استكشاف الفضاء ونظرة عامة على إنجازات الفضاء الحديثة

كيف تم اكتشاف الفضاء؟

لقد تم استكشاف الفضاء والتحقيق عن طريق المركبات الفضائية المأهولة وغير المأهولة لمناطق الكون خارج الغلاف الجوي للأرض واستخدام المعلومات المكتسبة لزيادة المعرفة بالكون وإفادة البشرية، حيث تتوفر قائمة كاملة بجميع رحلات الفضاء المأهولة مع تفاصيل عن إنجازات كل مهمة وطاقمها في ما يعرف بقسم التسلسل الزمني لرحلات الفضاء المأهولة قديماً.

لطالما نظر البشر إلى السماء وتساءلوا عن طبيعة الأشياء التي تُرى في سماء الليل، مع تطور الصواريخ والتقدم في الإلكترونيات والتقنيات الأخرى في القرن العشرين أصبح من الممكن إرسال الآلات والحيوانات ثم الأشخاص فوق الغلاف الجوي للأرض إلى الفضاء الخارجي، وقبل أن تجعل التكنولوجيا هذه الإنجازات ممكنة، كان استكشاف الفضاء قد استحوذ بالفعل على أذهان العديد من الناس ليس فقط طيارو الطائرات والعلماء ولكن أيضاً الكتاب والفنانين.

مكّن تحقيق رحلات الفضاء البشر من البدء في استكشاف النظام الشمسي وبقية الكون لفهم العديد من الأشياء والظواهر التي يتم ملاحظتها بشكل أفضل من منظور الفضاء، واستخدام موارد وخصائص بيئة الفضاء لصالح الإنسان، كل هذه الأنشطة (الاكتشاف والفهم العلمي وتطبيق هذا الفهم لخدمة الأغراض البشرية) هي عناصر استكشاف الفضاء.

نظرة عامة على إنجازات الفضاء الحديثة:

• دوافع النشاط الفضائي: على الرغم من أن إمكانية استكشاف الفضاء قد أثارت اهتمام الناس منذ فترة طويلة في العديد من مناحي الحياة، إلا أنه في معظم القرن العشرين الأخير وحتى أوائل القرن الحادي والعشرين كانت الحكومات الوطنية فقط هي القادرة على تحمل التكاليف الباهظة جداً لإطلاق الأشخاص والآلات إلى الفضاء.

هذا الواقع يعني أن استكشاف الفضاء يجب أن يخدم اهتمامات واسعة جداً وقد فعل ذلك بالفعل بعدة طرق، وفيما يلي ذكر هذه الطرق:

1. زادت برامج الفضاء الحكومية المعرفة.

2. عملت كمؤشرات للمكانة والسلطة الوطنية.

3. عززت الأمن القومي والقوة العسكرية.

4. قدمت فوائد كبيرة لعامة الناس.

في المناطق التي يمكن أن يستفيد فيها القطاع الخاص من الأنشطة في الفضاء وعلى الأخص استخدام الأقمار الصناعية كأداة لترحيل اتصالات ازدهر النشاط الفضائي التجاري بدون تمويل حكومي، في أوائل القرن الحادي والعشرين اعتقد رواد الأعمال أن هناك العديد من المجالات الأخرى ذات الإمكانات التجارية في الفضاء وأبرزها السفر إلى الفضاء الممول من القطاع الخاص.

• المعالم الرئيسية: أطلق الاتحاد السوفياتي أول قمر صناعي أرضي (سبوتنيك 1) في 4 أكتوبر 1957، أول إنسان ذهب إلى الفضاء هو يوري غاغارين، وأطلقه الاتحاد السوفيتي مرة أخرى في رحلة في مدار واحد حول الأرض على 12 أبريل 1961، في غضون 10 سنوات من تلك الرحلة البشرية الأولى سار رواد الفضاء الأمريكيون على سطح القمر، قام أعضاء طاقم أبولو 11 نيل أرمسترونج وإدوين (باز) ألدرين بأول هبوط على سطح القمر في 20 يوليو 1969.

وطأ ما مجموعه 12 أمريكياً في ست بعثات منفصلة لأبولو على سطح القمر بين يوليو 1969 وديسمبر 1972، منذ ذلك الحين لم يغادر أي إنسان مدار الأرض، ولكن أكثر من 500 رجل وامرأة قضوا ما يصل إلى 438 يوماً متتالياً في الفضاء، بدءاً من أوائل السبعينيات قدمت سلسلة من المحطات الفضائية السوفيتية (الروسية من ديسمبر 1991) ومحطة سكايلاب الأمريكية والعديد من رحلات المكوك الفضائي قواعد تدور حول الأرض لفترات متفاوتة من الإشغال البشري والنشاط.

منذ عام 1957 جمعت الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض والمركبات الفضائية الروبوتية التي تبتعد عن الأرض بيانات قيمة عن الشمس والأرض والأجسام الأخرى في النظام الشمسي والكون خارجها، هبطت المركبات الفضائية الروبوتية على القمر والزهرة والمريخ وتيتان ومذنب وثلاثة كويكبات وزارت جميع الكواكب الرئيسية، ثم حلقت بواسطة أجسام حزام كويبر وبواسطة نوى المذنبات (بما في ذلك مذنب هالي) وسافرت في الداخل النظام الشمسي، استخدم العلماء البيانات المستمدة من الفضاء لتعميق فهم الإنسان لأصل وتطور المجرات والنجوم والكواكب والظواهر الكونية الأخرى.

أهم الخدمات التي قدمتها الأقمار الصناعية في الفضاء:

كما قدمت الأقمار الصناعية التي تدور في مدارها ولا تزال تقدم خدمات مهمة للحياة اليومية لكثير من الناس على الأرض، ومن هذه الخدمات:

• تقدم وسائل الأرصاد الجوية معلومات عن أنماط الطقس على المدى القصير والطويل والأسباب الكامنة وراءها.

• تستشعر الأقمار الصناعية الأخرى لرصد الأرض مناطق الأرض والمحيطات عن بُعد وتجمع البيانات التي تعمل على تحسين إدارة موارد الأرض والتي تساعد في فهم تغير المناخ العالمي.

• تسمح أقمار الاتصالات السلكية واللاسلكية بشكل أساسي بالنقل الفوري للصوت والصور والبيانات على أساس عالمي.

• تقدم الأقمار الصناعية التي تديرها الولايات المتحدة وروسيا والصين واليابان والهند وأوروبا معلومات دقيقة عن الملاحة وتحديد المواقع والتوقيت أصبحت ضرورية للعديد من مستخدمي الأرض.

• أصبحت الأقمار الصناعية لرصد الأرض مفيدة للغاية للسلطات العسكرية في العديد من البلدان باعتبارها مكملة لقواتها البرية والبحرية والجوية وقدمت معلومات مهمة متعلقة بالأمن إلى القادة الوطنيين.

مع اتضاح الفوائد العديدة للنشاط الفضائي انضمت دول أخرى إلى الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة في تطوير برامجها الفضائية الخاصة، وهي تشمل عدداً من دول أوروبا الغربية التي تعمل بشكل فردي وبعد عام 1975 بشكل تعاوني من خلال وكالة الفضاء الأوروبية، بالإضافة إلى الصين واليابان وكندا والهند وإسرائيل وإيران وكوريا الشمالية وكوريا الجنوبية والبرازيل، بحلول العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين كان لدى أكثر من 50 دولة وكالات فضائية أو هيئات حكومية أخرى تنفذ أنشطة فضائية.

ما هو تاريخ استكشاف علم الفضاء؟

منذ العصور القديمة درس الناس في جميع أنحاء العالم السماء واستخدموا ملاحظاتهم وتفسيراتهم للظواهر الفلكية للأغراض الدينية والعملية، يحلم البعض بمغادرة الأرض لاستكشاف عوالم أخرى، على سبيل المثال كتب الساخر الفرنسي (Cyrano de Bergerac) في القرن السابع عشر تفاصيل الرحلة إلى القمر مع بعض حساب العالم الشمسي، حيث قام بوصف الرحلات الخيالية إلى القمر والشمس، وبعد قرنين من الزمان قام المؤلف الفرنسي (Jules Verne) والروائي والمؤرخ الإنجليزي (HG Wells) بملء قصصهم بأوصاف للفضاء الخارجي ورحلات الفضاء التي كانت متوافقة مع أفضل فهم للوقت.

من أجل ترجمة هذه الصور الخيالية للسفر إلى الفضاء كان من الضروري ابتكار بعض الوسائل العملية لمواجهة تأثير الجاذبية الأرضية، بحلول بداية القرن العشرين تقدمت تكنولوجيا الصواريخ القديمة إلى النقطة التي كان من المعقول عندها التفكير في استخدامها لتسريع الأجسام إلى سرعة كافية لدخول مدار حول الأرض وحتى للهروب من جاذبية الأرض والسفر بعيداً من الكوكب، ومن رواد الفضاء:

• تسيولكوفسكي: كان أول شخص درس بالتفصيل استخدام الصواريخ في رحلات الفضاء هو مدرس المدرسة وعالم الرياضيات الروسي كونستانتين تسيولكوفسكي، في عام 1903 وضعت مقالته (استكشاف الفضاء الكوني بوسائل التفاعل) العديد من مبادئ الرحلات الفضائية.

• جودارد: في الولايات المتحدة أصبح روبرت هاتشينجز جودارد مهتماً باستكشاف الفضاء بعد قراءة أعمال مثل حرب العوالم حتى عندما كان شاباً كرس نفسه للعمل في رحلات الفضاء، وحصل جودارد على أول براءتي اختراع له لتكنولوجيا الصواريخ في عام 1914.

• اوبريث: ثالث رائد في مجال الصواريخ (هيرمان أوبيرث)، حيث ألهمته قراءة كتاب (Verne’s From the Earth to the Moon) عندما كان شاباً لدراسة متطلبات السفر بين الكواكب.