زفيزدا (وحدة محطة الفضاء الدولية)

زفيزدا ( بالروسية: Звезда ، وتعني حرفيًا " النجمة " )، والمعروفة أيضًا باسم وحدة خدمة زفيزدا ، هي وحدة تابعة لمحطة الفضاء الدولية . كانت ثالث وحدة تُطلق إلى المحطة، ووفرت جميع أنظمة دعم الحياة فيها ، والتي يُستكمل بعضها في القطاع المداري الأمريكي ، بالإضافة إلى أماكن إقامة لاثنين من أفراد الطاقم. وهي المركز الهيكلي والوظيفي للقطاع المداري الروسي ، وهو الجزء الروسي من محطة الفضاء الدولية. يجتمع الطاقم هنا للتعامل مع حالات الطوارئ في المحطة. ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

تم تصنيع الوحدة في الاتحاد السوفيتي بواسطة شركة إنيرجيا ، مع قيام شركة خرونيتشيف جي كي إن بي تي إس بأعمال تعاقدية فرعية رئيسية. ^{[ 10 ]} تم إطلاق زفيزدا على متن مركبة إطلاق بروتون في 12 يوليو 2000، والتحمت بوحدة زاريا في 26 يوليو 2000 الساعة 01:45 بالتوقيت العالمي المنسق .

تم بناء هيكل زفيزدا ، المعروف باسم "DOS-8"، في منتصف ثمانينيات القرن الماضي كهيكل احتياطي لوحدة مير الأساسية (DOS-7)، ثم أعيد تشكيله لاحقًا ليصبح الوحدة الأساسية لمحطة مير-2 . ويُعد تصميمه امتدادًا لسلسلة محطات DOS (المحطات المدارية المعمرة) التابعة لبرنامج ساليوت المدني.

طُوِّرت وحدتا DOS-7 وDOS-8 بعد موافقة الحكومة السوفيتية على خطة إنشاء محطة فضائية من الجيل التالي مزودة بمنافذ إرساء متعددة عام 1976. وتماشياً مع تقليد برنامج ساليوت، بُنيت وحدتان متطابقتان لضمان وجود وحدة احتياطية في حال فقدان الوحدة الأساسية أثناء الإطلاق أو تعطلها في المدار. وبعد اكتمال وثائق التصميم عام 1982، بدأ تصنيع الوحدتين التوأم في مصنع خرونيتشيف التابع لمكتب تصميم ساليوت.

تم الانتهاء من بناء وعاء الضغط DOS-8 في فبراير 1985، وبعد ذلك تباطأ العمل بشكل كبير حتى إطلاق DOS-7 كوحدة أساسية لمحطة مير في فبراير 1986. وتم تركيب المعدات الداخلية الرئيسية بحلول أكتوبر 1986.

بعد الإطلاق الناجح لـ DOS-7، أصبح DOS-8 العنصر الأساسي في مشروعٍ مقترحٍ لخلافة محطة مير، يُعرف داخليًا باسم GK-180، والذي استخدم وحداتٍ وزن كلٍ منها 100 طن أُطلقت على متن صاروخ إنرجيا، بالإضافة إلى هيكلٍ شبكيٍّ ضخم. أُعلن عن التصميم لوسائل الإعلام باسم مير-2 في يناير 1988، وحصل على الموافقة الرسمية في ديسمبر 1989، إلا أنه بحلول عام 1991، تسببت تأخيراتٌ كبيرةٌ وتخفيضاتٌ في التمويل في التخلي عن المشروع.

بعد دراسة خيار استبدال وحدة مير الأساسية في المدار بوحدة DOS-8 وتزويد مركبة بوران بوحدات إضافية جديدة، وقع الاختيار بحلول عام 1992 على إطلاق DOS-8 لتكون نواة محطة مير-2 الجديدة والمُحسّنة. تضمن التصميم الجديد هيكلاً داعماً مُثبتاً على حجرة عمل الوحدة الأساسية، بالإضافة إلى عدد من وحدات التوسعة الصغيرة. سيتم تركيب ألواح كهروضوئية ومُركّزات شمسية على هذا الهيكل، إلى جانب مشعات ومحركات توجيه ودوافع جيروسكوبية وتجارب علمية.

في عام 1993، أُعيد تصميم مجمع مير-2 مرة أخرى، حيث تحوّل هيكله الشبكي من تصميم شبيه بتصميم سوفورا، كان رواد الفضاء يجمعونه في المدار، إلى تصميم يستخدم أجزاء شبكية مُدمجة مسبقًا، وأُضيفت وحدتا إرساء عالميتان إلى المحطة. بعد ذلك بوقت قصير، دُمجت محطة مير-2 مع محطة الفضاء فريدوم لتشكيل محطة الفضاء الدولية، التي تعمل فيها وحدة DOS-8 كوحدة خدمة. ^{[ 11 ]}

تتكون زفيزدا من ثلاث حجرات مضغوطة وحجرة واحدة غير مضغوطة. من الأمام إلى الخلف، الحجرات المضغوطة هي: حجرة نقل كروية، وحجرة عمل رئيسية أسطوانية طويلة، ونفق نقل أسطواني قصير. أما حجرة التجميع غير المضغوطة فتحيط بالجزء الخارجي من نفق النقل. ^{[ 10 ] [ 12 ]} يبلغ وزن زفيزدا حوالي 19,050 كيلوغرامًا (42,000 رطل) ^{[ 13 ]} ويبلغ طولها 13.1 مترًا (43 قدمًا) . تمتد الألواح الشمسية لمسافة 29.7 مترًا (97 قدمًا) .      

تحتوي حجرة النقل ( بالروسية: Переходный Отсек، ПхО ، بالحروف اللاتينية:  Perekhodniy Otsek، PKhO ) على ثلاثة منافذ إرساء، بالإضافة إلى فتحة داخلية يمكن إغلاقها لعزلها عن باقي الوحدة، مما يسمح لها بالعمل كغرفة معادلة ضغط. عند إطلاق مركبة زفيزدا ، تم إرساء منفذها الأمامي بالمنفذ الخلفي لوحدة زاريا الموجودة بالفعل في المدار. كان من المقرر في البداية استخدام منفذ النظير (المواجه للأرض) بواسطة وحدة الالتحام العالمية ، ولكنه استُخدم بدلاً من ذلك بواسطة وحدة بيرس من عام 2001 إلى عام 2021 ووحدة ناوكا منذ عام 2021. أما منفذ السمت (المواجه للفضاء) فكان من المقرر في البداية استخدامه بواسطة منصة الطاقة العلمية ، ولكنه استُخدم بدلاً من ذلك بواسطة وحدة بويسك منذ عام 2009. استُخدمت وظيفة معادلة الضغط في حجرة النقل مرة واحدة فقط خلال البعثة الثانية ، عندما وضع يوري أوساتشوف وجيمس فوس مخروط الالتحام على منفذ النظير استعدادًا لوصول وحدة بيرس .

حجرة العمل ( بالروسية: Рабочий Отсек, РО ، بالحروف اللاتينية:  Rabochii Otsek, RO ) هي المكان الذي يعمل فيه الطاقم ويعيشون فيه، وتشكل الجزء الأكبر من حجم الوحدة. وهي تتكون من أسطوانتين متصلتين معًا بواسطة محول مخروطي. تحتوي حجرة الأجهزة الأمامية ذات القطر الصغير ( بالروسية: Приборой Отсек, ПО ، بالحروف اللاتينية:  Priboroi Otsek, PO ) على مركز قيادة المحطة (الحاسوب المركزي) والمعدات ذات الصلة. أما الحجرة السكنية الخلفية ذات القطر الكبير ( بالروسية: Жилой Отсек, ЖО ، بالحروف اللاتينية: Zhloi Otsek, ZhO ) فتحتوي على غرفتي نوم، وجهاز مشي مزود بنظام عزل الاهتزازات من وكالة ناسا ، ومطبخ مجهز بثلاجة/فريزر وطاولة، ودراجة للتمرين، ومرحاض ومرافق صحية أخرى. كما يحتوي هذا القسم على نظام إليكترون الذي يحلل الرطوبة المكثفة ومياه الصرف الصحي لتوفير ما يصل إلى 5.13 كيلوغرام (11.3 رطل) من الأكسجين للتنفس يوميًا ، بينما يتم طرد الهيدروجين إلى الفضاء. كما يقوم النظام بإنتاج مياه مكثفة يمكن استخدامها للشرب في حالات الطوارئ، ولكن في العادة يتم استخدام المياه العذبة من الأرض.  

تحتوي زفيزدا على 13 نافذة. ^{[ 10 ]} يوجد نافذتان بقطر 22.5 سم (8.9 بوصة) ، واحدة في كل من حجرتي نوم الطاقم (النافذتان رقم 1 و2)، وست نوافذ بقطر 22.5 سم (8.9 بوصة) (أرقام 3، 4، 5، 6، 7، و8) على أرضية حجرة النقل الأمامية المواجهة للأرض، ونافذة بقطر 40 سم (16 بوصة ) في حجرة العمل الرئيسية (رقم 9)، ونافذة واحدة بقطر 7.5 سم (3.0 بوصة) في حجرة النقل الخلفية (رقم 10). كما توجد ثلاث نوافذ أخرى بقطر 22.5 سم (8.9 بوصة) في الطرف الأمامي من حجرة النقل الأمامية (أرقام 12، 13، و14)، لمراقبة المركبات القادمة. لم يقم المصممون بتضمين تركيب النافذة رقم 11.          

كما أن زفيزدا هي موطن لبيت لادا الزجاجي ، وهو عبارة عن اختبار لزراعة النباتات في الفضاء . ^{[ 15 ]}

تحتوي "حجرة التجميع" على معدات خارجية مثل المحركات النفاثة، ومقاييس الحرارة، والهوائيات، وخزانات الوقود. ويقع هوائي "ليرا" الكبير المتحرك للاتصالات عبر الأقمار الصناعية على وحدة الخدمة "زفيزدا" بالقرب من الجزء الخلفي من محطة الفضاء الدولية في حجرة التجميع هذه. ^{[ 16 ]} أما "حجرة النقل" فهي مجهزة بمعدات إرساء آلية وتُستخدم لصيانة مركبتي الفضاء "سويوز " و "بروغريس" .

تحتوي وحدة الخدمة على 16 محركًا دافعًا صغيرًا، بالإضافة إلى محركين دافعين كبيرين من طراز S5.79 بقوة 3070 نيوتن (690 رطل _قوة ) ، مثبتين على محورين وقابلين للتدوير بزاوية 5 درجات. يتم تغذية المحركات الدافعة بالضغط من أربعة خزانات بسعة إجمالية تبلغ 860 كجم. ^{[ 6 ]} المؤكسد المستخدم في نظام الدفع هو رباعي أكسيد ثنائي النيتروجين ، والوقود هو UDMH ، حيث يتم ضغط خزانات الإمداد بالنيتروجين. ^{[ 17 ]} يمكن استخدام المحركين الرئيسيين في محطة زفيزدا لرفع ارتفاع المحطة. وقد تم ذلك في 25 أبريل 2007. وكانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها تشغيل المحركين منذ وصول زفيزدا إلى المحطة عام 2000. ^{[ 18 ]}  

أثبت جهاز إليكترون أنه مزعجٌ للغاية للطاقم ويتطلب صيانةً مكثفة، إذ تعطل عدة مرات، مما اضطر الطاقم إلى استخدام أسطوانات مولد الأكسجين بالوقود الصلب (المعروفة أيضًا باسم " شموع الأكسجين "، والتي كانت سببًا في حريق على متن محطة مير ) عندما يتعطل لفترات طويلة. كما يحتوي على نظام فوزدوخ، وهو نظام يزيل ثاني أكسيد الكربون من الهواء باستخدام ماصات قابلة للتجديد لغاز ثاني أكسيد الكربون.

ورثت وحدة زفيزدا قيدًا من محطتي مير وساليوت السابقتين، متجذرًا في فلسفة تصميم المركبات الفضائية السوفيتية التي تُفضل التثبيت الدائم للأجهزة الحيوية. هذا النهج، مع أنه يوفر مساحة معيشة داخلية أكبر بإخفاء الأنظمة خلف ألواح مغلقة، يتناقض مع استراتيجية القطاع المداري الأمريكي (USOS) التي تستخدم رفوف حمولة قياسية دولية سهلة الاستبدال بعرض 105 سم (41.3 بوصة) . وحدات USOS، المتصلة عبر آلية الربط المشتركة (CBM)، مزودة بفتحات بعرض 130 سم (51 بوصة) تُسهّل حركة هذه الرفوف بين الوحدات والمركبة الفضائية. ونتيجة لذلك، تبقى الأجهزة المعطلة أو غير القابلة للإصلاح في زفيزدا ثابتة في مكانها. ومن الأمثلة البارزة على ذلك نظام توليد الأكسجين إليكترون المُثبّت مسبقًا ، والذي كان يتطلب إصلاحات متكررة من قِبل رواد الفضاء لعدم إمكانية استبداله. أدى عرض فتحة زفيزدا البالغ 78.74 سنتيمترًا (31.00 بوصة) ونقص وحدات إليكترون البديلة المتاحة إلى إعاقة عملية الاستبدال. وقد فاقم توقف إنتاج إليكترون هذه المشكلة. في أكتوبر 2020، تعطل نظام إليكترون مرة أخرى، مما أدى إلى إيقاف تشغيله. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]}   

حمل الصاروخ المستخدم للإطلاق إلى محطة الفضاء الدولية إعلانات ؛ إذ زُيّن بشعار مطاعم بيتزا هت ، ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} والتي يُقال إنها دفعت مقابلها أكثر من مليون دولار أمريكي. ^{[ 27 ]} ساهمت هذه الأموال في دعم مركز خرونيتشيف الحكومي لأبحاث وإنتاج الفضاء ووكالات الإعلان الروسية التي نظّمت الحدث. ^{[ 28 ]}

بدأت إدارة ودمج وحدة الخدمة في محطة الفضاء الدولية عام ١٩٩١. تولت شركة آر كي كي إنيرجيا أعمال البناء الهيكلي ، ثم سُلمت إلى مكتب خرونيتشيف للتصميم لإتمام التجهيز. راقبت مراجعات مشتركة بين وكالة الفضاء الروسية (روسكوزموس) ومكتب برنامج محطة الفضاء الدولية التابع لناسا أعمال البناء، وحلّت المشكلات اللغوية والأمنية، وضمنت جاهزية الوحدة للإطلاق وتدريب الطاقم. وقد واجه المشروع عدة سنوات من التأخير بسبب قيود التمويل بين روسكوزموس وآر كي كي إنيرجيا، مما أدى إلى تأجيلات متكررة في إطلاق الوحدة الأولى.

في 26 يوليو 2000، أصبحت زفيزدا المكون الثالث لمحطة الفضاء الدولية عندما رست في المنفذ الخلفي لزاريا . (كانت وحدة يونيتي الأمريكية قد رُبطت بالفعل بزاريا ). وفي وقت لاحق من شهر يوليو، سلمت أجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن زاريا وظائف التحكم في محطة الفضاء الدولية إلى أجهزة الكمبيوتر الموجودة على متن زفيزدا . ^{[ 29 ]}

في 11 سبتمبر / أيلول 2000، أكمل اثنان من أفراد طاقم مكوك الفضاء STS-106 عمليات الربط النهائية بين سفيزا وزاريا ؛ وخلال مهمة سير في الفضاء استمرت 6 ساعات و14 دقيقة ، قام رائد الفضاء إد لو ورائد الفضاء يوري مالينشينكو بتوصيل تسعة كابلات بين سفيزا وزاريا ، بما في ذلك أربعة كابلات طاقة، وأربعة كابلات فيديو وبيانات، وكابل ألياف بصرية للقياس عن بُعد. ^{[ 30 ]} وفي اليوم التالي، هبط أفراد طاقم STS-106 في سفيزا لأول مرة، في تمام الساعة 05:20 بالتوقيت العالمي المنسق في 12 سبتمبر/أيلول 2000. ^{[ 31 ]}

وفرت شركة زفيزدا أماكن إقامة مبكرة، ونظام دعم الحياة، ونظام اتصالات ( حيث أدخلت زفيزدا شبكة إيثرنت بسرعة 10  ميجابت/ثانية إلى محطة الفضاء الدولية ^{[ 32 ]} )، ونظام توزيع الطاقة الكهربائية، ونظام معالجة البيانات، ونظام التحكم في الطيران، ونظام الدفع. وقد تم استكمال هذه الأماكن وبعض الأنظمة، وليس كلها، بمكونات إضافية لمحطة الفضاء الدولية.

بسبب المشاكل المالية الروسية، أُطلق مسبار زفيزدا دون أي خطة احتياطية أو تأمين. ونظرًا لهذا الخطر، قامت وكالة ناسا بتصميم وحدة تحكم مؤقتة (ICM) تحسبًا لأي تأخير كبير أو تدمير أثناء الإطلاق.

منذ سبتمبر/أيلول 2019، يعاني مسبار زفيزدا من تسرب هواء متفاقم. ويبدو أن مصدر التسرب هو تشققات هيكلية مجهرية داخل نفق النقل الصغير، المعروف بالاختصار الروسي PrK، والذي يربط زفيزدا بمنفذ الالتحام الخلفي الذي تستخدمه عادةً مركبة الشحن بروجرس. في البداية، كان معدل التسرب ضئيلاً، أقل من 0.45 كيلوغرام يوميًا ، ولكنه ازداد باطراد، ليصل إلى 1.7 كيلوغرام يوميًا بحلول أبريل/نيسان 2024. وبينما تشتبه كل من ناسا وروسكوزموس في وجود مشاكل في اللحامات، لا يزال السبب الدقيق للتسرب مجهولاً. وقد صنفت ناسا هذه التسريبات على أنها تهديد عالي الخطورة لأنشطة الرحلات الفضائية، مما قد يؤدي إلى "فشل كارثي". ومع ذلك، تقول روسكوزموس إنها لا تعتقد أن التفكك الكارثي لنفق PrK أمر وارد، وأعربت عن ثقتها في قدرتها على مراقبة التسرب وإدارته. ^{[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]}  

اعتبارًا من نوفمبر 2024 للتخفيف من التسرب وخطر حدوث عطل كارثي، كان الإجراء التشغيلي المعتاد هو إبقاء الفتحة المؤدية إلى وحدة التحكم الرئيسية (PrK) من محطة زفيزدا مغلقة، إلا عند الوصول الفعلي إلى مركبة فضائية. عند فتح الفتحة المؤدية إلى وحدة التحكم الرئيسية، تُغلق فتحة أخرى تؤدي إلى الجزء المداري الأمريكي من محطة الفضاء الدولية، مما قد يؤدي إلى عطل كارثي وانخفاض مفاجئ في الضغط يقتصر على الجزء المداري الروسي فقط . ^{[ 35 ]}

في 5 يونيو 2026، طلبت وكالة ناسا من خمسة من رواد الفضاء السبعة على متن محطة الفضاء الدولية الاحتماء داخل مركبة الفضاء "كرو دراغون فريدوم " التابعة لشركة سبيس إكس ، بينما كان رائدا الفضاء المتبقيان، قائد المحطة سيرغي كود-سفيرشكوف ومهندس الرحلة سيرغي ميكاييف ، يحاولان إصلاح تسرب هواء متفاقم في وحدة "برك". سمحت ناسا لرواد الفضاء بالعودة إلى المحطة بعد فترة وجيزة من تعليق وكالة روسكوزموس جهود الإصلاح الهيكلي، بانتظار المزيد من القياسات والبيانات. ^{[ 36 ]} وفي 15 يونيو، أفيد بأن روسكوزموس قررت إخراج وحدة "برك" من الخدمة، مما أزال أي خطر إضافي لحدوث انخفاض مفاجئ في الضغط. ^{[ 37 ]}

• 
  مرحاض الفضاء الخاص بزفيزدا
• 
  منظر أمامي لداخل زفيزدا
• 
  جزء من المطبخ

• 
  أفراد الطاقم يحتفلون بعيد الميلاد في زفيزدا
• 
  منظر لإحدى غرف طاقم زفيزدا
• 
  رائد فضاء في زفيزدا ، نوفمبر 2000.
• 
  طاقم البعثة 37 في زفيزدا
• 
  رومان رومانينكو عند نافذة في زفيزدا

• 
  يتم تصنيع وحدة خدمة زفيزدا في مصنع خرونيتشيف
• 
  PMA-2 ، Unity Node 1، PMA-1، Zarya FGB، وحدة خدمة Zvezda ، و Progress M1-3 .
• 
  موقع زفيزدا في القطاع المداري الروسي
• 
  شروق الشمس في المدار المطل على زفيزدا ومجموعة ألواحها الشمسية
• 
  ميناء زفيزدا نادير حيث رست سفينتا بيرس وناوكا
• 
  ميناء زينيث للرسو في زفيزدا حيث رست سفينة بويسك

مؤخرة الميناء

• بروجرس إم إس-02 63 بي، 2016
• التقدم M-29M 61P، 2015-2016
• سويوز TMA-16M ، 2015 ^{[ 38 ]}
• مركبة جورج لوميتر ATV -5، 2014-2015
• التقدم M-21M ، 2013-2014
• سويوز TMA-09M ، 2013 ^{[ 39 ]}
• ألبرت أينشتاين ATV -4، 2013
• التقدم M-17M 49P، 2012-2013
• إدواردو أمالدي ATV -3 2012
• بروجرس إم-11 إم 43 بي، 2011
• يوهانس كيبلر ATV -2 2011
• بروجرس إم-07 إم 39 بي، 2010
• بروجرس إم-06 إم 38 بي، 2010
• سويوز تي إم إيه-19 ، 2010 ^{[ 39 ]}
• سويوز تي إم إيه-17 ، 2010
• بروجرس إم-04 إم 36 بي، 2010
• سويوز تي إم إيه-16 ، 2009-2010
• بروجرس إم-67 34 بي، 2009
• جول فيرن ATV -1 2008
• بروجرس إم-65 30 بي، 2008
• بروجرس إم-60 25 بي، 2007
• التقدم M-58 23P، 2006-2007
• سويوز تي إم إيه-9 2006
• سويوز تي إم إيه-7 2006
• بروجرس إم-56 21 بي، 2006
• بروجرس إم-54 19 بي، 2005-2006
• بروجرس إم-53 18 بي، 2005
• بروجرس إم-52 17 بي، 2005
• التقدم M-51 16P، 2004-2005
• بروجرس إم-50 15 بي، 2004
• بروجرس إم-49 14 بي، 2004
• بروجرس إم 1-11 13 صفحة، 2004
• التقدم M-48 12P، 2003-2004
• بروجرس إم-47 10 بي، 2003
• التقدم M1-9 9P، 2002-2003
• بروجرس إم-46 8 بي، 2002
• التقدم M1-8 7P، 2002
• التقدم M1-7 6P، 2001-2002
• بروجرس إم-45 5 بي، 2001
• التقدم M1-6 4P، 2001
• بروجرس إم-44 3 بي، 2001
• التقدم M1-3 1P، 2000 (الطبعة الأولى)

النظير

• بيرس ، 2001-2021
• ناوكا ، 2021–حتى الآن

زينيث

• بويسك ، 2009-حتى الآن

إلى الأمام

• زاريا ، 2000–حتى الآن

• زفيزدا @ RuSpace مؤرشف في 21 سبتمبر 2020 على موقع Wayback Machine (يتضمن مخططات)