برنامج المساحين

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 10 صور
الموسوعة الحرة

كان برنامج "سيرفيور" برنامجًا تابعًا لوكالة ناسا ، أرسل سبع مركبات فضائية آلية إلى سطح القمر في الفترة من يونيو 1966 إلى يناير 1968. وكان هدفه الرئيسي إثبات إمكانية الهبوط السلس على سطح القمر. وكانت مركبات "سيرفيور" أول مركبة فضائية أمريكية تحقق هبوطًا سلسًا على جرم سماوي . تطلبت المهمات أن تسافر المركبة مباشرة إلى القمر في مسار اصطدامي، وهي رحلة استغرقت من 63 إلى 65 ساعة، وانتهت بتباطؤ لمدة تزيد قليلاً عن ثلاث دقائق للهبوط السلس. [ 1 ]

نفّذ مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا (JPL) البرنامج استعدادًا لبرنامج أبولو ، وبدأ في عام 1960. واختار مختبر الدفع النفاث شركة هيوز للطائرات في عام 1961 لتطوير نظام المركبة الفضائية. [ 1 ] بلغت التكلفة الإجمالية لبرنامج سيرفيور رسميًا 469 مليون دولار.

نجحت خمس مركبات من طراز "سيرفيور" في الهبوط السلس على سطح القمر، بما في ذلك المركبة الأولى. أما المركبتان الأخريان فقد فشلتا: تحطمت المركبة "سيرفيور 2" بسرعة عالية بعد فشل عملية تصحيح المسار في منتصف الرحلة، وفقدت المركبة "سيرفيور 4" الاتصال بها (ربما بسبب انفجارها) قبل دقيقتين ونصف من موعد هبوطها المقرر.

لا تزال المركبات الفضائية السبع جميعها على سطح القمر؛ ولم تتضمن أي من المهمات إعادتها إلى الأرض. وقد أعاد طاقم أبولو 12 بعض أجزاء المركبة الفضائية "سيرفيور 3" إلى الأرض ، بعد أن هبطت بالقرب منها عام 1969. وتُعرض كاميرا هذه المركبة في المتحف الوطني للطيران والفضاء في واشنطن العاصمة. [ 2 ]

الأهداف

{{{annotations}}}

مواقع هبوط برامج "المساحة الأمريكية" و"أبولو"، بالإضافة إلى برنامج "لونا" السوفيتي.

قدّم البرنامج خدماتٍ أخرى عديدة إلى جانب هدفه الأساسي المتمثل في إثبات إمكانية الهبوط السلس. فقد تمّ إثبات قدرة المركبات الفضائية على إجراء تصحيحات أثناء مسارها، وحملت المركبات الهابطة أجهزةً للمساعدة في تقييم مدى ملاءمة مواقع هبوطها لهبوط رواد فضاء أبولو. كما زُوّدت العديد من مركبات سيرفيور الفضائية بمجارف آلية مصممة لاختبار خصائص التربة القمرية. قبل مهمة لونا 9 السوفيتية (التي هبطت قبل سيرفيور 1 بأربعة أشهر) ومشروع سيرفيور، لم يكن معروفًا مدى عمق الغبار على سطح القمر. فإذا كان الغبار عميقًا جدًا، فلن يتمكن أي رائد فضاء من الهبوط. وقد أثبت برنامج سيرفيور إمكانية الهبوط. كما احتوت بعض مركبات سيرفيور على أجهزة تشتيت جسيمات ألفا ومغناطيسات، مما ساعد في تحديد التركيب الكيميائي للتربة.

شكّلت بنية المهمة البسيطة والموثوقة نهجًا عمليًا لحلّ أهمّ تحديات هندسة الفضاء في ذلك الوقت، وتحديدًا نظام التوجيه والتحكم في الهبوط النهائي ذي الحلقة المغلقة، والمحركات القابلة للتحكم في قوة الدفع، وأنظمة الرادار اللازمة لتحديد ارتفاع وسرعة المركبة الهابطة. وكانت مهمات سيرفيور هي المرة الأولى التي تختبر فيها ناسا مثل هذه الأنظمة في بيئة حرارية وإشعاعية قاسية بالقرب من القمر.

الإطلاق والهبوط على سطح القمر

أطلس-سنتور يحقن مركبة الهبوط سيرفيور مباشرة في مسار الرحلة العابرة للقمر

تألفت كل مهمة من مهمات مركبة "سيرفيور" من مركبة فضائية واحدة غير مأهولة، صممتها وبنتها شركة "هيوز إيركرافت" . وكانت مركبة الإطلاق هي "أطلس سنتور" ، التي أدخلت المركبة مباشرة في مسار طيرانها العابر للقمر. لم تدور المركبة حول القمر عند وصولها إليه، بل تباطأت سرعتها مباشرة من مسار الاصطدام، من 2.6  كم/ث بالنسبة للقمر، قبل أن تطلق صواريخ كبح لتهبط هبوطًا سلسًا بعد حوالي 3 دقائق و10 ثوانٍ.

كان من المخطط أن تُخفّض كل مركبة سرعتها إلى حوالي 110  م/ث (4% من السرعة قبل إطلاق الصاروخ العكسي) بواسطة صاروخ عكسي رئيسي يعمل بالوقود الصلب، والذي يُطلق لمدة 40 ثانية بدءًا من ارتفاع 75.3  كم فوق سطح القمر، ثم يُفصل مع وحدة الرادار على ارتفاع 11  كم من السطح. أُكملت الرحلة المتبقية إلى السطح، والتي استغرقت حوالي 2.5 دقيقة، بواسطة وحدات رادار دوبلر أصغر وثلاثة محركات توجيه تعمل بالوقود السائل المُغذّى بالهيليوم المضغوط. (تم اختصار مسار رحلة المركبة Surveyor 5 الناجحة باستخدام محركات التوجيه نتيجة لتسرب الهيليوم). أُنجزت الأمتار الـ 3.4 الأخيرة إلى السطح بالسقوط الحر من سرعة صفرية عند ذلك الارتفاع، بعد إيقاف محركات التوجيه. نتج عن ذلك سرعة هبوط تبلغ حوالي 3  م/ث. كان السقوط الحر إلى السطح محاولة لتجنب تلوث السطح بانفجار الصاروخ.

استغرقت المركبة الفضائية "سيرفيور 1" حوالي 63 ساعة (2.6 يوم) للوصول إلى القمر، بينما استغرقت المركبة "سيرفيور 5" 65 ساعة (2.7 يوم). تراوحت أوزان إطلاق المركبات السبع (عند دخولها القمر) بين 995.2 كيلوغرام (2194 رطل) و 1040 كيلوغرام (2290 رطل) ، بينما تراوحت أوزان هبوطها (بعد خصم الوقود وصاروخ الكبح المفصول ووحدة الرادار) بين 294.3 كيلوغرام (649 رطل) و 306 كيلوغرام (675 رطل) .    

المهام

المساح 1

صورة من المركبة الفضائية Surveyor 1 لمهبطها بهدف دراسة ميكانيكا التربة استعدادًا لعمليات الهبوط المأهولة بمركبات أبولو.

أُطلق المسبار Surveyor 1 في 30 مايو 1966، وانطلق مباشرةً نحو القمر دون أي مدار توقف .أُطفئت صواريخه العكسية على ارتفاع حوالي 3.4 متر فوق سطح القمر. سقط Surveyor 1 سقوطًا حرًا من هذا الارتفاع، وهبط على سطح القمر في 2 يونيو 1966، في محيط العواصف (Oceanus Procellarum ). كان هذا الموقع عند الإحداثيات 2°28′26″ جنوبًا 43°20′20″ غربًا / 2.474° جنوبًا 43.339° غربًا / -2.474؛ -43.339 . [ 3 ] يقع هذا الموقع ضمن الجزء الشمالي الشرقي من الفوهة الكبيرة المسماة فلامستيد P (أو حلقة فلامستيد ). تقع فلامستيد نفسها داخل فلامستيد P من جهة الجنوب.

قام جهاز Surveyor 1 بنقل بيانات الفيديو من القمر بدءًا من وقت قصير بعد هبوطه وحتى 14 يوليو 1966، ولكن مع فترة توقف عن العمليات خلال ليلة القمر التي استمرت أسبوعين من 14 يونيو 1966 وحتى 7 يوليو 1966.

استمر إرسال المعلومات الهندسية (درجات الحرارة، وما إلى ذلك) من المركبة الفضائية "سيرفيور 1" حتى 7 يناير 1967، مع انقطاعات متكررة خلال الليالي القمرية. وقد أرسلت المركبة بيانات عن حركة القمر، والتي ستُستخدم لتحسين خريطة مساره المداري حول الأرض، بالإضافة إلى تحديد المسافة بين العالمين بدقة أكبر. [ 4 ]

المساح 2

أُطلق المسبار الفضائي "سيرفيور 2" في 20 سبتمبر 1966. وأدى عطلٌ في عملية تصحيح المسار إلى فقدان السيطرة عليه. [ 5 ] [ 6 ] وانقطع الاتصال بالمسبار في تمام الساعة 9:35 بالتوقيت العالمي المنسق، في 22 سبتمبر. [ 6 ]

المساح 3

رائد الفضاء بيت كونراد بالقرب من المركبة الفضائية Surveyor 3 خلال مهمة أبولو 12 عام 1969. المركبة القمرية في الخلفية.

أُطلق المسبار سيرفيور 3 في 17 أبريل 1967، وهبط في 20 أبريل 1967 في منطقة ماري كوغنيتوم من محيط العواصف (S3° 01' 41.43" W23° 27' 29.55")، في فوهة صغيرة سُميت لاحقًا سيرفيور . وقد بثّ المسبار 6315 صورة تلفزيونية إلى الأرض، بما في ذلك أولى الصور التي تُظهر شكل كوكب الأرض من سطح القمر . [ 7 ]

كانت المركبة الفضائية "سيرفيور 3" أول مركبة تنطلق من سطح القمر عن غير قصد، وقد حدث ذلك مرتين، بسبب خلل في رادار الهبوط الخاص بها، والذي لم يُوقف محركات التوجيه الدقيقة بل أبقاها تعمل طوال عملية الهبوط الأولى وما بعدها. وقد تبين أن أنظمة التلفزيون والقياس عن بُعد الخاصة بـ"سيرفيور 3" قد تضررت جراء عمليات الهبوط والإقلاع غير المخطط لها. [ 2 ]

زار رائدا الفضاء بيت كونراد وآلان بين ، من مهمة أبولو 12، المركبة الفضائية "سيرفيور 3 " في نوفمبر 1969، وهي لا تزال المركبة الوحيدة التي زارها البشر على كوكب آخر . قام رائدا الفضاء باستخراج عدة مكونات من "سيرفيور 3"، بما في ذلك كاميرا التلفزيون، وأعادوها إلى الأرض لدراستها. [ 8 ]

المساح 4

أُطلقت المركبة الفضائية "سيرفيور 4" في 14 يوليو 1967، وتحطمت بعد مهمةٍ كانت مثاليةً في مجملها؛ إذ فُقد الاتصال ببيانات القياس عن بُعد قبل دقيقتين ونصف من الهبوط. ويُحتمل أن يكون صاروخ الكبح ذو الوقود الصلب قد انفجر قرب نهاية احتراقه المُجدول. [ 9 ] وكان الهدف المُخطط للهبوط هو خليج سينوس ميدي (الخليج المركزي) عند خط عرض 0.4 درجة شمالاً وخط طول 1.33 درجة غرباً.

المساح 5

صورة لسطح القمر التقطها المسبار 5

أُطلق المسبار الفضائي "سيرفيور 5" في 8 سبتمبر 1967 من كيب كانافيرال. [ 10 ] وهبط على بحر الهدوء في 11 سبتمبر 1967. أرسل المسبار بيانات ممتازة لجميع التجارب منذ وقت قصير بعد الهبوط وحتى 18 أكتوبر 1967، مع انقطاع الإرسال من 24 سبتمبر إلى 15 أكتوبر 1967، خلال الليلة القمرية الأولى. استمر استقبال الإرسال حتى 1 نوفمبر 1967، حين توقف الإرسال لليلة القمرية الثانية. استؤنف الإرسال في اليومين الثالث والرابع من الشهر القمري، وكان آخر إرسال في 17 ديسمبر 1967. بلغ إجمالي الصور المرسلة إلى الأرض 19118 صورة. [ 11 ]

المساح 6

تأثيرات انفجار محرك الصاروخ الموجه على البصمة المزدوجة التي سبق أن أحدثتها إحدى كتل المركبة الفضائية القابلة للسحق على سطح القمر أثناء الهبوط الأولي، كما يظهرها المسبار "سيرفيور 6".

كانت المركبة الفضائية Surveyor 6 أول مركبة فضائية مخطط لها أن تنطلق من سطح القمر. [ 12 ]

أُطلقت المركبة في 7 نوفمبر 1967، وهبطت في 10 نوفمبر 1967 في سينوس ميدي (بالقرب من موقع تحطم المركبة سيرفيور 4 ). وقد حقق إتمام هذه المهمة بنجاح التزام برنامج سيرفيور تجاه مشروع أبولو.

أُعيد تشغيل محركات المركبة الفضائية "سيرفيور 6" واستمرت في العمل لمدة 2.5 ثانية في أول عملية إطلاق لها إلى سطح القمر في 17 نوفمبر/تشرين الثاني الساعة 10:32 بالتوقيت العالمي المنسق. وقد ولّد ذلك قوة دفع بلغت 700 نيوتن (150 رطلاً) ورفع المركبة 4 أمتار (12 قدماً) عن سطح القمر. وبعد تحركها غرباً مسافة 2.5 متر (ثمانية أقدام)، هبطت المركبة بنجاح مرة أخرى وواصلت عملها كما هو مصمم لها. وفي 24 نوفمبر/تشرين الثاني 1967، أُوقف تشغيل المركبة الفضائية لمدة أسبوعين خلال الليل القمري. وتم التواصل معها في 14 ديسمبر/كانون الأول 1967، ولكن لم يتم الحصول على أي بيانات مفيدة.

المساح 7

صورة فسيفسائية بانورامية للقمر بالقرب من فوهة تيكو التقطها المسبار Surveyor 7. تقع التلال في الأفق الأوسط على بعد حوالي ثمانية أميال من المركبة الفضائية.

أُطلق المسبار الفضائي "سيرفيور 7" في 7 يناير 1968، وهبط على سطح القمر في 10 يناير 1968، على الحافة الخارجية لفوهة "تايكو" . وبدأت عمليات تشغيل المسبار بعد الهبوط السلس بفترة وجيزة. وفي 20 يناير، بينما كان المسبار لا يزال في ضوء النهار، رصدت كاميرا التلفزيون بوضوح شعاعين ليزريين موجهين نحوه من الجانب المظلم للأرض الهلالية، أحدهما من مرصد "كيت بيك" الوطني في توكسون، أريزونا، والآخر من جبل "تيبل ماونتن" في رايتوود، كاليفورنيا. [ 13 ] [ 14 ]

جرت العمليات في اليوم القمري الثاني في الفترة من 12 إلى 21 فبراير 1968. وقد حققت عمليات المركبة الفضائية أهداف المهمة بالكامل. تعرضت البطارية لأضرار خلال الليلة القمرية الأولى، وأصبح الاتصال بالإرسال متقطعًا بعد ذلك. وانقطع الاتصال مع المركبة الفضائية "سيرفيور 7" في 21 فبراير 1968. [ 15 ]

قائمة مهام المساح

نموذج Surveyor-Model 1: كتلة أسطوانية تزن 952 كجم تمثل مسبار Surveyor القمري. كانت الكتلة الأسطوانية متصلة بشكل دائم بالمرحلة العليا Centaur.
Surveyor-SD 2. حمولة Surveyor المحاكاة بنفس الخصائص الديناميكية للمسبار الحقيقي.

كانت نماذج Surveyor-Model عبارة عن محاكيات عامة للكتلة، [ 16 ] [ 17 ] بينما كان لدى Surveyor SD نفس بنية مركبات الهبوط Surveyor الحقيقية مع استبدال جميع المعدات بأوزان وهمية. [ 18 ] وقد استُخدمت هذه النماذج لاختبار أداء مركبة الإطلاق Atlas-Centaur ، ولم يكن الهدف منها الوصول إلى القمر. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]

من بين مهمات مركبة سيرفيور السبع، كانت خمس منها ناجحة.

مهمةيطلقصاروخوصل إلى القمرالتصرف
المساح - النموذج 111 ديسمبر 1964أطلس-LV3C سنتور-C AC-4-مدار أرضي بمدى 165 × 178 كم
المساح SD-12 مارس 1965أطلس-LV3C سنتور-C AC-5-تم تدميره عند الإطلاق
جهاز المسح SD-211 أغسطس 1965أطلس-LV3C سنتور-D AC-6-166 × 815085 كم مدار الأرض
مساح - النموذج 28 أبريل 1966أطلس-LV3C سنتور-D AC-8-مدار أرضي بمدى 175 × 343 كم
المساح 130 مايو 1966أطلس-LV3C سنتور-D AC-102 يونيو 1966هبط على أوشينوس بروسيلاروم
المساح 220 سبتمبر 1966أطلس-LV3C سنتور-D AC-723 سبتمبر 1966تحطمت بالقرب من فوهة كوبرنيكوس
مساح - النموذج 326 أكتوبر 1966أطلس-LV3C سنتور-D AC-9-165 × 470040 كم مدار أرضي
المساح 317 أبريل 1967أطلس-LV3C سنتور-D AC-1220 أبريل 1967هبط على أوشينوس بروسيلاروم
المساح 414 يوليو 1967أطلس-LV3C سنتور-D AC-1117 يوليو 1967تحطمت الطائرة على طريق سينوس ميدي
المساح 58 سبتمبر 1967أطلس-SLV3C سنتور-D AC-1311 سبتمبر 1967هبطت على Mare Tranquillitatis
المساح 67 نوفمبر 1967أطلس-SLV3C سنتور-D AC-1410 نوفمبر 1967هبط على الجيوب الأنفية الوسطى
المساح 77 يناير 1968أطلس-SLV3C سنتور-D AC-1510 يناير 1968هبط بالقرب من فوهة تيكو

سباق الفضاء

نموذج هندسي لطائرة Surveyor 3، طراز S-10، استُخدم لاختبارات التحكم الحراري. أُعيد تصميمه ليمثل نموذجًا طيرانًا لطائرة Surveyor 3 أو ما بعدها، نظرًا لكونها أول طائرة مزودة بمجرفة ومخلب لأخذ عينات من السطح. (المتحف الوطني للطيران والفضاء)

خلال فترة مهمات مركبة سيرفيور الفضائية، كانت الولايات المتحدة منخرطة بنشاط في سباق الفضاء مع الاتحاد السوفيتي . ولذلك، كان هبوط سيرفيور 1 في يونيو 1966، بعد أربعة أشهر فقط من هبوط المسبار السوفيتي لونا 9 في فبراير، مؤشراً على أن البرنامجين كانا في مراحل متقاربة. [ 19 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 كلومان (1972). " إدارة مشاريع الفضاء غير المأهولة التابعة لناسا - سيرفيور ومركبة مدار القمر " (ملف PDF) . ناسا SP-4901.
  2. 1 2 https://nssdc.gsfc.nasa.gov/nmc/spacecraft/display.action?id=1967-035A – 24 يناير 2020
  3. ↑ " Surveyor 1 ". أرشيف بيانات علوم الفضاء المنسق التابع لناسا.
  4. ↑ "علم الطيران والفضاء، 1967" (ملف PDF) . ناسا. ص 5. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 ديسمبر 2021 . 
  5. ↑ "محاولة هبوط مركزية على سطح القمر لمركبة سيرفيور 2". صحيفة ديزيريت نيوز . 19 سبتمبر 1966.
  6. 1 2 "المساح 2" . كتالوج NSSDCA الرئيسي .
  7. ↑ "أول صورة للأرض من سطح القمر: Surveyor 3" .
  8. ↑ روبرت ز. بيرلمان (23 نوفمبر 2019). "بعد مرور 50 عامًا، أين أجزاء مسبار القمر Surveyor 3 التي استعادتها أبولو 12؟" . Space.com . تاريخ الاطلاع: 2 أكتوبر 2024 .
  9. ↑ "المساح 4" . كتالوج NSSDCA الرئيسي .
  10. ↑ "ناسا - مركز مراقبة الفضاء التابع لناسا - المركبة الفضائية - تفاصيل القياس عن بُعد" . nssdc.gsfc.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2019 .
  11. ↑ "ناسا - NSSDCA - المركبة الفضائية - التفاصيل" . nssdc.gsfc.nasa.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مارس 2019 .
  12. ↑ صديقي، آصف أ. (2018). ما وراء الأرض: سجل استكشاف الفضاء السحيق، 1958-2016 (ملف PDF) . سلسلة تاريخ ناسا ( الطبعة الثانية). واشنطن العاصمة: مكتب برنامج تاريخ ناسا. ص 1. ISBN   9781626830424. LCCN 2017059404 . SP2018-4041. مؤرشف (PDF) من الأصل في 24 أبريل 2019. 
  13. ↑ "بوينغ: مركز تطوير الأقمار الصناعية - الاستكشاف العلمي - سيرفيور" . مؤرشف من الأصل في 7 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه في 31 مارس 2010 .ملاحظات حول تجربة الليزر.
  14. ↑صورة مؤرشفة بتاريخ ٢١ أبريل ٢٠٢١ على موقع Wayback Machine ، تُظهر شعاع ليزر هيوز الأخضر بقوة ٢ واط الذي يعمل بغاز الأرجون في جبل تيبل.
  15. ↑ "Surveyor VII" . مختبر القمر والكواكب بجامعة أريزونا . 28 نوفمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 11 أبريل 2021 .
  16. 1 2 "نموذج المسح 1 - علوم ناسا" . science.nasa.gov . 27 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2024 .
  17. 1 2 "نموذج المسح" . صفحة غونتر الفضائية . تم الاسترجاع في 2 أكتوبر 2024 .
  18. 1 2 "Surveyor-SD" . صفحة غونتر الفضائية . تم الاسترجاع في 2 أكتوبر 2024 .
  19. ↑ ريفز، روبرت (1994). "استكشاف القمر" . سباق الفضاء بين القوى العظمى: تنافس محموم عبر النظام الشمسي . بوسطن، ماساتشوستس، الولايات المتحدة الأمريكية: سبرينغر. ص 101-130 . doi : 10.1007/978-1-4899-5986-7_4 . ISBN  978-1-4899-5986-7.