مكوك الفضاء.. ماهو ؟!

ما هو المكوك الفضائي؟
مكوك الفضاء أو ما يدعى أيضًا نظام النقل الفضائي، هو عبارة عن مركبة صاروخية صُممت لتدور حول الأرض ناقلة روّاد الفضاء والشحنات الفضائية من وإلى المركبات الفضائية المدارية، ومن ثمّ تقوم بالانزلاق عائدة إلى مدرج أرضي، وتمّ تطوير المكوك الفضائي من قبل وكالة ناسا، واختصار تسمية نظام المكوك الفضائي بالرمز (STS) والذي أُطلق لأول مرة في 12/04/1981منجزًا 135عملية تحليق فضائي إلى أن تمّ إنهاء هذا البرنامج في 2011.

ممّ يتألف نظام المكوك الفضائي؟
يتألف مكوك الفضاء الأمريكي من 3 أجزاء رئيسية وهي:
1- المسبار المجنح (المركبة المدارية) والذي يحمل كلًا من الطاقم والحمولة الفضائيين.
2- خزان الوقود الخارجي والذي يحتوي على الهيدروجين السائل (الوقود) والأوكسجين السائل (المؤكسد) لتغذية ثلاث محركات صاروخية رئيسية.
3- زوج من الصواريخ الداعمة الكبيرة ذات الوقود الصلب.
يبلغ وزن النظام كاملًا عند الاطلاق 2 مليون كيلوغرام وارتفاعه 56 متر، وتبلغ قوة الدفع عند الإقلاع 31,000 كيلو نيوتن؛
يتم التخلص من الصواريخ الداعمة بعد دقيقتين من الإقلاع حيث يهبطان على الأرض بواسطة المظلات ليتم إعادة استخدامهما، وبعد وصولها ل99% من سرعتها المدارية عن طريق استهلاكها للوقود الموجود في الخزان الخارجي، يقوم المسبار المجنح (المركبة المدارية) بالتخلص منه والذي يتدمر عند دخوله الغلاف الجوي للأرض، وعلى الرغم من أنّ المركبة المدارية تنطلق مثل الصواريخ الثابتة، إلّا أنّها تهبط على الأرض دون استخدام الطاقة كمركبة شراعية.

ما الذي يستطيع المكوك القيام به في الفضاء؟
يستطيع المكوك الفضائي حمل الأقمار الصناعية وغيرها من المركبات ضمن مستودع البضائع في المكوك لينقلها إلى الفضاء، كما يستطيع أيضًا الإلتحام مع مركبة فضاء مدارية ليسمح لرواد الفضاء بتخديمها وإعادة تزويدها بالمؤن أو تحميلها لمخزن المكوك وإعادتها إلى الأرض،
وبالإضافة إلى ذلك فإنه بالإمكان استخدام المكوك كمنصة فضائية لإجراء التجارب وإجراء عمليات الرصد للأرض وللأجسام الكونية لمدة قد تصل لإسبوعين، حيث قامت إحدى الرحلات بحمل وحدة مكيفة الضغط دُعيت بـ(Spacelab)، وقام فيها طاقم المكوك بإجراء تجارب بيولوجية وفيزيائية في ظروف انعدام الجاذبية.
وبتصميم مُعد لإعادة الاستخدام 100 مرة، كان من التوقع بأن يقلل المكوك الفضائي الأمريكي من ارتفاع تكلفة الرحلات إلى مدار الأرض المنخفض، لكن بعد أن دخل النظام مرحلة التشغيل، فقد ثبت أنّ تكاليف تشغيل المركبة والوقت المطلوب لترميمها بين عمليات الإطلاق لكي تصبح آمنة، كانت أكبر بكثير مما كان مخطط لها في البداية، وقد تمّ تشغيل أسطول من أربع مركبات مدارية ما بين عامي 1981 و1985 وهي كولومبيا (أول مكوك فضائي)، تشالنجر، ديسكفري، أتلانتس.

كارثة مكوك “تشالنجر”
في 28/01/1986حمل مكوك الفضاء “تشالنجر” سبع رواد فضاء لكنه انفجر بعد وقت قليل من إقلاعه، مما أدّى إلى مقتل جميع أفراد طاقمه، بمن فيهم آنسة المدرسة “Christa McAuliffe”، وقد حدّدت اللجنة الرئاسية التي أجرت التحقيق في الحادثة سبب هذا الحادث بخلل في تصميم أحد نقاط التجميع (مفصل) في واحد من الصواريخ الداعمة، الأمر الذي تفاقم بسبب الطقس البارد غير المعتاد صباح يوم الإطلاق، وعندما تسرب الغاز الساخن من مفصل الارتباط اشتعل الوقود في الخزان الخارجي للمكوك مسببًا انفجار المكوك، وبعد هذه الحادثة تمّ تأجيل إطلاق إسطول المكوك الفضائي حتى شهر أيلول (سبتمبر) 1988 كي يسمح لوكالة ناسا بتصحيح الخلل في التصميم بالإضافة إلى تنفيذ تغييرات إدارية في برنامج المكوك الفضائي، وفي عام 1992 حلّ المكوك الفضائي “إنديفور” مكان المكوك “تشالنجر”.

التعاون مع برنامج محطة مير الروسية
ما بين عامي 1995و1998 قامت وكالة ناسا بإجراء سلسلة من الرحلات المكوكية إلى المحطة المدارية الروسية “مير” للحصول على الخبرة اللازمة للعمليات الخاصة بمحطة الفضاء الدولية والتي بدأت عمليات إنشائها في عام 1998، حيث تمّ استخدام مكوك الفضاء على نطاق واسع لرفع مكونات المحطة إلى المدار الأرضي من أجل تجميعها وأيضًا لنقل طواقم رواد الفضاء والإمدادات من وإلى محطة الفضاء الدولية.

كارثة المكوك “كولومبيا”
في الأول من شهر شباط (فبراير) 2003 تناثر المكوك كولومبيا بشكل كارثي إلى قطع وهو على ارتفاع حوالي 60 كم فوق شمال وسط ولاية تكساس الأمريكية خلال عودته من رحلة مدارية، وقُتل نتيجة لذلك جميع أفراد الطاقم السبعة، ومرة أخرى تمّ إيقاف برنامج مكوك الفضاء بشكل مباشر، وخلصت لجنة التحقيق بالحادث إلى أنّه أثناء إقلاع المكوك انفصلت قطعة من الرغوة العازلة من الخزان الخارجي للمكوك وضربت جناح المركبة المدارية الأيسر مُضعِفةً من قدراته على حماية المركبة أثناء الهبوط، وعند عودة المركبة المدارية إلى الغلاف الجوي لم يتمكن هذا الجناح من الصمود في مواجهة الهواء الشديد الحرارة، مما أدى إلى تحطم الجناح وتفكك المركبة المدارية، وكان ذلك متطابقًا مع تحليل كارثة المكوك تشالنجر، ونُظر إلى الحادثة كنتيجة لأسباب ميكانيكية وتنظيمية والتي يجب معالجتها قبل استئناف رحلات المكوك.

نهاية برنامج المكوك الفضائي
استؤنفت رحلات المكوك الفضائي في 26 تموز 2005 مع إطلاق المكوك ديسكفري، وكانت آخر عملية إطلاق للمكوك في 8 تموز 2011 مع الرحلة رقم 135 حينما أعلنت وكالة ناسا أنّ رحلات الطواقم الفضائية اللاحقة ستستخدم سفن الفضاء الروسية “سويوز”، بالإضافة إلى المركبات الفضائية التي صُنعت من قبل الشركات الأمريكية، أمّا بالنسبة للمركبات المدارية الثلاث المتبقية بالإضافة إلى المركبة “انتربرايز” (والتي لم تصعد إلى المدار، وقد تمّ بناؤها فقط من أجل التجارب في عام 1977) فقد وضعت في المتاحف الأمريكية.

المصدر