STS-1

كانت مهمة STS-1 ( نظام النقل الفضائي -1) أول رحلة فضائية مدارية ضمن برنامج مكوك الفضاء التابع لوكالة ناسا . انطلقت المركبة المدارية الأولى ، كولومبيا ، في 12 أبريل 1981، وعادت في 14 أبريل 1981، بعد 54.5 ساعة، حيث دارت حول الأرض 37 مرة. ^{[ 1 ]} حملت كولومبيا طاقمًا مكونًا من شخصين: القائد جون دبليو يونغ والطيار روبرت إل كريبن . وكانت هذه أول رحلة فضائية أمريكية مأهولة منذ مشروع اختبار أبولو-سويوز (ASTP) عام 1975. كما كانت STS-1 أول رحلة تجريبية لمركبة فضائية أمريكية جديدة تحمل طاقمًا، على الرغم من أنها سبقتها اختبارات جوية للمركبة المدارية واختبارات أرضية لنظام مكوك الفضاء.

تزامن الإطلاق مع الذكرى العشرين لرحلة فوستوك 1 ، أول رحلة فضائية مأهولة، التي قام بها يوري غاغارين لصالح الاتحاد السوفيتي . كان هذا محض صدفة وليس احتفالاً بالذكرى؛ إذ حال عطل فني دون إطلاق مهمة STS-1 قبل يومين، كما كان مخططاً له.

تم اختيار القائد جون يونغ والطيار روبرت كريبن كطاقم لرحلة STS-1 في أوائل عام 1978. صرّح يونغ، بصفته رئيس مكتب رواد الفضاء، بأنه رشّح نفسه لقيادة المهمة. ^{[ 2 ]} كان يونغ، بخبرته في أربع رحلات سابقة، رائد الفضاء الأكثر خبرة في وكالة ناسا آنذاك، وكان أيضًا العضو الوحيد المتبقي من المجموعة الثانية لرواد الفضاء في ناسا الذي لا يزال في الخدمة. شارك في رحلتين ضمن مشروع جيميني ، ورحلتين ضمن برنامج أبولو ، وسار على سطح القمر عام 1972 كقائد لرحلة أبولو 16 ، وأصبح رئيسًا لمكتب رواد الفضاء عام 1974. أما كريبن، الذي كان جزءًا من المجموعة السابعة لرواد الفضاء في ناسا بعد إلغاء برنامج المختبر المداري المأهول (MOL)، فكان رائد فضاء مبتدئًا، وسيصبح أول رائد فضاء من مجموعته يسافر إلى الفضاء. قبل اختياره في مهمة STS-1، شارك كريبن في اختبار الارتفاع التجريبي الطبي لسكايلاب (SMEAT) وعمل أيضًا كمسؤول اتصال الكبسولة (capcom) لجميع مهمات سكايلاب الثلاث ومشروع اختبار أبولو-سويوز (ASTP).

حملت مركبة كولومبيا وحدات تنقل خارج المركبة (EMU) لكل من يونغ وكريبن في حالة حدوث سير فضائي طارئ. في حال حدوث ذلك، سيخرج كريبن من المركبة المدارية، بينما يكون يونغ على أهبة الاستعداد في حال احتاج كريبن إلى مساعدة. ^{[ 3 ]}

اعتبارًا من أبريل 1981 تلقى يونغ وكريبن أطول فترة تدريب على مهمة فضائية قبل تحليقهما في تاريخ ناسا. قال يونغ: "لو انطلقت مهمة STS-1 في مارس 1979 كما كان مقرراً أصلاً، لكنا قد انطلقنا بنصف مستوى التدريب تقريباً". ولأن أحداً لم يسبق له أن طار بالمكوك الفضائي، فقد ساهما في تصميم أدوات التحكم الخاصة به، بما في ذلك 2214 مفتاحاً وشاشة عرض في قمرة القيادة - أي ما يقارب ثلاثة أضعاف عددها في وحدة قيادة أبولو - بالإضافة إلى العديد من إجراءات الطوارئ. حملت مهمة STS-1 22 دليلاً، يبلغ سمك كل منها ثلاث بوصات، ويبلغ وزنها مجتمعة 29 كيلوغراماً (64 رطلاً) ؛ وتضمنت إجراءات التعامل مع عطل إلكتروني ناتج عن خلل في نظام التبريد 255 خطوة. ^{[ 2 ]}  

• كتلة :
  • إطلاق المركبة المدارية: 99,453 كجم (219,256 رطل)  
  • وزن هبوط المركبة المدارية: 88,662 كجم (195,466 رطل)  
  • حمولة DFI: 4,909 كجم (10,822 رطل)  
• نقطة الحضيض : 246 كم (153 ميل)  
• نقطة الأوج : 274 كم (170 ميل)  
• الميل : 40.30 درجة
• المدة : 89.88 دقيقة

تخصيص مقاعد الطاقم

المقعد [ 5 ]	يطلق	الهبوط	المقاعد من 1 إلى 4 تقع في قمرة القيادة. المقاعد من 5 إلى 7 تقع في الطابق الأوسط.
1	شاب
2	كريبن
3	غير مستخدم
4	غير مستخدم
5	غير مستخدم
6	غير مستخدم
7	غير مستخدم

خلال المراحل التخطيطية الأولية لرحلات مكوك الفضاء الأولى، رأت إدارة ناسا في عهد الرئيس كارتر ضرورة إجراء اختبارات أولية للنظام قبل أول رحلة مدارية. ولتحقيق هذه الغاية، اقترح نائب الرئيس والتر إف. مونديل، بصفته رئيس المجلس الوطني للفضاء، رحلة شبه مدارية تهبط في موقع الهبوط الاضطراري في داكار، السنغال . كما اقترحت ناسا استخدام مهمة STS-1، بدلاً من كونها رحلة مدارية، لاختبار سيناريو الإجهاض بالعودة إلى موقع الإطلاق . يتضمن هذا السيناريو إلغاء الرحلة في اللحظات الأولى بعد الإطلاق، واستخدام محركاتها الرئيسية، بعد فصل معززات الصواريخ الصلبة، لدفعها للعودة إلى موقع الإطلاق. هذا السيناريو، مع أنه قد يكون ضروريًا في حال إلغاء الرحلة مبكرًا، اعتُبر شديد الخطورة. رفض يونغ كلا المقترحين، وانطلقت مهمة STS-1 كأول مهمة مدارية. ^{[ 6 ]} تأثر مديرو ناسا بتشكيك يونغ في ضرورة إجراء الاختبار، وكان لرأيه وزنٌ خاص كونه لم يذهب إلى القمر مرتين فحسب، بل سار عليه أيضًا. ^{[ 6 ]} سيقود مكوك الفضاء مرة أخرى في مهمة STS-9 ، وهي رحلة استغرقت عشرة أيام في عام 1983.

دعونا لا نمارس لعبة الروليت الروسية، لأنك قد تحمل سلاحاً محشواً هناك.

انطلق مكوك الفضاء لأول مرة في 12 أبريل 1981،  بعد مرور 20 عامًا بالضبط على إطلاق فوستوك 1 ( أول رحلة فضائية مأهولة )، حيث انطلق المكوك كولومبيا من منصة الإطلاق A، مجمع الإطلاق 39 ، في مركز كينيدي للفضاء . وتم الإطلاق في تمام الساعة 12:00:04 بالتوقيت العالمي المنسق . وكانت محاولة إطلاق سابقة قبل يومين قد أُلغيت بسبب فشل أجهزة الكمبيوتر الأربعة الرئيسية متعددة الأغراض من نوع IBM System/4 Pi (GPCs) في توفير التوقيت الصحيح لنظام الطيران الاحتياطي (BFS) عندما كان من المقرر أن تنتقل هذه الأجهزة من وضع فحص المركبة إلى وضع تهيئة الطيران. 

لم يكن هذا الإطلاق الأول لمكوك الفضاء فحسب، بل كان أيضًا أول استخدام لصواريخ الوقود الصلب في إطلاق مأهول لوكالة ناسا (مع أن الأنظمة السابقة استخدمت محركات الوقود الصلب لأبراج الهروب أو صواريخ الكبح). كما كانت مهمة STS-1 أول مركبة فضائية أمريكية مأهولة تُطلق دون رحلة تجريبية غير مأهولة . ويحمل مكوك الفضاء كولومبيا ، الذي أُطلق في مهمة STS-1، الرقم القياسي لأطول فترة قضاها في منشأة معالجة المركبات المدارية قبل الإطلاق، حيث بلغت 610 أيام، وهي المدة اللازمة لاستبدال العديد من بلاطات درعه الحراري .

كان هدف مهمة ناسا للرحلة التجريبية الأولى هو تحقيق صعود آمن إلى المدار والعودة إلى الأرض لهبوط آمن للمركبة المدارية وطاقمها. وكانت الحمولة الوحيدة التي حملتها المهمة عبارة عن حزمة أدوات تطوير الرحلة (DFI)، والتي احتوت على أجهزة استشعار وأجهزة قياس لتسجيل أداء المركبة المدارية والضغوط التي تعرضت لها أثناء الإطلاق والصعود والتحليق المداري والهبوط. وقد تحققت جميع أهداف اختبار الطيران البالغ عددها 113 هدفًا، وتم التحقق من صلاحية المركبة المدارية للفضاء .

خلال  فترة الانتظار الأخيرة قبل الإطلاق (T−9 دقائق)، قرأ مدير الإطلاق جورج بيج رسالة تمنيات طيبة من الرئيس رونالد ريغان إلى الطاقم ، واختتمها قائلاً: "جون، لا يسعنا كفريق إطلاق إلا أن نتمنى لك كل التوفيق. نحن معك بنسبة ألف بالمئة، ونفخر للغاية بأننا كنا جزءًا من هذا. حظًا سعيدًا أيها السادة."

تم استشعار اشتعال المحركات الرئيسية الثلاثة لصاروخ RS-25 من خلال زيادة حادة في الضوضاء. تأرجح الصاروخ نحو الأسفل (باتجاه أقدام الطاقم)، ثم عاد إلى الوضع الرأسي، وعندها اشتعلت معززات الصواريخ الصلبة . شبّه كريبن عملية الإطلاق بـ"إطلاق مقلاع بخاري" (كما هو الحال عند إطلاق طائرة من حاملة طائرات). كان انتقال الصاروخ شمالًا وصعوده فوق مانعة الصواعق لبرج الإطلاق واضحًا تمامًا ليونغ. بعد تجاوز البرج، بدأ الصاروخ بالدوران إلى اليمين (حتى أشار المحور +Z أو الزعنفة الرأسية) إلى سمت إطلاق قدره 067 درجة حقيقية ^{[ 8 ]} (لتحقيق ميل مداري قدره 40.30 درجة)، ثم انخفض إلى وضعية "الرأس لأسفل" (لتقليل الحمل على الأجنحة ^{[ 9 ]} ). في الوقت نفسه، تم نقل السيطرة من فريق الإطلاق في فلوريدا إلى فريق سيلفر التابع لمدير الرحلة نيل هاتشينسون في غرفة التحكم بالرحلة 1 (FCR 1) في تكساس مع رائد الفضاء دان براندنشتاين كمسؤول الاتصال الرئيسي.

خُفِّضت قوة محركات كولومبيا الرئيسية إلى 65% لعبور منطقة الضغط الأقصى (Max Q) ، وهي النقطة التي يتعرض فيها المكوك لأقصى إجهاد ديناميكي هوائي أثناء الصعود. حدث ذلك بعد 56 ثانية من بدء الرحلة بسرعة 1.06 ماخ . ^{[ 10 ]} بلغت القيمة المصححة للرياح 29 كيلو باسكال (4.2 رطل لكل بوصة مربعة) (القيمة المتوقعة 28 كيلو باسكال (4.1 رطل لكل بوصة مربعة) ، والحد الأقصى 30 كيلو باسكال (4.4 رطل لكل بوصة مربعة) ). أدى أداء معززات الصواريخ الصلبة (SRBs) إلى أداء أفضل من المتوقع، مما تسبب في مسار مرتفع ، وتم فصلهما بعد احتراق الوقود بالكامل عند دقيقتين و12 ثانية (على ارتفاع 53,000 متر (174,000 قدم) ، أي أعلى بمقدار 2,800 متر (9,200 قدم) من الارتفاع المخطط له). بعد مرور 8 دقائق و34 ثانية من وقت المهمة ، تم إيقاف تشغيل المحركات الرئيسية (MECO، على ارتفاع 118,000 متر (387,000 قدم) )، وتم فصل الخزان الخارجي بعد 18 ثانية ليتفكك في الغلاف الجوي ويصطدم بالمحيط الهندي . ثم قام نظام المناورة المدارية (OMS) بتشغيل محركين مزدوجين لمدة 86 ثانية، بدأ تشغيلهما عند 10 دقائق و34 ثانية من وقت المهمة، واستمر تشغيل المحرك الثاني لمدة 75 ثانية عند 44 دقيقة وثانيتين من وقت المهمة، مما أدخل مركبة كولومبيا في مدار دائري بقطر 246 × 248 كيلومترًا (153 × 154 ميلًا) . لم يُلاحظ هذا الانحراف الطفيف عن الخطة الأصلية ^{[ 11 ]} لمدار دائري بقطر 240 كيلومترًا (150 ميلًا) بشكل كبير. في الواقع، تم تعديل الفترة المدارية للمركبة الفضائية لمراعاة إلغاء الإطلاق في 10 أبريل 1981، حتى يتسنى الاستمرار في محاولات استخدام أقمار الاستطلاع KH-11 لتصوير كولومبيا في مدارها. ^{[ 12 ]} علّق يونغ قائلاً إن الاهتزاز والضوضاء أثناء الإطلاق كانا أقل بكثير مما توقعوا. مع ذلك، فاجأت الأحاسيس المصاحبة لأول إطلاق لمحركات نظام التحكم في رد الفعل (RCS) الكبيرة الطاقم. علّق كريبن قائلاً: "يشبه الأمر إطلاق مدفع ضخم... لا يعجبك صوتها في المرة الأولى التي تسمعها فيها". وأفاد يونغ أن "المقصورة بأكملها اهتزت... شعرت وكأن مقدمة المركبة تنحني".                     

بمجرد وصول المركبة إلى المدار، قام كلا رائدي الفضاء بتأمين مقاعدهما القاذفة وفكّ أحزمة الأمان. وكان الحدث الحرج التالي هو فتح باب حجرة الحمولة. كان هذا ضروريًا لتصريف الحرارة من أنظمة كولومبيا عبر مشعات الفضاء الموجودة في الأبواب. كان من شأن عدم فتح هذه الأبواب بنهاية المدار الثاني أن يؤدي إلى العودة إلى الأرض بنهاية المدار الخامس، قبل أن تتجاوز قدرة نظام التبريد بالتبخير السريع طاقته المحدودة. أثناء فتح الأبواب، لاحظ الطاقم وجود تلف في بلاطات نظام الحماية الحرارية (TPS) على كبسولات نظام المناورة المدارية (OMS). تم بث هذا التلفيق على شاشة التلفزيون إلى الأرض. بعد ذلك بوقت قصير، خلع يونغ، ثم كريبن، بدلات القذف الطارئة.

قضى الطاقم معظم ساعات وجوده  في مدار أرضي منخفض ، والتي بلغت حوالي 53 ساعة ، في إجراء اختبارات الأنظمة. وعلى الرغم من تأثير جهود تصوير نظام الحماية الانتقالية (TPS) لمركبة كولومبيا باستخدام موارد خارجية على الجدول الزمني، فقد أُنجزت جميع هذه الاختبارات بنجاح. وشملت هذه الاختبارات: معايرة نظام المحاذاة البصرية للطاقم (COAS)، وأداء متتبع النجوم، وأداء وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU)، واختبار المقطع العرضي الراداري (RCS) يدويًا وتلقائيًا، وقياس الإشعاع، والتغذية المتبادلة للوقود، ووظائف النظام الهيدروليكي، وتنظيف خلايا الوقود، والتصوير. وقد رفعت عمليتا الاحتراق OMS-3 وOMS-4، اللتان أُجريتا في تمام الساعة 006:20:46 و007:05:32 بالتوقيت العالمي المنسق (MET) على التوالي، هذا المدار إلى ارتفاع 273.9 × 274.1 كيلومترًا (170.2 × 170.3 ميلًا) (مقارنةً بمدار دائري مُخطط له يبلغ ارتفاعه 280 كيلومترًا (174 ميلًا) ). وقد أُجريت هاتان العمليتان بمحرك واحد باستخدام نظام التغذية المتبادلة. ^{[ 13 ]} أفاد الطاقم ببرودة الليلة الأولى على متن السفينة على الرغم من مؤشرات درجة الحرارة المقبولة. ووجدوا أن الليلة الثانية كانت مريحة بعد تعديل الإعدادات.        

خلال اليوم الثاني من المهمة، تلقى رواد الفضاء مكالمة هاتفية من نائب الرئيس جورج بوش الأب . وكان الرئيس رونالد ريغان قد نوى في الأصل زيارة مركز التحكم بالمهمة خلال المهمة، لكنه كان لا يزال يتعافى في ذلك الوقت من محاولة اغتيال وقعت قبل أسبوعين من الإطلاق (كان ريغان قد عاد إلى البيت الأبيض قبل يوم واحد فقط من الإطلاق).

استيقظ الطاقم من فترة نومهم الثانية أبكر من المخطط له. بدأت الاستعدادات للعودة إلى الأرض بتناول وجبة الإفطار. تلا ذلك تخزين أغراض المقصورة، وفحص نظام التحكم في الطيران، وإعادة تهيئة نظام معالجة البيانات، ثم ارتداء بدلات القذف. في هيوستن، باشر فريق كريمسون، بقيادة مدير الرحلة دون بودي، مهامه في غرفة التحكم في الطيران رقم 1 (FCR  1) في النوبة الأخيرة من المهمة. وكان رائد الفضاء جوزيف ب. ألين مسؤول الاتصالات، بمساعدة فريدريك هوك . كان إغلاق باب حجرة الحمولة خطوة حاسمة لضمان سلامة المركبة الهيكلية والحرارية أثناء العودة إلى الغلاف الجوي. في حال فشل الإغلاق الآلي، كان كريبن مُدربًا على القيام بنشاط خارج المركبة (EVA) بمفرده لإغلاق الباب يدويًا. بعد التأكد من وضع مفاتيح المقصورة، ربط الطاقم أحزمة الأمان في مقاعد القذف. في هذه الأثناء، كان طيارا مركز جونسون للفضاء ، تشارلي هايز وتيد ميندنهال، يحلقان فوق منطقة قاعدة إدواردز الجوية في كاليفورنيا على متن طائرة تدريب مكوكية (STA) لإجراء فحص نهائي لأحوال الطقس أثناء الهبوط.

تم تشغيل وحدتي الطاقة المساعدة (APU) 2 و3 (لتوفير الضغط الهيدروليكي للتحكم في الطيران). وخلال المدار السادس والثلاثين فوق جنوب المحيط الهندي، جرت عملية احتراق نظام المناورة المدارية (OMS) ثنائية المحرك لمدة 160 ثانية، مما أدى إلى تغيير معايير المدار من 270 × 274 كم (168 × 170 ميل) إلى 270 × 0 كم (168 × 0 ميل) . وقد ضمن ذلك دخول المركبة الفضائية إلى الغلاف الجوي بالقرب من موقع الهبوط المخطط له، مما وفر لها طاقة كافية لهبوط انزلاقي مُتحكم به، ولكن ليس بالقرب لدرجة تبديد الطاقة بمعدل يتجاوز قدرتها الهيكلية. بعد ذلك، قام يونغ برفع مقدمة كولومبيا ببطء إلى وضعية دخول عالية مع أجنحة مستوية ومقدمة مرتفعة. وقام كلا عضوي الطاقم بتجهيز مقاعد القذف الخاصة بهما خلال هذه المرحلة. وبعد حوالي نصف ساعة، تم تشغيل وحدة الطاقة المساعدة 1 كما هو مخطط له. وبعد ذلك بوقت قصير، دخلت كولومبيا في انقطاع للاتصالات لمدة 21 دقيقة تقريبًا. يعود ذلك إلى مزيج من التأين (16 دقيقة) وانعدام تغطية المحطات الأرضية بين غوام ومحطة تتبع باكهورن في مركز درايدن لأبحاث الطيران. ^{[ 14 ]} تم الوصول إلى نقطة دخول الغلاف الجوي (EI) فوق شرق المحيط الهادئ على بُعد 8110 كيلومترات (5040 ميلًا) من موقع الهبوط بسرعة تقارب 28240 كيلومترًا في الساعة (17550 ميلًا في الساعة) . نقطة دخول الغلاف الجوي (EI) هي مجرد ارتفاع جيوديسي مُحدد بشكل اعتباطي يبلغ 120000 متر (390000 قدم) تستخدمه وكالة ناسا لأغراض حسابات المسار وتخطيط المهمة. فوق هذا الارتفاع، تُعتبر المركبة الفضائية خارج "الغلاف الجوي المحسوس". ^{[ 15 ]}                  

تم تنفيذ معظم عملية دخول المركبة المدارية الأولى آليًا. كان لا بد من الحفاظ على زاوية هجوم أولية تبلغ 40 درجة حتى تجاوز ذروة التسخين الديناميكي الهوائي، وبعدها تم تخفيضها تدريجيًا. عند ارتفاع حوالي 100,000 متر (330,000 قدم) ، أصبح توهج الهواء الوردي الفاتح الناتج عن التسخين أثناء الدخول مرئيًا، فقام كلا عضوي الطاقم بخفض خوذتيهما. كان على مركبة كولومبيا المناورة لمسافة 583 كيلومترًا (362 ميلًا) عبر مسارها الأرضي المداري للوصول إلى موقع الهبوط المخطط له أثناء الدخول. ونتيجة لذلك، تم تنفيذ مناورة دوران إلى ميل جانبي لليمين عندما زادت كثافة الهواء بشكل كافٍ لرفع الضغط الديناميكي إلى 570 باسكال (0.083 رطل لكل بوصة مربعة) (مع سرعة لا تزال تتجاوز 24 ماخ وارتفاع حوالي 78,000 متر (256,000 قدم) ). تم تنفيذ عمليات عكس الدوران التلقائي للتحكم في معدل تبديد الطاقة والتوجيه عبر المسار الجانبي عند حوالي 18.5 ماخ و9.8 ماخ. ^{[ 16 ]} رصد الطاقم بوضوح ساحل كاليفورنيا أثناء عبور كولومبيا له بالقرب من بيغ سور بسرعة 7 ماخ وعلى ارتفاع 41,000 متر (135,000 قدم) . تم تفعيل مناورتي انعكاس الدوران بسرعة 4.8 ماخ و2.8 ماخ تلقائيًا، وأكملهما جون يونغ يدويًا. تم إطلاق آخر محرك نفاث لنظام التحكم في رد الفعل على ارتفاع 17,000 متر (56,000 قدم) ، أي أقل بـ 4,300 متر (14,100 قدم) من الارتفاع المطلوب (بسبب خطر متوقع لانفجار غرفة الاحتراق).              

تولى يونغ مجدداً التحكم اليدوي لبقية الرحلة أثناء اقترابهم من دائرة محاذاة المسار (HAC) بسرعة دون سرعة الصوت. ثم قاموا بانعطاف واسع إلى اليسار لمحاذاة المدرج  رقم 23 في قاع البحيرة، بينما انضمت طائرة T-38 "Chase  1"، بقيادة رائدي الفضاء جون ماكبرايد و "بينكي" نيلسون، إلى التشكيل. هبطت العجلات الرئيسية على المدرج  رقم 23 في قاعدة إدواردز الجوية، بسرعة جوية مكافئة تبلغ 339 كم/ساعة (211 ميل/ساعة) ، أي أبطأ قليلاً وعلى بعد حوالي 800 متر (2600 قدم) أبعد على المدرج مما كان مخططاً له. كان هذا نتيجةً لمزيج من نسب الرفع إلى السحب للمركبة المدارية التي فاقت التوقعات، بالإضافة إلى الرياح الخلفية. كان وقت الهبوط الساعة 18:21 بالتوقيت العالمي المنسق في 14 أبريل 1981. ^{[ 17 ]} وبينما كانت الطائرة تتدحرج حتى توقفت، علّق يونغ عبر الراديو قائلاً: "هذه أعظم آلة طيران كهربائية بالكامل في العالم. أؤكد لكم ذلك. لقد كان ذلك رائعًا!"     

أُعيدت المركبة الفضائية كولومبيا إلى مركز كينيدي للفضاء من كاليفورنيا في 28 أبريل 1981، محمولةً على متن طائرة نقل المكوك الفضائي . استغرقت الرحلة ، التي تضمنت 36 مدارًا وقطعت مسافة 1,729,348 كيلومترًا (1,074,567 ميلًا) ، يومين و6 ساعات و20 دقيقة و53 ثانية. ^{[ 17 ]}      

شذوذ المهمة

كانت مهمة STS-1 أول رحلة تجريبية مدارية لما وصفته ناسا آنذاك بأنه أكثر مركبة طائرة تعقيدًا على الإطلاق. ^{[ 18 ]} وقد رُصد ما يقارب 70 خللًا أثناء الرحلة وبعدها، نظرًا لكثرة المكونات والأنظمة التي لم يكن من الممكن اختبارها بشكل كافٍ لولا ذلك. وشملت هذه الخلل ما يلي:

• على غرار إطلاق صاروخ ساتورن 5 الأول عام 1967، قلل المهندسون من تقدير كمية الضوضاء والاهتزازات الناتجة عن مكوك الفضاء. ^{[ 19 ]} انحرفت موجات الصدمة الناتجة عن دفع معززات الصواريخ الصلبة إلى أعلى باتجاه الجزء الخلفي من المركبة المدارية، مما أدى إلى ثني رفارف الجناح وانحناء العديد من دعامات خزانات الوقود؛ وكان من الممكن أن تواجه كولومبيا صعوبة في الهبوط لو تضررت الرفارف. ^{[ 20 ]} تم لاحقًا تركيب نظام مُحسَّن لكتم الصوت في منصة الإطلاق 39A لتخفيف الاهتزازات. ^{[ 19 ]}
• أفاد الطيار كريبن أنه خلال المرحلة الأولى من الإطلاق وحتى انفصال معززات الصواريخ الصلبة، رأى "مادة بيضاء" تتساقط من الخزان الخارجي وتتناثر على النوافذ، والتي ربما كانت الطلاء الأبيض الذي يغطي الرغوة الحرارية للخزان الخارجي. ^{[ 21 ]}
• أظهر الفحص البصري الذي أجراه رواد الفضاء في المدار وجود أضرار جسيمة في بلاطات الحماية الحرارية الموجودة على حاويات نظام المناورة المدارية/نظام التحكم في رد الفعل في الجزء الخلفي من المركبة المدارية، وأفاد جون يونغ أن بلاطتين على مقدمة المركبة بدتا وكأن أحدهم قد اقتلع منهما "قضمات كبيرة". ^{[ 21 ]} كما التقط سلاح الجو الأمريكي صورًا لبلاطات المركبة المدارية باستخدام قمر الاستطلاع السري KH-11 KENNEN الذي يتحكم به نظام Blue Cube . لم يكن على علم بهذا الأمر سوى الطاقم الأساسي والاحتياطي وعدد قليل من موظفي ناسا الآخرين. وتلقى يونغ وكريبن تعليمات بإجراء مناورات لمحاذاة كولومبيا بحيث يتمكن قمر KH-11 من تصويرها؛ ونظرًا للمسار المطلوب المخطط له مسبقًا، كانت نافذة الإطلاق أضيق بكثير من الساعات الست المعلنة. ^{[ 22 ]} وأكدت الصور التي تم الحصول عليها أن الأضرار التي لحقت بكولومبيا لم تكن خطيرة. ^{[ 23 ] [ 24 ]} وأكد فحص كولومبيا بعد الرحلة فقدان ما يقرب من 16 بلاطة غير مضغوطة بالقرب من حاوية نظام المناورة المدارية أثناء الصعود. ^{[ 25 ]}
• تبين أن ديناميكيات الهواء لمركبة كولومبيا عند أرقام ماخ العالية أثناء دخولها الغلاف الجوي تختلف اختلافًا كبيرًا في بعض الجوانب عن تلك المقدرة في اختبارات ما قبل الرحلة. تسبب خطأ في تقدير موقع مركز الضغط ( نتيجة استخدام نموذج الغاز المثالي بدلًا من نموذج الغاز الحقيقي ) في اضطرار الحاسوب إلى تمديد رفرف الجسم بمقدار ست عشرة درجة بدلًا من ثماني أو تسع درجات المتوقعة. أسفرت مناورة الدوران الأولى عن تذبذبات جانبية واتجاهية، حيث بلغت زوايا الانزلاق الجانبي خلالها أربع درجات، أي ضعف ما كان متوقعًا. ^{[ 25 ] [ 26 ]} عزا التحليل السبب إلى عزم دوران كبير غير متوقع ناتج عن إطلاق نفاثات نظام التحكم في رد الفعل (RCS) للانعطاف. خلال المراحل الأولى من الدخول، يتم التحكم في دوران المركبة المدارية نتيجة لتعديل الانزلاق الجانبي .
• تضررت الدروع الحرارية للمركبة المدارية عندما تسببت موجة ضغط زائدة من معزز الصاروخ الصلب في فشل دعامة مؤكسد نظام التحكم في رد الفعل الأمامي. ^{[ 25 ]}
• أجبرت موجة الضغط الزائد نفسها رفرف جسم المركبة المدارية - وهو امتداد في الجزء السفلي من المركبة يساعد على التحكم في ميلها أثناء دخولها الغلاف الجوي - على زاوية تتجاوز بكثير النقطة التي كان من المتوقع عندها حدوث تشقق أو تمزق في نظامها الهيدروليكي . كان من شأن هذا الضرر أن يجعل الهبوط المتحكم فيه مستحيلاً، وقد اعترف جون يونغ لاحقًا بأنه لو كان الطاقم على علم بذلك، لكانوا قد رفعوا المكوك إلى ارتفاع آمن وقاموا بالقذف، مما كان سيؤدي إلى فقدان كولومبيا في الرحلة الأولى. كان لدى يونغ تحفظات بشأن القذف كطريقة آمنة للإجهاض نظرًا لأن معززات الصواريخ الصلبة كانت تعمل طوال فترة القذف، لكنه برر المخاطرة لأنه، في رأيه، كان تعطل رفرف الجسم سيجعل الهبوط "صعبًا للغاية إن لم يكن مستحيلاً". ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• انصهرت لوحة الإغلاق المجاورة للمزلاج الأمامي لباب الخزان الخارجي لمركبة كولومبيا الفضائية وتشوهت نتيجة تعرضها لحرارة زائدة أثناء دخولها الغلاف الجوي. وعُزيت هذه الحرارة إلى تركيب غير صحيح لبلاطة مجاورة للوحة. ^{[ 25 ]}
• خلال كلمة ألقاها في اجتماع عام 2003، ذكر جون يونغ أن قطعة حشو بارزة في بلاطة سهّلت تسرب غاز ساخن إلى تجويف جهاز الهبوط الرئيسي الأيمن، مما تسبب في أضرار جسيمة، بما في ذلك انبعاج باب جهاز الهبوط. ^{[ 29 ]} وأضاف أنه لم يُبلغ هو ولا كريبن بهذا الحادث، وأنه لم يكن على علم بوقوعه إلا بعد قراءة تقرير مهمة STS-1 بعد انتهاء الرحلة، مشيرًا إلى أن تسرب الغاز ذُكر في التقرير، لكن لم يُذكر انبعاج باب جهاز الهبوط. (في الواقع، ذُكر انبعاج الباب في تقرير الخلل، الخلل STS-1-V-49). ^{[ 25 ]}

على الرغم من هذه المشاكل، أُنجزت مهمة STS-1 بنجاح، وقدّمت كولومبيا أداءً مثاليًا في معظم الجوانب. بعد إجراء بعض التعديلات على المكوك وعلى إجراءات الإطلاق والعودة إلى الغلاف الجوي، ^{[ 30 ]} قامت كولومبيا بتنفيذ الرحلات الأربع التالية للمكوك.

صمّم الفنان روبرت ماكول العمل الفني لشعار المهمة الرسمي . ^{[ 31 ]} وهو تمثيل رمزي لمكوك الفضاء. ولا تُظهر الصورة جذور الأجنحة السوداء الموجودة على المكوك الحقيقي.

تزامن موعد إطلاق مهمة STS-1 مع الذكرى العشرين لرحلة فوستوك 1 التي قادها يوري غاغارين، أول رحلة فضائية مأهولة. وفي عام 2001، أُقيمت "ليلة يوري" احتفالاً بهذين الحدثين. وتخليداً للذكرى الخامسة والعشرين لأول رحلة لمكوك الفضاء، أُعيد تسمية غرفة الإطلاق رقم 1 في مركز التحكم بالإطلاق بمركز كينيدي للفضاء - التي انطلقت منها مهمة STS-1 - إلى غرفة إطلاق يونغ-كريبن. ووصفت ناسا المهمة بأنها "أجرأ رحلة تجريبية في التاريخ". ^{[ 32 ]}

كانت رحلتا STS-1 و STS-2 الرحلتين الوحيدتين لمكوك الفضاء اللتين طُلي فيهما الخزان الخارجي باللون الأبيض. ولتقليل الوزن الإجمالي للمكوك، استُخدم خزان غير مطلي في جميع الرحلات بدءًا من STS-3 . وقد وفّر استخدام الخزان غير المطلي حوالي 272 كيلوغرامًا (600 رطل) ^{[ 33 ]} ، ومنح الخزان الخارجي اللون البرتقالي المميز الذي ارتبط لاحقًا بمكوك الفضاء.  

أغنية " Countdown " لفرقة Rush ، من ألبوم Signals الصادر عام 1982 ، كُتبت عن مهمة STS-1 والرحلة الافتتاحية لمكوك الفضاء كولومبيا . ^{[ 34 ]} وقد أُهديت الأغنية "مع الشكر لرواد الفضاء يونغ وكريبن وجميع العاملين في وكالة ناسا على إلهامهم وتعاونهم".

كانت لقطات الإطلاق تُعرض بشكل شائع على قناة MTV طوال فترة الثمانينيات والتسعينيات، وكانت أول ما يُعرض على القناة، إلى جانب لقطات نيل أرمسترونج على سطح القمر وإطلاق أبولو 11 .

صوّرت كاميرات IMAX عملية الإطلاق والهبوط ومركز التحكم بالمهمة أثناء الرحلة، وذلك لفيلم وثائقي بعنوان " Hail Columbia" (تحية كولومبيا )، والذي عُرض لأول مرة عام 1982، ثم أُتيح لاحقًا على أقراص DVD . عنوان الفيلم مُستوحى من النشيد الوطني الأمريكي غير الرسمي الذي كان يُعزف قبل ثلاثينيات القرن العشرين، " Hail, Columbia " (تحية كولومبيا).

تحتوي بداية أغنية "Hello Earth" في ألبوم كيت بوش " Hounds of Love" الصادر عام 1985 على مقطع قصير من الحوار بين مركبة كولومبيا ومركز التحكم بالمهمة، خلال الدقائق القليلة الأخيرة من هبوطها، ويبدأ بـ "كولومبيا الآن بسرعة تسعة أضعاف سرعة الصوت ...".

في عام 2006، في حلقة "الأضرار الجانبية"، وهي الحلقة الثانية عشرة من الموسم التاسع من المسلسل التلفزيوني الكندي الأمريكي الطويل الأمد للخيال العلمي العسكري Stargate SG-1 ، يظهر مشهد فلاشباك من الطفولة أن شخصية المقدم كاميرون ميتشل شهدت الإطلاق مع والده مباشرة على التلفزيون في سن العاشرة، وهو أحد الأحداث التي أدت به إلى أن يصبح طيارًا في القوات الجوية الأمريكية .

بدأت وكالة ناسا تقليد تشغيل الموسيقى لرواد الفضاء خلال مشروع جيميني ، واستخدمت الموسيقى لأول مرة لإيقاظ طاقم رحلة أبولو 15. ^{[ 35 ]} يتم اختيار مقطوعة موسيقية خاصة لكل يوم في الفضاء، غالبًا من قبل عائلات رواد الفضاء ، لتكون ذات معنى خاص لأحد أفراد الطاقم، أو للإشارة إلى الأنشطة المخطط لها في ذلك اليوم. ^{[ 36 ]}

وقع حادث في 19 مارس 1981، أسفر عن وفاة ثلاثة أشخاص. خلال اختبار العد التنازلي لرحلة STS-1، تم إدخال جو من النيتروجين النقي إلى حجرة المحرك الخلفية لمكوك الفضاء كولومبيا للحد من خطر الانفجار الناتج عن الغازات الأخرى التي قد تشكل خطراً على متن المكوك. ^{[ 38 ] [ 39 ]} عند انتهاء الاختبار، سُمح للعاملين في منصة الإطلاق بالعودة إلى العمل على المكوك، على الرغم من عدم تفريغ النيتروجين بعد بسبب تغيير إجرائي حديث. دخل ثلاثة فنيين - جون بيورنستاد، وفورست كول، ونيك مولون - الحجرة دون أجهزة تنفس، غير مدركين للخطر، لأن غاز النيتروجين عديم الرائحة واللون، وفقدوا وعيهم بسبب نقص الأكسجين . ^{[ 40 ]} بعد عدة دقائق، رآهم عامل آخر وحاول مساعدتهم، لكنه فقد وعيه هو الآخر. ^{[ 12 ]} أما الرابع فلم يُبلغ أحداً، لكن شخصين آخرين شاهداه. ^{[ 12 ]} من بين هذين الشخصين، قام أحدهما بإبلاغ حارس الأمن، بينما ذهب الآخر لمساعدة المجموعة فاقدة الوعي. ^{[ 12 ]} دخل حارس الأمن المقصورة ومعه جهاز تنفس، وأخرج الرجال الخمسة منها. ^{[ 40 ]}  

تسببت الإجراءات الأمنية في تأخير وصول سيارات الإسعاف إلى موقع الحادث لعدة دقائق. ^{[ 40 ]} توفي بيورنستاد في الموقع، وتوفي كول في الأول من أبريل دون أن يستعيد وعيه، بينما عانى مولون من تلف دماغي دائم وتوفي في 11 أبريل 1995 نتيجة مضاعفات إصاباته. ^{[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]} كانت هذه أولى حالات الوفاة على منصة الإطلاق في كيب كانافيرال منذ حريق أبولو 1 ، الذي أودى بحياة ثلاثة رواد فضاء أثناء الاستعدادات لرحلات الهبوط المأهولة على سطح القمر . ^{[ 39 ]}

لم يتسبب الحادث في تأخير إطلاق مهمة STS-1 بعد أقل من شهر، لكن الطيار روبرت كريبن قدّم تحيةً في المدار لبيورنستاد وكول. ^{[ 38 ]} خلص تحقيق استمر ثلاثة أشهر إلى أن مزيجًا من تغيير حديث في إجراءات السلامة وسوء تفاهم أثناء العمليات كان سبب الحادث. ^{[ 40 ]} صدر تقرير بعنوان " التقرير النهائي لمجلس التحقيق في حادثة LC-39A" متضمنًا النتائج. ^{[ 38 ]} نُقشت أسماء جون بيورنستاد وفورست كول ونيكولاس مولون على نصب تذكاري في ممشى مشاهير الفضاء الأمريكي في فلوريدا. ^{[ 38 ]}

• 
  وصول كولومبيا إلى المجمع 39A، في 29 ديسمبر 1980.
• 
  كولومبيا في مجمع الإطلاق 39A ، في 12 أبريل 1981.
• 
  القائد جون يونغ (على اليمين) والطيار روبرت كريبن (على اليسار) يرتديان بدلاتهما استعداداً للإطلاق، في 12 أبريل 1981.
• 
  ينطلق مكوك كولومبيا في بداية مهمة STS-1.
• 
  حجرة الشحن والجزء الخلفي من حاملة الطائرات كولومبيا، في 12 أبريل 1981 .
• 
  هبوط مركبة كولومبيا على قاع بحيرة روجرز الجافة في قاعدة إدواردز الجوية، في 14 أبريل 1981.
• 
  كولومبيا بعد هبوطها الناجح.
• 
  نظرة عامة على غرفة التحكم بعمليات المهمة في هيوستن خلال مرحلة هبوط مركبة كولومبيا الفضائية .
• 
  تصل مركبة كولومبيا ، بعد ربطها بطائرة حاملة المكوك الفضائي ، إلى مركز كينيدي للفضاء بعد مهمة STS-1 ليتم تجهيزها لمهمتها التالية.

• قائمة رحلات الفضاء المأهولة
• قائمة مهام مكوك الفضاء
• كارثة مكوك الفضاء كولومبيا

• يونغ، جون دبليو؛ كريبن، روبرت إل. (أكتوبر 1981). " قصة رواد فضاء كولومبيا : رحلتنا الأولى الاستثنائية". ناشيونال جيوغرافيك . المجلد 160 ، العدد 4. الصفحات 478-503 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0027-9358 . رمز OCLC 643483454 .     
• هاناواي، جون ف.؛ مورهد، روبرت و. (1989). أنظمة إلكترونيات الطيران لمكوك الفضاء المداري (تقرير). ناسا. SP-504.— وصف تقني شامل لأنظمة إلكترونيات الطيران التي استخدمت في مهمة STS-1 وجميع المهمات اللاحقة.

• أبرز لقطات فيديو مهمة STS-1، مؤرشفة بتاريخ 5 سبتمبر 2015، على موقع Wayback Machine.
• تغطية شبكة إن بي سي نيوز لإطلاق مهمة STS-1
• تحية لكولومبيا! على موقع IMDb