ميركوري-ريدستون 2

كانت رحلة ميركوري-ريدستون 2 (MR-2) رحلة تجريبية لمركبة الإطلاق ميركوري-ريدستون قبيل أول مهمة فضائية أمريكية مأهولة ضمن مشروع ميركوري . حملت المركبة الفضائية ميركوري رقم 5، التي كانت تحمل شمبانزي يُدعى هام في رحلة شبه مدارية، في تمام الساعة 16:55 بالتوقيت العالمي المنسق (UTC) يوم 31 يناير 1961، من منصة الإطلاق LC-5 في كيب كانافيرال ، فلوريدا . هبطت الكبسولة وهام، أول قرد كبير في الفضاء، بسلام في المحيط الأطلسي بعد 16 دقيقة و39 ثانية من الإطلاق.

خلفية

حلّقت مهمة ميركوري-ريدستون السابقة، MR-1A ، في مسار شديد الانحدار وبتسارعات عالية جدًا بالنسبة لراكب بشري. صعدت MR-1A إلى نقطة أوجها المبرمجة على ارتفاع حوالي 210 كيلومترات (130 ميلًا) وهبطت على بعد 378 كيلومترًا (235 ميلًا) من نقطة الهبوط. أما مهمة ميركوري-ريدستون 2 فستتبع مسارًا أكثر استواءً. كان مسار رحلتها المخطط له نقطة أوج على ارتفاع 185 كيلومترًا (115 ميلًا) ومدى يصل إلى 470 كيلومترًا (290 ميلًا) .    

مهمة

هام قبل إطلاق ميركوري-ريدستون 2

احتوت المركبة الفضائية ميركوري رقم 5 على ستة أنظمة جديدة لم تكن موجودة في الرحلات السابقة: نظام التحكم البيئي، ونظام التحكم في استقرار الوضع، وصواريخ الكبح الحية، ونظام الاتصالات الصوتية، ونظام استشعار الإجهاض "ذي الحلقة المغلقة"، وحقيبة هبوط هوائية.

في الثاني من يناير عام ١٩٦١، نُقل ستة قرود شمبانزي (أربع إناث وذكران) وعشرون من الأخصائيين الطبيين ومدربي الحيوانات من قاعدة هولومان الجوية في نيو مكسيكو، حيث كانت تعيش القرود وتتدرب، إلى مساكن خلف حظيرة الطائرات "إس" في كيب كانافيرال ، فلوريدا. خضعت القرود الستة لتدريب مكثف على أجهزة محاكاة مركبة ميركوري الفضائية لمدة ثلاثة أسابيع. في اليوم السابق للرحلة، تم اختيار قردين للمهمة: أحدهما أساسي يُدعى هام ، والآخر احتياطي، أنثى شمبانزي تُدعى ميني. كانت المنافسة شديدة، لكن هام كان مفعمًا بالحيوية والنشاط. سُمي هام تيمنًا بمركز هولومان الطبي الفضائي. كان هام من الكاميرون ، أفريقيا (اسمه الأصلي تشانغ، الشمبانزي رقم ٦٥)، واشترته القوات الجوية الأمريكية في التاسع من يوليو عام ١٩٥٩. كان عمره آنذاك ثلاث سنوات وثمانية أشهر.

في تمام الساعة 12:53 بالتوقيت العالمي المنسق، في 31 يناير 1961، تم إدخال هام إلى المركبة الفضائية. ثم تأخر العد التنازلي قرابة أربع ساعات بسبب سخونة العاكس ، بالإضافة إلى عدة مشاكل طفيفة أخرى.

في تمام الساعة 16:55 بالتوقيت العالمي المنسق، انطلق صاروخ MR-2. بعد دقيقة واحدة من الإطلاق، أفادت أجهزة الكمبيوتر أن زاوية مسار الرحلة كانت أعلى بدرجة واحدة على الأقل وتتزايد. بعد دقيقتين، توقعت أجهزة الكمبيوتر تسارعًا مقداره 17 جي (167  م/ث² ) . بعد دقيقتين و17 ثانية من بدء الرحلة، نفد وقود الأكسجين السائل (LOX) لصاروخ ريدستون. استشعر نظام الإجهاض ذو الحلقة المغلقة تغيرًا في ضغط حجرة المحرك عند نفاد مخزون الأكسجين السائل، فأطلق نظام الهروب من الإطلاق. أرسل الإجهاض إشارة استغاثة (Mayday) إلى قوات الاستعادة.

تسببت زاوية الطيران الحادة والإجهاض المبكر في أن تبلغ السرعة القصوى للمركبة الفضائية، بالنسبة لسطح الأرض، 2300 متر/ثانية بدلاً من السرعة المخطط لها وهي 1971 متر /ثانية . وقد تم فصل الصواريخ العكسية أثناء الإجهاض، وبالتالي لم يكن بالإمكان استخدامها لإبطاء المركبة. كل هذا أدى إلى تجاوز منطقة الهبوط المخطط لها بمقدار 210 كيلومترات ، ووصول المركبة إلى نقطة أوج على ارتفاع 253 كيلومتراً بدلاً من 185 كيلومتراً .       

حدثت مشكلة أخرى بعد دقيقتين و18 ثانية من بدء الرحلة، حيث انخفض ضغط المقصورة من 38 إلى 7 كيلو باسكال (5.5 إلى 1  رطل/بوصة مربعة ) . وتبين لاحقًا أن هذا العطل ناتج عن صمام أنبوب سحب الهواء. فقد تسببت الاهتزازات في ارتخاء دبوس في الصمام، مما سمح له بالفتح. كان هام بأمان داخل بذلة الفضاء الخاصة به، ولم يعانِ من أي آثار سلبية نتيجة انخفاض ضغط المقصورة. بقي ضغط بذلة الفضاء طبيعيًا، وظلت درجة حرارتها ضمن  النطاق الأمثل الذي يتراوح بين 16 و26 درجة مئوية (60 إلى 80 درجة فهرنهايت).

بسبب التسارع الزائد لمركبة الإطلاق والدفعة الإضافية من صاروخ الهروب، بلغت سرعة المركبة الفضائية بالنسبة لسطح الأرض 8270 كم/ساعة (5140 ميلاً في الساعة) بدلاً من السرعة المخطط لها وهي 7100 كم/ ساعة (4400 ميل في الساعة) . عند نقطة الأوج، كانت مركبة هام الفضائية على بعد 77 كم (48 ميلاً) أبعد من المسافة المخطط لها. بقي هام في حالة انعدام وزن لمدة 6.6 دقائق بدلاً من 4.9 دقائق المخطط لها. هبطت المركبة الفضائية على بعد 679 كم (422 ميلاً) بعد رحلة استغرقت 16.5 دقيقة. تعرض هام لتسارع مقداره 14.7 جي (144 م/ث²) أثناء دخوله الغلاف الجوي، أي ما يقارب 3 جي (29 م/ث²) أكثر من السرعة المخطط لها.        

أدى هام مهامه على أكمل وجه، حيث ضغط على الرافعات حوالي 50 مرة خلال الرحلة. وأظهرت الكاميرات الموجودة على متن المركبة، والتي صورت رد فعل هام على انعدام الوزن، كمية كبيرة من الغبار والحطام تطفو داخل الكبسولة أثناء وصولها إلى نقطة الأوج.

يقبل هام تفاحة.

هبطت المركبة الفضائية في المحيط حوالي الساعة 12:12  ظهرًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة، بعيدًا عن أنظار فرق الإنقاذ. وبعد حوالي 12 دقيقة، تم استقبال أول إشارة إنقاذ من المركبة. وأظهرت عمليات التتبع أنها كانت على بعد حوالي 97 كيلومترًا من أقرب سفينة إنقاذ. وبعد 27 دقيقة من الهبوط، رصدت طائرة بحث الكبسولة تطفو بشكل مستقيم في المحيط الأطلسي. وطلبت الطائرة من البحرية إرسال مروحيات الإنقاذ التابعة لها من أقرب سفينة كانت تقلّها. 

عند وصول المروحيات، وجدوا المركبة الفضائية على جانبها، تتسرب إليها المياه وتغرق. عند اصطدامها بالماء، ارتدّ الدرع الحراري المصنوع من البريليوم بقاع الكبسولة، محدثًا ثقبين في الحاجز المعدني المصنوع من التيتانيوم. تآكلت حقيبة الهبوط بشدة، وانفصل الدرع الحراري عن المركبة قبل انتشالها. بعد انقلاب المركبة، سمح صمام أنبوب التنفس المفتوح بدخول المزيد من مياه البحر إلى الكبسولة. عندما تمكن طاقم المروحية أخيرًا من الإمساك بمركبة هام الفضائية وانتشالها في تمام الساعة 18:52 بالتوقيت العالمي المنسق، قدّروا وجود حوالي 360 كيلوغرامًا من مياه البحر على متنها. نُقلت المركبة إلى سطح حاملة الطائرات الأمريكية دونر، حيث تم إنزالها . عند فتح المركبة، بدا هام في حالة جيدة، وتقبّل تفاحة ونصف برتقالة بكل سهولة.  

ما بعد الرحلة

بسبب الأعطال التي حدثت أثناء الرحلة، اعتُبرت مركبة ميركوري-ريدستون غير جاهزة لنقل راكب بشري كما كان مخططاً له في مهمة MR-3 . وتم تأجيلها في انتظار رحلة تطوير الصاروخ المعزز النهائية، ميركوري-ريدستون BD .

كبسولة ميركوري-ريدستون 2 معروضة في مركز كاليفورنيا للعلوم

بعد رحلته الفضائية، نُقل هام إلى حديقة الحيوان الوطنية في واشنطن العاصمة، حيث مكث 17 عامًا، ثم نُقل عام 1981 إلى حديقة حيوان في ولاية كارولاينا الشمالية ليعيش مع مجموعة من الشمبانزي. توفي في 19 يناير 1983، عن عمر يناهز 26 عامًا. دُفن هام في متحف نيو مكسيكو لتاريخ الفضاء في ألاموغوردو، نيو مكسيكو . كان هام واحدًا من بين العديد من الحيوانات التي سافرت إلى الفضاء .

كانت ميني، الشمبانزي الاحتياطية لهام، الأنثى الوحيدة التي دُرّبت لبرنامج ميركوري. بعد انتهاء دورها في البرنامج، انضمت ميني إلى برنامج تربية الشمبانزي التابع لسلاح الجو، حيث أنجبت تسعة صغار وساعدت في تربية صغار العديد من أفراد مستعمرة الشمبانزي. كانت آخر شمبانزي فضائية على قيد الحياة ، وتوفيت عن عمر يناهز 41 عامًا في 14 مارس 1998.

المركبة الفضائية ميركوري رقم 5، المستخدمة في مهمة ميركوري-ريدستون 2، معروضة حاليًا في مركز كاليفورنيا للعلوم ، لوس أنجلوس، كاليفورنيا .

أحداث رحلات ميركوري ريدستون 2 شبه المدارية

الوقت T+حدثوصف
T+00:00:00انطلاقينطلق مسبار ميركوري-ريدستون، وتبدأ الساعة الموجودة على متنه بالعمل.
T+00:00:16برنامج العروض التقديميةيميل جهاز ريدستون بزاوية تزيد عن 2 درجة/ثانية من 90 درجة إلى 45 درجة.
T+00:00:40برنامج نهاية المباراةتصل زاوية ميل حجر ريدستون إلى 45 درجة.
T+00:01:00شذوذتشير أجهزة الكمبيوتر إلى أن زاوية الميل تبلغ 46 درجة وتتزايد.
T+00:01:24ماكس كيوأقصى ضغط ديناميكي ~575  رطل/قدم مربع (27.5 كيلو باسكال).
T+00:02:17بيكوإيقاف تشغيل محرك ريدستون - إيقاف تشغيل محرك التعزيز قبل 3 ثوانٍ.
T+00:02:17إجهاض، فصل الكبسولةتم إطلاق نظام الهروب، وتم إرسال إشارة استغاثة إلى قوات الإنقاذ.
T+00:02:18عطلتم فتح صمام أنبوب التنفس، وانخفض ضغط المقصورة من 5.5 إلى 1  رطل لكل بوصة مربعة (من 38 إلى 7 كيلو باسكال).
T+00:02:19التخلص من حزمة ريتروتم التخلص من حزمة التعديل، مما ترك واقي الحرارة واضحًا.
T+00:02:20التخلص من البرجالتخلص من برج الهروب.
T+00:02:35مناورة الالتفافيقوم نظام التحكم الآلي للكبسولة بتدويرها 180 درجة، لوضع الدرع الحراري في وضعية أمامية. وينخفض ​​مقدمة المركبة بزاوية 34 درجة.
T+00:05:00أبوجيتم الوصول إلى نقطة الأوج التي تبلغ حوالي 157 ميلاً (253 كم) على بعد 198 ميلاً (319 كم) من موقع الإطلاق.  
T+00:05:45منظار قابل للسحبيتم سحب المنظار تلقائيًا استعدادًا للعودة إلى الغلاف الجوي.
T+00:06:20مناورة التراجعيقوم نظام ASCS بتوجيه الكبسولة بزاوية 34 درجة للأسفل، وزاوية دوران 0 درجة، وزاوية انحراف 0 درجة.
T+00:08:24مناورة 0.05 جييكتشف نظام التحكم الآلي في المركبة الفضائية (ASCS) بداية إعادة الدخول ويقوم بتدوير الكبسولة بسرعة 10 درجات في الثانية لتحقيق استقرار الكبسولة أثناء إعادة الدخول.
T+00:10:47فتح مظلة السحبتم نشر مظلة التباطؤ على ارتفاع 22000 قدم (6.7 كم) مما أدى إلى إبطاء الهبوط إلى 365 قدم/ثانية (111 م/ثانية) وتثبيت الكبسولة.    
T+00:10:54نشر أنبوب التنفسيتم فتح أنبوب التنفس على ارتفاع 20000 قدم (6.1 كم) . يتحول نظام التحكم في الطوارئ إلى معدل الأكسجين الطارئ لتبريد المقصورة.  
T+00:11:24فتح المظلة الرئيسيةتُفتح المظلة الرئيسية على ارتفاع 10000 قدم (3.0 كم) . يتباطأ معدل الهبوط إلى 30 قدم/ثانية (9.1 متر/ثانية).    
T+00:11:29نشر حقيبة الهبوطيتم نشر كيس الهبوط، مما يؤدي إلى إسقاط الدرع الحراري لأسفل مسافة 4 أقدام (1.2 متر) .  
T+00:11:29تفريغ الوقودتم التخلص من وقود بيروكسيد الهيدروجين المتبقي تلقائيًا.
T+00:16:39هبوط سريعتهبط الكبسولة في الماء على بعد حوالي 422 ميلاً (679 كم) من موقع الإطلاق.  
T+00:16:39نشر فرق الإنقاذتم نشر حزمة مساعدات الإنقاذ. تتضمن الحزمة علامة صبغ خضراء، وجهاز إرسال لاسلكي للإنقاذ، وهوائي سوطي.

انظر أيضاً

مراجع

المجال العام تتضمن هذه المقالة مواداً متاحة للعموم من مواقع إلكترونية أو وثائق تابعة لوكالة ناسا .