق البعثة غير معروف.

بلوتو

تمت دراسة هذا الكوكب بواسطة مركبة فضائية واحدة فقط - "نيو هورايزونز". في هذه الحالة ، يكون الغرض من المهمة بعيدًا عن مجرد تصوير بلوتو.

صورة مركبة بلوتو وشارون لإطارين

الكويكبات والمذنبات

في البداية ، طاروا إلى نوى المذنبات. رأيناهم وفهمنا الكثير.

في عام 2005 ، حلقت المركبة الفضائية الأمريكية ديب إمباكت ، وأسقطت المهاجم على المذنب تمبل 1 ، الذي صور السطح عند اقترابه.حدث انفجار (حراري - من طاقته الحركية) وتطاير الجهاز الرئيسي عبر المادة المقذوفة ، لإجراء تحليل كيميائي.

لأول مرة ، تلقى اليابانيون عينة من مادة كويكب (كويكب إيتوكاوا).

مسبار هايابوسا 2. اشتملت على روبوت لدراسة الكويكب ، لكنه طار في الماضي بسبب الحسابات غير الدقيقة والجاذبية المنخفضة للكويكب نفسه. يمكن القول أن الجهاز الرئيسي هو مكنسة كهربائية ، دون الجلوس ، استغرق الأمر تربة.

رشيد. أول جسم دخل مدار مذنب (Churumova-Gerasimenko). تضمنت المركبة الفضائية مركبة هبوط صغيرة. على كل من كفوفه الثلاثة كان هناك "لولب" كان من المفترض أن يثبت في السطح ليؤمن الجهاز.

قبل ذلك ، في لحظة اللمس ، كان لا بد من تشغيل مدفعين حربة لتأمين الجهاز ، ثم كان على الكابلات سحب الجهاز إلى السطح وبعد ذلك كان من الممكن تثبيته بمخالبه. لسوء الحظ ، لم تنجح شحنات الحراب في المسحوق بسبب الرحلة التي استغرقت 10 سنوات. فقد البارود خصائصه تحت تأثير الإشعاع. أصاب الجهاز ، وانطلق من مسافة كيلومتر ، وهبط لمدة ساعة ونصف أخرى ، ثم ارتد عدة مرات حتى اصطدم بشق تحت صخرة.

صورت المركبة في النهاية الهبوط الذي يقع على جانبها محاطًا بصخرة. في 30 سبتمبر 2016 ، توقف الجهاز الأم عن العمل لحظة اللمس. تم اتخاذ القرار في ضوء حقيقة أن المذنب ، ومن ثم الجهاز ، كانا يبتعدان عن الشمس ولم يعد هناك ما يكفي من الطاقة. كانت سرعة اللمس 1 م / ث فقط.

خارج النظام الشمسي

أرخص طريقة للخروج من النظام الشمسي هي الإسراع بسبب جاذبية الكواكب ، والاقتراب منها ، واستخدامها كقاطرات وزيادة السرعة حول كل منها تدريجيًا. يتطلب هذا تكوينًا معينًا للكواكب - في شكل حلزوني - بحيث تنتقل إلى الكوكب التالي ، عند الانفصال عن الكوكب التالي. نظرًا لبطء أبعد أورانوس ونبتون ، نادرًا ما يحدث مثل هذا التكوين ، مرة واحدة كل 170 عامًا تقريبًا. كانت آخر مرة شكل فيها كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون دوامة في السبعينيات. استفاد العلماء الأمريكيون من هذا البناء وأرسلوا مركبات فضائية خارج النظام الشمسي: بايونير 10 (بايونير 10 ، تم إطلاقه في 3 مارس 1972) ، بايونير 11 (بايونير 11 ، تم إطلاقه في 6 أبريل 1973) ، فوييجر 2 (فوييجر 2 ، تم إطلاقه) في 20 أغسطس 1977) و Voyager 1 (تم إطلاق Voyager 1 في 5 سبتمبر 1977).

بحلول بداية عام 2015 ، كانت جميع المركبات الفضائية الأربعة قد ابتعدت عن الشمس إلى حدود النظام الشمسي. تبلغ سرعة "بايونير 10" 12 كم / ث بالنسبة للشمس ويقع اليوم على مسافة حوالي 115 وحدة فلكية. هـ ، أي ما يقرب من 18 مليار كيلومتر. "بايونير 11" - بسرعة 11.4 كم / ث على مسافة 95 أو 14.8 مليار كم. فوييجر 1 - بسرعة حوالي 17 كم / ث على مسافة 132.3 AU ، أو 21.5 مليار كم (هذا هو أبعد جسم من صنع الإنسان عن الأرض والشمس). فوييجر 2 - بسرعة 15 كم / ث على مسافة 109 AU. ه.أو 18 مليار كم.

ومع ذلك ، لا تزال هذه المركبات الفضائية بعيدة جدًا عن النجوم: أقرب نجم ، Proxima Centauri ، يبعد 2000 مرة عن المركبة الفضائية Voyager 1. علاوة على ذلك ، فإن جميع الأجهزة التي لم يتم إطلاقها خصيصًا لنجوم معينين (وفقط مشروع مشترك بين ستيفن هوكينغ ويوري ميلنر كمستثمر يسمى Breakthrough Starshot) لن تطير بالقرب من النجوم. بالطبع ، وفقًا للمعايير الكونية ، يمكن للمرء أن يفكر في "النهج": رحلة "Pioneer-10" في مليوني سنة على مسافة عدة سنوات ضوئية من النجم Aldebaran ، "Voyager-1" - في 40 ألف سنة في مسافة سنتين ضوئيتين عن النجم AC + 79 3888 في كوكبة الزرافة وفوييجر 2-40 ألف سنة بعد ذلك ، على مسافة سنتين ضوئيتين من النجم روس 248.

يظهر أدناه إطلاق جميع المركبات الاصطناعية في الفضاء.

تم إطلاق جميع المركبات الفضائية حتى الآن

لقد تقدمت البشرية كثيرًا في دراسة الكون بشكل عام ونظامه الشمسي بشكل خاص. هذا هو عصر الحملات الخاصة مثل Space X التي تتبنى أحدث التقنيات وتضعها في الاستخدام اليومي. نعم ، ليس كل شيء على ما يرام حتى الآن ، لكن عمليات الإطلاق الأولى إلى الفضاء الخارجي باءت بالفشل.نحن بحاجة إلى تطوير أنظمة جديدة لدعم الحياة ، ومواد للحماية من مثل هذه المساحة غير الودية ، ولكنها لا تزال جذابة ، والأهم من ذلك ، إتقان سرعات جديدة أو حتى مبادئ الحركة في الفضاء. تنتظرنا العديد من الاكتشافات المذهلة - الشيء الرئيسي هو عدم التوقف ، والتحرك في دفعة واحدة ، مثل الأنواع.