سكايلاب 4

كانت مهمة سكايلاب 4 (المعروفة أيضًا باسم SL-4 و SLM-3 ^{[ 2 ]} ) هي المهمة المأهولة الثالثة لسكايلاب ، وقد وضعت الطاقم الثالث والأخير على متن أول محطة فضائية أمريكية .

بدأت المهمة في 16 نوفمبر 1973، بإطلاق جيرالد ب. كار ، وإدوارد جيبسون ، وويليام ر. بوغ على متن وحدة القيادة والخدمة أبولو على متن صاروخ ساتورن 1B من مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا، ^{[ 3 ]} واستمرت 84 يومًا وساعة و16 دقيقة. وبلغ إجمالي ساعات استخدام رواد فضاء سكايلاب 4 ما مجموعه 6051 ساعة، حيث أجروا تجارب علمية في مجالات الأنشطة الطبية، والرصد الشمسي، وموارد الأرض، ورصد المذنب كوهوتك ، وغيرها من التجارب.

تمّت تسمية مهمات سكايلاب المأهولة رسميًا بسكايلاب 2 و 3 و4. وأدى سوء الفهم بشأن الترقيم إلى ظهور شعارات المهمات مكتوبة "سكايلاب 1" و"سكايلاب 2" و"سكايلاب 3" على التوالي. ^{[ 2 ] [ 4 ]}

كان مركز إطلاق ناسا يقع في منطقة تُعرف باسم كيب كينيدي منذ 28 نوفمبر 1963. [ ^{5 ] أُعيد} تسمية كيب كينيدي رسميًا إلى اسمها السابق، كيب كانافيرال، في 9 أكتوبر 1973. ^{[ 6 ] [ 7 ]} كانت منصات إطلاق ساتورن 5 في LC-39A وLC-39B لا تزال موجودة في مركز كينيدي للفضاء في جزيرة ميريت . ^{[ 6 ]} كانت مهمة سكايلاب 4 أول إطلاق مأهول منذ أن عادت المنطقة إلى اسمها الأصلي كيب كانافيرال؛ ^{[ 8 ]} انطلقت من منصة الإطلاق LC-39B في مركز كينيدي للفضاء في 16 نوفمبر 1973. ^{[ 9 ]}

بوجود ثلاثة رواد فضاء مبتدئين، كانت مهمة سكايلاب 4 أكبر مهمة فضائية أطلقتها ناسا بطاقم من رواد فضاء مبتدئين بالكامل . بعد برنامج ميركوري الذي ضم طاقماً من رواد فضاء مبتدئين بالكامل ، لم يكن هناك سوى أربع رحلات فضائية لناسا بطاقم من رواد فضاء مبتدئين بالكامل، وهي: جيميني 4 ، وجيميني 7 ، وجيميني 8 ، وسكايلاب 4.

• الكتلة : 20,847 كجم (45,960 رطل)  
• أقصى ارتفاع: 440 كم (273 ميل) (16 نوفمبر 1973)  
• إجمالي المسافة المقطوعة: 34.5 مليون ميل (55,500,000  كم)
• مركبة الإطلاق: Saturn IB SA-208
• المركبة الفضائية: أبولو سي إس إم -118
• الحقبة : 21 يناير 1974
• نقطة الحضيض : 422 كم (262 ميل)  
• نقطة الأوج : 437 كم (272 ميل)  
• الميل : 50.04 درجة
• المدة : 93.11 دقيقة

وصل طاقم رواد الفضاء، المؤلف بالكامل من رواد مبتدئين، إلى محطة سكايلاب ليجدوا ثلاثة أشخاص يرتدون بدلات طيران. وبعد فحص دقيق، تبين لهم أن هذه مجرد دمى تحمل شعارات مهمة سكايلاب 4 وبطاقات تعريفية، تركها هناك كل من آل بين وجاك لوسما وأوين غاريوت في نهاية مهمة سكايلاب 3. ^{[ 10 ]}

بدأت الأمور بداية سيئة بعد أن حاول الطاقم إخفاء دوار الفضاء الذي أصاب بوغ في وقت مبكر عن أطباء الطيران، وهو أمر اكتشفه مراقبو المهمة بعد تحميل التسجيلات الصوتية على متن المركبة. وقد وبخهم رئيس مكتب رواد الفضاء، آلان ب. شيبارد ، على هذا الإغفال، قائلاً إنهم "ارتكبوا خطأً جسيماً في التقدير". ^{[ 11 ]}

واجه الطاقم صعوبة في التأقلم مع مستوى عبء العمل نفسه الذي واجهه أسلافهم عند تشغيل الورشة. كما أثبتت مهمة الطاقم الأولية المتمثلة في تفريغ وتخزين آلاف العناصر اللازمة لمهمتهم الطويلة أنها مرهقة للغاية. ^{[ 12 ]} وقد فرض جدول تسلسل التشغيل فترات عمل طويلة مع مجموعة كبيرة ومتنوعة من المهام، وسرعان ما وجد الطاقم أنفسهم منهكين ومتأخرين عن الجدول الزمني.

بعد سبعة أيام من بدء المهمة، ظهرت مشكلة في نظام التحكم الجيروسكوبي لمركبة سكايلاب ، مما هدد بإنهاء المهمة مبكرًا. اعتمدت سكايلاب على ثلاثة جيروسكوبات كبيرة، مصممة بحيث يمكن لأي اثنين منها توفير تحكم كافٍ وتوجيه المركبة حسب الحاجة. أما الثالث فكان بمثابة نسخة احتياطية في حال تعطل أحد الجيروسكوبات الأخرى. ^{[ 13 ]} عُزي عطل الجيروسكوب إلى عدم كفاية التزييت . وفي وقت لاحق من المهمة، أظهر جيروسكوب ثانٍ مشاكل مماثلة، ^{[ 14 ] [ 15 ]} ولكن إجراءات خاصة للتحكم في درجة الحرارة وتقليل الحمل أبقت الجيروسكوب الثاني يعمل، ولم تحدث أي مشاكل أخرى.

في يوم عيد الشكر ، أنجز جيبسون وبوغ مهمة سير في الفضاء استغرقت ست ساعات ونصف . قضيا الجزء الأول من المهمة في نشر التجارب واستبدال الفيلم في المرصد الشمسي. أما الجزء المتبقي ، فاستخدماه لإصلاح هوائي معطل. خلال هذه التجربة، علّق جيبسون قائلاً: "يا إلهي، ما أروع هذا الهواء الطلق! في الداخل، أنت تنظر فقط من خلال نافذة. هنا، أنت في قلب الحدث." ^{[ 16 ]} أفاد الطاقم أن الطعام كان جيدًا، لكنه كان يفتقر إلى النكهة. كانت كمية ونوع الطعام المستهلك خاضعة لرقابة صارمة بسبب نظامهم الغذائي المقيد. على الرغم من أن الطاقم كان يفضل استخدام المزيد من التوابل لتحسين مذاق الطعام، وأن كمية الملح المسموح باستخدامها كانت محدودة لأغراض طبية، إلا أنه بحلول المهمة الثالثة، زاد مطبخ ناسا من توافر التوابل، وأصبح الملح والفلفل سائلين (أما الملح والفلفل الحبيبي الذي أحضره الطاقم الثاني، فكان أشبه بـ"تلوث للهواء"). ^{[ 17 ]}

في 13 ديسمبر، رصد الطاقم المذنب كوهوتك ، فوجهوا نحوه المرصد الشمسي والكاميرات المحمولة. وجمعوا أطيافًا له باستخدام كاميرا/مطياف الأشعة فوق البنفسجية البعيدة . ^{[ 18 ]} وواصلوا تصويره أثناء اقترابه من الشمس. وفي 30 ديسمبر، عندما ابتعد المذنب عن الشمس، رصده كار وجيبسون أثناء قيامهما بمهمة سير في الفضاء.

مع تقدم العمل على محطة سكايلاب، اشتكى رواد الفضاء من الضغط الشديد عليهم، بينما اشتكى مراقبو المحطة الأرضية من عدم إنجازهم ما يكفي من العمل. وخلصت ناسا إلى أن من أهم العوامل المساهمة في ذلك هو العدد الكبير من المهام الجديدة التي أُضيفت قبل الإطلاق بفترة وجيزة مع قلة التدريب أو انعدامه، بالإضافة إلى عمليات البحث عن معدات في غير مكانها على المحطة. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} عُقد مؤتمر لاسلكي للتعبير عن الإحباطات ^{[ 22 ]} ، مما أدى إلى تعديل جدول العمل، وبحلول نهاية مهمتهم، أنجز الطاقم عملاً أكثر مما كان مخططاً له في الأصل.

تضمنت مهمة سكايلاب 4 العديد من الملاحظات العلمية. أمضى الطاقم ساعات طويلة في دراسة الأرض. تناوب كار وبوغ على تشغيل أجهزة الاستشعار التي قامت بقياس وتصوير معالم مختارة على سطح الأرض. أجرى جيبسون وبقية الطاقم ملاحظات على الشمس، مسجلين حوالي 75000 صورة تلسكوبية جديدة للشمس. التُقطت الصور في نطاقات الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي من الطيف. ^{[ 19 ] [ 23 ]}

مع اقتراب نهاية مهمتهم، واصل جيبسون مراقبته لسطح الشمس. في 21 يناير 1974، تشكلت بقعة مضيئة في منطقة نشطة على سطح الشمس، ازدادت شدتها وتوسعت. ^{[ 19 ]} سارع جيبسون بتصوير المشهد لحظة انفجار البقعة المضيئة. كان هذا الفيلم أول تسجيل من الفضاء لولادة توهج شمسي .

قام الطاقم أيضًا بتصوير الأرض من مدارها. ورغم التعليمات التي تلقوها بعدم القيام بذلك، قام الطاقم (ربما عن غير قصد) بتصوير المنطقة 51 ، مما تسبب في خلاف بسيط بين عدة وكالات حكومية حول ما إذا كان ينبغي نشر الصور التي تُظهر هذه المنشأة السرية. في النهاية، نُشرت الصورة مع جميع الصور الأخرى في أرشيف صور سكاي لاب التابع لناسا، لكنها ظلت غير ملحوظة لسنوات. ^{[ 24 ]}

أكمل رواد فضاء سكايلاب 4 ما مجموعه 22 ساعة و13 دقيقة، حيث داروا حول الأرض 1214 مرة، وقاموا بأربع عمليات سير في الفضاء. قطعوا مسافة 34.5 مليون ميل (55,500,000  كيلومتر) في 84 يومًا وساعة و16 دقيقة في الفضاء. كانت سكايلاب 4 آخر مهمة لسكايلاب، حيث سقطت المحطة من مدارها عام 1979.

انضم رواد الفضاء الثلاثة إلى وكالة ناسا في منتصف الستينيات، خلال برنامج أبولو ، وكان من المتوقع أن يكون بوغ وكار ضمن طاقم مهمة أبولو 19 الملغاة . في نهاية المطاف، لم يسافر أي من أفراد طاقم سكايلاب 4 إلى الفضاء مرة أخرى، إذ لم يُختر أي منهم لمهمة أبولو-سويوز ، وتقاعدوا جميعًا من ناسا قبل إطلاق مكوك الفضاء الأول . استقال جيبسون، الذي تدرب كعالم رائد فضاء ، من ناسا في ديسمبر 1974 ليعمل في أبحاث فيزياء الشمس في سكايلاب، بصفته عالمًا بارزًا في شركة الفضاء الجوي في لوس أنجلوس، كاليفورنيا.

حدث انقطاع غير مخطط له في الاتصالات خلال مهمة سكايلاب 4: لم يتواصل طاقمها مع مركز التحكم خلال جزء من مدار واحد كان فيه خط رؤية مباشر بين سكايلاب ومحطات التتبع. ^{[ 25 ]} قبل منتصف المهمة، بدأ طاقم سكايلاب 4 يشعر بالإرهاق ويتأخر في إنجاز العمل. وللتعويض عن التأخير، قرروا أن يحضر عضو واحد فقط من الطاقم الإحاطة اليومية بدلاً من الأعضاء الثلاثة، مما يسمح للعضوين الآخرين بإكمال المهام الجارية. ^{[ 26 ]} في إحدى المرات، وفقًا لكل من كار وجيبسون، نسي الطاقم تشغيل أجهزة الراديو الخاصة بهم للإحاطة اليومية، مما أدى إلى انقطاع الاتصالات بين الطاقم ومركز التحكم الأرضي خلال فترة توفر الاتصالات في ذلك المدار. وبحلول الفترة المخطط لها التالية، أعاد الطاقم تأكيد الاتصال اللاسلكي مع مركز التحكم الأرضي. ^{[ 26 ] [ 27 ]} ذكر كل من كار وجيبسون أن هذا الحدث ساهم جزئيًا في نقاشٍ جرى في 30 ديسمبر 1973، حيث أعاد الطاقم ومسؤول الاتصال في كبسولة التحكم الأرضية ، ريتشارد إتش. ترولي، النظر في جدول رواد الفضاء في ضوء إرهاقهم. وصف كار هذا الاجتماع بأنه "أول جلسة توعية في الفضاء". ^{[ 26 ] [ 27 ]} وافقت ناسا على منح الطاقم جدولًا زمنيًا أكثر مرونة، وزادت إنتاجية المهمة المتبقية بشكل ملحوظ، متجاوزةً إنتاجية مهمة سكايلاب 3 السابقة . ^{[ 28 ]}

عواقب

أمضت ناسا وقتًا في دراسة أسباب ونتائج انقطاع الاتصالات غير المقصود لتجنب تكراره في المهمات المستقبلية. ^{[ 30 ]} في ذلك الوقت، كان طاقم سكايلاب 3 هو الوحيد الذي قضى ستة أسابيع في الفضاء. ولم يكن معروفًا ما حدث نفسيًا. عملت ناسا بحرص مع طلبات الطاقم، وخففت عبء عملهم خلال الأسابيع الستة التالية. أدخل هذا الحادث ناسا في مرحلة جديدة من القلق بشأن اختيار رواد الفضاء، وهو سؤال لا يزال مطروحًا بينما تفكر البشرية في مهمات بشرية إلى المريخ أو العودة إلى القمر. ^{[ 31 ]} من بين العوامل المعقدة كان التفاعل بين الإدارة والمرؤوسين. في سكايلاب 4، تمثلت إحدى المشكلات في أن الطاقم تعرض لضغوط أكبر مع تأخرهم في إنجاز مهامهم، مما أدى إلى زيادة مستوى التوتر لديهم. ^{[ 32 ]} على الرغم من أن أيًا من رواد الفضاء لم يعد إلى الفضاء، إلا أن ناسا لم تقم سوى برحلة فضائية واحدة أخرى في ذلك العقد، وكانت سكايلاب أول وآخر محطة فضائية أمريكية. ^{[ 33 ]} كانت ناسا تخطط لمحطات فضائية أكبر، لكن ميزانيتها تقلصت بشكل كبير بعد هبوط رواد الفضاء على سطح القمر، وكانت ورشة عمل سكايلاب المدارية هي التنفيذ الرئيسي الوحيد لمشاريع تطبيقات أبولو . ^{[ 33 ]}

اشتهرت مهمة سكايلاب الأخيرة بالحادثة، واشتهرت أيضًا بكمية العمل الهائلة التي أُنجزت خلال المهمة الطويلة. ^{[ 34 ]} دارت سكايلاب في مدارها لمدة ست سنوات أخرى قبل أن يتلاشى مدارها في عام 1979 بسبب نشاط شمسي أعلى من المتوقع. ^{[ 30 ]} كانت رحلات الفضاء الأمريكية المأهولة التالية هي مشروع أبولو-سويوز التجريبي في يوليو 1975، ثم أول رحلة مدارية لمكوك الفضاء STS-1 في أبريل 1981.

شكّل هذا الحادث، الذي مازح رواد الفضاء المعنيون بشأنه، ^{[ 35 ]} دراسة حالة في مجالات متنوعة، منها طب الفضاء ، وإدارة الفرق ، وعلم النفس . ووفقًا لمجلة سلامة الفضاء ، فقد أثّر الحادث على تخطيط مهمات الفضاء المستقبلية، لا سيما المهمات طويلة الأمد. ^{[ 34 ]}

اعتُبرت الأحداث الموصوفة مثالًا بارزًا على متلازمة "نحن ضدّهم" في طب الفضاء. ^{[ 36 ]} وقد شكّلت سيكولوجية الطاقم محورًا للدراسة في مهمات محاكاة المريخ، مثل مهمة مارس-500 ، مع التركيز بشكل خاص على سلوك الطاقم الذي قد يؤدي إلى فشل المهمة أو مشاكل أخرى. ^{[ 36 ]} ومن آثار هذا الحادث اشتراط أن يكون أحد أفراد طاقم محطة الفضاء الدولية على الأقل من رواد الفضاء المخضرمين (أي ليس في رحلة أولى). ^{[ 37 ]}

شكّلت إقامة مهمة سكايلاب 4 لمدة 84 يومًا رقمًا قياسيًا في رحلات الفضاء البشرية، لم يتجاوزه أي رائد فضاء تابع لوكالة ناسا لأكثر من عقدين. ^{[ 38 ]} وفي عام 1978، حطمت مهمة ساليوت 6 EO-1 السوفيتية، التي استمرت 96 يومًا، رقم سكايلاب 4 القياسي. ^{[ 39 ] [ 40 ]}

• 
  يقود القائد جيرالد كار نموذجاً أولياً لوحدة مناورة مأهولة .
• 
  يقوم كار "بموازنة" بيل بوغ كدليل على انعدام الجاذبية .
• 
  يطفو إد جيبسون خارج محول الإرساء المتعدد الذي يربط المحطة بوحدة القيادة الخاصة بالطاقم.
• 
  ينظر كار وجيبسون عبر طول المحطة من غرفة معادلة الضغط الخاصة بالنفايات.
• 
  يطفو كار بأطرافه الممدودة لإظهار آثار انعدام الجاذبية.
• 
  ساعة بوغ سيكو ، وهي ساعة "سيكو أوتوماتيكية كرونوغراف" عيار 6139، أول ساعة كرونوغراف أوتوماتيكية في الفضاء، استخدمها بيل بوغ ^{[ 45 ] [ 46 ]}
• 
  جيبسون يتحكم في حامل تلسكوب أبولو
• 
  الدكتور لوبوس كوهوتيك، مكتشف المذنب كوهوتيك، يتحدث إلى طاقم سكايلاب 4 عبر الهاتف اللاسلكي في غرفة التحكم بعمليات المهمة في مركز التحكم بالمهمة خلال زيارة إلى مركز جونسون للفضاء.
• 
  جيبسون أثناء نشاط خارج المركبة

نُقلت وحدة القيادة الخاصة بسكايلاب 4 إلى المتحف الوطني للطيران والفضاء عام 1975. ^{[ 47 ]} هذه الوحدة هي وحدة القيادة والخدمة CSM-118، وقد أمضت 84 يومًا في مدار الأرض كجزء من مهمة سكايلاب. ^{[ 48 ]}

انقلبت الوحدة رأسًا على عقب بعد هبوطها في الماء، وهو ما حدث في حوالي نصف عمليات هبوط مركبة أبولو CSM في الماء؛ في هذه الحالة، تم نفخ كرات فوق مركبة CSM لتصحيح وضع الوحدة. ^{[ 49 ]}

تمت دراسة نوافذ وحدات المركبة الفضائية سكايلاب 3 و 4 بحثًا عن آثار اصطدامات النيازك الدقيقة . ^{[ 50 ]}

طُلي نصف جانب الوحدة باللون الأبيض للمساعدة في إدارة الحرارة داخل المركبة الفضائية . ^{[ 51 ]} في حين أن وحدة القيادة والخدمة (CSM) من طراز أبولو بلوك 2 كانت مطلية بمادة الكابتون مع الألومنيوم وأول أكسيد السيليكون ، فقد طُليت وحدات سكايلاب اللاحقة باللون الأبيض من جهة الشمس. ^{[ 51 ]}

احتفظت وحدة القيادة سكايلاب 4 بالرقم القياسي لأطول رحلة فضائية منفردة لمركبة فضائية أمريكية لما يقرب من 50 عامًا حتى حطمتها مركبة كرو دراغون ريزيليانس التي قامت برحلة سبيس إكس كرو-1 في 7 فبراير 2021. ولإحياء ذكرى هذا الحدث، تحدث طاقم كرو-1 المكون من أربعة أفراد مباشرة مع إدوارد جيبسون من محطة الفضاء الدولية . ^{[ 52 ]}

اعتبارًا من سبتمبر 2020، تُعرض الكبسولة في مركز أوكلاهوما التاريخي . ^{[ 48 ] [ 53 ]}

يضم الشعار المثلثي الرقم 3 كبيرًا وقوس قزح يحيط بثلاثة مجالات دراسية تناولها رواد الفضاء. وقد أصدر رواد الفضاء، وقت الرحلة، الوصف التالي:

تشير الرموز الموجودة على الشعار إلى المجالات البحثية الرئيسية الثلاثة في المهمة. تمثل الشجرة البيئة الطبيعية للإنسان، وتشير إلى هدف تطوير دراسة موارد الأرض. أما ذرة الهيدروجين، باعتبارها اللبنة الأساسية للكون، فتمثل استكشاف الإنسان للعالم المادي، وتطبيقه للمعرفة، وتطويره للتكنولوجيا. وبما أن الشمس تتكون أساسًا من الهيدروجين، فإن رمز الهيدروجين يشير أيضًا إلى أهداف مهمة الفيزياء الشمسية. يمثل شكل الإنسان البشرية وقدرتها على توجيه التكنولوجيا بحكمة تتناغم مع احترامها لبيئتها الطبيعية. كما يرتبط هذا الشكل بدراسات سكاي لاب الطبية للإنسان نفسه. أما قوس قزح، المستوحى من قصة الطوفان في الكتاب المقدس، فيرمز إلى الوعد المقدم للإنسان. فهو يحتضن الإنسان ويمتد إلى الشجرة وذرة الهيدروجين، مؤكدًا على دور الإنسان المحوري في التوفيق بين التكنولوجيا والطبيعة من خلال تطبيق إنساني لمعرفتنا العلمية.

تضمنت بعض إصدارات الرقعة مذنبًا في المنحنى العلوي بسبب الدراسات التي أجريت على المذنب كوهوتك.

• نشاط خارج المركبة
• قائمة عمليات السير في الفضاء
• الهبوط في الماء (هبوط المركبة الفضائية)
• الجدول الزمني لأطول الرحلات الفضائية
• الآثار النفسية والاجتماعية لرحلات الفضاء
• تكوين الفريق وتماسكه في مهمات رحلات الفضاء
• آثار الحرمان من النوم في الفضاء

• جيل كليمنت، أساسيات طب الفضاء، ميكروكوزم برس، 2003. ص  212.
• لاتيمر، ديك (1985). كل ما فعلناه هو الطيران إلى القمر . دار نشر ويسبرينغ إيغل. رقم ISBN 0-9611228-0-3.

• سكايلاب: دليل أنظمة وحدة خدمة القيادة، CSM 116 – 119 (ملف PDF) أبريل 1972
• دليل رحلة سكايلاب ساتورن 1B (ملف PDF) سبتمبر 1972
• التسلسل الزمني لمحطة سكايلاب التابعة لناسا
• ملخص سكاي لاب بمركز مارشال لرحلات الفضاء
• خصائص سكايلاب 4، SP-4012، كتاب البيانات التاريخية لوكالة ناسا
• رواد الفضاء والمنطقة 51: حادثة سكايلاب
• سكايلاب، "الفترة المأهولة الثالثة" ، تاريخ ناسا ( History.nasa.gov )
• مقابلة "أصوات أوكلاهوما" مع ويليام بوغ. مقابلة شخصية أُجريت مع ويليام بوغ في 8 أغسطس 2012. تم أرشفة التسجيل الصوتي الأصلي والنص المكتوب ضمن مشروع التاريخ الشفوي "أصوات أوكلاهوما".