مكوك الفضاء الأمريكي

تعريف المكوك الفضائي:

المكوك الفضائي أو نظام النقل الفضائي هو مركبة صاروخية مصممة لكي تدور حول الأرض وبداخلها رواد فضاء وشحنات فضائية لنقلها من وإلى المركبات الفضائية الواقعة في مدارات ثابتة حول الأرض ومن ثم تعود أدراجها إلى الأرض بآلية الطيران مثل الطيارة التجارية حيث تحط على مدرج مطار أرضي. تم تطوير المكوك الفضائي من قبل وكالة ناسا الأمريكية واختصار اسم المكوك الفضائي هو STS وقد أطلق عليها هذا الاسم أول مرة بتاريخ 12/04/1981م وقد قام المكوك الفضائي الأمريكي بالتحليق الفضائي عدد 135 مرة إلى أن تم إيقاف البرنامج الخاص به عام 2011.

يتألف المكوك الفضائي من ثلاثة أجزاء رئيسية هي:

1-     المسبار المجنح (المركبة المدارية) وهو الجزء الذي يحمل رواد الفضاء والحمولات إلى المدارات أو المحطات المدارية.

2-     خزان الوقود الخارجي ويحتوي على هيدروجين سائل (الوقود) والأوكسجين (المؤكسد) لتغذية ثلاث محركات صاروخية رئيسية.

3-     صاروخين داعمين رئيسيين ضخمين يعملان بالوقود الصلب.

ويبلغ وزن المكوك كاملاً عند الإطلاق 2000 طن وارتفاعه 56 متراً، وتبلغ قوة الدفع عند الإنطلاق 31,000 كيلو نيوتن.

وبعد القيام بوظيفتها يتم التخلص من الصواريخ الداعمة بعد ما يقارب من الدقيقتين من الإقلاع حيث يهبطان على الأرض بواسطة مظلات ليتم إعادة استخدامها. وبعد وصول المكوك إلى 99% من سرعته المدارية عن طريق استهلاك الوقود الموجود في الخزان الخارجي يتم التخلص من خزان الوقود الخارجي ويحترق ويدمر عند عودته إلى الغلاف الجوي للأرض بسبب السرعة الكبيرة والاحتكاك بالهواء. وعلى الرغم من المكوك الفضائي ينطلق إلى الفضاء كالصاروخ إلا أنه يعود ويهبط على الأرض بدون استخدام أي نوع من الطاقة مثل الطائرة أو المركبة الشراعية.

ما هو عمل المكوك الفضائي؟

يقوم المكوك الفضائي بالعديد من المهام مثل حمل الأقمار الصناعية وغيرها من المركبات داخل مستودع البضائع بداخله لنقلها إلى موقعها في الفضاء أو على المدارات الأرضية. وكذلك بإمكان المكوك الفضائي الالتحام مع مركبة فضاء مدارية أو محطة مدارية ليسمح لرواد الفضاء بتزويد المحطة بالمؤن أو تحميلها لمخزن المكوك وإعادتها إلى الأرض. كذلك يمكن استخدام المكوك الفضائي كمحطة فضائية لإجراء التجارب العلمية وعمليات الرصد للأرض والأجسام الكونية لمدة تصل إلى أسبوعين، حيث قامت إحدى الرحلات لمكوك الفضاء بحمل وحدة مكيفة الضغط سميت (Spacelab) وقام رواد الفضاء الموجودين داخل الوحدة بتجارب بيولوجية وفيزيائية في ظروف انعدام الجاذبية.

وبتصميمه المجهز لإعادة استخدامه 100 مرة، كان متوقع أن يقلل المكوك الفضائي الأمريكي من ارتفاع تكلفة الرحلات الفضائية إلى المدارات الأرضية المنخفضة، لكن بعد أن دخل نظام المكوك مرحلة تشغيله وجد المسئولين أن تكلفة صيانة وإعادة تشغيل المكوك والوقت المطلوب لإنجاز الصيانة كانت أكبر بكثير مما كان مخطط لها في البداية. حيث تم تشغيل أسطول مكون من 4 مركبات فضائية مدارية بين العام 1981 وعام 1985 وهي كولومبيا وتشالنجر وديسكفري وأتلانتس.

كارثة مكوك تشالنجر:

في تاريخ 28/01/1986 حمل المكوك الفضائي تشالنجر سبع رواد فضاء لكنه انفجر بعد وقت قليل من إقلاعه من القاعدة الأرضية، مما أدى إلى وفاة جميع رواد الفضاء المتواجدين داخله من ضمنهم كانت المدرسة كريستا مكوليف وقد تم تحديد سبب الحادث بخلل في تصميم أحد نقاط التجميع (مفصل) في احد الصواريخ الداعمة، الأمر الذي تفاقم بسبب الطقس البارد غير المعتاد صباح يوم الإقلاع، وعندما تسرب الغاز الساخن من مفصل الارتباط اشتعل الوقود في الخزان الخارجي للمكوك مسبباً انفجار المكوك.

وبعد هذه الحادثة المؤسفة تم تأجيل جميع رحلات المكوك لغاية شهر 9 من العام 1988 لكي يتمكن الأخصائيين من تصحيح الخلل في التصميم بالإضافة إلى القيام بتغييرات إدارية في البرنامج بشكل عام، وفي العام 1992 حل المكوك الفضائي إنديفور محل تشالنجر.

التعاون الفضائي الأمريكي الروسي:

ما بين الأعوام 1995 – 1998 قامت وكالة ناسا الأمريكية بالقيام بالعديد من الرحلات المدارية إلى المحطة المدارية الروسية مير للحصول على الخبرة اللازمة للعمليات الخاصة بمحطة الفضاء الدولية والتي تم البدء بإنشائها في عام 1988، وقد تم استخدام مكوك الفضاء على نطاق واسع لرفع المعدات ومكونات المحطة الفضائية إلى المدار الأرضي من أجل تجميعها وكذلك استخدم المكوك لنقل طواقم رواد الفضاء والمعدات من وإلى المحطة الفضائية الدولية.

كارثة المكوك كولومبيا:

في 1/02/2003 تحطم مكوك كولومبيا على ارتفاع 60 كم فوق شمال وسط ولاية تكساس الأمريكية أثناء عودته من رحلة مدارية، وقتل جميع رواد الفضاء السبعة، ومرة أخرى تم إيقاف البرنامج بشكل فوري، وتبين للجنة التحقيق أنه تم انفصال جزء من الرغوة العازلة من الخزان الخارجي للمكوك وضربت الجناح الأيسر ما أدى إلى تحطم في الجناح وعدم قدرته على مقاومة الهواء شديد الحرارة. مما أدى إلى تحطم الجناح وتفكك المكوك، وكان ذلك مطابق لتحليل كارثة تشالنجر وكانت السبب أخطاء ميكانيكية وتنظيمية توجب معالجتها قبل استئناف الرحلات.

نهاية برنامج المكوك الفضائي:

استؤنفت رحلات المكوك في تاريخ 26/06/2005 بإطلاق المكوك ديسكفري، وكانت آخر رحلة للمكوك في تاريخ 08/06/2011 خلال الرحلة رقم 135 حينما أعلنت وكالة ناسا أن رحلات رواد الفضاء المستقبلية سوف تتم من خلال سفن الفضاء الروسية سويوز بالإضافة إلى المركبات الفضائية التي تم صنعها في الشركات الأمريكية، أما مركبات المكوك الفضائي الثلاثة المتبقية إضافة إلى مكوك إنتربرايز (والتي تم تقلع نهائياً، وتم بنائها من أجل التجارب فقط عام 1977) فقد تم وضعها في المتاحف الوطنية.