رحلات الفضاء

رحلات الفضاء هي تطبيق لعلم الملاحة الفضائية لنقل الأجسام، وعادةً ما تكون مركبات فضائية ، إلى الفضاء الخارجي أو عبره ، سواءً كانت مأهولة أو غير مأهولة . معظم رحلات الفضاء غير مأهولة وتُجرى بشكل رئيسي باستخدام مركبات فضائية مثل الأقمار الصناعية في مدار حول الأرض ، ولكنها تشمل أيضًا المجسات الفضائية للرحلات التي تتجاوز مدار الأرض. تُدار هذه الرحلات الفضائية إما عن طريق التحكم عن بُعد أو التحكم الذاتي . بدأت أولى رحلات الفضاء في خمسينيات القرن الماضي مع إطلاق الأقمار الصناعية السوفيتية سبوتنيك ومهمتي إكسبلورر وفانغارد الأمريكيتين . تشمل برامج رحلات الفضاء المأهولة سويوز ، وشنتشو ، وهبوط أبولو السابق على سطح القمر ، وبرامج مكوك الفضاء . تُجرى رحلات فضائية حالية أخرى إلى محطة الفضاء الدولية ومحطة تيانغونغ الفضائية الصينية .
تشمل الرحلات الفضائية إطلاق أقمار مراقبة الأرض والاتصالات ، والبعثات بين الكواكب ، والالتقاء والالتحام بمحطات الفضاء ، والرحلات الفضائية المأهولة في مهمات علمية أو سياحية .
يمكن تحقيق الرحلات الفضائية بالطرق التقليدية عبر صواريخ متعددة المراحل ، توفر قوة الدفع اللازمة للتغلب على قوة الجاذبية ودفع المركبات الفضائية إلى مسارات شبه مدارية . أما إذا كانت المهمة مدارية ، فعادةً ما تفصل المركبة الفضائية المرحلة الأولى وتشغل المرحلة الثانية ، التي تدفعها إلى سرعات عالية كافية للوصول إلى المدار. وبمجرد دخولها المدار، تكون المركبة الفضائية على سرعات عالية كافية تجعلها تدور حول الأرض بدلاً من السقوط عائدةً إلى سطحها.
معظم المركبات الفضائية، وجميع المركبات المأهولة، مصممة للخروج من مدارها تلقائيًا، أو في حالة المركبات غير المأهولة في مدارات عالية الطاقة، للوصول إلى مدارات التخلص من المركبات الفضائية . إلا أن المراحل العليا المستعملة أو المركبات الفضائية المعطلة غالبًا ما تفتقر إلى هذه القدرة. وتُصبح هذه مشكلة كبيرة عند وجود أعداد كبيرة من المركبات الفضائية غير القابلة للتحكم في مدارات شائعة الاستخدام، مما يزيد من خطر اصطدام الحطام بالأقمار الصناعية العاملة. وتتفاقم هذه المشكلة عندما تتفكك الأجسام الكبيرة، وغالبًا ما تكون المراحل العليا، في المدار أو تصطدم بأجسام أخرى، مما يُنتج مئات القطع الصغيرة من الحطام التي يصعب العثور عليها. تُعرف هذه المشكلة من الاصطدامات المستمرة بمتلازمة كيسلر .
مصطلحات
هناك عدة مصطلحات تشير إلى رحلة إلى الفضاء الخارجي أو عبره .
تشير مهمة الفضاء إلى رحلة فضائية تهدف إلى تحقيق هدف معين. قد تشمل أهداف مهمات الفضاء استكشاف الفضاء ، وأبحاث الفضاء ، وتحقيق إنجازات وطنية رائدة في مجال رحلات الفضاء.
النقل الفضائي هو استخدام المركبات الفضائية لنقل الأشخاص أو البضائع إلى الفضاء الخارجي أو عبره. وقد يشمل ذلك رحلات الفضاء المأهولة ورحلات مركبات الشحن الفضائية .
تاريخ
نُشر أول اقتراح نظري للسفر إلى الفضاء باستخدام الصواريخ على يد عالم الفلك والرياضيات الاسكتلندي ويليام ليتش ، في مقال بعنوان "رحلة عبر الفضاء" عام 1861. [ 1 ] أما العمل الأكثر شهرة فهو عمل قسطنطين تسيولكوفسكي ، " Исследование мировых пространств реактивными приборами " ( استكشاف الفضاء الكوني بواسطة أجهزة التفاعل )، الذي نُشر عام 1903. يصف تسيولكوفسكي في عمله المعادلة الأساسية للصاروخ:
أين:
- () هو التغير في سرعة الصاروخ
- () هي سرعة العادم
- () و () هما الكتلتان الابتدائية والنهائية للصاروخ
يمكن استخدام هذه المعادلة، المعروفة باسم معادلة تسيولكوفسكي الصاروخية ، لإيجاد المجموع الكليأو التغير المحتمل في السرعة. هذه الصيغة، التي لا يزال المهندسون يستخدمونها، هي مفهوم أساسي في رحلات الفضاء.
أصبح السفر إلى الفضاء ممكنًا عمليًا بفضل بحث روبرت هـ. جودارد المنشور عام 1919 بعنوان "طريقة للوصول إلى ارتفاعات شاهقة" . وقد حسّن تطبيقه لفوهة دي لافال على صواريخ الوقود السائل كفاءتها بما يكفي لجعل السفر بين الكواكب ممكنًا. بعد مزيد من البحث، سعى جودارد للحصول على عقد من الجيش الأمريكي لتطوير سلاح صاروخي خلال الحرب العالمية الأولى، لكن خططه أُحبطت بسبب هدنة 11 نوفمبر 1918 مع ألمانيا . بعد أن اختار العمل بدعم مالي خاص، كان أول من أطلق صاروخًا يعمل بالوقود السائل في 16 مارس 1926.

خلال الحرب العالمية الثانية ، طُوِّر أول صاروخ موجه، وهو V-2 ، واستُخدم كسلاح من قبل ألمانيا النازية . خلال رحلة تجريبية في يونيو 1944، وصل أحد هذه الصواريخ إلى الفضاء على ارتفاع 189 كيلومترًا (102 ميل بحري) ، ليصبح أول جسم من صنع الإنسان يصل إلى الفضاء. [ 2 ] في نهاية الحرب العالمية الثانية، استسلم معظم فريق صاروخ V-2، بمن فيهم رئيسه، فيرنر فون براون ، للولايات المتحدة، ونُقلوا للعمل على الصواريخ الأمريكية فيما أصبح لاحقًا وكالة صواريخ الجيش الباليستية ، حيث أنتجوا صواريخ مثل جونو 1 وأطلس . في المقابل، استولى الاتحاد السوفيتي على العديد من مرافق إنتاج V-2 وبنى عدة نسخ طبق الأصل، حيث وصلت 5 من أصل 11 صاروخًا بنجاح إلى أهدافها. (كان هذا متوافقًا نسبيًا مع معدل نجاح ألمانيا النازية).
قام الاتحاد السوفيتي بتطوير صواريخ باليستية عابرة للقارات لحمل أسلحة نووية كإجراء مضاد لطائرات القاذفات الأمريكية في الخمسينيات من القرن العشرين. وأصبح سيرجي كوروليف ، المتأثر بتسيولكوفسكي، كبير مصممي الصواريخ، واستُخدمت مشتقات من صواريخه R-7 سيميوركا لإطلاق أول قمر صناعي للأرض في العالم ، سبوتنيك 1 ، في 4 أكتوبر 1957.
بعد إطلاق سبوتنيك وفشل صاروخي فانغارد مرتين ، أطلقت الولايات المتحدة المركبة الفضائية إكسبلورر 1 في الأول من فبراير عام 1958. وبعد ثلاث سنوات، أطلق الاتحاد السوفيتي المركبة فوستوك 1 حاملاً رائد الفضاء يوري غاغارين إلى المدار. وردّت الولايات المتحدة بإطلاق آلان شيبارد في رحلة شبه مدارية في الخامس من مايو عام 1961، ثم إطلاق جون غلين في رحلة مدارية في العشرين من فبراير عام 1962. وأعقب هذه الأحداث تعهد الرئيس الأمريكي جون إف. كينيدي بالذهاب إلى القمر ، وإطلاق برنامجي جيميني وأبولو . وبعد نجاح عملية الالتقاء والالتحام ونشاط خارج المركبة ، انتهى برنامج جيميني قبيل كارثة أبولو 1. وبعد عدة رحلات تجريبية غير مأهولة لصاروخي ساتورن 1B وساتورن 5 ، أطلقت الولايات المتحدة مهمة أبولو 7 المأهولة إلى مدار أرضي منخفض . بعد فترة وجيزة من إتمامها بنجاح، أطلقت الولايات المتحدة أبولو 8 (أول مهمة تدور حول القمر)، وأبولو 9 (أول مهمة من برنامج أبولو تُطلق مع كل من وحدة القيادة والخدمة ووحدة الهبوط القمرية )، وأبولو 10 (أول مهمة تكاد تهبط على سطح القمر). وتُوِّجت هذه الأحداث بأول هبوط مأهول على سطح القمر، أبولو 11 ، وست مهمات لاحقة، هبطت خمس منها بنجاح على سطح القمر.
استُخدمت رحلات الفضاء على نطاق واسع من قبل العديد من الجهات الحكومية والتجارية لوضع الأقمار الصناعية في مدارات حول الأرض لأغراض متنوعة. كما أرسلت بعض الوكالات الحكومية مركبات فضائية غير مأهولة لاستكشاف الفضاء خارج القمر، وطورت وجودًا بشريًا مأهولًا مستمرًا في الفضاء من خلال سلسلة من المحطات الفضائية ، بدءًا من برنامج ساليوت وصولًا إلى محطة الفضاء الدولية .
المراحل
يطلق
تُعدّ الصواريخ الوسيلة الوحيدة حاليًا للوصول إلى المدار أو ما بعده. أما تقنيات إطلاق الصواريخ الأخرى غير الصاروخية ، فلا تزال قيد التطوير أو لم تصل بعد إلى سرعات مدارية. يبدأ إطلاق الصاروخ لرحلة فضائية عادةً من ميناء فضائي (قاعدة فضائية)، والذي قد يكون مُجهزًا بمجمعات إطلاق ومنصات إطلاق لإطلاق الصواريخ عموديًا، بالإضافة إلى مدارج لإقلاع وهبوط الطائرات الحاملة والمركبات الفضائية المجنحة. تقع الموانئ الفضائية بعيدًا عن المناطق السكنية لأسباب تتعلق بالضوضاء والسلامة. تمتلك الصواريخ الباليستية العابرة للقارات مرافق إطلاق خاصة متنوعة.
غالباً ما يقتصر إطلاق الصواريخ على فترات زمنية محددة . وتعتمد هذه الفترات على مواقع الأجرام السماوية ومداراتها بالنسبة لموقع الإطلاق. ويُعدّ دوران الأرض العامل الأكثر تأثيراً في ذلك. فبعد الإطلاق، تقع المدارات عادةً ضمن مستويات مسطحة ثابتة نسبياً بزاوية ثابتة بالنسبة لمحور الأرض، وتدور الأرض ضمن هذا المدار.
منصة الإطلاق عبارة عن هيكل ثابت مصمم لإطلاق المركبات الفضائية. تتكون عادةً من برج إطلاق وخندق اللهب. وهي محاطة بمعدات تُستخدم لتركيب وتزويد وصيانة مركبات الإطلاق. قبل الإطلاق، قد يصل وزن الصاروخ إلى مئات الأطنان. على سبيل المثال، بلغ وزن مكوك الفضاء كولومبيا ، في مهمة STS-1 ، 2030 طنًا متريًا (4,480,000 رطل) عند الإقلاع.
مساحة الوصول
التعريف الأكثر شيوعاً للفضاء الخارجي هو كل ما يقع وراء خط كارمان ، الذي يبلغ ارتفاعه 100 كيلومتر (62 ميلاً) فوق سطح الأرض. (تُعرّف الولايات المتحدة الفضاء الخارجي بأنه كل ما يقع على ارتفاع يزيد عن 80 كيلومتراً (50 ميلاً) ).
لا تزال محركات الصواريخ الوسيلة العملية الوحيدة حاليًا للوصول إلى الفضاء، إذ تفشل الطائرات والبالونات التي تحلق على ارتفاعات عالية بسبب نقص الغلاف الجوي، ولم تُبنَ بدائل أخرى مثل مصاعد الفضاء بعد. أما الدفع الكيميائي، أو تسريع الغازات بسرعات عالية، فيُعدّ فعالًا بشكل أساسي لقدرته على الحفاظ على قوة الدفع حتى مع انخفاض كثافة الغلاف الجوي.
البدائل
طُرحت العديد من الطرق للوصول إلى الفضاء غير استخدام محركات الصواريخ. تتطلب أفكار مثل المصعد الفضائي ، وأحبال تبادل الزخم كالمحراث الدوار أو الخطافات الفضائية، مواد جديدة أقوى بكثير من أي مواد معروفة حاليًا. قد تكون منصات الإطلاق الكهرومغناطيسية، مثل حلقات الإطلاق، قابلة للتطبيق باستخدام التكنولوجيا الحالية. تشمل الأفكار الأخرى طائرات/مركبات فضائية مدعومة بالصواريخ، مثل طائرة سكايلون بمحركات التفاعل (التي لا تزال في مراحل التطوير المبكرة)، ومركبات فضائية تعمل بمحركات سكرامجت ، ومركبات فضائية تعمل بمحركات RBCC . كما طُرح إطلاق الشحنات باستخدام المدفع.
مغادرة المدار
في بعض المهمات التي تتجاوز مدار الأرض المنخفض ، تُوضع المركبات الفضائية في مدارات انتظار، أو مدارات وسيطة منخفضة. وقد سهّل نهج مدارات الانتظار تخطيط مهمات أبولو بشكل كبير من نواحٍ عديدة مهمة. فقد عمل كمؤقت احتياطي، ووسّع بشكل ملحوظ نطاق نوافذ الإطلاق المسموح بها . كما أتاح مدار الانتظار للطاقم والمتحكمين الوقت الكافي لفحص المركبة الفضائية بدقة بعد ضغوط الإطلاق قبل إرسالها في رحلة طويلة إلى القمر. [ 3 ]

لا تتطلب المهمات الروبوتية إمكانية الإجهاض، ولا تتطلب الحد الأدنى من الإشعاع إلا للإلكترونيات الحساسة. ولأن الصواريخ الحديثة تُطلق عادةً في غضون فترات زمنية قصيرة جدًا، فإن المركبات الفضائية المتجهة إلى القمر والكواكب الأخرى تستخدم عمومًا الحقن المباشر لزيادة الأداء إلى أقصى حد عن طريق الحد من تبخر الوقود المبرد . ورغم أن بعضها قد يدور في مدار قصير أثناء عملية الإطلاق، إلا أنها لا تُكمل مدارًا كاملًا واحدًا أو أكثر قبل عملية الاحتراق التي تُدخلها في مسار الهروب من مدار الأرض.
تقل سرعة الإفلات من جرم سماوي كلما زادت المسافة عنه. ومع ذلك، يكون من الأوفر للمركبة أن تحرق وقودها بالقرب من أقرب نقطة ممكنة من مدارها ( أدنى نقطة في مدارها)؛ انظر تأثير أوبرث . [ 5 ]
الديناميكا الفلكية
علم ديناميكا الفضاء هو دراسة مسارات المركبات الفضائية، لا سيما فيما يتعلق بتأثيرات الجاذبية والدفع. يُمكّن هذا العلم المركبة الفضائية من الوصول إلى وجهتها في الوقت المناسب دون استهلاك مفرط للوقود. وقد يتطلب الأمر نظامًا للمناورة المدارية للحفاظ على المدارات أو تغييرها.
تشمل طرق الدفع المدارية غير الصاروخية الأشرعة الشمسية والأشرعة المغناطيسية وأنظمة البلازما الفقاعية المغناطيسية واستخدام تأثيرات المقلاع الجاذبي .
نقل الطاقة
يشير مصطلح "نقل الطاقة" إلى إجمالي الطاقة التي تنقلها مرحلة صاروخية إلى حمولتها. وقد تكون هذه الطاقة التي تنقلها المرحلة الأولى من مركبة الإطلاق إلى المرحلة العليا بالإضافة إلى الحمولة، أو التي ينقلها محرك الدفع النفاث للمرحلة العليا أو المركبة الفضائية إلى المركبة الفضائية نفسها . [ 6 ] [ 7 ]
الوصول إلى محطة الفضاء
للوصول إلى محطة فضائية ، يجب أن تصل المركبة الفضائية إلى نفس المدار وتقترب منه لمسافة قريبة جدًا (مثلًا ضمن نطاق الرؤية). ويتم ذلك من خلال سلسلة من المناورات المدارية تُسمى الالتقاء الفضائي .
بعد الالتقاء بمحطة الفضاء، ترسو المركبة الفضائية في المحطة. يشير الالتحام إلى ربط مركبتين فضائيتين منفصلتين تحلقان بحرية، [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] بينما يشير الرسو إلى عمليات التزاوج حيث يتم وضع مركبة غير نشطة في واجهة التزاوج لمركبة فضائية أخرى باستخدام ذراع آلية . [ 8 ] [ 10 ] [ 11 ]
العودة إلى الداخل
تمتلك المركبات في المدار كميات هائلة من الطاقة الحركية. يجب التخلص من هذه الطاقة لضمان هبوط المركبة بسلام دون أن تتبخر في الغلاف الجوي. تتطلب هذه العملية عادةً أساليب خاصة للحماية من التسخين الديناميكي الهوائي . وضع هاري جوليان ألين النظرية الكامنة وراء إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي . وبناءً على هذه النظرية، تتخذ مركبات إعادة الدخول أشكالًا غير انسيابية عند دخولها الغلاف الجوي. هذا الشكل يعني أن أقل من 1% من الطاقة الحركية تتحول إلى حرارة تصل إلى المركبة، بينما يسخن الباقي الغلاف الجوي.
الهبوط والتعافي
هبطت كبسولات ميركوري وجيميني وأبولو في البحر. صُممت هذه الكبسولات للهبوط بسرعات منخفضة نسبيًا بمساعدة مظلة. أما الكبسولات السوفيتية/الروسية لمركبات سويوز ، فتستخدم مظلة كبيرة وصواريخ كبح للهبوط على الأرض. بينما تهبط المركبات الفضائية مثل مكوك الفضاء كطائرة شراعية .
بعد الهبوط الناجح، يمكن استعادة المركبة الفضائية وركابها وشحنتها. في بعض الحالات، تتم الاستعادة قبل الهبوط: فبينما لا تزال المركبة الفضائية تهبط بمظلتها، يمكن التقاطها بواسطة طائرة مصممة خصيصًا لهذا الغرض. وقد استُخدمت تقنية الاستعادة الجوية هذه لاستعادة علب الأفلام من أقمار التجسس كورونا .
الأنواع
بدون طاقم


المركبات الفضائية غير المأهولة أو الروبوتية هي مركبات فضائية لا تحمل على متنها بشرًا . قد تتمتع هذه المركبات بمستويات متفاوتة من الاستقلالية عن التدخل البشري، مثل التحكم عن بُعد أو التوجيه عن بُعد. وقد تكون أيضًا ذاتية التشغيل ، حيث تمتلك قائمة مُبرمجة مسبقًا من العمليات التي تُنفذ ما لم تُعطَ تعليمات أخرى. غالبًا ما تُسمى المركبة الفضائية الروبوتية المُخصصة للقياسات العلمية بمسبار فضائي أو مرصد فضائي .
تُعدّ العديد من مهمات الفضاء أكثر ملاءمةً للعمليات الروبوتية عن بُعد من العمليات المأهولة ، نظرًا لانخفاض التكلفة وعوامل المخاطرة. إضافةً إلى ذلك، تُعتبر بعض الوجهات الكوكبية، مثل الزهرة أو محيط المشتري، شديدة القسوة على بقاء الإنسان في ظل التكنولوجيا الحالية. أما الكواكب الخارجية ، مثل زحل وأورانوس ونبتون، فهي بعيدة جدًا بحيث يتعذر الوصول إليها بتقنيات رحلات الفضاء المأهولة الحالية، لذا تُعدّ المجسات الروبوتية عن بُعد الوسيلة الوحيدة لاستكشافها. كما تُتيح الروبوتات عن بُعد استكشاف المناطق المعرضة للتلوث بالكائنات الدقيقة الأرضية، نظرًا لإمكانية تعقيم المركبات الفضائية. لا يُمكن تعقيم البشر بنفس طريقة تعقيم المركبة الفضائية، إذ يتعايشون مع العديد من الكائنات الدقيقة، ويصعب احتواء هذه الكائنات داخل المركبة الفضائية أو بدلة الفضاء.
كانت أول مهمة فضائية غير مأهولة هي سبوتنيك ، التي أُطلقت في 4 أكتوبر 1957 للدوران حول الأرض. جميع الأقمار الصناعية والمركبات الهابطة والمركبات الجوالة تقريبًا هي مركبات فضائية آلية. ليست كل مركبة فضائية غير مأهولة آلية؛ فمثلاً، الكرة العاكسة مركبة فضائية غير آلية وغير مأهولة. تُسمى المهمات الفضائية التي تحمل حيوانات أخرى على متنها دون وجود بشر بالمهمات غير المأهولة.
تتمتع العديد من المركبات الفضائية المأهولة بمستويات متفاوتة من الميزات الروبوتية. فعلى سبيل المثال، كانت محطتا الفضاء ساليوت 7 ومير ، ووحدة زاريا التابعة لمحطة الفضاء الدولية ، قادرة على إجراء مناورات تثبيت الموقع والالتحام عن بُعد مع كل من مركبات الإمداد والوحدات الجديدة. وتُستخدم مركبات الإمداد غير المأهولة بشكل متزايد في محطات الفضاء المأهولة .
بشر

كانت أول رحلة فضائية مأهولة هي فوستوك 1 في 12 أبريل 1961، حيث قام رائد الفضاء السوفيتي يوري غاغارين بدورة كاملة حول الأرض. ولا تشير الوثائق السوفيتية الرسمية إلى أن غاغارين هبط بالمظلة في الأميال السبعة الأخيرة من الرحلة. [ 12 ] وحتى عام 2020، كانت المركبات الفضائية الوحيدة المستخدمة بانتظام في الرحلات الفضائية المأهولة هي سويوز ، وشنتشو ، وكرو دراغون . وقد عمل أسطول مكوك الفضاء الأمريكي من أبريل 1981 حتى يوليو 2011. أما مركبة سبيس شيب وان فقد أجرت ثلاث رحلات فضائية مأهولة شبه مدارية.
مدار فرعي

في رحلة فضائية شبه مدارية، تصل المركبة الفضائية إلى الفضاء ثم تعود إلى الغلاف الجوي بعد اتباع مسار باليستي (في الغالب). ويعود ذلك عادةً إلى عدم كفاية الطاقة المدارية النوعية ، وفي هذه الحالة تستغرق الرحلة شبه المدارية بضع دقائق فقط، ولكن من الممكن أيضًا أن يسلك جسمٌ ذو طاقة كافية للمدار مسارًا يتقاطع مع الغلاف الجوي للأرض، أحيانًا بعد ساعات عديدة. كان بايونير 1 أول مسبار فضائي تابع لناسا مُصمم للوصول إلى القمر. تسبب عطل جزئي في اتباعه مسارًا شبه مداري إلى ارتفاع 113,854 كيلومترًا (70,746 ميلًا) قبل دخوله الغلاف الجوي للأرض مرة أخرى بعد 43 ساعة من الإطلاق.
يُعدّ خط كارمان، الواقع على ارتفاع 100 كيلومتر (62 ميلاً) فوق مستوى سطح البحر، الحدّ الأكثر شيوعًا للفضاء . (وتُعرّف وكالة ناسا رائد الفضاء بأنه الشخص الذي حلّق على ارتفاع يزيد عن 80 كيلومترًا (50 ميلاً) فوق مستوى سطح البحر). ولا يعلم عامة الناس أن الزيادة في طاقة الوضع اللازمة لعبور خط كارمان لا تتجاوز 3% من طاقة المدار (طاقة الوضع والطاقة الحركية) اللازمة لأدنى مدار ممكن حول الأرض (مدار دائري يقع فوق خط كارمان مباشرةً). بعبارة أخرى، يُعدّ الوصول إلى الفضاء أسهل بكثير من البقاء فيه. في 17 مايو/أيار 2004، أطلق فريق استكشاف الفضاء المدني صاروخ "غو فاست" في رحلة شبه مدارية، وهي أول رحلة فضائية للهواة. وفي 21 يونيو/حزيران 2004، استُخدمت مركبة "سبيس شيب ون" في أول رحلة فضائية مأهولة ممولة من القطاع الخاص .
نقطة إلى نقطة
النقل من نقطة إلى نقطة، أو النقل بين الأرض والأرض، هو نوع من الرحلات الفضائية شبه المدارية، حيث توفر مركبة فضائية نقلًا سريعًا بين موقعين أرضيين. [ 13 ] يمكن قطع مسار رحلة جوية تقليدية بين لندن وسيدني ، والتي تستغرق عادةً أكثر من عشرين ساعة ، في أقل من ساعة واحدة. [ 14 ] في حين لا تقدم أي شركة هذا النوع من النقل حاليًا، كشفت شركة سبيس إكس عن خطط لتقديمه في وقت مبكر من العقد الثالث من القرن الحادي والعشرين باستخدام مركبة ستار شيب . تتطلب الرحلات الفضائية شبه المدارية عبر مسافة عابرة للقارات سرعة مركبة أقل بقليل من السرعة المطلوبة للوصول إلى مدار أرضي منخفض. [ 15 ] في حال استخدام الصواريخ، يكون حجم الصاروخ بالنسبة للحمولة مشابهًا لحجم الصاروخ الباليستي العابر للقارات. يجب على أي رحلة فضائية عابرة للقارات التغلب على مشاكل ارتفاع درجة الحرارة أثناء دخول الغلاف الجوي، وهي مشاكل تكاد تضاهي تلك التي تواجهها الرحلات الفضائية المدارية.
مداري

تتطلب الرحلات الفضائية المدارية الدنيا سرعات أعلى بكثير من الرحلات شبه المدارية الدنيا، ولذا فهي أكثر صعوبة من الناحية التقنية. ولتحقيق الرحلات المدارية، تُعد السرعة المماسية حول الأرض بنفس أهمية الارتفاع. ولضمان رحلة مستقرة ومستدامة في الفضاء، يجب أن تصل المركبة الفضائية إلى الحد الأدنى من السرعة المدارية اللازمة لمدار مغلق .
بين الكواكب
الرحلات الفضائية بين الكواكب هي رحلات بين الكواكب ضمن نظام كوكبي واحد . عمليًا، يقتصر استخدام هذا المصطلح على السفر بين كواكب المجموعة الشمسية . غالبًا ما تتضمن خطط مهمات الرحلات الفضائية المأهولة بين الكواكب في المستقبل تجميع المركبة النهائية في مدار أرضي، مثل برنامج كونستليشن التابع لناسا ومركبة كليبر /باروم الروسية .
بين النجوم
نيو هورايزونز هي المركبة الفضائية الخامسة التي وُضعت على مسار هروب من النظام الشمسي . أما فوياجر 1 ، وفوياجر 2 ، وبايونير 10 ، وبايونير 11 فهي المركبات السابقة. فوياجر 1 هي الأبعد عن الشمس، إذ تبعد عنها أكثر من 100 وحدة فلكية وتتحرك بسرعة 3.6 وحدة فلكية في السنة. [ 16 ] للمقارنة، يبعد بروكسيما سنتوري ، أقرب نجم إلينا بعد الشمس، مسافة 267,000 وحدة فلكية. سيستغرق وصول فوياجر 1 إلى هذه المسافة أكثر من 74,000 عام.من المرجح أن تتمكنالمركبات المصممة بتقنيات أخرى، مثل الدفع النبضي النووي، من الوصول إلى أقرب نجم بسرعة أكبر بكثير. ثمة احتمال آخر قد يُتيح رحلات فضائية بشرية بين النجوم، وهو الاستفادة من تمدد الزمن ، إذ يُتيح ذلك للركاب في مركبة سريعة السفر إلى المستقبل البعيد مع تقدم طفيف في العمر، لأن سرعتهم الهائلة تُبطئ من وتيرة مرور الوقت على متن المركبة. مع ذلك، فإن بلوغ هذه السرعات العالية يتطلب استخدام طريقة دفع جديدة ومتطورة . وقد طُرح أيضاً التحليق الديناميكي كوسيلة للسفر عبر الفضاء بين النجوم. [ 17 ] [ 18 ]
بين المجرات
يشمل السفر بين المجرات رحلات فضائية بينها، ويُعتبر أكثر تعقيدًا من الناحية التقنية حتى من السفر بين النجوم، ويُصنف حاليًا، وفقًا للمعايير الهندسية الحالية، ضمن الخيال العلمي . مع ذلك، من الناحية النظرية، لا يوجد ما يُشير بشكل قاطع إلى استحالة السفر بين المجرات. وقد درس العديد من الأكاديميين هذا الموضوع بجدية حتى الآن. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]
مركبة فضائية

المركبات الفضائية هي مركبات مصممة للعمل في الفضاء.
يُقال أحيانًا أن أول "مركبة فضائية حقيقية" هي وحدة أبولو القمرية ، [ 22 ] لأنها كانت المركبة المأهولة الوحيدة التي صُممت خصيصًا للعمل في الفضاء فقط؛ وتتميز بشكلها غير الديناميكي الهوائي.
الدفع
تستخدم المركبات الفضائية اليوم بشكل أساسي الصواريخ للدفع ، ولكن تقنيات الدفع الأخرى مثل محركات الأيونات أصبحت أكثر شيوعًا، لا سيما بالنسبة للمركبات غير المأهولة، وهذا يمكن أن يقلل بشكل كبير من كتلة المركبة ويزيد من دلتا-في الخاصة بها .
أنظمة الإطلاق

تُستخدم أنظمة الإطلاق لحمل حمولة من سطح الأرض إلى الفضاء الخارجي.
قابل للاستهلاك
تستخدم معظم رحلات الفضاء الحالية أنظمة إطلاق متعددة المراحل قابلة للاستهلاك للوصول إلى الفضاء.
قابلة لإعادة الاستخدام
أُطلقت أول مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام، وهي X-15 ، جوًا في مسار شبه مداري في 19 يوليو 1963. أما أول مركبة فضائية مدارية قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا، وهي مكوك الفضاء ، فقد أطلقتها الولايات المتحدة الأمريكية في الذكرى العشرين لرحلة يوري غاغارين ، في 12 أبريل 1981. خلال عصر مكوك الفضاء، بُنيت ست مركبات مدارية، حلقت جميعها في الغلاف الجوي، وخمس منها في الفضاء. استُخدم مكوك الفضاء إنتربرايز فقط لاختبارات الاقتراب والهبوط، حيث كان يُطلق من مؤخرة طائرة بوينغ 747 ويهبط انزلاقيًا في قاعدة إدواردز الجوية بكاليفورنيا . كان مكوك الفضاء كولومبيا أول مكوك فضائي ينطلق إلى الفضاء ، تلاه تشالنجر ، وديسكفري ، وأتلانتس ، وإنديفور . بُني إنديفور ليحل محل تشالنجر ، الذي فُقد في يناير 1986. أما كولومبيا فقد تحطمت أثناء دخولها الغلاف الجوي في فبراير 2003.
كانت مركبة بوران ( عاصفة الثلج ) أول مركبة فضائية آلية قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا ، أطلقها الاتحاد السوفيتي في 15 نوفمبر 1988، على الرغم من أنها قامت برحلة واحدة فقط. صُممت هذه المركبة الفضائية لنقل طاقم، وكانت تُشبه إلى حد كبير مكوك الفضاء الأمريكي، مع اختلاف أن معززات الإطلاق فيها كانت تستخدم وقودًا سائلًا، ومحركاتها الرئيسية كانت موجودة في قاعدة ما سيُصبح الخزان الخارجي في المكوك الأمريكي. حال نقص التمويل، الذي تفاقم بسبب تفكك الاتحاد السوفيتي، دون قيام بوران بأي رحلات أخرى.
تم إيقاف برنامج مكوك الفضاء عن الخدمة عام 2011، ويعود ذلك أساسًا إلى تقادمه. ومن المقرر أن تحل مركبة دراغون 2 التابعة لشركة سبيس إكس ومركبة سي إس تي-100 محل المكوك في نقل البشر خلال العقد الحالي. أما مهمة نقل البضائع الثقيلة، فتتولاها الآن مركبات إطلاق تجارية.
كانت مركبة "سكيلد كومبوزيتس سبيس شيب وان" مركبة فضائية شبه مدارية قابلة لإعادة الاستخدام ، حملت الطيارين مايك ميلفيل وبرايان بيني في رحلتين متتاليتين عام 2004 للفوز بجائزة أنصاري إكس . وقد قامت شركة "سبيس شيب" ببناء خليفتها "سبيس شيب تو" . وكان من المقرر أن يبدأ أسطول من مركبات "سبيس شيب تو" التي تشغلها شركة "فيرجن غالاكتيك" رحلات فضائية خاصة قابلة لإعادة الاستخدام لنقل ركاب مدفوعي الأجر ( سياح الفضاء ) عام 2008، ولكن تم تأجيل ذلك بسبب حادث في تطوير نظام الدفع. [ 23 ]
حققت شركة SpaceX أول هبوط سلس عمودي لمرحلة صاروخية مدارية قابلة لإعادة الاستخدام في 21 ديسمبر 2015، بعد إيصال 11 قمرًا صناعيًا تجاريًا من طراز Orbcomm OG-2 إلى مدار أرضي منخفض . [ 24 ]
أُجريت أول رحلة إعادة استخدام لصاروخ فالكون 9 في 30 مارس 2017. [ 25 ] تقوم شركة سبيس إكس حاليًا باستعادة وإعادة استخدام المراحل الأولى وأغطية الحمولة بشكل روتيني . [ 26 ] تعمل سبيس إكس حاليًا على تطوير صاروخ فائق الثقل قابل لإعادة الاستخدام بالكامل يُعرف باسم ستار شيب ، بهدف خفض تكلفة استكشاف الفضاء بشكل كبير. [ 27 ] اعتبارًا من أبريل 2025، تم استعادة ثلاثة معززات فائقة الثقل، وهي المرحلة الأولى من صاروخ ستار شيب. [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
التحديات
أمان
تحتوي جميع مركبات الإطلاق على كمية هائلة من الطاقة اللازمة لوصول جزء منها إلى المدار. ولذلك، ثمة خطر من إمكانية إطلاق هذه الطاقة قبل الأوان وبشكل مفاجئ، ما قد يُحدث آثارًا بالغة. فعندما انفجر صاروخ دلتا 2 بعد 13 ثانية من إطلاقه في 17 يناير 1997، وردت أنباء عن تحطم واجهات متاجر على بُعد 16 كيلومترًا (10 أميال) جراء الانفجار. [ 31 ]
الفضاء بيئة يمكن التنبؤ بها إلى حد ما، ولكن لا تزال هناك مخاطر انخفاض الضغط العرضي واحتمال فشل المعدات، وبعضها قد يكون حديث التطوير للغاية.
في أبريل 2004، تم تأسيس الرابطة الدولية للنهوض بسلامة الفضاء في هولندا لتعزيز التعاون الدولي والتقدم العلمي في مجال سلامة أنظمة الفضاء. [ 32 ]
انعدام الوزن

في بيئة انعدام الجاذبية، كتلك التي توفرها المركبات الفضائية في مدارها حول الأرض، يشعر الإنسان بانعدام الوزن. ويؤدي التعرض قصير الأمد لانعدام الجاذبية إلى متلازمة التكيف الفضائي ، وهي غثيان مؤقت ناتج عن اضطراب في الجهاز الدهليزي . أما التعرض طويل الأمد فيسبب مشاكل صحية متعددة، أبرزها فقدان كثافة العظام، الذي قد يكون بعضه دائمًا، كما يؤدي انعدام الجاذبية إلى ضعف ملحوظ في العضلات والأنسجة القلبية الوعائية.
إشعاع
بمجرد تجاوز الغلاف الجوي، تزداد حدة الإشعاع الناتج عن أحزمة فان ألين والإشعاع الشمسي والإشعاع الكوني . وكلما ابتعدنا عن الأرض، يمكن أن تُسبب التوهجات الشمسية جرعة إشعاعية قاتلة في غضون دقائق، كما أن الخطر الصحي الناجم عن الإشعاع الكوني يزيد بشكل كبير من احتمالية الإصابة بالسرطان عند التعرض له لعقد أو أكثر. [ 33 ]
أجهزة دعم الحياة
في رحلات الفضاء المأهولة، يُعدّ نظام دعم الحياة مجموعة من الأجهزة التي تُمكّن الإنسان من البقاء على قيد الحياة في الفضاء الخارجي. غالبًا ما تستخدم وكالة ناسا مصطلح "نظام التحكم البيئي ودعم الحياة" أو اختصاره ECLSS عند وصف هذه الأنظمة في مهمات رحلات الفضاء المأهولة . [ 34 ] قد يُوفّر نظام دعم الحياة الهواء والماء والغذاء . كما يجب عليه الحفاظ على درجة حرارة الجسم المناسبة، وضغط مقبول عليه، والتعامل مع فضلات الجسم. وقد يكون من الضروري أيضًا توفير الحماية من المؤثرات الخارجية الضارة، مثل الإشعاع والنيازك الدقيقة. تُعتبر مكونات نظام دعم الحياة بالغة الأهمية للحياة ، ويتم تصميمها وبناؤها باستخدام تقنيات هندسة السلامة .
الطقس الفضائي

الطقس الفضائي هو مفهوم يُشير إلى تغير الظروف البيئية في الفضاء الخارجي . وهو يختلف عن مفهوم الطقس داخل الغلاف الجوي للكواكب ، ويتناول الظواهر المتعلقة بالبلازما المحيطة ، والمجالات المغناطيسية، والإشعاع، وغيرها من المواد في الفضاء (عادةً بالقرب من الأرض، ولكن أيضًا في الوسط بين الكواكب ، وأحيانًا بين النجوم ). "يصف الطقس الفضائي الظروف في الفضاء التي تؤثر على الأرض وأنظمتها التكنولوجية. طقسنا الفضائي هو نتيجة لسلوك الشمس، وطبيعة المجال المغناطيسي للأرض، وموقعنا في النظام الشمسي." [ 35 ]
يُؤثر الطقس الفضائي تأثيرًا بالغًا في العديد من المجالات المتعلقة باستكشاف الفضاء وتطويره. إذ يُمكن أن تُؤدي التغيرات في الظروف الجيومغناطيسية إلى تغيرات في كثافة الغلاف الجوي، مما يُسبب انخفاضًا سريعًا في ارتفاع المركبات الفضائية في المدار الأرضي المنخفض . كما يُمكن أن تُؤدي العواصف الجيومغناطيسية الناتجة عن زيادة النشاط الشمسي إلى تعطيل أجهزة الاستشعار على متن المركبات الفضائية، أو التداخل مع أجهزتها الإلكترونية. ويُعد فهم الظروف البيئية الفضائية أمرًا بالغ الأهمية أيضًا في تصميم أنظمة الحماية ودعم الحياة للمركبات الفضائية المأهولة.
الاعتبارات البيئية
يعتمد تلوث عوادم الصواريخ على الغازات الناتجة عن تفاعلات الوقود وموقع انبعاثها. وتُطلق هذه الصواريخ في الغالب غازات دفيئة ، وأحيانًا مكونات سامة. وتزداد فعالية الغازات المنبعثة كغازات دفيئة بشكل ملحوظ، خاصةً في الطبقات العليا من الغلاف الجوي. [ 36 ] تحتوي العديد من الصواريخ الصلبة على الكلور على شكل بيركلورات أو مواد كيميائية أخرى، مما قد يُسبب ثقوبًا موضعية مؤقتة في طبقة الأوزون. كما تُنتج المركبات الفضائية العائدة إلى الغلاف الجوي نترات، والتي بدورها قد تؤثر مؤقتًا على طبقة الأوزون. تُصنع معظم الصواريخ من معادن قد يكون لها تأثير بيئي أثناء تصنيعها. ورغم أن تلوث رحلات الفضاء بشكل عام يُعد جزءًا ضئيلاً من تلوث الأنشطة البشرية الأخرى، إلا أنه يظل تلوثًا كبيرًا عند حسابه لكل راكب. [ 36 ]
إضافةً إلى التأثيرات الجوية، توجد تأثيرات على بيئة الفضاء القريبة من الأرض. ثمة احتمال أن يصبح المدار غير قابل للوصول لأجيال بسبب الحطام الفضائي المتزايد بشكلٍ هائل نتيجةً لتفتت الأقمار الصناعية والمركبات الفضائية ( متلازمة كيسلر ). ولذلك، صُممت العديد من المركبات الفضائية المُطلقة اليوم بحيث يمكن إعادة دخولها الغلاف الجوي بعد استخدامها.
أنظمة
لقد شكلت مجموعة واسعة من القضايا، مثل إدارة حركة المرور الفضائية أو المسؤولية القانونية ، قضايا تنظيم الرحلات الفضائية.
تُعدّ مشاركة البشرية جمعاء وتمثيلها في رحلات الفضاء قضيةً من قضايا القانون الدولي للفضاء منذ المرحلة الأولى لاستكشاف الفضاء. [ 37 ] ورغم ضمان بعض حقوق الدول غير الفضائية، لا يزال يُنظر إلى تقاسم الفضاء بين جميع البشر على أنه نزعة إمبريالية ونقص في فهم رحلات الفضاء كمورد. [ 37 ]
وصول
لطالما شكّلت قضية الإدماج قضية وطنية ودولية، أسفرت عن معاهدة الفضاء الخارجي عام 1967 التي نصّت على اعتبار الفضاء الخارجي " مجالاً للبشرية جمعاء ". كما طُلب الإدماج الاجتماعي في رحلات الفضاء البشرية، حيث كانت مشاركة النساء في رحلات الفضاء محدودة، ولم يتم اختيار الأقليات، كالأشخاص ذوي الإعاقة، إلا ضمن مجموعة رواد الفضاء التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية لعام 2022 .
لقد كانت قضية الحطام الفضائي واستدامة الفضاء هي القضية المهيمنة فيما يتعلق بالوصول إلى الفضاء في السنوات الأخيرة ، حيث أن الدول الرائدة في مجال الفضاء تعرض الوصول إلى الفضاء الخارجي للخطر من خلال أنشطتها الملوثة للفضاء المداري. [ 38 ]
التطبيقات

تشمل التطبيقات الحالية والمقترحة لرحلات الفضاء ما يلي:
- أقمار مراقبة الأرض مثل أقمار التجسس وأقمار الأرصاد الجوية
- استكشاف الفضاء
- أقمار الاتصالات
- التلفزيون الفضائي
- نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية
- التلسكوبات الفضائية
- السياحة الفضائية
- حماية الأرض من الأجسام التي يحتمل أن تكون خطرة
- استعمار الفضاء
كانت الحكومات تمول معظم مراحل تطوير رحلات الفضاء المبكرة. ومع ذلك، فإن أسواق الإطلاق الرئيسية اليوم، مثل أقمار الاتصالات والتلفزيون الفضائي، هي أسواق تجارية بحتة، على الرغم من أن العديد من صواريخ الإطلاق كانت ممولة في الأصل من قبل الحكومات.
يُعدّ مجال رحلات الفضاء الخاصة مجالًا سريع التطور، حيث لا تقتصر تكاليفها على الشركات أو حتى الأفراد، بل غالبًا ما تُوفّرها شركات خاصة متخصصة في رحلات الفضاء . وتؤكد هذه الشركات عادةً أن جزءًا كبيرًا من التكلفة الباهظة السابقة للوصول إلى الفضاء كان ناتجًا عن أوجه قصور حكومية يُمكن تجنّبها. ويُمكن دعم هذا الادعاء بانخفاض تكاليف إطلاق مركبات الإطلاق الفضائية الخاصة، مثل فالكون 9، التي طُوّرت بتمويل خاص. وسيكون من الضروري خفض تكاليف الإطلاق وتحقيق مستويات أمان عالية لكي تُصبح تطبيقات مثل السياحة الفضائية، ولا سيما استعمار الفضاء، قابلة للتوسع.
السفر إلى الفضاء

أن تكون رائد فضاء يعني أن تكون قادرًا على تشغيل المركبات الفضائية والمشاركة الفعّالة فيها . يتطلب ذلك معرفةً بمجموعة متنوعة من المواضيع وتطوير مهارات متخصصة، تشمل: علم الطيران ؛ علم الفضاء ؛ برامج تدريب رواد الفضاء ؛ الطقس الفضائي والتنبؤ به؛ عمليات المركبات الفضائية؛ تشغيل مختلف المعدات؛ تصميم وبناء المركبات الفضائية؛ الإقلاع والعودة إلى الغلاف الجوي؛ ميكانيكا المدارات (المعروفة أيضًا باسم ديناميكا الفضاء)؛ الاتصالات؛ المحركات والصواريخ؛ تنفيذ عمليات مثل السحب، والبناء في بيئة انعدام الجاذبية ، والالتحام الفضائي ؛ معدات مناولة البضائع، والبضائع الخطرة وتخزينها؛ السير في الفضاء ؛ التعامل مع حالات الطوارئ؛ البقاء على قيد الحياة في الفضاء والإسعافات الأولية؛ مكافحة الحرائق؛ وأنظمة دعم الحياة . يعتمد مستوى المعرفة المطلوبة في هذه المجالات على طبيعة العمل ونوع المركبة المستخدمة. يُشابه مصطلح "ركوب الفضاء" مصطلح " الإبحار " .
لم تُجرَ أي مهمة مأهولة خارج نظام الأرض والقمر . ومع ذلك، فإن الولايات المتحدة وروسيا والصين ودول وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) وعدد قليل من الشركات والمؤسسات لديها خطط في مراحل مختلفة للسفر إلى المريخ (انظر: مهمة مأهولة إلى المريخ ).
يمكن أن تكون الكيانات الفضائية دولًا ذات سيادة ، أو كيانات فوق وطنية، أو شركات خاصة . الدول الفضائية هي تلك القادرة على بناء وإطلاق مركبات فضائية بشكل مستقل. [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] وقد أصبح عدد متزايد من الكيانات الخاصة فضائيًا أو في طريقها إلى ذلك.
التنسيق العالمي
كان مكتب الأمم المتحدة لشؤون الفضاء الخارجي (UNOOSA) الهيئة المتعددة الأطراف الرئيسية التي تخدم الاتصال الدولي وتبادل المعلومات حول النشاط الفضائي بين الدول التي تستخدم الفضاء والدول التي لا تستخدمه .
الدول التي تسافر إلى الفضاء بأطقم
تُعدّ روسيا والولايات المتحدة والصين حاليًا الدول الوحيدة التي تمتلك رحلات فضائية مأهولة . وفيما يلي قائمة الدول الفضائية مرتبة حسب تاريخ أول رحلة مأهولة:
- الاتحاد السوفيتي ( روسيا ) (1961)
- الولايات المتحدة (1961)
- الصين (2003)
دول فضائية غير مأهولة
قامت الدول أو المنظمات التالية بتطوير مركبات إطلاق خاصة بها لإطلاق مركبات فضائية غير مأهولة إلى المدار إما من أراضيها أو بمساعدة أجنبية (تاريخ الإطلاق الأول بين قوسين): [ 42 ]
- الاتحاد السوفيتي (1957)
- الولايات المتحدة (1958)
- فرنسا (1965)
- إيطاليا (1967)★
- أستراليا (1967)★
- اليابان (1970)
- الصين (1970)
- المملكة المتحدة (1971)
- وكالة الفضاء الأوروبية (1979)
- الهند (1980)
- إسرائيل (1988)
- أوكرانيا (1991)* [ 43 ]
- روسيا (1992)*
- إيران (2009) [ 44 ]
- كوريا الشمالية (2012) [ 45 ]
- كوريا الجنوبية (2013) [ 46 ] [ 47 ]
- نيوزيلندا (2018)★
- *كانت سابقاً جزءاً من الاتحاد السوفيتي
- ★ مركبة إطلاق طورتها دولة أخرى كلياً أو جزئياً
كما امتلكت عدة دول، مثل كندا وإيطاليا وأستراليا، قدرات شبه مستقلة في مجال السفر الفضائي، حيث أطلقت أقمارًا صناعية محلية الصنع على متن صواريخ أجنبية. صممت كندا وبنت قمرين صناعيين ( ألوات 1 و 2 ) في عامي 1962 و1965، وتم وضعهما في المدار باستخدام مركبات إطلاق أمريكية. صممت إيطاليا وبنت العديد من الأقمار الصناعية، بالإضافة إلى وحدات مضغوطة لمحطة الفضاء الدولية . أُطلقت الأقمار الصناعية الإيطالية الأولى باستخدام مركبات وفرتها وكالة ناسا، أولاً من منشأة والوبس للطيران في عام 1964، ثم من ميناء فضائي في كينيا ( منصة سان ماركو ) بين عامي 1967 و1988. قادت إيطاليا تطوير برنامج صاروخ فيغا داخل وكالة الفضاء الأوروبية منذ عام 1998. [ 48 ] تخلت المملكة المتحدة عن برنامج إطلاق الفضاء المستقل الخاص بها في عام 1972 لصالح التعاون مع المنظمة الأوروبية لتطوير الصواريخ (ELDO) في تقنيات الإطلاق حتى عام 1974. تخلت أستراليا عن برنامج إطلاقها بعد فترة وجيزة من الإطلاق الناجح لـ WRESAT ، وأصبحت العضو الوحيد غير الأوروبي في ELDO.
تحت الحجاج
باعتبار إطلاق جسم ما وراء خط كارمان الحد الأدنى المطلوب للسفر إلى الفضاء، أصبحت ألمانيا ، بصاروخ V-2 ، أول دولة تسافر إلى الفضاء في عام 1944. [ 49 ] أما الدول التالية فقد حققت القدرة على السفر إلى الفضاء دون المداري فقط عن طريق إطلاق صواريخ محلية الصنع أو صواريخ أو كليهما إلى الفضاء دون المداري:
- ألمانيا النازية (20 يونيو 1944)
- ألمانيا الشرقية (12 أبريل 1957)
- كندا (5 سبتمبر 1959)
- لبنان (21 نوفمبر 1962)
- سويسرا (27 أكتوبر 1967)
- الأرجنتين (16 أبريل 1969)
- البرازيل (21 سبتمبر 1976)
- إسبانيا (18 فبراير 1981)
- ألمانيا الغربية (1 مارس 1981)
- العراق (يونيو 1984)
- جنوب أفريقيا (1 يونيو 1989)
- السويد (8 مايو 1991)
- اليمن (12 مايو 1994)
- باكستان (6 أبريل 1998)
- تايوان (15 ديسمبر 1998)
- سوريا (1 سبتمبر 2000)
- إندونيسيا (29 سبتمبر 2004)
- جمهورية الكونغو الديمقراطية (2007)
- نيوزيلندا (30 نوفمبر 2009)
- النرويج (27 سبتمبر 2018)
- هولندا (19 سبتمبر 2020) [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]
- تركيا (29 أكتوبر 2020)
انظر أيضاً
- فن المناظر الطبيعية الجوية – اعتبار المناظر الطبيعية فناً
- قائمة المركبات الفضائية المأهولة
- قائمة مجسات النظام الشمسي
- قائمة بأرقام قياسية في رحلات الفضاء – معايير استثنائية تم تحقيقها خارج الأرض بواسطة رواد الفضاء والصواريخ والمجسات
- قائمة المركبات الفضائية غير المأهولة حسب البرنامج – نظرة عامة ودليل موضوعي لاستكشاف الفضاء. صفحات تعرض أوصافًا موجزة للأهداف المراد إعادة توجيهها.
- أوربيتر (محاكاة) – لعبة فيديو صدرت عام 2000
- الحيوانات في الفضاء
- النباتات في الفضاء - نمو النباتات في الفضاء الخارجي
- رحلات الفضاء الخاصة – رحلات الفضاء التي لا تقوم بها الحكومات
- الفضاء والبقاء – فكرة أن السفر إلى الفضاء ضروري لبقاء الإنسان على المدى الطويل
- الدعوة إلى استكشاف الفضاء – الدعوة إلى استكشاف و/أو استعمار الفضاء
- استعمار الفضاء – مفهوم الإقامة البشرية الدائمة خارج الأرض
- مستوطنة بشرية – مساكن بشرية تقع في بيئات غير صالحة للسكن البشري
- الخدمات اللوجستية الفضائية – الخدمات اللوجستية للسفر إلى الفضاء
- السفر إلى الفضاء في الخيال العلمي
- دفع المركبات الفضائية – طريقة تستخدم لتسريع المركبات الفضائية
- الجدول الزمني للأقمار الصناعية الاصطناعية ومجسات الفضاء
- الجدول الزمني لاستكشاف النظام الشمسي
- تاريخ استكشاف الفضاء السوفيتي على الطوابع السوفيتية – استكشاف الفضاء على الطوابع السوفيتية
- تاريخ استكشاف الفضاء الأمريكي على الطوابع البريدية الأمريكية - لمحة عامة عن المشاريع التي تتجاوز الأرض كما هو موضح لتسهيل استخدام البريد الأمريكي
- مقياس كارداشيف – مقياس لتطور الحضارة
مراجع
- ↑ ليتش، ويليام (1867). مجد الله في السماوات . أ. ستراهان.
- ↑ روجرز، لوسي (2008). إنه مجرد علم الصواريخ: مقدمة بلغة إنجليزية بسيطة . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 25. ISBN 978-0-387-75377-5.
- ↑ ويلر، روبن (2009). "نافذة إطلاق هبوط أبولو على سطح القمر: العوامل والقيود المتحكمة" . مجلة رحلات أبولو . قسم التاريخ في ناسا. مؤرشف من الأصل في 23 ديسمبر 2023.
- ↑ "لونا 1" . ناسا – المركز الوطني لبيانات علوم الفضاء. مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 نوفمبر 2013 .
- ↑ توم. "سرعة الإفلات من جاذبية الأرض" . اسأل فان - قسم الفيزياء بجامعة إلينوي في أوربانا -شامبين . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 يوليو 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 أكتوبر 2011 .
- ↑ إريكسون، لانس ك. (2010). رحلات الفضاء: التاريخ والتكنولوجيا والعمليات . المعاهد الحكومية. ص 187.
- ↑ "معلومات أساسية قبل إطلاق فالكون 9 الرحلة 20" (بيان صحفي). سبيس إكس. 22 ديسمبر 2015. مؤرشف من الأصل في 8 مارس 2017. تم الاطلاع عليه في 28 ديسمبر 2015 .
- ١ ٢ كوك، جون؛ أكسامينتوف، فاليري؛ هوفمان، توماس؛ برونر، ويس (١ يناير ٢٠١١)، آليات الربط مع محطة الفضاء الدولية وتراثها (ملف PDF) ، هيوستن، تكساس: بوينغ ، تم الاطلاع عليه في ٣١ مارس ٢٠١٥ - عبر ناسا.
الالتحام هو عملية التقاء مركبة فضائية قادمة بمركبة فضائية أخرى، حيث تسلك مسار تصادم مُتحكم به بطريقة تضمن محاذاة وتداخل آليات الربط. عادةً ما تدخل آليات الالتحام ما يُسمى بالالتقاط المرن، يليه مرحلة تخفيف الحمل، ثم وضع الالتحام الصلب الذي يُنشئ اتصالًا هيكليًا محكمًا بين المركبتين. أما الالتحام بالأرض، على النقيض من ذلك، فهو عملية إمساك ذراع روبوتية بمركبة فضائية قادمة، ووضع آلية الربط الخاصة بها بالقرب من آلية الربط الثابتة. بعد ذلك، عادةً ما تكون هناك عملية التقاط، ومحاذاة تقريبية، ومحاذاة دقيقة، ثم التثبيت الهيكلي.
- ↑ "التوحيد القياسي الدولي للالتحام" (ملف PDF) . وكالة ناسا. 17 مارس 2009. ص 15. تاريخ الاسترجاع: 4 مارس 2011.
الالتحام: هو اندماج أو التقاء مركبتين فضائيتين منفصلتين تحلقان بحرية.
- 1 2 فيهسي، ويغبرت (2003). الالتقاء والالتحام الآلي للمركبات الفضائية . كامبريدج، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0521824927.
- ١ ٢ "نظام الالتحام/الإرساء المتقدم - ورشة عمل ناسا سيل" (ملف PDF) . ناسا. 4 نوفمبر 2004. صفحة 15. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 22 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه في 4 مارس 2011. يشير
مصطلح الإرساء إلى عمليات التزاوج حيث يتم وضع وحدة/مركبة غير نشطة في واجهة التزاوج باستخدام نظام المناورة عن بُعد (RMS). يشير مصطلح الالتحام إلى عمليات التزاوج حيث تدخل مركبة نشطة إلى واجهة التزاوج بقوتها الذاتية.
- ↑ فوستوك 1. Astronautix.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2011-10-05.
- ↑ بورغاردت، توماس (26 ديسمبر/كانون الأول 2020). "الاستعداد للسفر الفضائي من الأرض إلى الأرض والمنافسة مع الطائرات الأسرع من الصوت" . ناسا سبيس فلايت . تم الاطلاع عليه في 29 يناير/كانون الثاني 2021.
يأتي المفهوم الأكثر شيوعًا للنقل شبه المداري من الأرض إلى الأرض من إيلون ماسك وشركة سبيس إكس. صُمم نظام إطلاق ستار شيب من الجيل التالي في الأساس لنقل حمولات كبيرة إلى المريخ بهدف استعماره، ولكنه يوفر أيضًا إمكانية إضافية لنقل كميات كبيرة من البضائع حول الأرض.
- ↑ "التحول إلى نوع متعدد الكواكب" (ملف PDF) . الاجتماع السنوي الثامن والستون للمؤتمر الدولي للملاحة الفضائية في أديلايد، أستراليا. سبيس إكس. 29 سبتمبر 2017. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 8 أغسطس 2018. تم الاطلاع عليه في 15 أبريل 2018 .
- ↑ هوير، ديفيد (5 مايو 2008). "النقل شبه المداري من نقطة إلى نقطة: يبدو جيدًا على الورق، ولكن..." . مجلة الفضاء . تم الاطلاع عليه في 5 نوفمبر 2013 .
- ↑ "مركبة فضائية تهرب من النظام الشمسي" . شركة Heavens-Above GmbH. مؤرشف من الأصل في 27 أبريل 2007.
- ↑ مكراي، مايك (6 ديسمبر 2022). ""حيلة 'التحليق الديناميكي' قد تُسرّع المركبات الفضائية عبر الفضاء بين النجوم" . ساينس أليرت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 ديسمبر 2022 .
- ↑ لاروتورو، ماتياس ن.؛ هيغنز، أندرو ج.؛ غريسون، جيفري ك. (28 نوفمبر 2022). "التحليق الديناميكي كوسيلة لتجاوز سرعة الرياح الشمسية" . مجلة فرونتيرز إن سبيس تكنولوجيز . 3 1017442. arXiv : 2211.14643 . Bibcode : 2022FrST....317442L . doi : 10.3389/frspt.2022.1017442 .
- ↑ بوروس، روبرت بيج؛ كولول، ج. (سبتمبر-أكتوبر 1987). "السفر بين المجرات: الرحلة الطويلة من الوطن". مجلة المستقبل . 21 (5): 29-33 .
- ↑ فوغ، مارتن (نوفمبر 1988). "جدوى الاستيطان بين المجرات وأهميته لمشروع البحث عن ذكاء خارج الأرض" . مجلة الجمعية البريطانية لعلوم الكواكب . 41 (11): 491-496 . رمز Bibcode : 1988JBIS...41..491F .
- ↑ أرمسترونغ، ستيوارت؛ ساندبرغ، أندرس (2013). "الأبدية في ست ساعات: انتشار الحياة الذكية بين المجرات وتوضيح مفارقة فيرمي" (ملف PDF) . مجلة أكتا أسترونوتيكا . 89. معهد مستقبل الإنسانية، قسم الفلسفة، جامعة أكسفورد: 1. Bibcode : 2013AcAau..89....1A . doi : 10.1016/j.actaastro.2013.04.002 .
- ↑ رحلات أبولو إلى القمر: الفصل العاشر . History.nasa.gov (1969-03-03). تم الاطلاع عليه بتاريخ 2011-10-05.
- ↑ يستمر تطوير طائرة الإطلاق بينما تنتظر المركبة شبه المدارية التحقيق في الانفجار المميت في كاليفورنيا ، تم استرجاعه في 27-01-2012.
- ↑ "SpaceX على تويتر" . تويتر .
- ↑ «شركة سبيس إكس تطلق بنجاح أول صاروخ معاد تدويره - فيديو» . صحيفة الغارديان . رويترز. 31 مارس 2017.
- ↑ "شركة سبيس إكس تستعيد الجزء الأمامي الثقيل من صاروخ فالكون، وتخطط لإعادة إطلاقه هذا العام (صور)" . Space.com . 12 أبريل 2019.
- ↑ واتلز، جاكي (29 سبتمبر 2019). "إيلون ماسك يقول إن صاروخ سبيس إكس إلى المريخ سيكون أرخص مما كان يعتقد سابقًا. إليكم السبب" . سي إن إن بيزنس . مؤرشف من الأصل في 26 يونيو 2023. تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2024 .
- ↑ شركة سبيس إكس تنقل الصاروخ المعزز رقم 12 إلى موقع الإنتاج بعد التقاطه | قاعدة النجوم . ناسا سبيس فلايت. 15 أكتوبر 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أكتوبر 2024 – عبر يوتيوب.
- ↑ ناسا سبيس فلايت (9 يناير 2025). شركة سبيس إكس تطلق رحلة ستار شيب 7 وتحاول التقاط معزز آخر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يناير 2025 – عبر يوتيوب.
- ↑ NASASpaceflight (2025-03-06). رحلة مركبة ستار شيب التابعة لشركة سبيس إكس رقم 8 - المحاولة الثانية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-04-2025 – عبر يوتيوب.
- ↑ "انفجار صاروخ بدون طيار بعد الإقلاع" . سي إن إن.
- ↑ "المؤتمر الدولي الثاني لأنظمة الفضاء المتقدمة: مقدمة" . كونغريكس . وكالة الفضاء الأوروبية . تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2009 .
{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link ) - ↑ سفن الفضاء العملاقة مؤرشفة في 13 يوليو 2019 في Wayback Machine ، ناسا ، 16 سبتمبر 2002، تم استرجاعها في 25 أكتوبر 2011.
- ↑ "التنفس بسهولة في محطة الفضاء الدولية" . ناسا. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21-09-2008.
- ↑ الطقس الفضائي: منظور بحثي، مؤرشف بتاريخ 26-03-2009 في أرشيف الإنترنت ، الأكاديمية الوطنية للعلوم ، 1997
- 1 2 غامون، كاثرين (19 يوليو 2021). "كيف يمكن أن يكون سباق الفضاء بين المليارديرات قفزة عملاقة في مجال التلوث" . صحيفة الغارديان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2022 .
- 1 2 دوراني، حارث (19 يوليو 2019). "هل رحلات الفضاء استعمار؟" . ذا نيشن . تم الاسترجاع في 2 أكتوبر 2020 .
- ↑ ياب، شياو شان؛ هيبرغ، جوناس؛ تروفر، برنارد (2023). "النظام الاجتماعي التقني العالمي الناشئ لمعالجة الحطام الفضائي: تحليل شبكة الخطاب" . مجلة أكتا أسترونوتيكا . 207 : 445-454 . Bibcode : 2023AcAau.207..445Y . doi : 10.1016/j.actaastro.2023.01.016 .
- ↑ "المسافرون عبر الفضاء - تعريفات من Dictionary.com" .
- ↑ "مساعدة في الواجبات المنزلية وحلول الكتب الدراسية | بارتلبي" . www.bartleby.com . مؤرشف من الأصل في 26 مارس 2005.
- ↑ "أمةٌ مُسافرةٌ إلى الفضاء" . TheFreeDictionary.com .
- ↑ "موقع سبيس توداي الإلكتروني - إطلاق قمر صناعي إيراني" . www.spacetoday.org .
- ↑ "إطلاقات مركبات الإطلاق الأوكرانية" . وكالة الفضاء الحكومية الأوكرانية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 أبريل 2014 .
- ↑ «إيران تطلق قمراً صناعياً صغيراً لمراقبة الأرض إلى مداره: تقرير» . space.com . 2012-02-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-01-01 .
- ↑ «كوريا الشمالية تتحدى التحذيرات وتطلق صاروخاً» . بي بي سي. ١٢ ديسمبر ٢٠١٢. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٢ ديسمبر ٢٠١٢ .
- ↑ "كوريا الجنوبية تُطلق بنجاح صاروخًا فضائيًا" . xinhuanet.com . 30 يناير 2013. مؤرشف من الأصل في 4 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2013 .
- ↑ 우주항공청. """""""""""""""" . www.kasa.go.kr (باللغة الكورية) . تم الاسترجاع بتاريخ 25-02-2026 .
- ↑ "برنامج فيغا" . www.esa.int . وكالة الفضاء الأوروبية. مؤرشف من الأصل في 14 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 10 فبراير 2013 .
- ^ بينيموند، والتر دورنبيرجر، مويج، برلين 1984. ISBN 3-8118-4341-9.
- ↑ "شركة تي-ماينس للهندسة - تي-ماينس دارت" . www.t-minus.nl . مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 أكتوبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 سبتمبر 2020 .
- ↑ "Couriermail.com.au | اشترك في صحيفة ذا كورير ميل للاطلاع على قصص حصرية" . www.couriermail.com.au . تاريخ الوصول: 19 سبتمبر 2020 .
- ↑ "أستراليا تعود إلى سباق الفضاء" . مجلة كوزموس . 14 سبتمبر 2020. تاريخ الاطلاع: 19 سبتمبر 2020 .
- ↑ "وكالة الفضاء الأسترالية" . تويتر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-09-2020 .
- ↑ "إطلاق جنوبي" . forum.nasaspaceflight.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-09-2020 .
- ↑ "عمليات الإطلاق القادمة" . الإطلاق الجنوبي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 23 نوفمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 سبتمبر 2020 .
- ↑ "حريق ناجح" . تويتر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-09-2020 .
للمزيد من القراءة
- إريك جريجرسون (2010): دليل المستكشف إلى الكون - مهمات الفضاء غير المأهولة ، منشورات بريتانيكا التعليمية، رقم ISBN 978-1-61530-052-5(كتاب إلكتروني)
- نيوفيلد، مايكل ج. (2018). رحلات الفضاء: تاريخ موجز . كامبريدج: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا . ISBN 978-0262536332.
- سارة سكولز، "لماذا لن نعيش في الفضاء أبدًا: التحديات التكنولوجية والبيولوجية والنفسية والأخلاقية لمغادرة الأرض"، المجلد 329، العدد 3 (أكتوبر 2023)، الصفحات 22-29. "لعلّ أهمّ المخاوف هو الإشعاع ، وهو أمر يمكن السيطرة عليه بالنسبة لرواد الفضاء الحاليين الذين يسافرون في مدار أرضي منخفض، ولكنه سيكون أكثر خطورة على الأشخاص الذين يسافرون لمسافات أبعد ولفترات أطول." (ص 25). "على أطراف الحدود الأرضية، كان الناس يبحثون، على سبيل المثال، عن الذهب أو المزيد من الأراضي الصالحة للزراعة. في الفضاء، لا يمكن للمستكشفين التأكد من جدوى وجهتهم." (ص 27). "قد تعود الميكروبات الضارة من خارج الأرض مع رواد الفضاء أو المعدات - وهو خطر يهدد حماية الكوكب يُسمى التلوث العكسي ." (ص 28).
- ريبيكا بويل ، "مستوطن فضائي يدخل قبة...: كتاب مضحك للغاية حول سبب كون العيش على المريخ فكرة سيئة" (مراجعة لكتاب كيلي واينرسميث وزاك واينرسميث ، مدينة على المريخ: هل يمكننا استيطان الفضاء، وهل ينبغي لنا استيطان الفضاء، وهل فكرنا في هذا الأمر جيدًا؟، دار بنجوين للنشر، 2023)، مجلة ساينتفك أمريكان ، المجلد 329، العدد 4 (نوفمبر 2023)، ص 93.
روابط خارجية
- هندسة الطيران والفضاء في ويكيفيرسيتي
- موسوعة رواد الفضاء
- أساسيات رحلات الفضاء
- هانكينز، تيد إي.؛ شوتش، إتش. بول (4 مارس 1987). "تأملات - رحلات الفضاء المأهولة مقابل رحلات الفضاء غير المأهولة" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2011 .
- رحلات الفضاء
- علم الفلك
- النظام الشمسي
