المريخ أو المشتري؟ إلى أي مدى يمكن أن يذهب استكشاف الفضاء؟

De الليل المرصع بالنجوم de فنسنت فان جوخ حتى الأفلام مثل بينجمي de كريستوفر نولان، لطالما كانت الإنسانية فضولية بشأن ضخامة الفضاء والمجهول وراء كوكبنا. أثارت إمكانية معرفة الكواكب المختلفة اهتمام الناس لسنوات عديدة ، وأتاحت التطورات التكنولوجية احتمالات تحول الخيال والنظرية إلى حقيقة في المستقبل. 

خلال القرن العشرين ، ظهر هذا الموضوع بكثافة أكبر ، ويرجع ذلك أساسًا إلى التقدم التكنولوجي الذي غزته البشرية ، واستحوذ على الخيال الشعبي بتوقعات عالية فيما يتعلق بما سيكون عليه المستقبل بعد العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. الحرب الباردة، عندما نظمت الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي سباقًا على الفضاء كإظهار للقوة. 

ومع ذلك ، ما مدى قربنا من ذلك المستقبل حيث يمكن زيارة الأجرام السماوية الأخرى في النظام الشمسي؟ إلى أي مدى يمكن أن نصل؟

ما هو استكشاف الفضاء؟

تعريف استكشاف الفضاء هو مجموعة الجهود البشرية التي تهدف إلى استكشاف الفضاء والأجرام السماوية. يعود أحد تصوراته الأولى إلى عام 1865 ، عندما جول فيرن نشر الكتاب من الأرض إلى القمر (من الأرض إلى القمر، بالبرتغالية) تصف رحلة إلى القمر من الأرض. مع النجاح ، استكشفت العديد من الأعمال الأخرى الموضوع ، مما أثار اهتمام الناس فيما يتعلق بهذه المثل العليا.

مع ظهور مفهوم استكشاف الفضاء ، ظهرت العديد من الدوافع ، بالإضافة إلى الفضول الخالص ، ومن تعميق الموضوع ، حدثت تطورات كبيرة في التقنيات مع انجذاب أكبر للعلم.

"استكشاف الفضاء سيكون له تأثير أكبر ؛ سيغير مستقبل الجنس البشري تمامًا وربما يحدد ما إذا كان لدينا مستقبل على الإطلاق. لن يحل هذا الكثير من مشاكلنا المباشرة على الأرض ، لكنه سيعطينا منظورًا جديدًا عنها وسيجعلنا ننظر إلى الخارج والداخل. نأمل أن يجمعنا استكشاف الفضاء معًا لمواجهة تحدٍ مشترك ".

ستيفن هوكينغ

منذ ذلك الحين ، انتشر المفهوم وأصبح حاليًا موضوع مناقشات حول العلم والثقافة والفلسفة. يعد استكشاف الفضاء أحد الأهداف العظيمة للبشرية ، سواء كان البحث عن ثروات في أماكن غير مستكشفة أو البحث عن المعرفة حول أصلنا أو مستقبلنا.

إلى أي مدى وصل البشر في الفضاء؟

في 12 أبريل 1961 ، رائد الفضاء السوفيتي يوري غاغارين نفذت إحدى أهم المهمات في تاريخ البشرية. تنفيذ مدار حول الأرض ، نفذت أول رحلة فضائية يقودها إنسان في مهمة فوستوك 1. حتى الآن ، حققت البشرية أشياء عظيمة ولا تبدو مهمة إلى المريخ بعيدة عن واقعنا الحالي. ومع ذلك ، إلى أي مدى وصلت الإنسانية؟

خلال الحرب الباردة، مع التقدم التكنولوجي للسوفييت ، فإن وكالة ناسا (الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء بالولايات المتحدة) مكلفة بوضع رجل على سطح القمر. في مواجهة مثل هذا الاقتراح الطموح ، تم إنشاء البرنامج أبولو، بإجمالي 17 مهمة بهدف نقل البشرية إلى قمرنا الصناعي الطبيعي لأول مرة وتوسيع آفاق استكشاف الفضاء.

من هذه البعثات البرنامج أبولو، المسؤول عن وضع الإنسان على القمر لأول مرة كان أبولو 11 مع رواد الفضاء نيل أرمسترونج ومايكل كولينز وباز ألدرين في عام 1969. نُفّذت بعثات أخرى بهدف الهبوط على القمر الطبيعي ، مثل البعثات أبولو 12 ، أبولو 14 ، أبولو 15 ، أبولو 16 e أبولو 17. كونها الفشل الوحيد ، المهمة أبولو 13 التي أصبحت شائعة للعبارة المذكورة "هيوستن لدينا مشكلة"الناجم عن انفجار خزان أكسجين في وحدة الخدمة مما حال دون الهبوط على سطح القمر.

في 2000s ، محطة الفضاء الدولية - معروف ك محطة الفضاء الدولية - كجزء من مشروع أمريكي لاستخدام الفضاء كموقع للبحث والتطوير التكنولوجي. مع ذلك ، على الرغم من نهاية الحرب الباردة ، تم تطوير الدراسات بفضل استكشاف الفضاء ، مما زاد من رغبة البشرية في المضي قدمًا.

هناك خطط حاليا ل وكالة ناسا ومن جانب المبادرة الخاصة لرحلة مأهولة جديدة مع استكشاف الفضاء إلى أماكن أبعد من كوكب الأرض. ومع ذلك ، حتى يومنا هذا ، لا يزال الرقم القياسي لأطول مسافة قطعها الإنسان محتفظًا به في إحدى مهام البرنامج. أبولو، هذه هي رحلة أبولو 13 في أبريل 1970 بمسافة تقريبية تبلغ 400.171 كم من سطح الأرض.

ما هي التقنيات اللازمة للرحلات الطويلة؟

العوائق التي تحول دون رحلة طويلة إلى الفضاء ليست قليلة وبعضها يتجاوز القدرة التكنولوجية الحالية للبشرية. عندما يتم تطوير مركبة فضائية بهدف حمل البشر إلى الفضاء ، هناك حاجة إلى عدد من الموارد لجعل رحلة آمنة ممكنة. 

تعد المدة والمسافة أكبر الأعداء ، حيث يتطلبان نظامًا لا يمكن تشغيله إلا بواسطة الطاقم ، مع احتمال أن تصل فرص الفشل إلى الصفر ، حيث لا توجد طريقة لإرسال الموارد لحل مشكلة محتملة. بعض التقنيات الضرورية للرحلات الطويلة المدرجة في قائمة وكالة ناسا وهم:

نظام الدعم

أهم شيء في رحلة الفضاء هو سلامة طاقمك. في ضوء ذلك ، يصبح نظام دعم رواد الفضاء أحد التقنيات الرئيسية في رحلة استكشاف الفضاء. إنها أنظمة مسؤولة عن إبقاء الطاقم على قيد الحياة بطريقة موثوقة للغاية وتحتل أقل حجم في الرحلة. كونه مجموعة من المعدات المسؤولة عن جعل الحياة ممكنة مزيل ثاني أكسيد الكربون، وهي تقنية يمكنها ذلك إنتاج الماء للطاقم, أنظمة الحريق وحتى حمامات مناسبة.

الدفع المتقدم

دفع المركبة الفضائية ضروري للرحلة لتكون لديها الدقة اللازمة عقد الدورة التي تريدها وأنه ممكن عودة الطاقم إلى الأرض. يؤثر الدفع على وقت ومسافة الرحلة ، كونها ضرورية وقود كافي لعملها خلال المهمة.

مقاوم للحرارة

يمكن أن تكون العودة إلى الوطن واحدة من أكثر المراحل تحديًا في استكشاف الفضاء وينبع جزء من هذه المشكلة من الحرارة الناتجة عن دخول المركبات الفضائية إلى الغلاف الجوي للأرض. كم الثمن كلما ابتعدت الرحلة ، زادت الحرارة المتولدة في طريق العودة وبسبب هذه الحرارة المتولدة ، من الضروري أن يكون كل شيء مقاومًا للحرارة ، حتى لا تكون هناك خسائر بشرية أو تكنولوجية.

الحماية من الإشعاع

يوجد حول كوكب الأرض مجال مغناطيسي يحمينا كل يوم من إشعاع الفضاء. في حالة وجود رحلة فضائية ، ستكون المركبة الفضائية بالضرورة خارج هذا المجال ، تعاني من إشعاع مستمر من الأجرام السماوية مثل الشمس. بالنظر إلى ذلك ، يجب تطوير المركبة الفضائية بنظام يحمي الطاقم والمعدات من الأحداث الإشعاعية المحتملة.

كم من الوقت يستغرق الوصول إلى كواكب مثل المريخ والمشتري؟

الوقت اللازم للرحلة يعتمد بالضرورة على التكنولوجيا التي تم تحقيقها والتي ستحدد سرعة المركبة الفضائية ومسار مدار الكوكب. مع الأخذ في الاعتبار أن المريخ يبعد حوالي 220 مليون كيلومتر عن الشمس والأرض تبعد 150 مليون كيلومتر عن الشمس ، فمن البديهي أن نعتقد أن المسافة إلى المريخ هي 70 مليون كيلومتر. 

ومع ذلك ، فإن مدارات الكواكب بيضاوية الشكل وتحدث حول الشمس. وبالتالي ، فإن المسافة بين الكوكبين تعتمد إلى حد كبير على موقعهما في مداري كل منهما ، مما يعدل إلى حد كبير وقت السفر بين هذين الموقعين. الرحلة إلى كوكب آخر هي رحلة من موقع متحرك إلى موقع متحرك آخر. قريبا المسافة بين هذين الجسمين متغير.

العامل الأساسي الآخر لهذا الحساب هو سرعة المركبة الفضائية. مع الأخذ في الاعتبار أعلى سرعة ممكنة وفقًا للفيزياء - وهي سرعة الضوء - تستغرق الرحلة بين الكوكبين 22 دقيقة فقط ، لكن هذه السرعة ليست ممكنة بعد مع التكنولوجيا المتاحة لدينا. هكذا، مطلوب 260 يومًا، في المتوسط ​​، لتلك الرحلة.

في حالة رحلة إلى كواكب بعيدة مثل المشتري ، لدينا كمرجع لمركبة جونو الفضائية ، التي تدور حاليًا حول الكوكب. بالنسبة الى وكالة ناساأو المعلم استغرق جونو ما يقرب من 5 سنوات للوصول إلى الكوكب. لذلك ، لا تزال هناك حاجة إلى الكثير من الجهد التكنولوجي والرياضي لتحديد المعدات والمسار المثالي بحيث تتم الرحلة بأفضل طريقة ممكنة ، مما يتطلب أقل قدر من الوقت.

ما هي مخاطر السفر بهذا الشكل؟

هناك مخاطر مختلفة في السفر إلى الفضاء وأهمها مرتبطة بالتقنيات الضرورية المذكورة أعلاه. يعد فشل المعدات التكنولوجية - بطريقة لا يمكن صيانتها أثناء الرحلة - أحد أكبر المخاطر المحتملة. نظرًا لأنها رحلة بعيدة عن كوكبنا ، فإن الركاب معرضون للحاجة إلى المعدات غير المتوفرة.

ومع ذلك ، هناك العديد من المخاطر الأخرى المرتبطة برحلة استكشاف الفضاء ، مثل الأمراض الجسدية والعقلية. خلال جائحة كوفيد 19، لقد علقنا جميعًا في المنزل لفترة طويلة وشعر الكثير من الناس بالآثار العقلية لقلة الاتصال بالأشخاص الآخرين والبيئة. وفي حالة السفر إلى الفضاء ، لن يكون هذا السيناريو مختلفًا كثيرًا. مع وجود بيئة مغلقة تمامًا والاتصال المحدود بين أفراد الطاقم فقط ، هناك مخاطر جسيمة للإصابة بمرض عقلي لدى أفراد الطاقم.

على الرغم من هذا وجميع التحديات الأخرى ، فإن استكشاف الفضاء هو رغبة البشرية ، سواء بدافع الفضول أو السعي وراء الثروات. بعد كل شيء ، الإنسانية دائمًا في سعي دائم لمعرفة المجهول.

"الأرض مرحلة صغيرة جدًا في ساحة كونية شاسعة."

كارل ساغان

انظر أيضا:

قمنا بعمل مقال كامل عن جميع الرحلات إلى القمر بواسطة وكالة ناسا وفيديو يروي سبب عدم ذهاب البشرية إلى القمر في العقود الأخيرة:

فونتيس: وكالة ناسا, توماس إدوارد, فرناندو الكوفورادو e الفضاء.