نظام النقل الفضائي

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة
مركبة نقل نووية ومكوك فضائي ملتحمان بمستودع وقود مداري

كان نظام النقل الفضائي ( STS )، المعروف داخليًا في وكالة ناسا باسم خطة البرنامج المتكاملة ( IPP )، [ 1 ] نظامًا مقترحًا لمركبات فضائية مأهولة قابلة لإعادة الاستخدام، تم تصوره عام 1969 لدعم عمليات موسعة تتجاوز برنامج أبولو (وقد استعارت ناسا الاسم لبرنامج مكوك الفضاء الخاص بها ، وهو المكون الوحيد من الاقتراح الذي حظي بموافقة الكونغرس على التمويل). وكان الهدف من النظام مزدوجًا: تقليل تكلفة الرحلات الفضائية عن طريق استبدال الطريقة الحالية لإطلاق الكبسولات على صواريخ غير قابلة لإعادة الاستخدام بمركبات فضائية قابلة لإعادة الاستخدام ؛ ودعم برامج لاحقة طموحة، بما في ذلك محطات فضائية مدارية دائمة حول الأرض والقمر ، ومهمة هبوط بشري على المريخ .

في فبراير 1969، عيّن الرئيس ريتشارد نيكسون فريق عمل فضائي برئاسة نائب الرئيس سبيرو أغنيو للتوصية بمشاريع فضائية مأهولة تتجاوز برنامج أبولو. وقدّم الفريق في سبتمبر الخطوط العريضة لنظام نقل الفضاء (STS)، وثلاثة مستويات مختلفة من الجهد البرمجي، وصولاً إلى هبوط بشري على سطح المريخ بحلول عام 1983 كحد أدنى، وبحلول نهاية القرن العشرين كحد أقصى. وتتألف المكونات الرئيسية للنظام مما يلي:

  • وحدة محطة فضائية دائمة مصممة لاستيعاب من 6 إلى 12 شخصًا، في مدار أرضي منخفض على ارتفاع 500 كيلومتر (270 ميلًا بحريًا ) ، وكمحطة مدارية قمرية دائمة. ويمكن دمج الوحدات في مدار أرضي لتكوين محطة دائمة تتسع من 50 إلى 100 شخص. 
  • مكوك فضائي يعمل بالوقود الكيميائي، قادر على الانتقال من الأرض إلى المدار .
  • مركبة سحب فضائية تعمل بالوقود الكيميائي لنقل الطاقم والمعدات بين مدارات الأرض التي تصل إلى مدار متزامن مع الأرض ، والتي يمكن تكييفها كمكوك فضائي من مدار القمر إلى سطحه.
  • مكوك أو عبّارة تعمل بالطاقة النووية باستخدام محرك نيرفا ، لنقل الطاقم والمركبات الفضائية والإمدادات بين مدار أرضي منخفض ومدار قمري، أو مدار متزامن مع الأرض، أو إلى كواكب أخرى في النظام الشمسي. وسيتم استخدام وحدة طاقم مشتقة من وحدة محطة الفضاء لإرسال البشر إلى القمر أو المريخ.

ستُصمَّم مركبات السحب والنقل بتصميم معياري، مما يسمح بتجميعها أو تجهيزها لحمل حمولات كبيرة أو لمهام بين الكواكب. وسيُدعَم النظام بمستودعات وقود مدارية دائمة على الأرض والقمر . [ 2 ] ربما استُخدم صاروخ ساتورن 5 كمركبة إطلاق ثقيلة لنقل الوحدات النووية ومحطة الفضاء. وستكون " وحدة استكشاف المريخ " الخاصة هي المركبة الوحيدة المتبقية اللازمة لهبوط بشري على سطح المريخ.

حظي برنامج مكوك الفضاء (STS) بدعم مدير وكالة ناسا، توماس أو. باين، حتى مايو 1969، ونال تأييدًا حماسيًا من أغنيو. إلا أنه مع تحقيق برنامج أبولو هدفه المتمثل في إنزال أول بشر على سطح القمر، أدرك نيكسون أن الدعم السياسي لأنشطة الفضاء المأهولة الإضافية بدأ يتضاءل، وأن الكونغرس لن يكون مستعدًا لتوفير التمويل لمعظم هذه الأنشطة الموسعة. وبناءً على ذلك، رفض نيكسون جميع أجزاء البرنامج باستثناء مكوك الفضاء ، الذي ورث اسم STS. وقبل نيكسون استقالة باين في يوليو 1970، وعيّن جيمس سي. فليتشر خلفًا له في منصب المدير .

نتيجةً للقيود المالية، تم تقليص برنامج المكوك الفضائي بشكل كبير عن مستوى إعادة الاستخدام المخطط له. كما تأخر البرنامج ككل. حلّق المكوك لأول مرة عام 1981 ، وتم إيقافه عن الخدمة عام 2011 .

تمت الموافقة على الجزء الثاني من النظام، محطة الفضاء فريدوم ، في أوائل ثمانينيات القرن العشرين، وأعلن عنه الرئيس رونالد ريغان عام ١٩٨٤. إلا أن هذا المشروع أصبح غير قابل للتطبيق سياسياً بحلول عام ١٩٩٣، واستُبدل بمحطة الفضاء الدولية (ISS) بمساهمة كبيرة من روسيا . اكتمل بناء محطة الفضاء الدولية عام ٢٠١١.

مركبات النظام

مكوك فضائي من الأرض إلى المدار

مفهوم مكوك روكويل في أمريكا الشمالية في بداياته، 1969

كان من المفترض أن يشتمل النظام على "مكوك فضائي"، يُشار إليه أحيانًا باسم "مكوك من الأرض إلى المدار"، لنقل الطاقم والإمدادات إلى المدار الأرضي المنخفض. أما الحمولات الأكبر حجمًا، مثل قاطرات الطاقة النووية أو وحدات محطة الفضاء، فكان من المقرر نقلها بواسطة نسخة مطورة من صاروخ ساتورن 5 ، مع تخصيص "المكوك" لنقل حمولات منخفضة الكتلة نسبيًا وعالية التردد، مثل تناوب الطاقم ووقود الهيدروجين السائل ومؤكسد الأكسجين السائل. ويمكن القول إن هذه المركبة هي الوحيدة التي تم تحقيقها مع مكوك الفضاء ، على الرغم من تقليص حجمها بشكل كبير في جميع الجوانب تقريبًا، وظلت طوال معظم فترة تشغيلها تفتقر إلى البنية التحتية التي كان من المفترض أن تدعمها.

مركبة فضائية

رسم تخطيطي لمركبة سحب الفضاء من مركز مارشال لرحلات الفضاء (MSFC) عام 1971
عرض توضيحي لمركبة سحب فضائية تنقل وحدة شحن من مكوك فضائي إلى مكوك نووي

صُممت مركبة السحب الفضائية التابعة لمركز مارشال لرحلات الفضاء (MSFC) للقيام بعدد من المهام، بما في ذلك إصلاح الأقمار الصناعية، ونقلها إلى المدار المتزامن مع الأرض ، وكما يوحي اسمها، سحب الحمولات إلى المكوك النووي. وتمحور تصميمها المعياري حول وحدة دفع أسطوانية، مع وحدة طاقم قابلة للتركيب، ووحدة شحن، وأرجل هبوط قمرية لتحويلها إلى مكوك فضائي من مدار القمر إلى سطحه. وكان من المفترض أن تستخدم الهيدروجين والأكسجين السائلين كوقود ومؤكسد، يتم نقلهما إلى المدار بواسطة المكوك الفضائي الأرضي.

العبارة النووية

يوضح رسمٌ صادر عن مركز مارشال لرحلات الفضاء عام 1971 استخدام المكوك النووي (العبّارة) في مهمات مدار القمر أو مدار المريخ

تضمنت الاستخدامات المخطط لها لصاروخ نيرفا زيارة المريخ بحلول عام 1978 وإنشاء قاعدة قمرية دائمة بحلول عام 1981. [ 3 ] وكان من المقرر استخدام صواريخ نيرفا في "مركبات جر نووية" أو "مكوك نووي" مصمم لنقل الحمولات من مدار أرضي منخفض إلى مدارات أبعد، وإعادة تزويد العديد من المحطات الفضائية في مدارات مختلفة حول الأرض والقمر ، ودعم قاعدة قمرية دائمة. كما كان من المقرر استخدام صاروخ نيرفا في ساتورن إس إن، وهي المرحلة العليا لصاروخ ساتورن 5 ، مما يرفع قدرة ساتورن على الوصول إلى مدار أرضي منخفض إلى 150 طنًا (340,000 رطل ) ، [ 3 ] بالإضافة إلى استخدامه لدفع مركبتين فضائيتين لاستكشاف المريخ. 

وحدة محطة الفضاء

كان من المفترض أن يشمل البرنامج محطات فضائية متعددة، مبنية من وحدات نمطية موحدة. وكان من المقرر وضع هذه المحطات في مدار أرضي منخفض، ومدار أرضي قطبي، ومدار ثابت بالنسبة للأرض، ومدار قمري. وكان من المفترض أن تستخدم الجوانب المتعلقة بالمريخ من الخطة وحدات المحطة كأقسام للطاقم في مركبات نقل المريخ.

مراجع

  1. ↑ بورتري، ديفيد إس إف (18 أبريل 2012). "خطة البرنامج المتكاملة "نموذج حركة المرور ذو المعدل الأقصى" (1970)" . وايرد .
  2. ↑ تقرير فريق عمل الفضاء، "أهداف البرنامج"، 4.ب.
  3. 1 2 "الصواريخ النووية: إلى المريخ وما وراءه" . مجلة علوم الأمن القومي . مختبر لوس ألاموس الوطني. مؤرشف من الأصل بتاريخ 24-10-2014.المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .

للمزيد من القراءة