أبولو (برنامج الفضاء-)

ابولو (برنامج فضاء)

Apollo - Apollo

أبولو (برنامج الفضاء)

خالد داغستاني

بنية مركبات أبولو الفضائية

مركبات الإطلاق الفضائي

مهمات أبولو الفضائية

إنجازات البرنامج أبولو

 برنامج أبولو Apollo هو برنامج استكشاف للفضاء، نفذته وكالة إدارة الطيران والفضاء الوطنية (ناسا) National Aeronautics and Space Administration  (NASA) الأمريكية، بهدف إيصال أول رائد فضاء أمريكي إلى سطح القمر وهبوطه عليه. سُمي المشروع بهذا الاسم نسبة إلى الإله الإغريقي أبولو. بدأ المشروع في عام 1961 بقرار من الرئيس الأمريكي آنذاك جون فيتزجيرالد كينيدي John Fitzgerald Kennedy، نتيجةً للمنافسة بين الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفييتي. وأُسدل الستار على هذا البرنامج في عام 1974 بعد انتهاء رحلة أبولو17.

بنية مركبات أبولو الفضائية

تتكون مركبة أبولو الفضائية من وحدتين رئيسيتين، هما: وحدة القيادة والخدمات command/service module (CSM)، والوحدة القمرية lunar module، تُثبتان على مركبة مستقلة تسمى مركبة الإطلاق (الصاروخ الحامل)، كما هو مبيّن في الشكل (1).

1 - وحدة القيادة والخدمات: تُعدّ وحدة القيادة والخدمات المركبة الرئيسية، فهي التي يقضي فيها روّاد الفضاء معظم وقتهم خلال الرحلة. وقد صُمِّمت بشكل مخروطي، لتحمل ثلاثة روّاد فضاء من لحظة إطلاق المركبة إلى مدار القمر حتى رجوعها إلى الأرض وسقوطها في البحر. وتضم الوحدة صواريخ دفع ونفق إرساء ومنظومة قيادة وملاحة. وتتصل بوحدة القيادة وحدة ملحقة هي وحدة الخدمات، وتضم منظومة الدفع وخلايا الوقود وهوائي الاتصال بمركز القيادة على الأرض وخزانات الماء والهواء، كما هو مبيّن في الشكل (2).

تبقى الوحدتان متصلتين طوال الرحلة حتى دخول الغلاف الجوي في أثناء الرجوع إلى الأرض، إذ يجري التخلص من وحدة الخدمات (لعدم توفر درع حراري يحميها من الاحتكاك بالغلاف الجوي). ويجري بعد دخول وحدة القيادة للمجال الجوي، إطلاق مظلات تقوم بإبطاء سرعة الوحدة قبل سقوطها في المحيط.

2 - الوحدة القمرية: تقتصر مهمة الوحدة القمرية على إنزال رائدي فضاء إلى سطح القمر، ثم إعادتهما إلى وحدة القيادة. وقد صُممِّت الوحدة خصوصاً للهبوط على سطح القمر، ثم الطيران والعودة إلى وحدة القيادة. ويبيّن الشكل (3) الوحدة القمرية لأبولو 15.

الشكل (3): الوحدة القمرية لأبولو 15 على سطح القمر	الشكل (2) وحدة القيادة والخدمات لأبولو 15	الشكل (1) المركبة أبولو والصاروخ الحامل ساتورن 5

مركبات الإطلاق الفضائي

استُخدم صاروخان rockets في إطلاق مهمات أبولو الفضائية، المأهولة وغير المأهولة، هما: ساتورن 1 بي Saturn 1B، وساتورن 5.

1 - ساتورن 1بي: اشتمل على المرحلة الأولى S-1B المكوّنة من ثمانية محركات من نوع H1، والمرحلة الثانية S-IVB-200 المكوّنة من محرك وحيد من نوع J-II، إضافةً إلى وحدة أجهزة قياس instruments التي تضم منظومة توجيه الصاروخ. وفَّرت المرحلة الأولى قوة دفع تبلغ 7100 kN ، في حين أنتجت المرحلة الثانية قوة دفع قدرها 1000 kN. استُخدم ساتورن 1بي في خمس مهمات اختبار لأبولو، منها أول مهمة مأهولة. يبيّن الشكل (4) الصاروخ ساتورن 1بي على منصة الإطلاق.

2 - ساتورن 5: يحوي ساتورن 5 - كما هو مبيّن في الشكل (5) - ثلاث مراحل، إضافةً إلى وحدة أجهزة قياس التي تضم منظومة توجيه الصاروخ، والمماثلة لتلك المستخدمة على متن ساتورن 1بي. اشتملت المرحلة الأولى S-IC على خمسة محركات من نوع  F-1، تنتج قوة دفع قدرها 33,000 kN. تعمل هذه المرحلة مدة دقيقتين ونصف الدقيقة، وتسمح للمركبة الفضائية بالوصول إلى سرعة 2,68 كم/ثانية تقريباً.

أما المرحلة الثانية S-II فاشتملت على خمسة محركات من نوع J-II، والتي كانت تعمل مدة ست دقائق تقريباً لتسمح بزيادة سرعة المركبة إلى 6,84 كم/ثانية وإيصالها إلى ارتفاع 185 كم. في حين سمحت المرحلة الثالثة S-IVB-500 المماثلة للمرحلة الثانية من ساتورن 1بي  ببلوغ المدار المنخفض حول الأرض. وبعد إجراء دورتين للتحقق من جاهزية المركبة الفضائية يُعاد تشغيل المحرك J-II لوضع المركبة الفضائية على مدار عالٍ جداً ليجري التقاطها من قبل ثقالة القمر.

الشكل (5): الصاروخ ساتورن 5	الشكل (4): الصاروخ ساتورن 1بي على منصة الإطلاق

مهمات أبولو الفضائية

اقترح مركز المركبات الفضائية المأهولة Manned Spacecraft Center، ومقره في تكساس بالولايات المتحدة الأمريكية، (عُدلت تسميته في عام 1973 ليصبح مركز جونسون الفضائي Johnson Space (Center (JSC)، في أيلول/سبتمبر 1967 سلسلة من المهمات الفضائية للوصول إلى رحلة فضائية مأهولة تهبط على سطح القمر. وحُددت بدايةً سبعة أنواع من المهمات المتعاقبة، ثم أُضيفت إليها مهمتان لاحقتان ليصبح عددها تسع مهمات. عُهد إلى كل مهمة فضائية بمجموعة محدّدة من الوظائف والاختبارات، وهذه المهمات هي على الترتيب:

- قيادة وحدة القيادة والخدمات من دون طيار، ورمزها A.

- رحلة غير مأهولة للوحدة القمرية، ورمزها B.

- رحلة مأهولة لوحدة القيادة والخدمات إلى المدار المنخفض حول الأرض، ورمزها C.

- رحلة مأهولة لوحدة القيادة والخدمات والوحدة القمرية إلى المدار المنخفض حول الأرض،  ورمزها D.

- رحلة مأهولة لكل من وحدة القيادة والخدمات والوحدة القمرية إلى مدار إهليلجي حول الأرض، بحيث تكون نقطة الأوج 7400 كم، ورمزها E.

- رحلة مأهولة لكل من وحدة القيادة والخدمات والوحدة القمرية إلى مدار حول القمر، ورمزها F.

- رحلة مأهولة للهبوط على سطح القمر، ورمزها G.

- رحلة مأهولة إلى القمر تشتمل على ترك المركبة القمرية والسير على سطح القمر، ورمزها H.

- رحلة مأهولة إلى القمر تشتمل على البقاء على سطحه ثلاثة أيام واستخدام العربة القمرية، ورمزها J.

1 - الاختبارات التحضيرية: بدأت الأعمال التحضيرية لبرنامج أبولو قبل مدة طويلة من إرسال بعثات أبولو المأهولة. وكانت أولى هذه الرحلات التجريبية في تشرين الأول/أكتوبر من عام 1961، لتجربة صاروخ ساتورن 1، واستمرت هذه الاختبارات حتى أيلول/سبتمبر 1964. ثم أُطلقت ثلاثة صواريخ من نوع ساتورن 1 لتجربة إطلاق نماذج من وحدة قيادة أبولو.

2 - المهمات غير المأهولة: تُعدّ مهمات أبولو 4 و 5 و6 المهمات الوحيدة غير المأهولة التي حملت اسم البرنامج وليس رقماً تسلسلياً. كما تُعدّ أبولو 4 أول رحلة تجريبية لساتورن 5. أُطلقت المركبة الفضائية أبولو 6 في 4 نيسان/ابريل 1968، ورجعت إلى الأرض بعد رحلة استغرقت قرابة عشر ساعات.

3 - المهمات المأهولة: ضمّت كل مهمة مأهولة ثلاثة روّاد فضاء: قائد وطيار وحدة القيادة وطيار الكبسولة القمرية. ويقوم القائد وطيار الوحدة القمرية - في حالة الهبوط على سطح القمر - بالنزول إلى سطحه، في حين يلازم طيار وحدة القيادة وحدته في مدار حول القمر. تُعدّ مهمة أبولو 7 التي أُطلقت في 11 تشرين الأول/أكتوبر 1968، أول بعثة مأهولة في برنامج أبولو، وهدفت إلى اختبار وحدة القيادة التي أُعيد تصميمها، كما أنها كانت المهمة الأولى لساتورن-1 بي.

قرر المسؤولون عن البرنامج في عام 1968 إرسال أبولو 8 للدوران حول القمر عوضاً عن أداء مهمة دوران بسيطة حول الأرض، مع أن الوحدة القمرية لم تكن متاحة بكامل طاقتها. واحتوت أبولو 9 و10 على وحدات قمرية، مع أن الهدف من هذه المهمات لم يكن الهبوط على سطح القمر.

جرى خلال الرحلتين اللاحقتين (أبولو11 و12) الهبوط على سطح القمر بنجاح، ونال بذلك آلدن أرمسترونغ Neil Alden Armstrong لقب أول من مشى على سطح القمر. ويبيّن الشكل (6) صورة لأول مسير للإنسان على سطح القمر.

واجهت رحلة أبولو 13 عدة مشكلات أدت إلى إلغاء محاولة الهبوط على القمر وعودة طاقم المركبة إلى الأرض. ثم أُرسلت أربع مركبات فضائية (من أبولو 14 إلى أبولو 17)، أُجريت فيها أيضاً عمليات هبوط على سطح القمر بنجاح. وضمت المهمات الفضائية الثلاث الأخيرة من هذه البعثات المهمة J التي جرى فيها استخدام العربة القمرية الجوالة Lunar Roving Vehicle المبيّنة في الشكل (7).

الشكل (7): العربة القمرية الجوالة لأبولو 17.	الشكل (6): أول عملية هبوط على سطح القمر

تُعدّ رحلة أبولو 17، والتي أُطلقت في 7 تشرين الثاني/نوفمبر 1972؛ آخر مهمة فضائية وصلت إلى القمر. ويُعدّ قائد البعثة يوجين سيرنان Eugene Cernan آخر شخص غادر سطح القمر. وقد عاد طاقم المركبة بسلام إلى الأرض في 19 كانون الأول/ديسمبر 1972.

4 - المهمات الملغاة: أُلغيت ثلاث بعثات إضافية للهبوط على سطح القمر؛ وهي أبولو 18 و19 و20، إثر خفض ميزانية ناسا، ووقف إنتاج دفعة جديدة من صواريخ ساتورن 5. وكان إلغاء هذه المهمات فرصةً لتوفير الميزانية اللازمة لإنتاج مكوك الفضاء وتطويره من جهة، ووضع مركبة أبولو وصاروخها الحامل ساتورن 5 في خدمة برنامج المحطة الفضائية سكايلاب Skylab.

الشكل (8): صخرة التكوين

إنجازات البرنامج أبولو

1 - العينات المحصلة: سمحت المهمات الفضائية في برنامج أبولو بجلب 381,7 كيلوغرام من الصخور والمواد الأخرى من القمر. ووُجد أن الصخور التي جُمعت من القمر قديمة جداً مقارنة بالصخور الموجودة على سطح الأرض، وذلك بفضل تقنيات تحديد العمر إشعاعياً radiometric dating. تراوح أعمار الصخور القمرية بين نحو 3,2 مليار سنة (للعينات البازلتية المأخوذة من بحار القمر lunar maria)، إلى نحو 4,6 مليار سنة (للعينات المأخوذة من قشرة  المرتفعات highlands crust)، ومن ثم فهي تمثل عينات قديمة جداً تعود إلى حقبة تشكيل النظام الشمسي. ولعل أهم تلك الصخور هي صخرة التكوين genesis rock (أو الأنورتوزيت anorthosite) المبيّنة في الشكل (8)، والتي جرى العثور عليها خلال رحلة أبولو 15.

تتكون صخرة التكوين أساساً من الأنورتيت anorthite المعدن الفلسباري الغني بالكلسيوم plagioclase feldspar، والذي يُعتقد أنه يمثل بنية قشرة المرتفعات. يُعدّ المُركّب الجيوكيميائي KREEP المكتشف على سطح القمر، والذي ليس له نظير على الأرض، إضافةً إلى الأنورتوزيت من أهم الدلائل على أن الجزء الخارجي من القمر كان فيما مضى منصهراً كلياً.

يدعم تحليل تركيبة عينات صخور القمر فرضية الصدم الهائل، والتي تنص على تكوّن القمر نتيجةً لصدم جسم فضائي كبير للأرض.

2 - تطبيقات برنامج أبولو: قامت وكالة ناسا والمتعاقدون معها - ونتيجةً لنجاح برنامج أبولو - بدراسة سبل استعمال تطبيقات أبولو وأجهزته بعد انتهاء المهمات القمرية. اقتُرح برنامج تطبيقات أبولو (الذي كانت تسميته الأولى سلاسل توسعة أبولو)، والذي تمخض عن تطبيقين اثنين: المحطة الفضائية سكايلاب ومشروع أبولو سويوز التجريبي.

الشكل (10) المركبتان أبولو وسويوز ملتحمتان	الشكل (9): المحطة الفضائية سكايلاب

- محطة الفضاء سكايلاب: شُيّد جسم المحطة من هيكل المرحلة الثانية لساتورن 1بي، وزُودّت المحطة بمرصد شمسي أُطلق عليه حاضن مقراب أبولو Apollo (Telescope Mount (ATM الذي بُني بدوره من الوحدة القمرية. وأُطلقت المحطة في عام 1973 باستخدام نسخة معدَّلة من ساتورن 5. وقد غادر آخر طاقم للمحطة في 8 شباط/فبراير 1974، في حين رجعت المحطة إلى الأرض في عام 1979.

مشروع أبولو سويوز التجريبي: اشتمل المشروع على تنفيذ التحام لوحدة القيادة والخدمات مع المركبة الفضائية السوفييتية سويوز Soyuz في مدار حول الأرض، من 15 إلى 24 تموز/يوليو  1975. ويبيّن الشكل (10) صورة المركبتين ملتحمتين في متحف الجو والفضاء الوطني في معهد سميثسونيان Smithsonian في واشنطن.

ولم ترسل ناسا رحلات مأهولة بعد ذلك، حتى إطلاقها للرحلة STS-1 لمكوك الفضاء space shuttle الأمريكي في عام 1981.

التصنيف :

المجلد: المجلد الأول

رقم الصفحة ضمن المجلد : 48

آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية