ماري شيرمان مورغان

كانت ماري شيرمان مورغان (4 نوفمبر 1921 - 4 أغسطس 2004) عالمة أمريكية في مجال وقود الصواريخ، وينسب إليها اختراع الوقود السائل Hydyne في عام 1957، والذي قام بتشغيل صاروخ Jupiter-C الذي حمل أول قمر صناعي للولايات المتحدة، Explorer 1. [ 1 ]

الحياة المبكرة والتعليم

وُلدت ماري شيرمان، ثاني أصغر إخوتها الستة، لمايكل ودوروثي شيرمان في مزرعتهما في راي، بولاية داكوتا الشمالية . نشأت في أسرة زراعية فقيرة، حيث عانت من تنمر إخوتها وإهمال والديها اللذين منعاها من الذهاب إلى المدرسة للعمل في المزرعة. تدخلت الخدمات الاجتماعية وهددت باعتقال والدها ما لم يسمح لها بالذهاب إلى المدرسة. فقام الأخصائي الاجتماعي بتوفير دروس ركوب الخيل لها وحصان لتتمكن من الذهاب إلى مدرستها المكونة من غرفة واحدة. [ 2 ] لم تتلقَّ ماري أي نوع من التعليم حتى بلغت التاسعة من عمرها. [ 3 ] في عام 1939، تخرجت من مدرستها الثانوية بتفوق . وبفضل هذا التفوق، حصلت على منحة دراسية جامعية. ثم التحقت بكلية دي سيلز في توليدو، بولاية أوهايو ، لدراسة الكيمياء . [ 2 ]

حياة مهنية

خلال فترة دراسة شيرمان الجامعية، اندلعت الحرب العالمية الثانية . ونتيجةً لسفر الرجال إلى الخارج للقتال، سرعان ما واجهت الولايات المتحدة نقصًا في الكيميائيين والعلماء الآخرين. سمع أحد مسؤولي التوظيف المحليين أن شيرمان تمتلك معرفة في الكيمياء، فعرض عليها وظيفة في مصنع بمدينة ساندوسكي بولاية أوهايو . لم يُفصح لها عن المنتج الذي يصنعه المصنع أو طبيعة عملها، واكتفى بالقول إنها ستُطالب بالحصول على تصريح أمني سري للغاية. ونظرًا لضيق ذات اليد، قررت قبول الوظيفة رغم أنها ستضطر لتأجيل دراستها الجامعية. اتضح أن الوظيفة كانت في مصنع بلوم بروك للذخائر، المسؤول عن تصنيع المتفجرات مثل ثلاثي نترو تولوين (TNT) وثنائي نترو تولوين (DNT) والبنتوليت . أنتج المصنع أكثر من مليار رطل من الذخائر خلال الحرب العالمية الثانية. [ 1 ] [ 4 ]

حملت شيرمان خارج إطار الزواج عام ١٩٤٣، وهو ما شكّل معضلةً صعبةً في حقبةٍ كان يُنظر فيها إلى هذا السلوك على أنه مُخزٍ للغاية، وكثيراً ما كانت النساء يُجرين عمليات إجهاض سرية أو يُخفين عن أنظار أصدقائهن وعائلاتهن. في ذلك الوقت، كانت تعيش مع ابنة عمها، ماري هيبارد، في هورون، أوهايو. وفي عام ١٩٤٤، أنجبت ابنةً أسمتها ماري ج. شيرمان، والتي تخلّت عنها لاحقاً لتبنيها هيبارد وزوجها، إيرفينغ. وأُعيد تسمية الطفلة إلى روث إستر. [ ١ ] [ ٥ ] [ ٦ ]

بعد أن أمضت سنوات الحرب في تصميم المتفجرات للجيش، تقدمت بطلب وظيفة في شركة نورث أمريكان للطيران ، وعُيّنت في قسم روكيتداين التابع لها ، ومقره كانوغا بارك، كاليفورنيا . بعد فترة وجيزة من تعيينها، رُقّيت إلى منصب أخصائية الأداء النظري، وهو المنصب الذي تطلّب منها حساب الأداء المتوقع لمواد دفع الصواريخ الجديدة حسابيًا. [ 7 ] [ 8 ] من بين 900 مهندس، كانت المرأة الوحيدة، وواحدة من القلائل الذين لم يحصلوا على شهادة جامعية. [ 9 ] [ 7 ] كان هذان مصدرين رئيسيين للتحيّز الذي واجهته خلال فترة عملها في الشركة. [ 10 ]

أثناء عملها في شركة نورث أمريكان للطيران ، التقت بزوجها المستقبلي، جورج ريتشارد "ريد" مورغان، وهو مهندس ميكانيكي تخرج من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) . [ 11 ] أنجبا معًا أربعة أطفال: جورج، وستيفن، ومونيكا، وكارين. [ 1 ] [ 9 ]

عصر سباق الفضاء

خلال برنامج تطوير صاروخ جوبيتر ، استخدم فريق فيرنر فون براون صواريخ ريدستون معدلة، أُطلق عليها اسم جوبيتر سي ، لتسريع الصاروخ إلى سرعات مدارية. ولتحسين أداء المرحلة الأولى، أبرموا عقدًا مع قسم روكيتداين التابع لشركة نورث أمريكان أفييشن لتطوير وقود أكثر قوة. [ 12 ] كان الوقود المطلوب يمنح الصاروخ قوة إضافية مع الحفاظ على تصميم المحرك نفسه المستخدم في صواريخ ريدستون التابعة للجيش، وهي مهمة بالغة الصعوبة. اعتبر زملاؤها أن المشروع مُعدّ للفشل. [ 11 ]

بفضل خبرتها وتجربتها، كُلِّفت مورغان بقيادة مجموعة من المتدربين الجامعيين في قسم روكيتداين التابع لشركة نورث أمريكان للطيران [ 13 ] ، وأسفر عملهم عن ابتكار وقود جديد يُدعى هايداين . كان صاروخ ريدستون القياسي يُزوَّد بمحلول من الإيثانول بنسبة 75% ، بينما استخدمت المرحلة الأولى من صاروخ جوبيتر-سي وقود هايداين، وهو مزيج من 60% ثنائي ميثيل هيدرازين غير متماثل (UDMH) و40% ثنائي إيثيلين تريامين (DETA). [ 14 ] : 2-2 كان هذا الوقود أقوى من الإيثانول . [ 14 ] أُجريت أول رحلة بحث وتطوير لصاروخ ريدستون الذي يعمل بوقود هايداين في 29 نوفمبر 1956، [ 15 ] : 60 ، ثم استُخدم هايداين لاحقًا في ثلاث رحلات تجريبية لمخروط أنف صاروخ جوبيتر-سي . [ 15 ] : 166

في عام 1957، وضع الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة هدفًا يتمثل في وضع أقمار صناعية في مدار حول الأرض كجزء من احتفال علمي عالمي، عُرف باسم السنة الجيوفيزيائية الدولية . [ 16 ] وفي هذا المسعى، أُطلق على جهد الولايات المتحدة اسم مشروع فانغارد. [ 16 ] نجح الاتحاد السوفيتي في إطلاق القمر الصناعي سبوتنيك 1 في 4 أكتوبر 1957، وهو حدث أعقبه بعد فترة وجيزة انفجار كارثي علني لصاروخ فانغارد . حتى ذلك الحين، كانت الولايات المتحدة تعمل على افتراض أنها متقدمة تقنيًا؛ وكان تفوق الاتحاد السوفيتي عليها مصدر إحراج. دار سبوتنيك في مداره لمدة 21 يومًا، مُظهرًا نجاحه، وفي أقل من شهر، تم إطلاق سبوتنيك 2 أيضًا. [ 10 ] أجبرت الضغوط السياسية السياسيين الأمريكيين على السماح لفون براون، عالم الصواريخ الألماني السابق، بتجهيز صاروخه جوبيتر سي لرحلة مدارية. [ 17 ] وضع الصاروخ المُعاد تسميته (الذي يُسمى الآن جونو 1 ) المركبة الفضائية إكسبلورر 1 في مدارها في 31 يناير 1958. [ 9 ] بعد إطلاق جوبيتر سي وست عمليات إطلاق لجونو 1 ، [ 15 ] : 166 تحولت الولايات المتحدة إلى استخدام أنواع وقود جديدة أكثر قوة. [ 14 ] يُعزى الفضل الأكبر في إكسبلورر 1 إلى فون براون، لكنها ما كانت لتصل إلى مدارها لولا ابتكار شركة روكيتداين في مجال الوقود. [ 10 ] [ 18 ]

الاسم المقترح للوقود

بما أن مزيج الوقود المستخدم في صاروخ ريدستون كان مزيج هايدين-لوكس (الأكسجين السائل)، فقد اقترحت مورغان بشكل طريف تسمية تركيبة الوقود الجديدة الخاصة بها " بيغل "، حيث سيُطلق على مزيج وقود الصاروخ حينها اسم بيغل ولوكس . [ 7 ] [ 9 ] ومع ذلك، رفض الجيش الأمريكي هذا الاسم.

الموت والإرث

توفيت مورغان بمرض الانسداد الرئوي المزمن (الانتفاخ الرئوي) في 4 أغسطس/آب 2004، عن عمر يناهز 82 عامًا، على الرغم من إقلاعها عن التدخين بشراهة خلال فترة الصوم الكبير قبل 29 عامًا. وفي يوليو/تموز 2013، نشرت مجلة بي بي سي الإخبارية الإلكترونية مقطع فيديو قصيرًا تكريمًا لمورغان، بصوت ابنها جورج. [ 19 ]

كانت مورغان موضوع مسرحية شبه سيرة ذاتية كتبها ابنها جورج. عُرضت المسرحية، التي تحمل عنوان " فتاة الصاروخ "، من إنتاج قسم الفنون المسرحية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (TACIT)، وإخراج برايان بروفي، في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ( كالتك ) في باسادينا، كاليفورنيا، في 17 نوفمبر 2008. اعترف ابنها بأنه لم يكن يعرف سوى القليل عن حياة والدته وعملها عند وفاتها، إذ كانت تعمل في قطاع مرتبط بالدفاع والأمن القومي، وكان حديثها محدودًا. ونظرًا لتجنبها الشديد للأضواء والشهرة، لم تُجرِ أي مقابلات صحفية لا في مسيرتها المهنية ولا بعد تقاعدها. لقد أخفت نفسها عن الأنظار لدرجة أنه عندما حاول ابنها جورج مورغان كتابة نعي لها في صحيفة لوس أنجلوس تايمز بعد وفاتها عام 2004، لم تتوفر معلومات كافية للتحقق من وجودها، ولم تتمكن الصحيفة من نشره. [ 18 ] أنشأ جورج مدونة ليتعرف أكثر على والدته ويجمع أكبر قدر ممكن من المعلومات عنها. [ 11 ] كان قد بنى وأطلق صواريخ محلية الصنع مع أصدقائه في صحراء أريزونا، وكما يتذكر، "لو كنت أعرف مدى خبرة والدتي في مجال الصواريخ، لكان بإمكاننا طلب مساعدتها وتوفير الكثير من المتاعب على أنفسنا." [ 7 ] [ 9 ] تحولت المسرحية لاحقًا إلى كتاب يحمل نفس الاسم. [ 1 ] صدر الكتاب عام 2013 بعنوان "فتاة الصاروخ"، وعنوانه الفرعي "قصة ماري شيرمان مورغان، أول عالمة صواريخ أمريكية". كان من الصعب للغاية الحصول على معلومات بسبب سرية سباق الفضاء وعلاقات الحرب الباردة. [ 11 ]

الابتكار: هايدين

في منتصف خمسينيات القرن العشرين، احتاجت وكالة الصواريخ الباليستية التابعة للجيش الأمريكي إلى تحسين أداء صاروخ ريدستون بشكل كبير. لم يكن مزيج الوقود المستخدم آنذاك، المكون من الإيثانول والماء، يوفر قوة دفع كافية لإطلاق قمر صناعي إلى مداره. ازداد الضغط السياسي بعد نجاح الاتحاد السوفيتي في إطلاق سبوتنيك، مما زاد من الحاجة المُلحة لتحقيق إطلاق مداري أمريكي. كان المهندسون مقيدين بالوقت، إذ لم يكن بإمكانهم إعادة تصميم محرك ريدستون، لذا كان الأمل الوحيد هو تحسين وقوده (أويلت، 2018).

كُلِّفت مورغان بقيادة تطوير وقود دافع جديد. فابتكرت "هايداين"، وهو مزيج عالي الطاقة يتكون من 60% من ثنائي ميثيل هيدرازين غير متماثل (UDMH) و40% من ثنائي إيثيلين تريامين (DETA). وقد حققت هذه التركيبة زيادة ملحوظة في الدفع النوعي، بنسبة تتراوح بين 10 و12% تقريبًا مقارنةً بمزيج الوقود السابق لصاروخ ريدستون (أويلت، 2018). سمح "هايداين" لصاروخ جوبيتر-سي، المشتق من ريدستون، ولاحقًا صاروخ جونو 1، برفع مراحل علوية وحمولات أثقل. وكان استخدامه الأشهر في 31 يناير 1958، عندما أطلق صاروخ جونو 1، الذي يعمل بوقود "هايداين"، القمر الصناعي "إكسبلورر 1"، أول قمر صناعي أمريكي ناجح (دوتفيلد، 2021؛ ديمينغ، 2021).

المشكلة التي حلتها

كان التحدي الهندسي الرئيسي هو الحد الأقصى لأداء المعدات الأمريكية الحالية. احتاجت الولايات المتحدة إلى وسيلة للوصول إلى المدار دون الحاجة إلى محركات أو خزانات وقود أو تصميمات صواريخ جديدة. عالج ابتكار مورغان هذا القيد مباشرةً من خلال إنتاج وقود ذي طاقة أعلى ولكنه متوافق مع البنية التحتية الحالية لصاروخ ريدستون. زاد وقود هايدين من قوة الدفع وكثافة الطاقة وكفاءة الاحتراق مع الحفاظ على استقراره الكافي للاستخدام العملياتي. وقد مكّن عملها فعليًا صاروخًا مصممًا لمهام شبه مدارية من العمل كمركبة إطلاق مدارية.

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 مورغان، جورج د.، بالاشتراك مع آشلي ستروب، الحاصلة على درجة الدكتوراه. فتاة الصواريخ: قصة ماري شيرمان مورغان، أول عالمة صواريخ أمريكية ، دار بروميثيوس للنشر، 2013، رقم ISBN 1616147393، ISBN 978-1616147396.
  2. 1 2 ماغز، سام (2016). نساء خارقات : 25 مبتكرة ومخترعة ورائدة غيرن التاريخ . رسومات صوفيا فوستر-ديمينو. فيلادلفيا: كويرك بوكس. ISBN  978-1-59474-925-4. OCLC 959398191 . 
  3. مجلة سميثسونيان؛ مؤلف إعادة النشر. "خمس مخترعات لم تتعرف عليهن في حصص التاريخ" . مجلة سميثسونيان . تاريخ الاطلاع: 6 ديسمبر 2023 .
  4. وزارة الدفاع الأمريكية. مواقع دفاعية كانت مستخدمة سابقًا. رقم الموقع: G05OH0018
  5. المرسوم النهائي، 8 يونيو 1946. سجلات محكمة الوصايا، ساندوسكي، مقاطعة إيري، أوهايو
  6. سجلات مواليد أبريل 1944. مستشفى سانت فنسنت، فيلادلفيا، بنسلفانيا
  7. 1 2 3 4 ليرنر، بريستون. "أصوات: لقد وضعت الهايدن في هايدن". مجلة الفضاء والطيران/سميثسونيان ، فبراير/مارس 2009، المجلد 23، العدد 6، ص 10، الرقم الدولي الموحد للدوريات 0886-2257.
  8. دراكسلر، بريانا. "'فتاة الصاروخ' (مراجعة كتاب)"، مجلة ديسكفر ، يوليو-أغسطس 2013، ص 25.
  9. 1 2 3 4 5 مورغان، جورج. "سيدة أمريكا الأولى في مجال الصواريخ" ، أخبار كالتك ، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، المجلد 42، العدد 1.
  10. 1 2 3 ديمينغ، آنا. "ماري شيرمان مورغان: السر الأكثر حفظًا في سباق الفضاء" . عالم الكيمياء . تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2023 .
  11. 1 2 3 4 "ماري شيرمان مورغان - فتاة الصاروخ" . cosmosmagazine.com . 20 يونيو 2021. تم الاطلاع عليه في 6 ديسمبر 2023 .
  12. روبرت س. كريمر وفينس ويلوك. "روكيتداين: تمكين البشر من الوصول إلى الفضاء". المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية . 2006، ص 43-44.
  13. الصواريخ والقذائف . منشورات الطيران الأمريكية. يناير 1958. تاريخ الاطلاع: 7 يونيو 2013. أُطلق على هذا الوقود اسم "هايداين"، وقد زاد من قوة الدفع ومدى الصاروخ بنسبة 12% مقارنةً بمحرك ريدستون التقليدي. بدأ الدكتور جاكوب سيلفرمان، المشرف على وحدة الديناميكا الحرارية لأبحاث الدفع في شركة روكيتداين، وأحد رواد تطوير "هايداين"، العمل على هذا المركب الجديد في أوائل عام 1956. تمثلت المشكلة التي واجهها سيلفرمان ومهندسو الكيمياء في الشركة في تطوير وقود يزيد من الأداء ويمكن استخدامه كبديل للكحول الذي يُحرق عادةً في محرك ريدستون.
  14. 1 2 3 ناسا. مشروع ميركوري-ريدستون .
  15. 1 2 3 بولارد، جون دبليو. (15 أكتوبر 1965). تاريخ نظام صواريخ ريدستون (ملف PDF) (تقرير). مؤرشف من الأصل في 22 أغسطس 2013.
  16. 1 2 ديكسون، بول: "سبوتنيك، صدمة القرن". ووكر وشركاه. 2001
  17. ^ بوب وارد. “دكتور الفضاء: حياة فيرنر فون براون”. مطبعة المعهد البحري، 2005
  18. 1 2 "تخليداً لذكرى أول عالمة صواريخ أمريكية" . بي بي سي نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 ديسمبر 2023 .
  19. تايلور هيجل وبيل ماكينا. "تخليد ذكرى أول عالمة صواريخ أمريكية" ، مجلة بي بي سي الإخبارية ، 17 يوليو 2013.
  • "فيلم 'Rocket Girl' يحتفل بالعرض العالمي الأول الناجح في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا"
  • TACIT (الفنون المسرحية في معهد CIT)
  • برايان بروفي على موقع IMDb
  • ديمينغ، أ. (2021). ماري شيرمان مورغان: السرّ الأكثر حفظًا في سباق الفضاء . عالم الكيمياء. https://www.chemistryworld.com
  • دوتفيلد، س. (2021). أبطال الفضاء: ماري شيرمان مورغان . كيف تعمل. https://www.howitworksdaily.com
  • مورغان، جي دي (2013). فتاة الصواريخ: قصة ماري شيرمان مورغان، أول عالمة صواريخ أمريكية . دار بروميثيوس للنشر.
  • أويليت، ج. (2018). كيف أنقذت أول عالمة صواريخ أمريكية برنامج الفضاء الأمريكي . مجلة ساينتست الأمريكية. https://www.americanscientist.org