أبرز الأحداث العلمية الفضائية في عام 2024

يمثل عام 2024 عامًا مليئًا بالعديد من النجاحات للمهام المدارية والقمرية، بما في ذلك عملية التقاط صاروخ "chopsticks" الخاص بشركة SpaceX.

مركبة فضائية يابانية تهبط بنجاح على سطح القمر

هبطت مركبة الفضاء SLIM التابعة لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) على سطح القمر في 19 يناير، مما جعل اليابان خامس دولة تنجح في هبوط مركبة فضائية على القمر الطبيعي للأرض، بعد الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة والصين والهند. انطلق المسبار في مسار طويل ودائري، ليصل أخيرًا إلى مداره القمري في 25 ديسمبر. كان هدف SLIM هو الهبوط على مسافة 100 متر من هدفه، على حافة فوهة شيولي.

تبلغ تكلفة القمر الصناعي SLIM 120 مليون دولار ويزن 200 كيلوغرام فقط، وهو مصمم للقيام بعدد من الأنشطة العلمية بما في ذلك دراسة البيئة المحيطة بمنطقة بحر الرحيق الواقعة عند خط عرض 15 درجة جنوبا باستخدام مطياف. ويمكن للبيانات التي يرسلها الجهاز أن تقدم معلومات حول تركيب المنطقة، مما يلقي الضوء على تشكل القمر وتطوره.

وبعد وقت قصير من الهبوط، اكتشف مشغلو وكالة استكشاف الفضاء اليابانية أن المركبة كانت مقلوبة رأسا على عقب، وهو ما يعني أن الألواح الشمسية المستخدمة لجمع الطاقة على متن المركبة لم تتمكن من مواجهة الشمس. بدأت الليلة الأولى لـ SLIM على القمر في 31 يناير وانتهت في 15 فبراير. ثم شهد SLIM ليلته القمرية الثانية في 29 فبراير، وتوقع فريق العمليات أن تنخفض درجة الحرارة من 100 درجة مئوية إلى -170 درجة مئوية، مما يتسبب في توقف هبوط المركبة.

تزداد احتمالية الفشل مع تكرار دورات درجات الحرارة القصوى. وعندما حاولت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية استعادة العمليات في منتصف شهر مارس/آذار، وجدت أن الوظائف الرئيسية للمركبة لا تزال صالحة للاستخدام. وقد حدث الشيء نفسه عندما استيقظ SLIM للمرة الثالثة بعد الليلة القمرية الطويلة في منتصف أبريل، وأرسل إشارة إلى الأرض في 23 أبريل.

آخر اتصال أجرته وكالة استكشاف الفضاء اليابانية مع SLIM كان في 28 أبريل. أعلنت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية في 26 أغسطس أن مهمة هبوط المركبة القمرية SLIM انتهت رسميًا بعد أشهر من عدم قدرتها على إعادة الاتصال بالمركبة. ومع ذلك، تم تحقيق الهدف الرئيسي لـ SLIM. وكان ذلك بمثابة إثبات لقدرة الهبوط على جسم سماوي بدقة لا تصدق. وتحيط منطقة هبوطها الإهليلجية بنقطة محددة على مسافة 100 متر، وهي مسافة أصغر بكثير من المسافة المعتادة التي تصل إلى عدة كيلومترات.

الصين تطلق مركبة فضائية لجمع عينات من الجانب المظلم للقمر

انطلقت مركبة الفضاء تشانغ آه 6 على متن صاروخ لونج مارش 5 من مركز وينتشانغ لإطلاق الأقمار الصناعية في جزيرة هاينان في الساعة 4:27 مساء يوم 3 مايو بتوقيت هانوي. خلال رحلتها التي استغرقت 53 يوما، توجهت مركبة الفضاء تشانغ آه-6 إلى حوض القطب الجنوبي-أيتكين (SPA) على الجانب البعيد من القمر، وهو الجانب الذي لا يمكن رؤيته من الأرض. تتكون مركبة تشانغ آه 6 من أربع وحدات: وحدة هبوط على سطح القمر، ووحدة نقل العينات، ومسبار مداري، ومركبة إطلاق (صاروخ صغير يرافق وحدة الهبوط).

في الأول من يونيو/حزيران، هبطت المركبة داخل فوهة أبولو الواقعة في حوض القطب الجنوبي-أيتكين (SPA)، وهي منطقة اصطدام يبلغ عرضها 2500 كيلومتر على الجانب البعيد من القمر. تمكنت المركبة من جمع ما يقرب من 2 كيلوجرام من عينات القمر باستخدام المجرفة والمثقاب. تم نقل العينة الثمينة إلى مركبة الإطلاق في 3 يونيو والتحقت بالمسبار بعد بضعة أيام. عادت المركبة المدارية التي تحمل كبسولة العينة إلى الأرض في 21 يونيو. هبطت كبسولة العينات القمرية لمسبار تشانغ آه-6 في منطقة منغوليا الداخلية ذاتية الحكم بالصين يوم 25 يونيو.

تظهر نتائج التحليل الأولي أن عينة المنطقة المظلمة لها بنية أكثر مسامية وفراغات أكثر. تساعد العينة الجديدة في تعزيز فهم العديد من الجوانب المهمة للقمر الطبيعي للأرض، بما في ذلك تطوره المبكر، والنشاط البركاني التفاضلي بين الجانبين القريب والبعيد، والتاريخ الاصطدامي للنظام الشمسي الداخلي، وآثار النشاط المجري المحفوظة في تربة القمر، وتكوين وبنية القشرة القمرية والوشاح.

خلل يصيب مركبة بوينج الفضائية بعد نقل رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية

بعد سنوات من التأخير، انطلقت مركبة ستارلاينر التابعة لشركة بوينج بنجاح على متن صاروخ أطلس الخامس من محطة كيب كانافيرال الفضائية بولاية فلوريدا في 5 يونيو/حزيران، وعلى متنها رائدا الفضاء التابعان لوكالة ناسا بوتش ويلمور وسوني ويليامز إلى محطة الفضاء الدولية في رحلة مدتها 25 ساعة. ومن المقرر أن يقضي ويلماور وويليامز أسبوعا في المدار ويعودان إلى الأرض في 13 يونيو/حزيران. ومع ذلك، واجهت مركبة ستارلاينر أثناء الرحلة سلسلة من المشاكل، بما في ذلك خمسة تسريبات للهيليوم وخمسة أعطال في نظام التحكم في التفاعل. وأجبر هذا المهندسين على حل المشكلة من الأرض، مما أدى إلى تمديد إقامة رائدي الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية من أسبوع إلى أكثر من نصف عام.

في مؤتمر صحفي عقد في 24 أغسطس، أعلنت وكالة ناسا أنه بعد تقييم الوضع بعناية، لم يتمكن مهندسو ناسا وبوينج من الاتفاق على ما إذا كان من الآمن السماح لرواد الفضاء بوتش ويلمور وسوني ويليامز بالعودة على متن مركبة ستارلاينر المعطلة. ونتيجة لذلك، قرروا أن يبقى الطاقم على متن محطة الفضاء الدولية حتى فبراير/شباط 2025، عندما تلتحم مركبة الفضاء دراغون التابعة لشركة سبيس إكس بالمحطة وتحمل الطاقم إلى الوطن.

عادت مركبة ستارلاينر الفضائية التابعة لشركة بوينج إلى الأرض بدون طاقم في 6 سبتمبر 2024، وهبطت في مطار وايت ساندز الفضائي في نيو مكسيكو بالولايات المتحدة الأمريكية. يتم إنزال الكبسولة تدريجيًا بواسطة مظلة تباطؤ ويتم دعمها بواسطة الوسائد الهوائية. وتم بعد ذلك نقل مركبة الفضاء ستارلاينر إلى مركز كينيدي الفضائي التابع لوكالة ناسا في فلوريدا لمزيد من التحليل. وستعمل ناسا وشركة بوينج معًا لتحديد الخطوات التالية في البرنامج.

أول مهمة سير في الفضاء خاصة

انطلقت مركبة الفضاء كرو دراجون في مهمة بولاريس داون، وهي أول مهمة سير في الفضاء خاصة، على صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس في الساعة 5:23 صباحًا يوم 10 سبتمبر (4:23 مساءً بتوقيت هانوي) من مجمع الإطلاق 39A في مركز كينيدي للفضاء التابع لوكالة ناسا (KSC). وبعد مرور تسع دقائق ونصف، عاد معزز الصاروخ إلى الأرض، حيث هبط على زورق قبالة الساحل الشرقي لولاية فلوريدا.

انفصلت مركبة الفضاء كرو دراغون التي تحمل أربعة رواد فضاء عن المرحلة العليا لصاروخ فالكون 9 بعد حوالي 12 دقيقة من الإطلاق. ودخلت المركبة الفضائية مدارًا بيضاويًا، وبعد عدة دورات، ارتفعت تدريجيًا إلى ارتفاع 1400 كيلومتر، وهو أعلى من أي ارتفاع وصل إليه أي رائد فضاء منذ مهمة أبولو الأخيرة في عام 1972.

بعد أن وصلت إلى ارتفاع قياسي، نزلت المركبة الفضائية إلى ارتفاع 737 كيلومتر. هناك، يتم فك ضغط السفينة. وخرج قائد المهمة، الملياردير جاريد إيزاكمان، وموظفة سبيس إكس سارة جيليس من الكبسولة واحدًا تلو الآخر. بدأت عملية السير في الفضاء في الساعة 5:12 مساء يوم 12 سبتمبر بتوقيت هانوي، واستمرت لمدة ساعة و46 دقيقة. خلال الرحلة، أجرى إسحاقمان وجيليس عدة اختبارات لاختبار نظام اتصالات جديد يعتمد على الليزر متصل بأقمار ستارلينك ومرونة بدلة الفضاء الخفيفة للغاية الخاصة بشركة سبيس إكس.

هبط طاقم بولاريس داون في خليج المكسيك في 15 سبتمبر/أيلول، منهيًا مهمة استمرت خمسة أيام في المدار. تعتبر هذه واحدة من أخطر مهمات SpaceX. ويمثل نجاح المهمة أول رحلة تجارية في الفضاء وأعلى ارتفاع مداري يصل إليه البشر على الإطلاق. وبالإضافة إلى ذلك، فإن البيانات المستمدة من اختبار نظام الاتصالات ستارلينك يمكن أن تساعد في تطوير الاتصالات الفضائية للمهام المستقبلية.

"سبيس إكس" تختبر بنجاح نظام "عيدان تناول الطعام" الصاروخي

يثبت نظام صاروخ ستارشيب تدريجيا طموح الملياردير إيلون ماسك، الرئيس التنفيذي لشركة الفضاء والطيران سبيس إكس، في إرسال البشر إلى المريخ. إنه أطول صاروخ (حوالي 120 مترًا) وأقوى صاروخ تم بناؤه على الإطلاق، وقادر على توليد ما يقرب من 8000 طن من الدفع عند الإطلاق.

خلال الإطلاق التجريبي الخامس لمركبة ستارشيب من قاعدة ستاربيس في تكساس، في الساعة 8:25 صباحًا يوم 13 أكتوبر (8:25 مساءً بتوقيت هانوي)، وصلت سبيس إكس إلى معلم مهم عندما نجحت في استعادة مرحلة التعزيز Super Heavy باستخدام تقنية "chopstick" الجديدة. على وجه التحديد، بعد حوالي 7 دقائق من الإطلاق، هبطت مرحلة التعزيز هذه بالضبط بالقرب من برج الإطلاق ميكازيلا وتم التقاطها بواسطة الذراع الآلية. في هذه الأثناء، تهبط المرحلة العليا من المركبة الفضائية في المحيط الهندي.

وقالت كيت تيس، مديرة أنظمة الجودة في سبيس إكس: "هذا يوم تاريخي للهندسة. إنه أمر لا يصدق! في المحاولة الأولى، نجحنا في إعادة الصاروخ المعزز سوبر هيفي إلى برج الإطلاق".

يجب أن تعتمد المركبة الفضائية على برج إطلاق بأذرع آلية تشبه عيدان تناول الطعام للعودة إلى الأرض لأنها لا تحتوي على أرجل هبوط. يؤدي إزالة معدات الهبوط إلى تقصير زمن دوران الصاروخ وتقليل وزنه بشكل كبير. كل كيلوغرام من الكتلة يتم توفيره يسمح للصاروخ بحمل المزيد من الحمولة إلى المدار.

تتمثل رؤية ماسك في أنه في المستقبل، قد تتمكن الذراع من إعادة الصاروخ بسرعة إلى منصة الإطلاق - مما يسمح له بالإقلاع مرة أخرى بمجرد إعادة تزويده بالوقود - ربما في غضون 30 دقيقة من الهبوط. ومن خلال تحسين السفر إلى الفضاء، يأمل ماسك في بناء مجتمع على المريخ، وتحويل البشر إلى نوع متعدد الكواكب.

جهود استغلال الطاقة الشمسية في الفضاء

إن استغلال طاقة الشمس الهائلة في الفضاء الخارجي ليس فكرة مستحيلة. وهذا مصدر طاقة متوفر باستمرار، ولا يتأثر بالطقس السيئ أو الغطاء السحابي أو وقت الليل أو المواسم.

هناك العديد من الأفكار للقيام بذلك، ولكن الطريقة الشائعة للتشغيل هي كما يلي. سيتم إطلاق الأقمار الصناعية المجهزة بألواح شمسية إلى مدارات عالية الارتفاع. تقوم الألواح الشمسية بجمع الطاقة الشمسية وتحويلها إلى أمواج مايكروويف ثم نقلها لاسلكياً إلى الأرض عبر جهاز إرسال إشارة كبير، والذي يمكن نقله إلى مكان محدد على الأرض بدقة عالية. يمكن للموجات الدقيقة أن تمر بسهولة عبر السحب والطقس السيئ، وتصل إلى هوائيات الاستقبال على الأرض. ويتم بعد ذلك تحويل الموجات الدقيقة إلى كهرباء وتوصيلها إلى الشبكة.

على سبيل المثال، في العام الماضي، قام قمر صناعي تم بناؤه بواسطة مهندسين في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) في مهمة عرض الطاقة الشمسية الفضائية بإرسال الطاقة الشمسية من الفضاء لأول مرة. وتنتهي هذه المهمة في يناير 2024.

كما تتعاون مبادرة الاستدامة الأيسلندية Transition Labs مع شركة الطاقة المحلية Reykjavik Energyt وشركة Space Solar التي يقع مقرها في المملكة المتحدة لتطوير محطات الطاقة الشمسية خارج الغلاف الجوي للأرض. أعلنت شركة سبيس سولار في شهر أبريل عن تحقيق اختراق في تكنولوجيا نقل الطاقة لاسلكياً، وهي خطوة مهمة نحو تحقيق فكرة توليد الطاقة الشمسية في الفضاء.

وتستعد اليابان أيضًا لنقل الطاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض بحلول عام 2025. وفي أبريل/نيسان، وضع كويتشي إيجيشي، المستشار في معهد أبحاث أنظمة الفضاء الياباني، خريطة طريق لاختبار محطات الطاقة الشمسية الصغيرة في الفضاء، ونقل الطاقة لاسلكيًا من مدار منخفض إلى الأرض. وبناء على ذلك، سينقل قمر صناعي صغير يزن نحو 180 كيلوغراماً نحو 1 كيلو واط من الكهرباء من ارتفاع 400 كيلومتر. وفي حال نجاحها، فإن هذه التقنية سوف تساعد في حل احتياجات العالم الضخمة من الطاقة.

وفقا للملكية الفكرية

المصدر: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nhung-su-kien-khoa-hoc-vu-tru-noi-bat-nam-2024/20241219010204419