كيف تصنع سفينة فضاء؟ مفاهيم خاطئة عن الفضاء. Minecraft: Mod Galacticraft - دعنا نذهب لاستكشاف الفضاء كيفية إنشاء محطة فضائية

محطة الفضاء الدولية. إنه هيكل يزن 400 طن ، ويتألف من عدة عشرات من الوحدات ذات الحجم الداخلي الذي يزيد عن 900 متر مكعب ، وهو بمثابة منزل لستة مستكشفي الفضاء. محطة الفضاء الدولية ليست فقط أكبر هيكل بناه الإنسان في الفضاء ، ولكنها أيضًا رمز حقيقي للتعاون الدولي. لكن هذا العملاق لم يظهر من الصفر - لقد استغرق الأمر أكثر من 30 عملية إطلاق لإنشائه.

وقد بدأ كل شيء بوحدة Zarya ، التي تم تسليمها إلى المدار بواسطة مركبة الإطلاق Proton في مثل هذا المسافة البعيدة في نوفمبر 1998.

بعد أسبوعين ، ذهبت وحدة Unity إلى الفضاء على متن مكوك الفضاء إنديفور.

قام طاقم إنديفور بإرساء وحدتين ، والتي أصبحت الوحدة الرئيسية لمحطة الفضاء الدولية المستقبلية.

كان العنصر الثالث في المحطة هو الوحدة السكنية Zvezda ، التي تم إطلاقها في صيف عام 2000. ومن المثير للاهتمام ، أن Zvezda تم تطويره في الأصل كبديل للوحدة الأساسية لمحطة Mir المدارية (AKA Mir 2). لكن الواقع الذي أعقب انهيار الاتحاد السوفيتي أجرى تعديلاته الخاصة ، وأصبحت هذه الوحدة قلب محطة الفضاء الدولية ، والتي ، بشكل عام ، ليست سيئة أيضًا ، لأنه فقط بعد تثبيتها أصبح من الممكن إرسال بعثات طويلة المدى الى المحطة.

ذهب أول طاقم إلى محطة الفضاء الدولية في أكتوبر 2000. منذ ذلك الحين ، ظلت المحطة مأهولة بالسكان منذ أكثر من 13 عامًا.

في نفس خريف عام 2000 ، زارت عدة رحلات مكوكية محطة الفضاء الدولية وركبت وحدة طاقة مع المجموعة الأولى من الألواح الشمسية.

في شتاء عام 2001 ، تم تجديد محطة الفضاء الدولية بوحدة مختبر ديستني التي تم تسليمها إلى المدار بواسطة مكوك أتلانتس. تم إرساء القدر إلى وحدة الوحدة.

تم تنفيذ التجميع الرئيسي للمحطة بواسطة المكوكات. في 2001-2002 قاموا بتسليم منصات تخزين خارجية إلى محطة الفضاء الدولية.

مناور يدوي "Kanadarm2".

مقصورات غرفة معادلة الضغط "كويست" و "أرصفة".

والأهم من ذلك - عناصر هياكل الجمالون التي تم استخدامها لتخزين البضائع خارج المحطة ، وتركيب المشعات ، والألواح الشمسية الجديدة وغيرها من المعدات. يبلغ الطول الإجمالي للدعامات حاليًا 109 مترًا.

2003 بسبب كارثة مكوك الفضاء "كولومبيا" ، توقف العمل في تجميع محطة الفضاء الدولية لما يقرب من ثلاث إلى ثلاث سنوات.

عام 2005. أخيرًا ، تعود المكوكات إلى الفضاء ويستأنف بناء المحطة

تنقل المكوكات جميع العناصر الجديدة لهياكل الجمالون إلى المدار.

بمساعدتهم ، تم تركيب مجموعات جديدة من الألواح الشمسية على محطة الفضاء الدولية ، مما يسمح بزيادة إمدادها بالطاقة.

في خريف عام 2007 ، تم تجديد محطة الفضاء الدولية بوحدة Harmony (وهي ترسو مع وحدة Destiny) ، والتي ستصبح في المستقبل نقطة ربط لمختبرين بحثيين: European Columbus و Japanese Kibo.

في عام 2008 ، تم تسليم كولومبوس إلى المدار بواسطة مكوك ورسو مع Harmony (الوحدة اليسرى السفلية في أسفل المحطة).

مارس 2009 يسلم المكوك ديسكفري آخر مجموعة رابعة من المصفوفات الشمسية في المدار. تعمل المحطة الآن بكامل طاقتها ويمكن أن تستوعب طاقمًا دائمًا مكونًا من 6 أشخاص.

في عام 2009 ، تم تجديد المحطة بوحدة Poisk الروسية.

بالإضافة إلى ذلك ، يبدأ تجميع "كيبو" اليابانية (تتكون الوحدة من ثلاثة مكونات).

فبراير 2010 تمت إضافة وحدة "الهدوء" إلى وحدة "الوحدة".

في المقابل ، ترسو "القبة" الشهيرة بـ "Tranquility".

من الجيد جدًا إجراء ملاحظات منه.

صيف 2011 - تقاعد الحافلات المكوكية.

لكن قبل ذلك ، حاولوا تسليم أكبر قدر ممكن من المعدات والمعدات إلى محطة الفضاء الدولية ، بما في ذلك الروبوتات المدربة خصيصًا لقتل جميع البشر.

لحسن الحظ ، بحلول الوقت الذي توقفت فيه المركبات المكوكية ، كان تجميع محطة الفضاء الدولية قد اكتمل تقريبًا.

لكن لا يزال الأمر غير كامل. ومن المقرر أن يتم إطلاق وحدة المختبر الروسي Nauka في عام 2015 ، والتي ستحل محل Pirs.

بالإضافة إلى ذلك ، من الممكن أن يتم إرساء وحدة نفخ Bigelow التجريبية ، التي يتم تطويرها حاليًا بواسطة Bigelow Aerospace ، إلى محطة الفضاء الدولية. إذا نجحت ، فستكون أول وحدة محطة مدارية تبنيها شركة خاصة.

ومع ذلك ، لا يوجد شيء يثير الدهشة في هذا - فقد طارت شاحنة خاصة "Dragon" في عام 2012 بالفعل إلى محطة الفضاء الدولية ، ولماذا لا تظهر الوحدات النمطية الخاصة؟ على الرغم من أنه من الواضح بالطبع أنه سيمر وقت طويل قبل أن تتمكن الشركات الخاصة من إنشاء هياكل مشابهة لمحطة الفضاء الدولية.

في غضون ذلك ، لم يحدث هذا ، فمن المخطط أن تعمل محطة الفضاء الدولية في المدار حتى عام 2024 على الأقل - على الرغم من أنني شخصياً آمل أن تكون هذه الفترة في الواقع أطول من ذلك بكثير. ومع ذلك ، تم بذل الكثير من الجهد البشري في هذا المشروع لإغلاقه من أجل توفيرات مؤقتة وليس لأسباب علمية. والأكثر من ذلك ، آمل بصدق ألا تؤثر الخلافات السياسية على مصير هذا الهيكل الفريد.

لنفترض أنك تريد أن تكون كاتب خيال علمي ، أو تكتب قصصًا جماعية ، أو تصنع لعبة فضائية. على أي حال ، سيتعين عليك اختراع سفينة الفضاء الخاصة بك ، ومعرفة كيف ستطير ، وما هي القدرات والخصائص التي ستتمتع بها ، ومحاولة عدم ارتكاب أخطاء في هذا الأمر ليس بالأمر السهل. بعد كل شيء ، تريد أن تجعل سفينتك واقعية وقابلة للتصديق ، ولكن في نفس الوقت قادرة على الطيران ليس فقط إلى القمر. بعد كل شيء ، ينام كل قباطنة الفضاء ويرون كيف يستعمرون Alpha Centauri ويحاربون الأجانب وينقذون العالم.

لذا، للبدأدعونا نتعامل مع أفظع المفاهيم الخاطئة حول سفن الفضاء والفضاء. وسيكون المفهوم الخاطئ الأول على النحو التالي:

الفضاء ليس محيط!

حاولت قدر المستطاع تحويل هذا الوهم من المقام الأول ، حتى لا أكون مثله ، لكنه لا يصعد إلى أي بوابات على الإطلاق. كل هذه المجرات التي لا نهاية لها والمؤسسات وغيرها من ياماتوس.
الفضاء ليس قريبًا حتى من المحيط ، ولا يوجد احتكاك فيه ، ولا يوجد صعود وهبوط ، ويمكن للعدو الاقتراب من أي مكان ، ويمكن للسفن ، بعد التقاط السرعة ، أن تطير حتى جانبيًا ، حتى من الخلف إلى الأمام. ستجري المعركة على مسافات بحيث لا يمكن رؤية العدو إلا من خلال التلسكوب. استخدام تصميم السفن البحرية في الفضاء هو حماقة. على سبيل المثال ، في المعركة ، سيتم إطلاق النار على جسر السفينة البارز من بدن السفينة أولاً.

"الجزء السفلي" من المركبة الفضائية حيث يوجد المحرك.

تذكر مرة واحدة وإلى الأبد - الجزء السفلي من المركبة الفضائية هو المكان الذي يتم فيه توجيه عادم المحركات العاملة ، والجزء العلوي في الاتجاه الذي تتسارع فيه! هل شعرت من قبل بالضغط في مقعد السيارة عند التسارع؟ يدفع دائمًا في الاتجاه المعاكس للحركة. فقط على الأرض ، تعمل الجاذبية الكوكبية بشكل إضافي ، وفي الفضاء ، سيصبح تسارع سفينتك نظيرًا لقوة الجاذبية. ستبدو السفن الطويلة أشبه بناطحات سحاب بها الكثير من الأرضيات.

مقاتلون في الفضاء.

هل تحب مشاهدة الطائرات المقاتلة وهي تحلق في Battlestar Galactica أو في Star Wars؟ لذا فإن هذا كله غبي وغير واقعي بقدر ما يمكن أن يكون. ما الذي يجب أن أبدأ به؟

• لن تكون هناك مناورات للطائرات في الفضاء ، وإيقاف تشغيل المحركات التي يمكنك الطيران بها كما تريد ، ولكي تنفصل عن المطارد ، يكفي قلب السفينة بأنفها للخلف وإطلاق النار على العدو. كلما زادت سرعتك ، كان من الصعب تغيير المسار - لا توجد حلقات ميتة ، أقرب تشبيه هو شاحنة محملة على الجليد.
• تحتاج طائرة مقاتلة من هذا القبيل إلى طيار بنفس الطريقة التي تحتاج بها المركبة الفضائية إلى أجنحة. الطيار هو الوزن الزائد للطيار نفسه ونظام دعم الحياة ، والتكاليف الإضافية لراتب الطيار والتأمين في حالة الوفاة ، والقدرة المحدودة على المناورة بسبب حقيقة أن الناس لا يتحملون الأحمال الزائدة بشكل جيد للغاية ، وانخفاض القدرة القتالية - الكمبيوتر يرى 360 درجة على الفور ، ولديه رد فعل فوري ، ولا يتعب أبدًا ولا يفزع أبدًا.
• مآخذ الهواء ليست هناك حاجة أيضا. تختلف متطلبات مقاتلي الغلاف الجوي والفضاء اختلافًا كبيرًا عن الفضاء أو الغلاف الجوي ، ولكن ليس كلاهما.
• المقاتلون في الفضاء عديم الفائدة. كيف هذا؟!!لا تحاول الاعتراض. أنا أعيش في عام 2016 وحتى الآن أنظمة الدفاع الجوي تدمر أي طائرة بدون استثناء. لا يمكن تجهيز المقاتلين الصغار بدروع مناسبة أو أسلحة جيدة ، ويمكن لسفينة عدو كبيرة أن تتسع بسهولة لرادار بارد ونظام ليزر لبضع مئات من ميغاوات بمدى فعال يبلغ مليون كيلومتر. سوف يبخر العدو كل الطيارين الشجعان مع مقاتليهم قبل أن يعرفوا حتى ما حدث. إلى حد ما ، يمكن ملاحظة ذلك الآن ، عندما أصبح مدى الصواريخ المضادة للسفن أكبر من مدى الطائرات الحاملة. للأسف ، أصبحت جميع حاملات الطائرات الآن مجرد كومة من المعدن عديم الفائدة.

بعد قراءة الفقرة الأخيرة ، هل يمكنك أن تكون ساخطًا جدًا وتتذكر الأشخاص غير المرئيين؟

لا يوجد خلسة في الفضاء!

لا ، هذا لا يحدث على الإطلاق ، هذه الفترة. النقطة هنا ليست في الراديو الخفي واللون الأسود الأنيق ، ولكن في القانون الثاني للديناميكا الحرارية ، كما هو موضح أدناه. على سبيل المثال ، درجة حرارة الفضاء المعتادة هي 3 كلفن ، ونقطة تجمد الماء هي 273 كلفن. تتوهج سفينة الفضاء بالدفء مثل شجرة عيد الميلاد ولا يمكن فعل أي شيء حيال ذلك ، لا شيء على الإطلاق. على سبيل المثال ، يمكن رؤية محركات دفع المكوك من مسافة تقارب وحدتين فلكيتين ، أو 299 مليون كيلومتر. لا توجد طريقة لإخفاء عادم محركاتك ، وإذا شاهدته أجهزة استشعار العدو ، فأنت في ورطة كبيرة. من عادم سفينتك ، يمكنك تحديد:

1. دورتك
2. وزن السفينة
3. دفع المحرك
4. نوع المحرك
5. قوة المحرك
6. تسريع السفينة
7. تدفق الكتلة النفاثة
8. معدل انتهاء الصلاحية

انها ليست مثل ستار تريك ، أليس كذلك؟

تحتاج السفن الفضائية إلى كوات مثل الغواصات.

تضعف الفتحات من صلابة الهيكل ، وتنقل الإشعاع ، وتكون عرضة للتلف. سترى عيون الإنسان في الفضاء القليل ، فالضوء المرئي هو جزء صغير من النطاق الكامل للإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يملأ الفضاء ، وستجري المعارك على مسافات هائلة ولا يمكن رؤية نافذة العدو إلا من خلال التلسكوب.

لكن من الممكن تمامًا أن تصاب بالعمى من إصابة ليزر العدو. الشاشات الحديثة مناسبة تمامًا لمحاكاة النوافذ من أي حجم تمامًا ، وإذا لزم الأمر ، يمكن للكمبيوتر إظهار شيء لا تستطيع العين البشرية رؤيته ، على سبيل المثال ، نوع من السديم أو المجرات.

لا يوجد صوت في الفضاء.

أولا ما هو الصوت؟ الصوت عبارة عن موجات مرنة من الاهتزازات الميكانيكية في وسط سائل صلب أو غازي. وبما أنه لا يوجد شيء في الفراغ ولا يوجد صوت؟ حسنًا ، هذا صحيح جزئيًا ، في الفضاء لن تسمع أصواتًا عادية ، لكن الفضاء الخارجي ليس فارغًا. على سبيل المثال ، على مسافة 400 ألف كيلومتر من الأرض (مدار القمر) بمعدل جزيئات لكل متر مكعب.

الفراغ فارغ.

أوه انسى الأمر. في كوننا بقوانينه ، هذا لا يمكن أن يكون. بادئ ذي بدء ، ما هو المقصود بالفراغ؟ هناك فراغ تقني ، فيزيائي ،. على سبيل المثال ، إذا قمت بإنشاء حاوية من مادة غير قابلة للاختراق تمامًا ، وقمت بإزالة كل المواد منها على الإطلاق وخلقت فراغًا هناك ، فستظل الحاوية ممتلئة بالإشعاع مثل التفاعلات الكهرومغناطيسية والتفاعلات الأساسية الأخرى.

حسنًا ، لكن إذا قمت بحماية الحاوية ، فماذا بعد ذلك؟ بالطبع ، ليس من الواضح تمامًا كيف يمكن فحص الجاذبية ، ولكن دعنا نقول. حتى في هذه الحالة لن تكون الحاوية فارغة ، فستظهر الجسيمات والتقلبات الكمومية الافتراضية باستمرار وتختفي فيها طوال الحجم. نعم ، على هذا النحو ، تظهر من العدم وتختفي إلى اللامكان - فيزياء الكم لا تهتم على الإطلاق بمنطقك وحسك السليم. هذه الجسيمات والتقلبات غير قابلة للإزالة. ما إذا كانت هذه الجسيمات موجودة فيزيائيًا أم أنها مجرد نموذج رياضي هو سؤال مفتوح ، لكن هذه الجسيمات تخلق تأثيرات بشكل جيد.

ما هي درجة الحرارة في الفراغ؟

تبلغ درجة حرارة الفضاء بين الكواكب حوالي 3 درجات كلفن بسبب CMB ، بالطبع ، ترتفع درجة الحرارة بالقرب من النجوم. هذا الإشعاع الغامض هو صدى للانفجار العظيم ، صدى له. انتشر في جميع أنحاء الكون وتقاس درجة حرارته باستخدام "الجسم الأسود" والسحر العلمي الأسود. ومن المثير للاهتمام ، أن أبرد نقطة في الكون تقع في مختبر الأرض ، ودرجة حرارتها هي 0.000.000.000 1 كأو صفر فاصلة واحد على المليار من درجة كلفن. لماذا ليس الصفر؟ الصفر المطلق لا يمكن الوصول إليه في كوننا.

مشعات في الفضاء

لقد فوجئت جدًا بأن البعض لا يفهم كيفية عمل المشعات في الفضاء و "لماذا هناك حاجة إليها ، الجو بارد في الفضاء." الجو بارد حقًا في الفضاء ، لكن الفراغ هو عازل حراري مثالي وأحد المشاكل الرئيسية لسفينة الفضاء هي كيف لا تذوب نفسها. تفقد المشعات الطاقة بسبب الإشعاع - تتوهج بالإشعاع الحراري وتبرد ، مثل أي جسم في كوننا بدرجة حرارة أعلى من الصفر المطلق. أذكر بشكل خاص الأشخاص الأذكياء - لا يمكن تحويل الحرارة إلى كهرباء ، ولا يمكن تحويل الحرارة إلى أي شيء على الإطلاق. وفقًا للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ، لا يمكن تدمير الحرارة أو تحويلها أو امتصاصها دون أثر ، بل يتم نقلها إلى مكان آخر فقط. يتحول إلى كهرباء الفرق في درجة الحرارة، وحيث أن كفاءته بعيدة عن 100٪ ، فستحصل على حرارة أكثر مما كانت عليه في الأصل.

في محطة الفضاء الدولية ، مضاد للجاذبية / لا جاذبية / جاذبية صغرى؟

لا يوجد مضاد للجاذبية ، ولا جاذبية صغرى ، ولا نقص في الجاذبية على محطة الفضاء الدولية - كل هذه أوهام. تبلغ قوة الجذب في المحطة حوالي 93٪ من قوة الجاذبية على سطح الأرض. كيف يطيرون هناك؟ إذا انكسر الكبل في المصعد ، فسيختبر كل شخص بالداخل نفس الشيء انعدام الوزن كما هو الحال على متن محطة الفضاء الدولية. بالطبع ، حتى يقتحموا كعكة. تقع محطة الفضاء الدولية باستمرار على سطح الأرض ، لكنها تخطئ. بشكل عام ، الإشعاع الثقالي ليس له حدود نطاق وهو يعمل دائمًا ، لكنه يخضع.

الوزن والكتلة

كم من الناس ، بعد أن شاهدوا عددًا كافيًا من الأفلام ، يفكرون: "هنا ، إذا كنت على سطح القمر ، يمكنني رفع أحجار مرصوفة بالحصى تزن عدة أطنان بيد واحدة." لذا انسى الأمر. لنأخذ حوالي خمسة كيلوغرامات من أجهزة الكمبيوتر المحمول المخصصة للألعاب. وزن هذا الكمبيوتر المحمول هو القوة التي يضغط بها على دعامة ، على سبيل المثال ، على الركبتين النحيفتين للطالب الذي يرتدي نظارة طبية. الكتلة هي مقدار المادة الموجودة في هذا الكمبيوتر المحمول وهي ثابتة دائمًا وفي كل مكان ، باستثناء أنها لا تتحرك ، بالنسبة لك ، بسرعة قريبة من الضوء.

على الأرض ، يزن الكمبيوتر المحمول 5 كجم ، و 830 جرامًا على القمر ، و 1.89 كجم على المريخ و صفرعلى متن محطة الفضاء الدولية ، لكن الكتلة ستكون خمسة كيلوغرامات في كل مكان. تحدد الكتلة أيضًا مقدار الطاقة المطلوبة لتغيير موضع جسم له نفس الكتلة في الفضاء. لتزحزح حجرًا يبلغ 10 أطنان ، تحتاج إلى إنفاق قدر هائل من الطاقة ، وفقًا للمعايير البشرية ، إنه مثل دفع طائرة بوينج ضخمة على المدرج. وإذا كنت منزعجًا ، طردت هذا الحجر المشؤوم من الغضب ، فعندئذٍ ، ككائن ذي كتلة أصغر بكثير ، ستطير بعيدًا بعيدًا. قوة العمل تساوي رد الفعل ، تذكر؟

بدون بدلة فضاء في الفضاء

على الرغم من الاسم "" لن يكون هناك انفجار ، وبدون بدلة الفضاء يمكنك البقاء في الفضاء لمدة عشر ثوانٍ حتى لا تتعرض لأضرار لا يمكن إصلاحها. في حالة إزالة الضغط ، يتبخر اللعاب من الفم على الفور من الشخص ، وسيطير كل الهواء من الرئتين والمعدة والأمعاء - نعم ، سوف تنفجر الغازات بشكل ملحوظ للغاية. على الأرجح ، سيموت رائد الفضاء من الاختناق في وقت أبكر من الإشعاع أو تخفيف الضغط. في المجموع ، يمكنك العيش لمدة دقيقة تقريبًا.

أنت بحاجة إلى وقود للطيران في الفضاء.

يعتبر وجود الوقود على السفينة شرطًا ضروريًا ولكنه ليس شرطًا كافيًا. غالبًا ما يخلط الناس بين الوقود وكتلة التفاعل. كم مرة أشاهدها في الأفلام والألعاب: "وقود منخفض" ، "كابتن ، نفاد الوقود" ، مؤشر الوقود عند الصفر "- لا! سفن الفضاء ليست سيارات ، حيث يمكنك الطيران لا يعتمد على الكمية من الوقود.

قوة الفعل تساوي رد الفعل ، ولكي تطير للأمام ، عليك أن ترمي شيئًا ما بقوة. يُطلق على ما يطرحه الصاروخ من الفوهة كتلة التفاعل ، والوقود هو مصدر الطاقة لكل هذا الإجراء. على سبيل المثال ، في المحرك الأيوني ، سيكون الوقود كهرباء ، وكتلة التفاعل ستكون غاز الأرجون ، وفي محرك نووي ، سيكون اليورانيوم هو الوقود ، وسيكون الهيدروجين هو كتلة التفاعل. كل هذا الالتباس ناتج عن الصواريخ الكيميائية ، حيث الوقود وكتلة التفاعل متماثلان ، لكن لا أحد في عقله الصحيح قد يفكر في الطيران على وقود كيميائي خارج مدار القمر بسبب الكفاءة المنخفضة للغاية.

لا يوجد حد أقصى لمسافة الرحلة

لا يوجد احتكاك في الفضاء ، والسرعة القصوى للسفينة محدودة فقط بسرعة الضوء. أثناء تشغيل المحركات ، تزداد سرعة المركبة الفضائية ، عند إيقاف تشغيلها - ستحافظ على السرعة المكتسبة حتى تبدأ في التسارع في الاتجاه الآخر. لذلك ، ليس من المنطقي التحدث عن مدى الطيران ، فبعد أن تسارعت ، ستطير حتى يموت الكون ، أو حتى تصطدم بكوكب أو ما هو أسوأ.

يمكنك أن تطير إلى Alpha Centauri حتى الآن ، في غضون مليوني عام سنطير. بالمناسبة ، لا يمكنك الإبطاء في الفضاء إلا عن طريق قلب السفينة مع المحرك للأمام ، وإعطاء الغاز ، ويسمى الكبح في الفضاء التسارع في الاتجاه المعاكس. لكن كن حذرًا - من أجل الإبطاء ، على سبيل المثال ، من 10 كم / ثانية إلى الصفر ، يجب أن تقضي نفس القدر من الوقت والطاقة مثل التسارع إلى نفس 10 كم / ثانية. بمعنى آخر - هل تسارعت ، لكن لا يوجد وقود / كتلة رد فعل كافية في الخزانات للفرملة؟ ثم أنت محكوم عليك وسوف تطير عبر المجرة حتى نهاية الوقت.

الأجانب ليس لديهم شيء للتعدين على كوكبنا!

لا توجد عناصر على الأرض لا يمكن حفرها في أقرب حزام كويكب. نعم ، كوكبنا لا يقترب حتى من امتلاك أي شيء فريد إلى حد ما على الأقل. على سبيل المثال ، الماء هو المادة الأكثر شيوعًا في الكون. حياة؟ قد تدعم أقمار المشتري ، يوروبا وإنسيلادوس ، الحياة بشكل جيد. لن يتم جر أي شخص عبر أرضية المجرة من أجل الإنسانية المثيرة للشفقة. لماذا؟ إذا كان ذلك كافيًا لبناء محطة تعدين على أقرب كوكب أو كويكب غير مأهول ولن تضطر إلى الذهاب إلى أراض بعيدة.

حسنًا ، يبدو أن كل شيء قد تم تسويته بالأوهام ، وإذا فاتني شيء ما ، ذكرني في التعليقات.

آمل ألا يكون كل شخص هنا عالمًا للصواريخ وأن أتمكن في النهاية من الخروج من تحت جبل الطماطم الذي سيُلقى في وجهي. بما أنني ملك الكسل فإليك رابط الأصل -

في أوائل القرن العشرين ، حلم رواد الفضاء مثل هيرمان أوبيرث وكونستانتين تسيولكوفسكي وهيرمان نوردونج وفيرنر فون براون بمحطات فضائية ضخمة في مدار الأرض. يعتقد هؤلاء العلماء أن المحطات الفضائية ستكون بمثابة نقاط تحضيرية ممتازة لاستكشاف الفضاء. هل تتذكر نجمة KETs؟

قام فيرنر فون براون ، مهندس برنامج الفضاء الأمريكي ، بدمج المحطات الفضائية في رؤيته طويلة المدى لاستكشاف الفضاء في الولايات المتحدة. بمرافقة مقالات فون براون العديدة ذات الطابع الفضائي في المجلات الشعبية ، قام الفنانون بتزيينها برسومات لمفاهيم محطة الفضاء. ساهمت هذه المقالات والرسومات في وقت واحد في تطوير الخيال العام وأثارت الاهتمام باستكشاف الفضاء.

في مفاهيم المحطة الفضائية هذه ، عاش الناس وعملوا في الفضاء الخارجي. كانت معظم المحطات مثل عجلات ضخمة تدور وتولد جاذبية اصطناعية. جاءت السفن وذهبت كما لو كانت في ميناء عادي. لقد جلبوا البضائع والركاب والمواد من الأرض. تم توجيه الرحلات المغادرة إلى الأرض والقمر والمريخ وما وراءها. في ذلك الوقت ، لم تكن الإنسانية تفهم تمامًا أن رؤية فون براون ستصبح حقيقة قريبًا جدًا.

تعمل الولايات المتحدة وروسيا على تطوير محطات فضائية مدارية منذ عام 1971. كانت أولى المحطات الفضائية هي محطة ساليوت الروسية وسكايلاب الأمريكية والمير الروسية. ومنذ عام 1998 ، قامت الولايات المتحدة وروسيا ووكالة الفضاء الأوروبية وكندا واليابان ودول أخرى ببناء محطة الفضاء الدولية (ISS) في مدار حول الأرض وبدأت في تطويرها. في محطة الفضاء الدولية ، يعيش الناس ويعملون في الفضاء منذ أكثر من عقد.

في هذا المقال سوف نستعرض برامج المحطة الفضائية الأولى واستخدامها في الحاضر والمستقبل. لكن أولاً ، دعنا نلقي نظرة فاحصة على سبب الحاجة إلى هذه المحطات الفضائية على الإطلاق.

لماذا نبني محطات فضائية؟

هناك العديد من الأسباب لبناء وتشغيل المحطات الفضائية ، بما في ذلك البحث والصناعة والاستكشاف وحتى السياحة. تم بناء المحطات الفضائية الأولى لدراسة الآثار طويلة المدى لانعدام الوزن على جسم الإنسان. بعد كل شيء ، إذا سافر رواد الفضاء إلى المريخ أو إلى كواكب أخرى ، فنحن بحاجة أولاً إلى معرفة كيف يؤثر التعرض لانعدام الوزن لفترة طويلة على البشر على مدار شهور الرحلة الطويلة.

تعد المحطات الفضائية أيضًا في طليعة الأبحاث التي لا يمكن إجراؤها على الأرض. على سبيل المثال ، تغير الجاذبية الطريقة التي تنتظم بها الذرات في بلورات. في حالة انعدام الجاذبية ، يمكن أن تتكون بلورة شبه كاملة. يمكن أن تصبح هذه البلورات أشباه موصلات ممتازة وتشكل أساس أجهزة الكمبيوتر القوية. في عام 2016 ، تخطط ناسا لإنشاء مختبر على محطة الفضاء الدولية لدراسة درجات الحرارة المنخفضة للغاية في الجاذبية الصفرية. تأثير آخر للجاذبية هو أنه في عملية حرق التدفقات الموجهة ، فإنه يولد لهبًا غير مستقر ، ونتيجة لذلك تصبح دراستهم صعبة للغاية. في حالة انعدام الوزن ، يمكن للمرء بسهولة استكشاف تيارات اللهب المستقرة بطيئة الحركة. يمكن أن يكون هذا مفيدًا لدراسة عملية الاحتراق وتصميم المواقد الأقل تلويثًا.

في أعالي الأرض ، يتمتع المشاركون في المحطة الفضائية برؤية فريدة لطقس الأرض والتضاريس والنباتات والمحيطات والغلاف الجوي. أيضًا ، نظرًا لأن المحطات الفضائية تقع فوق الغلاف الجوي للأرض ، فيمكن استخدامها كمراصد مأهولة للتلسكوبات الفضائية. الغلاف الجوي للأرض لن يتدخل. حقق تلسكوب هابل الفضائي الكثير من الاكتشافات المذهلة بسبب موقعه على وجه التحديد.

يمكن تكييف المحطات الفضائية كفنادق فضائية. إن Virgin Galactic ، التي تعمل حاليًا بنشاط على تطوير السياحة الفضائية ، هي التي تخطط لإنشاء فنادق في الفضاء. مع نمو استكشاف الفضاء التجاري ، يمكن أن تصبح المحطات الفضائية موانئ لبعثات إلى كواكب أخرى ، بالإضافة إلى مدن ومستعمرات بأكملها يمكن أن تفرغ كوكبًا مكتظًا بالسكان.

الآن بعد أن تعلمنا ما هي المحطات الفضائية ، دعنا نزور بعضها. لنبدأ بمحطة ساليوت - أول محطة فضائية.

ساليوت: المحطة الفضائية الأولى

كانت روسيا (ثم الاتحاد السوفيتي) أول من أطلق محطة فضائية في المدار. دخلت محطة Salyut-1 المدار في عام 1971 ، لتصبح مزيجًا من أنظمة الفضاء Almaz و Soyuz. تم إنشاء نظام ألمظ في الأصل لأغراض عسكرية. نقلت المركبة الفضائية سويوز رواد الفضاء من الأرض إلى المحطة الفضائية والعودة.

يبلغ طول ساليوت 1 15 مترًا ويتألف من ثلاث حجرات رئيسية تضم مطاعم ومناطق ترفيهية ومخزنًا للطعام والماء ومرحاضًا ومحطة تحكم وأجهزة محاكاة ومعدات علمية. كان من المفترض أصلاً أن يعيش طاقم سويوز 10 على متن ساليوت 1 ، لكن مهمتهم واجهت مشاكل في الالتحام حالت دون الدخول إلى المحطة الفضائية. أصبح طاقم Soyuz-11 أول من استقر بنجاح في Salyut-1 ، حيث عاشوا لمدة 24 يومًا. ومع ذلك ، توفي هذا الطاقم بشكل مأساوي عند عودتهم إلى الأرض عندما انخفضت ضغط الكبسولة عند العودة. تم إلغاء المزيد من المهام إلى Salyut 1 وأعيد تصميم مركبة الفضاء Soyuz.

بعد سويوز 11 ، أطلق السوفييت محطة فضائية أخرى ، ساليوت 2 ، لكنها فشلت في الوصول إلى المدار. ثم كان هناك Salyuts-3-5. اختبرت عمليات الإطلاق هذه المركبة الفضائية الجديدة سويوز وطاقمها للقيام بمهام طويلة. كان من عيوب هذه المحطات الفضائية أنه كان لديها منفذ إرساء واحد فقط لمركبة سويوز الفضائية ولا يمكن إعادة استخدامها.

في 29 سبتمبر 1977 ، أطلق الاتحاد السوفيتي ساليوت 6. وقد تم تجهيز هذه المحطة بمنفذ إرساء ثان ، بحيث يمكن إعادة إرسال المحطة باستخدام سفينة التقدم غير المأهولة. عمل "ساليوت 6" من عام 1977 حتى عام 1982. في عام 1982 ، تم إطلاق آخر ساليوت 7. قام بإيواء 11 طاقمًا وعمل لمدة 800 يوم. أدى برنامج ساليوت في النهاية إلى تطوير محطة مير الفضائية ، والتي سنناقشها لاحقًا. أولاً ، دعونا نلقي نظرة على أول محطة فضائية في أمريكا ، Skylab.

سكايلاب: أول محطة فضائية في أمريكا

أطلقت الولايات المتحدة محطتها الفضائية الأولى والوحيدة ، Skylab-1 ، إلى المدار في عام 1973. أثناء الإطلاق ، تضررت المحطة الفضائية. تمزق درع النيزك وأحد اللوحين الشمسيين الرئيسيين بالمحطة ، ولم يتم نشر اللوح الشمسي الآخر بشكل كامل. لهذه الأسباب ، كان لدى سكايلاب القليل من الكهرباء ، وارتفعت درجة الحرارة الداخلية إلى 52 درجة مئوية.

تم إطلاق أول طاقم Skylab-2 بعد 10 أيام لإصلاح المحطة التي تعرضت لأضرار طفيفة. نشر طاقم Skylab-2 اللوحة الشمسية المتبقية وأقاموا مظلة لتبريد المحطة. بعد إصلاح المحطة ، أمضى رواد الفضاء 28 يومًا في الفضاء لإجراء البحوث العلمية والطبية الحيوية.

نظرًا لكونه المرحلة الثالثة المعدلة من صاروخ Saturn V ، فقد تألفت Skylab من الأجزاء التالية:

• الورشة المدارية (عاش فيها ربع الطاقم وعملوا فيها).
• وحدة البوابة (السماح بالوصول إلى خارج المحطة).
• قفل إرساء متعدد (سمح للعديد من مركبات أبولو الفضائية بالرسو في نفس الوقت).
• جبل لتلسكوب "أبولو" (كانت هناك تلسكوبات لرصد الشمس والنجوم والأرض). ضع في اعتبارك أن تلسكوب هابل الفضائي لم يتم بناؤه بعد.
• مركبة الفضاء أبولو (وحدة القيادة والخدمة لنقل الطاقم من وإلى الأرض).

تم تجهيز Skylab بطقمين إضافيين. قضى كل من هذين الفريقين 59 و 84 يومًا في المدار ، على التوالي.

لم يكن المقصود من Skylab أن تكون دارًا فضاء دائمة ، بل كانت ورشة عمل تختبر فيها الولايات المتحدة آثار السفر إلى الفضاء لفترات طويلة على جسم الإنسان. عندما غادر الطاقم الثالث المحطة ، تم التخلي عنها. قريبًا جدًا ، أخرجه التوهج الشمسي الشديد من المدار. سقطت المحطة في الغلاف الجوي واحترقت فوق أستراليا في عام 1979.

محطة "مير": أول محطة فضائية دائمة

في عام 1986 ، أطلق الروس محطة الفضاء مير ، التي كان من المفترض أن تكون موطنًا دائمًا في الفضاء. أمضى الطاقم الأول المكون من رواد الفضاء ليونيد كيزيم وفلاديمير سولوفيوف 75 يومًا على متن السفينة. على مدار السنوات العشر التالية ، تم تحسين Mir باستمرار ويتألف من الأجزاء التالية:

• أماكن المعيشة (حيث توجد كبائن منفصلة للطاقم ومرحاض ودش ومطبخ وحجرة قمامة).
• مقصورة انتقالية لوحدات إضافية للمحطة.
• حجرة وسيطة تربط وحدة العمل بمنافذ الإرساء الخلفية.
• حجرة الوقود التي تخزن خزانات الوقود ومحركات الصواريخ.
• وحدة الفيزياء الفلكية "Kvant-1" التي تحتوي على تلسكوبات لدراسة المجرات والكوازارات والنجوم النيوترونية.
• الوحدة العلمية "Kvant-2" ، التي قدمت معدات للبحوث البيولوجية ومراقبة الأرض والمشي في الفضاء.
• الوحدة التكنولوجية "Crystal" ، والتي أجريت فيها التجارب البيولوجية ؛ كانت مجهزة برصيف يمكن للمكوكات الأمريكية أن ترسو عليه.
• تم استخدام وحدة Spektr لمراقبة الموارد الطبيعية للأرض والغلاف الجوي للأرض ، وكذلك لدعم تجارب العلوم البيولوجية والطبيعية.
• تحتوي وحدة Nature على رادار ومقاييس طيفية لدراسة الغلاف الجوي للأرض.
• وحدة لرسو السفن مع منافذ لرسو السفن في المستقبل.
• سفينة الإمداد بروجرس هي سفينة معدلة غير مأهولة جلبت طعامًا ومعدات جديدة من الأرض ، وأزالت أيضًا النفايات.
• قدمت المركبة الفضائية سويوز وسيلة النقل الرئيسية من الأرض والعودة.

في عام 1994 ، استعدادًا لمحطة الفضاء الدولية ، أمضى رواد فضاء ناسا بعض الوقت على متن مير. أثناء إقامة أحد رواد الفضاء الأربعة ، جيري لينينجر ، اندلع حريق على متن الطائرة في محطة مير. أثناء إقامة مايكل فول ، أحد رواد الفضاء الأربعة ، تحطمت سفينة الإمداد بروجرس في مير.

لم تعد وكالة الفضاء الروسية قادرة على احتواء مير ، لذلك اتفقوا مع وكالة ناسا على التخلي عن مير والتركيز على محطة الفضاء الدولية. في 16 نوفمبر 2000 ، تقرر إرسال مير إلى الأرض. في فبراير 2001 ، أبطأت محركات صاروخ مير المحطة. دخلت الغلاف الجوي للأرض في 23 مارس 2001 ، واحترقت وانهارت. سقط الحطام في جنوب المحيط الهادئ بالقرب من أستراليا. كان هذا بمثابة نهاية أول محطة فضاء دائمة.

محطة الفضاء الدولية (ISS)

في عام 1984 ، دعا الرئيس الأمريكي رونالد ريغان الدول إلى الاتحاد وبناء محطة فضائية مأهولة بشكل دائم. رأى ريغان أن الصناعة والحكومات ستدعم المحطة. وللحفاظ على التكاليف الباهظة ، دخلت الولايات المتحدة في شراكة مع 14 دولة أخرى (كندا واليابان والبرازيل ووكالة الفضاء الأوروبية ، ممثلة في بقية الدول). خلال عملية التخطيط وبعد انهيار الاتحاد السوفيتي ، دعت الولايات المتحدة روسيا للتعاون في عام 1993. ارتفع عدد البلدان المشاركة إلى 16. وقد أخذت ناسا زمام المبادرة في تنسيق بناء محطة الفضاء الدولية.

بدأ تجميع محطة الفضاء الدولية في المدار في عام 1998. في 31 أكتوبر 2000 ، تم إطلاق أول طاقم من روسيا. قضى ثلاثة أشخاص ما يقرب من خمسة أشهر على متن محطة الفضاء الدولية ، حيث قاموا بتنشيط الأنظمة وإجراء التجارب.

في أكتوبر 2003 ، أصبحت الصين ثالث قوة فضائية ، ومنذ ذلك الحين تعمل على تطوير برنامج فضائي كامل ، وفي عام 2011 أطلقت مختبر Tiangong-1 في المدار. كانت Tiangong أول وحدة نموذجية لمحطة الفضاء الصينية المستقبلية ، والتي كان من المقرر أن تكتمل بحلول عام 2020. يمكن أن تخدم المحطة الفضائية كلاً من الأغراض المدنية والعسكرية.

مستقبل المحطات الفضائية

في الواقع ، نحن فقط في بداية تطوير المحطات الفضائية. كانت محطة الفضاء الدولية خطوة كبيرة إلى الأمام بعد ساليوت وسكايلاب ومير ، لكننا ما زلنا بعيدين عن تحقيق المحطات أو المستعمرات الفضائية الكبيرة التي كتب عنها كتاب الخيال العلمي. لا توجد جاذبية في أي من المحطات الفضائية. أحد أسباب ذلك هو أننا نحتاج إلى مكان يمكننا فيه إجراء التجارب في حالة انعدام الجاذبية. والآخر هو أننا ببساطة لا نملك التكنولوجيا لتدوير مثل هذا الهيكل الكبير لإنتاج الجاذبية الاصطناعية. في المستقبل ، ستصبح الجاذبية الاصطناعية إلزامية للمستعمرات الفضائية ذات الكثافة السكانية الكبيرة.

فكرة أخرى مثيرة للاهتمام هي موقع المحطة الفضائية. تتطلب محطة الفضاء الدولية تسارعًا دوريًا نظرًا لوجودها في مدار أرضي منخفض. ومع ذلك ، هناك مكانان بين الأرض والقمر ، يطلق عليهما نقطتا لاغرانج L-4 و L-5. في هذه النقاط ، تكون جاذبية الأرض والقمر متوازنة ، لذلك لن يتم سحب الجسم بواسطة الأرض أو القمر. سيكون المدار مستقرا. تم تشكيل المجتمع ، الذي يطلق على نفسه اسم "L5 Society" ، قبل 25 عامًا ويروج لفكرة وضع محطة فضائية في إحدى هذه النقاط. كلما عرفنا المزيد عن تشغيل محطة الفضاء الدولية ، كانت المحطة الفضائية التالية أفضل ، وستصبح أحلام فون براون وتسيولكوفسكي حقيقة.

26 فبراير 2018 جينادي