مكوك الفضاء تشالنجر

كان مكوك الفضاء تشالنجر ( OV-099 ) مركبة مدارية تابعة لبرنامج مكوك الفضاء ، صنعتها شركة روكويل الدولية وشغّلتها وكالة ناسا . سُمّي المكوك تيمّنًا بسفينة القيادة لبعثة علمية جابت العالم في القرن التاسع عشر ، وكان تشالنجر ثاني مكوك فضائي يدور في الفضاء بعد كولومبيا ، وانطلق في رحلته الأولى في أبريل 1983. وقد دُمّر في يناير 1986 بعد وقت قصير من إطلاقه في كارثة أودت بحياة جميع أفراد طاقمه السبعة.

صُممت المركبة في البداية كنموذج تجريبي غير مخصص للرحلات الفضائية، واستُخدمت لاختبار التصميم الهيكلي لمكوك الفضاء المداري على الأرض. إلا أنه بعد أن وجدت ناسا أن خطتها الأصلية لتحديث مركبة إنتربرايز للرحلات الفضائية ستكون أكثر تكلفة من تحديث تشالنجر ، تم إدخال المركبة المدارية في الخدمة التشغيلية ضمن برنامج مكوك الفضاء . وقد أدت الدروس المستفادة من الرحلات المدارية الأولى لمركبة كولومبيا إلى تصميم تشالنجر بحيث يحتوي على عدد أقل من بلاطات نظام الحماية الحرارية وهيكل وأجنحة أخف وزنًا. ونتيجة لذلك، أصبح وزنها أخف بمقدار 1000 كيلوغرام من كولومبيا ، مع أنها لا تزال أثقل بمقدار 2600 كيلوغرام من ديسكفري .

خلال سنوات تشغيلها الثلاث، شاركت تشالنجر في عشر رحلات ضمن برنامج مكوك الفضاء، حيث أمضت أكثر من 62 يومًا في الفضاء وأكملت ما يقارب 1000 دورة حول الأرض. بعد رحلتها الأولى، تفوقت تشالنجر على كولومبيا لتصبح رائدة أسطول مكوك الفضاء، إذ كانت المركبة المدارية الأكثر استخدامًا خلال سنوات تشغيلها الثلاث، بينما نادرًا ما استُخدمت كولومبيا نفسها خلال الفترة نفسها. استُخدمت تشالنجر في العديد من عمليات إطلاق الأقمار الصناعية المدنية، مثل أول قمر صناعي لتتبع البيانات ونقلها ، وأقمار الاتصالات بالابا بي ، ومرفق التعريض طويل الأمد ، وقمر ميزانية إشعاع الأرض . كما استُخدمت كمنصة اختبار لوحدة المناورة المأهولة (MMU)، ومثّلت منصة لإصلاح تلسكوب سولار ماكس المعطل . إضافةً إلى ذلك، نُفذت ثلاث رحلات متتالية إلى مختبر الفضاء (Spacelab) باستخدام المركبة المدارية في عام 1985، إحداها كانت أول رحلة فضائية مأهولة ألمانية . ومن بين الركاب الذين حملتهم مركبة تشالنجر إلى المدار أول رائدة فضاء أمريكية ، وأول امرأة أمريكية تقوم بمشي في الفضاء ، وأول رائدة فضاء أمريكية من أصل أفريقي ، وأول رائدة فضاء كندية .

في رحلتها العاشرة في يناير 1986، انفجرت مركبة تشالنجر بعد 73 ثانية من الإطلاق، مما أسفر عن مقتل طاقمها المكون من سبعة أفراد في مهمة STS -51-L ، بمن فيهم كريستا مكوليف ، التي كانت ستصبح أول معلمة في الفضاء . وخلصت لجنة روجرز إلى أن حلقة مانعة للتسرب في أحد معززات الصواريخ الصلبة لتشالنجر لم تتمكن من احتواء الغاز المحترق المضغوط الذي تسرب من المعزز، مما تسبب في انهيار هيكلي للخزان الخارجي لتشالنجر وتفكك المركبة المدارية لاحقًا بفعل قوى الديناميكا الهوائية . كما خضعت ثقافة ناسا التنظيمية للتدقيق من قبل لجنة روجرز، وأثيرت الشكوك حول هدف برنامج مكوك الفضاء المتمثل في استبدال أنظمة الإطلاق الأمريكية المستهلكة . وأدت خسارة تشالنجر وطاقمها إلى إعادة نظر شاملة في البرنامج، بما في ذلك استبداله بمركبة إنديفور ، وتم إلغاء العديد من الجوانب - مثل عمليات الإطلاق من قاعدة فاندنبرغ ، ووحدة إدارة الحركة، ومكوك سنتور - لتحسين سلامة الطاقم. كانت تشالنجر وأتلانتس المركبتين المداريتين الوحيدتين اللتين تم تعديلهما لإطلاق مكوك الفضاء سنتور. معظم بقايا المركبة المدارية التي تم انتشالها مدفونة في صومعة صواريخ تقع في كيب كانافيرال LC-31 ؛ بينما تُعرض قطعة واحدة في مجمع زوار مركز كينيدي للفضاء .

تاريخ

سُميت تشالنجر تيمناً بسفينة إتش إم إس تشالنجر ، وهي سفينة حربية بريطانية كانت سفينة القيادة لبعثة تشالنجر ، وهي بعثة بحثية بحرية عالمية رائدة أُجريت في الفترة من 1872 إلى 1876. ^{[ 2 ]} كما سُميت وحدة أبولو 17 القمرية ، التي هبطت على سطح القمر في عام 1972، باسم تشالنجر أيضاً . ^{[ 2 ]}

بناء

نظراً لانخفاض حجم إنتاج المركبات المدارية، قرر برنامج مكوك الفضاء بناء مركبة كنموذج اختبار هيكلي ، STA-099، قابلة للتحويل لاحقاً إلى مركبة طيران. رُسّي عقد STA-099 على شركة نورث أمريكان روكويل في 26 يوليو 1972، واكتمل بناؤها في فبراير 1978. ^{[ 3 ]} بعد تدشين STA-099، أُرسلت إلى موقع اختبار تابع لشركة لوكهيد في بالمدايل، حيث خضعت لأكثر من 11 شهراً لاختبارات اهتزازية مصممة لمحاكاة رحلات المكوك كاملةً، من الإطلاق إلى الهبوط. ^{[ 4 ]} ولمنع حدوث أي تلف أثناء الاختبارات الهيكلية، أُجريت اختبارات تأهيلية بمعامل أمان يبلغ 1.2 ضعف أحمال التصميم القصوى. استُخدمت هذه الاختبارات للتحقق من صحة النماذج الحاسوبية، وأظهر التحليل توافقها مع معامل الأمان المطلوب البالغ 1.4. ^{[ 5 ]} كان STA-099 في الأساس هيكلاً كاملاً لمركبة فضائية مدارية، مع تركيب نموذج أولي لوحدة الطاقم ووضع عازل حراري على الجزء الأمامي من جسمه. ^{[ 6 ]}

خططت ناسا لإعادة تجهيز المركبة المدارية النموذجية إنتربرايز (OV-101)، المستخدمة في اختبارات الطيران، لتصبح المركبة المدارية التشغيلية الثانية؛ إلا أن إنتربرايز كانت تفتقر إلى معظم الأنظمة اللازمة للطيران، بما في ذلك نظام دفع فعال، وعزل حراري، ونظام دعم الحياة، ومعظم أجهزة قمرة القيادة. واعتُبر تعديلها للرحلات الفضائية أمرًا بالغ الصعوبة، ومكلفًا، ويستغرق وقتًا طويلاً. وبما أن المركبة STA-099 لم تكن قد قطعت شوطًا كبيرًا في بناء هيكلها، فسيكون من الأسهل ترقيتها لتصبح مركبة طيران. ولأن اختبارات التأهيل التي خضعت لها STA-099 حالت دون حدوث أي ضرر، وجدت ناسا أن إعادة بناء STA-099 لتصبح مركبة مدارية صالحة للطيران ستكون أقل تكلفة من إعادة تجهيز إنتربرايز . بدأ العمل على تحويل STA-099 إلى مركبة تشغيلية في يناير 1979، بدءًا بوحدة الطاقم (الجزء المضغوط من المركبة)، حيث كانت بقية أجزاء المركبة لا تزال قيد الاستخدام للاختبار من قبل شركة لوكهيد. عادت المركبة الفضائية STA-099 إلى مصنع روكويل في نوفمبر 1979، واستُبدلت وحدة الطاقم الأصلية غير المكتملة بالنموذج المُصنَّع حديثًا. كما كان لا بد من إعادة أجزاء رئيسية من STA-099، بما في ذلك أبواب حجرة الحمولة، وجناح الهيكل، والأجنحة، والمثبت الرأسي، إلى مقاوليها الفرعيين لإعادة تصنيعها. وبحلول أوائل عام 1981، عادت معظم هذه المكونات إلى بالمدايل لإعادة تركيبها. واستمر العمل على عملية التحويل حتى يوليو 1982، عندما تم تدشين المركبة المدارية الجديدة باسم تشالنجر . ^{[ 4 ]}

كانت مركبة تشالنجر ، كما هو الحال مع المركبات المدارية التي بُنيت بعدها، تحتوي على عدد أقل من البلاطات في نظام الحماية الحرارية مقارنةً بمركبة كولومبيا ، على الرغم من أنها استخدمت بلاطات العزل الحراري منخفضة الإشعاع (LRSI) البيضاء بكثافة أكبر على المقصورة والهيكل الرئيسي مقارنةً بالمركبات المدارية اللاحقة. استُبدلت معظم البلاطات الموجودة على أبواب حجرة الحمولة، والأسطح العلوية للأجنحة، والأسطح الخلفية للهيكل بعازل من لباد نومكس الأبيض من شركة دوبونت . سمحت هذه التعديلات، بالإضافة إلى هيكل أخف وزنًا بشكل عام، لمركبة تشالنجر بحمل حمولة إضافية تبلغ 1100 كيلوغرام (2500 رطل) مقارنةً بمركبة كولومبيا. كان هيكل وأجنحة تشالنجر أقوى وأخف وزنًا من نظيرتها في كولومبيا . ^[⁴^] كانت أنماط بلاطات الفتحة والمثبت الرأسي مختلفة عن تلك الموجودة في المركبات المدارية الأخرى. كانت تشالنجر أول مركبة مدارية مزودة بنظام عرض رأسي (HUD) للاستخدام في مرحلة الهبوط من المهمة، والأولى التي تتميز بمحركات رئيسية من المرحلة الأولى مصممة لتحمل 104% من أقصى قوة دفع.

مراحل البناء الرئيسية (بحسب STA-099)

تاريخ	المرحلة ^{[ 7 ]}
26 يوليو 1972	منح العقد لشركة نورث أمريكان روكويل
21 نوفمبر 1975	بدء التجميع الهيكلي لوحدة الطاقم
14 يونيو 1976	بدء التجميع الهيكلي للجزء الخلفي من جسم الطائرة.
16 مارس 1977	وصلت طائرات وينجز إلى بالمدايل قادمة من شركة غرومان
30 سبتمبر 1977	بدء التجميع النهائي
10 فبراير 1978	تم الانتهاء من التجميع النهائي
14 فبراير 1978	انطلاق المشروع من بالمدايل

مراحل البناء (بصفتها OV-099)

تاريخ	المرحلة ^{[ 7 ]}
5 يناير 1979	منح عقد لشركة روكويل الدولية ، قسم أنظمة النقل الفضائي
28 يناير 1979	بدء التجميع الهيكلي لوحدة الطاقم
3 نوفمبر 1980	بدء التجميع النهائي
23 أكتوبر 1981	تم الانتهاء من التجميع النهائي
30 يونيو 1982	انطلاق المشروع من بالمدايل
1 يوليو 1982	النقل البري من بالمدايل إلى إدواردز
5 يوليو 1982	التسليم إلى مركز كينت للفضاء
18 ديسمبر 1982	إطلاق النار استعدادًا للطيران (FRF)
25 يناير 1983	FRF الثاني (الذي تم إجراؤه بسبب حدوث تسرب للهيدروجين أثناء FRF الأول) ^{[ 8 ]}
4 أبريل 1983	الرحلة الأولى ( STS-6 )

الرحلات والتعديلات

فيلم وثائقي لوكالة ناسا عام 1983 عن الرحلة التجريبية الأولى لمكوك الفضاء تشالنجر ونشر القمر الصناعي TRDS-1 .

بعد رحلتها الأولى في أبريل 1983، سرعان ما أصبحت تشالنجر المركبة الأساسية لأسطول مكوك الفضاء التابع لناسا ، حيث نفذت ستًا من أصل تسع مهمات لمكوك الفضاء في عامي 1983 و1984. وحتى بعد انضمام المركبتين المداريتين ديسكفري وأتلانتس إلى الأسطول، نفذت تشالنجر ثلاث مهمات سنويًا من عام 1983 إلى عام 1985. وقد خضعت تشالنجر ، إلى جانب أتلانتس ، لتعديلات في مركز كينيدي للفضاء لتتمكن من حمل المرحلة العليا سنتور-جي في حجرة الحمولة. ولو نجحت رحلة STS-51-L ، لكانت مهمة تشالنجر التالية هي إطلاق مسبار يوليسيس مع سنتور لدراسة المناطق القطبية للشمس .

حملت مركبة تشالنجر أول امرأة أمريكية ، وأول أمريكي من أصل أفريقي ، وأول هولندي ، وأول كندي إلى الفضاء؛ وحملت ثلاث مهمات لمختبر الفضاء ؛ وقامت بأول عملية إطلاق وهبوط ليلي لمكوك فضائي.

المهمة النهائية والتدمير

كانت مهمة STS-51-L الرحلة العاشرة والأخيرة للمركبة المدارية، وكان من المقرر إطلاقها في 26 يناير 1986 (بعد عدة تأخيرات فنية وإدارية). حظيت المهمة باهتمام إعلامي واسع، إذ كانت إحدى أفراد الطاقم معلمة مدنية، كريستا مكوليف ، التي كُلفت بتقديم دروس مباشرة من المركبة المدارية (كجزء من مشروع ناسا "معلم في الفضاء "). أما باقي أفراد الطاقم فكانوا سيقومون بنشر القمر الصناعي TDRS-B وإجراء عمليات رصد للمذنبات.

انطلق مكوك تشالنجر في تمام الساعة 11:38 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة في 28 يناير 1986. وبعد دقيقة واحدة فقط من الإطلاق، انفتح مفصل معزز معيب، مما أدى إلى اشتعال لهب أذاب الدعامات المثبتة، ونتج عن ذلك انهيار هيكلي كارثي وانفجار الخزان الخارجي . ودمرت موجات الضغط والقوى الديناميكية الهوائية الناتجة المكوك، مما أسفر عن فقدان جميع أفراد الطاقم.

كان تشالنجر أول مكوك فضائي يُدمر في كارثة أثناء مهمته. ^{[ 9 ]} يُدفن حطام المكوك حاليًا في صوامع صواريخ مُعطلة في مجمع الإطلاق 31 ، بقاعدة كيب كانافيرال الجوية . كما يُمكن العثور على جزء من هيكل المكوك تشالنجر في نصب "ذكرى خالدة" التذكاري في مجمع زوار مركز كينيدي للفضاء في فلوريدا. أحيانًا ما تجرف الأمواج حطام المكوك إلى سواحل فلوريدا. ^{[ 10 ]} يتم جمع هذا الحطام ونقله إلى الصوامع للتخزين. بسبب فقدانه المبكر، كان تشالنجر المكوك الفضائي الوحيد الذي لم يحمل شعار ناسا "كرة اللحم" ، ولم يُجهز بقمرة القيادة الزجاجية MEDS. لم يُزود ذيله بمظلة كبح، والتي زُودت بها المكوكات المتبقية عام 1992. تشالنجر وشقيقته كولومبيا هما المكوكان الوحيدان اللذان لم يزورا محطة مير الفضائية أو محطة الفضاء الدولية. في سبتمبر 2020، أصدرت نتفليكس مسلسل "تشالنجر: الرحلة الأخيرة" ، وهو مسلسل قصير من أربعة أجزاء من تأليف ستيفن ليكارت وجلين زيبر، يوثق المأساة بشكل مباشر.

الدعاوى القضائية

في مارس/آذار 1988، وافقت الحكومة الفيدرالية وشركة مورتون ثيوكول على دفع 7.7 مليون دولار نقدًا ومعاشات سنوية لعائلات أربعة من رواد فضاء تشالنجر السبعة ، وذلك في إطار تسوية تهدف إلى تجنب الدعاوى القضائية في أسوأ كارثة فضائية شهدتها البلاد، وفقًا لوثائق حكومية. دفعت شركة مورتون ثيوكول، الشركة المصنعة لصاروخ الدفع الصلب المعيب الذي تسبب في الحادث، 60% من المبلغ، أي 4,641,000 دولار. أما المبلغ المتبقي، 3,094,000 دولار، فقد دفعته الحكومة. ^{[ 11 ]}

في سبتمبر 1988، رفض قاضٍ فيدرالي دعويين قضائيتين يطالب فيهما روجر بويجولي ، وهو مهندس سابق في شركة مورتون ثيوكول لصناعة صواريخ مكوك الفضاء، بتعويض قدره 3 مليارات دولار، بعد أن حذر من إطلاق مكوك تشالنجر المشؤوم عام 1986. ^{[ 12 ]}

قائمة المهام

تتدحرج مركبة تشالنجر على عجلاتها عبر الطريق وبالقرب من السيارات المتوقفة وبعض الأشخاص الواقفين حولها.

تم نقل مكوك تشالنجر من منشأة معالجة المركبات المدارية (OPF) إلى مبنى تجميع المركبات (VAB) في عام 1983

استُخدمت مركبة تشالنجر كنموذج اختبار هيكلي STA-099 قبل إعادة تجهيزها لتصبح مركبة مدارية

8	تاريخ	تعيين	منصة الإطلاق	موقع الهبوط	ملحوظات	مدة المهمة
1	4 أبريل 1983	STS-6	LC-39A	إدواردز ، المدرج 22	تم نشر جهاز TDRS-A . أول عملية سير في الفضاء خلال مهمة مكوك فضائي.	5 أيام، 00 ساعة، 23 دقيقة، 42 ثانية
2	18 يونيو 1983	STS-7	LC-39A	إدواردز ، المدرج 15	أصبحت سالي رايد أول امرأة أمريكية في الفضاء. وقد أطلقت قمرين صناعيين للاتصالات، بما في ذلك قمر أنيك سي 2 .	6 أيام، ساعتان، 23 دقيقة، 59 ثانية
3	30 أغسطس 1983	STS-8	LC-39A	إدواردز ، المدرج 22	أصبح غيون بلوفورد أول أمريكي من أصل أفريقي يصعد إلى الفضاء. أطلق مكوك الفضاء لأول مرة ليلاً وهبط به ليلاً. نشر القمر الصناعي INSAT-1B . حمل 261,900 ظرفًا مختومًا بمناسبة الذكرى السنوية الخامسة والعشرين لوكالة ناسا ، بيع معظمها للجمهور. ^{[ 13 ]}	6 أيام، 01 ساعة، 08 دقائق، 43 ثانية
4	3 فبراير 1984	STS-41-B	LC-39A	كينيدي ، المدرج 15	أول عملية سير في الفضاء بدون حبل باستخدام وحدة المناورة المأهولة . تم نشر قمري الاتصالات WESTAR و Palapa B-2 دون جدوى (تم استعادة كليهما خلال مهمة STS-51-A ).	7 أيام، 23 ساعة، 15 دقيقة، 55 ثانية
5	6 أبريل 1984	STS-41-C	LC-39A	إدواردز ، المدرج 17	مهمة خدمة "الحد الأقصى للطاقة الشمسية" .	6 أيام، 23 ساعة، 40 دقيقة، 07 ثوانٍ
6	5 أكتوبر 1984	STS-41-G	LC-39A	كينيدي ، المدرج 33	أول مهمة فضائية تحمل امرأتين. مارك غارنو يصبح أول كندي في الفضاء. كاثرين دي سوليفان تصبح أول امرأة أمريكية تقوم بمهمة سير في الفضاء . إطلاق قمر صناعي لميزانية إشعاع الأرض .	8 أيام، 05 ساعات، 23 دقيقة، 33 ثانية
7	29 أبريل 1985	STS-51-B	LC-39A	إدواردز ، المدرج 17	تم نقل مختبر الفضاء -3.	7 أيام، 00 ساعة، 08 دقائق، 46 ثانية
8	29 يوليو 1985	STS-51-F	LC-39A	إدواردز ، المدرج 23	حملت المركبة الفضائية Spacelab -2. المهمة الوحيدة من نوع STS التي تم إلغاؤها بعد الإطلاق.	7 أيام، 22 ساعة، 45 دقيقة، 26 ثانية
9	30 أكتوبر 1985	STS-61-A	LC-39A	إدواردز ، المدرج 17	حمل مختبر الفضاء الألماني D-1. أصبح ووبو أوكيلز أول هولندي في الفضاء.	7 أيام، 00 ساعة، 44 دقيقة، 51 ثانية
10	28 يناير 1986	STS-51-L	LC-39B	لم تهبط الطائرة (كان من المخطط أن تهبط في مطار كينيدي ، المدرج 33 ).	أول مهمة فضائية تُرسل مواطنة عادية ( كريستا مكوليف ). تحطمت المركبة بعد الإطلاق، مما أسفر عن مقتل رواد الفضاء السبعة الذين كانوا على متنها. وكان من المفترض أن تُطلق المركبة القمر الصناعي TDRS-B .	0 يوم، 00 ساعة، 01 دقيقة، 13 ثانية