13 مايو، 2021

جورنالك

الخبر كما هو ، منكم و اليكم

إليك ما يمكن توقعه عندما تطلق SpaceX طاقمها البشري الأول إلى الفضاء

بعد ظهر يوم 30 مايو ، من المقرر أن تطلق SpaceX أول ركابها إلى الفضاء ، مما قد يبشر بعصر جديد من رحلات الفضاء البشرية للولايات المتحدة. ستكون هذه هي المرة الأولى منذ ما يقرب من عقد من الزمان التي أطلقها الناس إلى المدار من الأراضي الأمريكية ، وستكون هذه هي المرة الأولى التي تنقلهم فيها مركبة خاصة إلى هناك.

هذه الرحلة التاريخية اختبار حقًا. إنها آخر علامة فارقة بالنسبة لـ SpaceX كجزء من برنامج الطاقم التجاري التابع لناسا. كلفت المبادرة التجريبية الشركات الخاصة بإنشاء مركبة فضائية جديدة لوكالة ناسا قادرة على نقل رواد الفضاء من وإلى محطة الفضاء الدولية. مساهمة SpaceX في البرنامج هي كبسولة ملساء على شكل صمغ تسمى Crew Dragon. في حين أن الكبسولة تحلق عدة مرات من قبل ، إلا أنها لم تنقل الأشخاص إلى الفضاء بعد.

قضت SpaceX السنوات الست الماضية في الوصول إلى هذه النقطة. في العام الماضي ، أجرت الشركة بروفة كاملة من الملابس ، حيث نجحت في إطلاق Crew Dragon إلى المحطة بدون طاقم على متن الطائرة. اختبرت الشركة أيضًا نظام الهروب الطارئ للكبسولة ، مؤكدة أن Crew Dragon يمكنه حمل الأشخاص إلى بر الأمان إذا حدث خطأ أثناء الإطلاق. ولكن كانت هناك أيضًا نكسات يجب التغلب عليها ، بما في ذلك إخفاقات الصواريخ وانفجار كبسولة Crew Dragon خلال اختبار أرضي العام الماضي. تعافت SpaceX منذ ذلك الحين ، مشيرة إلى الإخفاقات باعتبارها "هدايا" ساعدت الشركة في إنشاء مركبة أكثر أمانًا.

حان الوقت الآن للحصول على طاقم التنين. أول راكبين في السيارة هما رائدا الفضاء المخضرمان في وكالة ناسا بوب بهنكن ودوغ هيرلي ، اللذان تم تكليفهما بهذه المهمة في عام 2018. بعد عامين من التدريب على هذه الرحلة مع كل من وكالة ناسا وسبيس إكس ، فإنهم على استعداد لارتداء بدل الفضاء المخصص واتخاذ مقاعدهم داخل الكبسولة.

إليك سبب أهمية هذه الرحلة ، وماذا تتوقع من المهمة ، وما يعنيه بالنسبة للمضي قدمًا من وكالة ناسا و SpaceX.

الأهمية

شهد الثامن من تموز (يوليو) 2011 الرحلة الأخيرة لمكوك الفضاء التابع لناسا وآخر مرة تم إطلاق رواد فضاء إلى مدارها من الولايات المتحدة. ومنذ ذلك الحين ، نقلت ناسا جميع رواد الفضاء والشركاء الدوليين إلى محطة الفضاء على كبسولة سويوز الروسية. يكلف الترتيب وكالة ناسا حوالي 80 مليون دولار لكل مقعد – وكان الخيار الوحيد للوكالة لنقل الناس إلى المحطة.

أداء فني لـ SpaceX's Crew Dragon (L) و Boeing’s CST-100 Starliner (R).
الصورة: Alex Parkin / SpaceX / Boeing

لإنهاء اعتمادها على دولة أخرى ، عملت وكالة ناسا مع الصناعة الخاصة لإعادة رحلات الفضاء البشرية إلى الولايات المتحدة. مع برنامج الطاقم التجاري ، منحت وكالة ناسا شركتين – SpaceX و Boeing – عقودًا لتطوير مركباتهم الخاصة التي يمكن أن تنقل رواد فضاء ناسا إلى محطة الفضاء والعودة. دفعت ناسا لـ SpaceX 3.14 مليار دولار لتطوير وتسيير Crew Dragon ، في حين تلقت بوينغ 4.8 مليار دولار لتطوير وتطير CST-100 Starliner.

تشكل تنافس شديد بين الشركتين على مر السنين. واجه كلاهما العديد من التأخيرات والنكسات التقنية على طول الطريق ، ولكن في نهاية المطاف ، تقدمت SpaceX للأمام. عندما تطير ، ستصبح SpaceX أول شركة خاصة تطير البشر إلى المدار.

إطلاق

سينطلق صاروخ فالكون 9 من سبيس إكس من موقع إطلاق الشركة في مركز كنيدي للفضاء التابع لناسا في كيب كانافيرال ، فلوريدا. يُعرف بمركب الإطلاق 39A ، إنه يُطلَق إطلاق مكوك الفضاء بالإضافة إلى صواريخ زحل الخامس التي ترسل البشر إلى القمر. بدأت شركة SpaceX في تأجير المجمع من وكالة ناسا في عام 2014 وحولت لوحة الإطلاق لدعم رحلات صواريخ Falcon 9 و Falcon Heavy التابعة للشركة.

هيرلي (R) و Behnken (L) خارج Tesla التي ستأخذهم إلى منصة الإطلاق.
تصوير بيل إنغالز / ناسا

مناسبًا لبدلات الضغط المخصصة لـ SpaceX ، سيبدأ رواد الفضاء Behnken و Hurley في شق طريقهم إلى لوحة الإطلاق في حوالي الساعة 12 مساءً بالتوقيت الشرقي. لجعل هذا الأمر حقًا قضية Elon Musk ، سيركب رائدا الفضاء الموقع في نموذج Tesla Model X الأبيض ، مزينًا بشعارات ناسا المختلفة لتحقيق التآزر المطلق. بمجرد وصوله إلى المنصة ، سيأخذ الثنائي مصعدًا بالقرب من قمة صاروخ فالكون 9 ويمشي عبر ممر معلق يعرف باسم "ذراع وصول الطاقم" إلى مدخل التنين الطاقم.

سوف يصعد Behnken و Hurley داخل الكبسولة ويغلق الفتحة ، مما يعني أن الوقت قد حان لبدء تزويد السيارة بالوقود. كان هذا الجزء من العملية مثيرًا للجدل إلى حد ما بالنسبة للبعض في مجتمع الطيران. مرة أخرى عندما كان مكوك الفضاء تحلق ، حدث تأجيج قبل اعتاد رواد الفضاء الذين كانوا على متنها لأن تحميل مواد قابلة للاشتعال في مركبة فضائية محفوفة بالمخاطر. ومع ذلك ، تختار سبيس إكس القيام بالوقود قبل نصف ساعة من الإطلاق ، بعد الطاقم على متن الطائرة بالفعل. تستخدم الشركة دافعات باردة بشكل لا يصدق لتحلق Falcon 9 ، مما يعزز أداء السيارة. كلما كانت مضخات SpaceX أسرع في ذلك الدافع قبل الإطلاق ، قل الوقت الذي تستغرقه السوائل لتسخين وتغلي.

ذراع وصول الطاقم المؤدي إلى تنين الطاقم ، يطفو فوق الصقر 9.
الصورة: SpaceX

بعد سنوات من الجدل حول هذا الإجراء – يسمى "حمل وانطلق" – وقعت ناسا أخيراً عندما أثبتت SpaceX أنه يمكن القيام به بأمان في العديد من الرحلات الجوية.

بمجرد أن يتم تحميل كل الوقود الدافع في الصاروخ ، ستحدث الأشياء بسرعة. ستعطي SpaceX الضوء الأخضر للإطلاق ، مع تحديد موعد الإقلاع الساعة 3:22 مساءً بالتوقيت الشرقي. يجب أن تبدأ الشركة في ذلك الوقت بالضبط أو أن تضطر إلى التأجيل إلى تاريخ إطلاق النسخ الاحتياطي ، المحدد حاليًا ليوم السبت 30 مايو.

الإرساء

إذا سارت الأمور كما هو مخطط لها ، فهي رحلة سريعة إلى مدار الأرض لرواد الفضاء. سيطلق صاروخ فالكون 9 صاروخ كرو في مدار منخفض حول الأرض بعد حوالي 12 دقيقة من إقلاعه. ثم يعود الصاروخ إلى الأرض حيث من المقرر أن يهبط على متن طائرة بدون طيار في المحيط الأطلسي.

على مدار الـ 19 ساعة القادمة ، سيدير ​​رواد الفضاء الكوكب. خلال ذلك الوقت ، سيرفع Crew Dragon مداره قليلاً عن طريق إشعال محركاته بشكل دوري من أجل اللحاق بمحطة الفضاء الدولية. داخل الكبسولة ، سيحاول Behnken و Hurley الحصول على قسط من النوم – وربما يستخدمون المرحاض الموجود على الكبسولة إذا استدعت الطبيعة.

يقترب Crew Dragon من SpaceX من محطة الفضاء الدولية خلال أول رحلة تجريبية لها في عام 2019.
الصورة: وكالة ناسا

تم تصميم Crew Dragon ليحتاج إلى الحد الأدنى من المدخلات من ركابه ، ولكن نظرًا لأن هذا اختبار ، فإن هيرلي و Behnken سيقومان ببعض الطيران اليدوي قبل وصولهما إلى محطة الفضاء. وقال هيرلي خلال مؤتمر صحفي "من الواضح أننا نريد التأكد من أننا نفهم تمامًا طواقم المستقبل في حالة اضطروا إلى قيادة السيارة يدويًا". الخطة هي أن يتولى هيرلي السيطرة مباشرة بعد وصول Crew Dragon إلى المدار وكذلك عندما يقتربون من محطة الفضاء.

لكن في الحقيقة ، هذا هو الوقت الذي يتألق فيه نظام الإرساء المستقل في Crew Dragon. إنها ميزة افتقرت إليها نسخة البضائع السابقة من Dragon Space من SpaceX عند حمل الإمدادات إلى محطة الفضاء الدولية. خلال مهمات الشحن هذه ، استخدم رائد فضاء على متن المحطة الفضائية ذراعًا آليًا للإمساك بكبسولة تنين تقترب وقربها من محطة الفضاء الدولية. الآن ، مع ترقية Crew Dragon ، يجب ألا تحتاج الكبسولة إلى أي مساعدة من البشر. بمجرد الانتهاء من تحليق هيرلي يدويًا بالقرب من المحطة ، سيبدأ نظام Crew Dragon التلقائي. باستخدام سلسلة من المستشعرات والكاميرات ، سوف تطير الكبسولة بنفسها باتجاه محطة الفضاء الدولية وتربط نفسها بمنفذ إرساء مفتوح.

إذا استمر الإطلاق كما هو مخطط له ، فيجب أن يتم الإرساء الساعة 10:29 صباحًا بالتوقيت الشرقي يوم الأحد 31 مايو.

العودة

بمجرد فتح فتحة Crew Dragon ، سينضم Behnken و Hurley إلى رائد الفضاء NASA Chris Cassidy ورائدا الفضاء الروسى Anatoly Ivanishin و Ivan Vagner في محطة الفضاء الدولية. وقال هيرلي إن كاسيدي أرسل إليهم مؤخرًا رسالة إلكترونية حول لم شملهم الوشيك في الفضاء. يتذكر هيرلي: "قال شيئًا عن تطلعه لرؤية أكوابنا القبيحة على متن المحطة الفضائية".

في الأصل ، خططت وكالة ناسا لإبقاء رواد الفضاء في محطة الفضاء لبضعة أسابيع فقط. لكن الخطط تغيرت حيث أدى التأخير في برنامج الطاقم التجاري إلى إطالة تطوير مركبات SpaceX و Boeing. كان من المفترض أن يتم تنفيذ أول رحلة طيران مأهولة في عام 2017 ، ومع توقع أن هذه المركبات ستطير بانتظام الآن ، اشترت وكالة ناسا عددًا محدودًا من المقاعد على صاروخ سويوز الروسي. بدأت تلك المقاعد في النفاد ، والآن يتم تكليف كاسيدي بجميع العمليات التي تقودها أمريكا في محطة الفضاء.

قبل حوالي ستة أشهر ، قررت وكالة ناسا تمديد بقاء Behnken و Hurley على متن الطائرة من أجل الحفاظ على طاقم أكبر في محطة الفضاء الدولية. الآن يبدو من المحتمل أنهم سيبقون في الفضاء لبضعة أشهر ، على الرغم من أن وكالة ناسا لم تقرر بعد متى سيعود رواد الفضاء. يمكن لـ Crew Dragon البقاء في الفضاء لمدة أربعة أشهر فقط بسبب الألواح الشمسية. يؤدي الغلاف الجوي الرقيق في الفضاء إلى تدهور الألواح بمرور الوقت ، مما يحد من عمر المركبة في المدار.

المظلات الأربعة لـ Crew Dragon ، خفض السيارة في المحيط أثناء اختبار الطيران في عام 2019.
الصورة: وكالة ناسا

تقول وكالة ناسا إنها ستتخذ قرارًا بشأن تاريخ عودة الطاقم أثناء تواجدهم في الفضاء. وكجزء إضافي من التأمين ، اشترت وكالة ناسا مؤخرًا مقعدًا إضافيًا على رحلة سويوز لهذا الخريف في حالة حدوث مزيد من التأخير في مركبات الطاقم التجاري.

عندما يحين الوقت ، سيصعد Behnken و Hurley إلى Crew Dragon ، ويغلقان الفتحة ، وينفصلان عن محطة الفضاء. سوف ينأون بأنفسهم عن محطة الفضاء الدولية ثم يأخذون في النهاية الغطس في الغلاف الجوي للأرض. ستقوم مجموعة من أربعة مظلات بتخفيضها ، مما يسمح لها بالرش بأمان في المحيط الأطلسي قبالة ساحل فلوريدا.

ما لا يمكن تصوره

قضت SpaceX سنوات في إجراء الاختبارات وعمليات التفتيش لضمان أداء هذا الإطلاق بأمان. لكن هذا الإطلاق هو اختبار ، وشبح الفشل يثقل كاهل الكثير من العقول. إذا ساء شيء ما ، فإن نظام الهروب الطارئ المدمج سيوفر طبقة إضافية من الحماية لرواد الفضاء.

داخل الجدران الخارجية لـ Crew Dragon توجد محركات صغيرة تسمى محركات SuperDraco. تم تصميم هذه الدفعات لإشعالها أثناء الطيران في حالة حدوث خطأ ما بشكل كارثي. يمكن لـ SuperDracos حمل Crew Dragon لأعلى بعيدًا عن صاروخ معطل ، وبمجرد أن يكون بعيدًا بما فيه الكفاية ، يمكن أن تنتشر مظلات الكبسولة ، مما يخفض السيارة إلى المحيط الأطلسي.

إنها مناورة مطلوبة فقط في حالة الطوارئ ، لكن SpaceX تدعي أن هذا الخيار متاح خلال كل نقطة في الرحلة حتى يتم نشر Crew Dragon في المدار. وهذا يعني في الواقع أن وكالة ناسا و SpaceX محدودة إلى حد ما حول متى يمكن إطلاق هذه المهمة. يمكن أن يؤدي الإجهاض إلى إسقاط تنين الطاقم في منطقة واسعة للغاية من المحيط في المحيط الأطلسي ، وتريد وكالة ناسا التأكد من أن الطقس جيد في كل مكان ممكن يمكن أن تلمس فيه الكبسولة.

"نحن ننظر بالفعل إلى الأمواج – نحن ننظر إلى سرعة الموجة وارتفاع الموجة – لأننا بحاجة إلى التأكد من أنه إذا كان على الطاقم النزول في سيناريو هروب الإطلاق ، فإنهم سينزلون في حالة البحر التي وقال بينجي ريد ، مدير إدارة مهمة الطاقم في سبيس إكس ، خلال مؤتمر صحفي: "ستبقيهم في أمان وستتمكن قوات الإنقاذ من القدوم والحصول عليهم". ستدرس سبيس إكس حالة الطقس في أكثر من 50 موقعًا على طول الساحل الشرقي لكندا وحتى عبر المحيط الأطلسي إلى أيرلندا الشمالية. وهذا يعني أن تأخيرات الطقس أكثر احتمالا.

أجلت SpaceX بالفعل أول محاولة إطلاق لها في 27 مايو ، بسبب سوء الأحوال الجوية حول موقع الإطلاق الذي ربما تسبب في البرق. لا يبدو الطقس جيدًا في 30 مايو أيضًا ؛ توقع الجناح الفضائي الخامس والأربعون في فلوريدا فرصة بنسبة 50 في المائة أن تكون الظروف مواتية للإطلاق. يوم إطلاق النسخ الاحتياطي في 31 مايو لديه فرصة أفضل قليلاً عند 60 في المائة.

المستقبل

بمجرد عودة Behnken و Hurley إلى الأرض مع عائلاتهم ، سيكون الوقت قد حان لبدء إجراء هذه الأنواع من الرحلات الروتينية – وهو ما يدور حوله برنامج الطاقم التجاري. ستقوم SpaceX و NASA بتفحص البيانات التي تم جمعها خلال رحلة الاختبار هذه واستخدام هذه المعلومات لاعتماد Crew Dragon للرحلات المنتظمة من وإلى ISS.

بعد ذلك ، ستكون مهمة SpaceX التالية ، التي تعمل بكامل طاقتها من Crew Dragon ، على بعد بضعة أشهر فقط. ستحمل هذه الرحلة طاقمًا مكونًا من أربعة أفراد: رواد فضاء ناسا فيكتور جلوفر ، ومايك هوبكنز ، وشانون ووكر ، بالإضافة إلى رائد الفضاء الياباني سويشي نوغوتشي. من المتوقع أن تحدث رحلتهم في أوائل الخريف ، مما يعزز عصرًا جديدًا حيث تقوم الشركات التجارية بنقل الركاب بشكل روتيني إلى محطة الفضاء التابعة لوكالة ناسا.

تحديث 29 مايو ، 1:30 مساءً بالتوقيت الشرقي: تم تحديث هذه القصة لتشمل أوقات إطلاق جديدة للمهمة. كما تم تحديثه ليشمل تنبؤات الطقس الجديدة.