مقدمة عامة عن الصاروخ
الصاروخ: هو مصطلح عام يستخدم على نطاق واسع لوصف مجموعة متنوعة من الصواريخ التي تعمل بدفع النفاث والتي تنتج فيها الحركة الأمامية، من خلال رد الفعل على طرد المادة للخلف (عادةً الغازات الساخنة) بسرعة عالية، بحيث تتكون النفاثة الدافعة للغازات عادةً من نواتج الاحتراق للوقود الصلب أو السائل، وبمعنى أكثر وضوحًا، يُعد الدفع الصاروخي عضوًا فريدًا في عائلة محركات دفع النفاث التي تتضمن أنظمة نفاثة، ونفاثة نبضية، يختلف محرك الصاروخ عن هؤلاء في أنّ عناصر نفاثته الدافعة (أي الوقود والمؤكسد) قائمة بذاتها داخل السيارة، لذلك يكون الدفع الناتج مستقلاً عن الوسيط الذي تنتقل من خلاله السيارة.
ذلك يعمل على جعل محرك الصاروخ قادرًا على الطيران خارج الغلاف الجوي أو الدفع تحت الماء، من ناحية أخرى، تحمل المحركات النفاثة التوربينية ونفاثة الوقود فقط وتعتمد على محتوى الأكسجين في الهواء للحرق، لهذا السبب تسمّى هذه الأنواع من المحركات النفاثة تنفس الهواء وتقتصر على العمل داخل الغلاف الجوي للأرض، فإنّ محرك الصاروخ هو نظام دفع مستقل (أي لا يتنفس الهواء)، بينما يُشير مصطلح الصاروخ إلى أي صاروخ طيران حر (غير موجه) من الأنواع المستخدمة منذ بداية علم الصواريخ، يُعتبر الصاروخ الموجه هو بشكل عام أي صاروخ عسكري يمكن توجيهه إلى هدف معيّن بعد إطلاقه.
أمّا الصواريخ التكتيكية الموجهة هي أسلحة ذات مدى قصير مصممة للاستخدام في منطقة القتال المباشر، بالنسبة للصواريخ طويلة المدى أو الاستراتيجية الموجهة من نوعين، كروز وصواريخ باليستية، تعمل صواريخ كروز بمحركات تتنفس الهواء توفر دفعًا شبه مستمر على طول مسار طيران منخفض المستوى، يتم دفع الصاروخ الباليستي بواسطة محرك صاروخي للجزء الأول فقط من رحلته؛ بالنسبة لبقية الرحلة يتبع الصاروخ غير المزود محركًا مسارًا منحنيًا، ويتم إجراء تعديلات صغيرة بواسطة آلية التوجيه الخاصة به، عادةً ما تحمل الصواريخ الاستراتيجية رؤوسًا نووية، بينما تحمل الصواريخ التكتيكية مواد شديدة الانفجار.
قصة اختراع الصاروخ:
صواريخ اليوم هي مجموعات رائعة من الجهود البشرية التي تعود جذورها إلى العلوم والتكنولوجيا في الماضي، إنّها نتاج طبيعي لآلاف السنين من التجارب والأبحاث حول آلية عمل الصواريخ واكتشافها، اخترع يوناني جهازًا يشبه الصاروخ يسمّى (aeolipile)، كما أنّها تستخدم البخار كغاز دافع، حيثُ قام بتركيب كرة فوق غلاية ماء، ثمّ تحول أسفل الغلاية الماء إلى بخار، وانتقل الغاز عبر الأنابيب إلى الكرة، سمح أنبوبان على شكل حرف (L) على جانبي الكرة المتعاكستين للغاز بالهروب، وبذلك أعطى دفعًا للكرة ممّا تسبب في دورانه، من غير الواضح متى ظهرت الصواريخ الحقيقية الأولى، ورد أنّ الصينيين كان لديهم شكل بسيط من البارود مصنوع من الملح الصخري والكبريت وغبار الفحم، لإحداث انفجارات خلال المهرجانات الدينية.
حيثُ ملأوا أنابيب الخيزران بخليط وألقوا بها في النيران، رُبما لم تنفجر بعض هذه الأنابيب، وبدلاً من ذلك خرجت من النيران مدفوعة بالغازات والشرارات الناتجة عن البارود المشتعل، بدأ الصينيون بتجربة الأنابيب المملوءة بالبارود، سرعان ما اكتشفوا أنّ أنابيب البارود هذه يمكن أن تطلق نفسها فقط من خلال الطاقة الناتجة من الغاز المتسرب، كان تاريخ الإبلاغ عن أول استخدام للصواريخ الحقيقية في عام 1232، في هذا الوقت، كان الصينيون والمغول في حالة حرب مع بعضهم البعض، خلال معركة “كاي كنج”، صدّ الصينيون الغزاة المغول بوابل من “سهام النار المتطايرة”، كانت هذه الأسهم النارية شكلاً بسيطًا من أشكال الصواريخ التي تعمل بالوقود الصلب، أنبوب مغطى من أحد طرفيه يحتوي على بارود، تم ترك الطرف الآخر مفتوحًا وربط الأنبوب بعصا طويلة.
عندما اشتعل المسحوق، أدّى الاحتراق السريع للمسحوق إلى نشوب حريق ودخان وغاز تفلت من النهاية المفتوحة وأنتجت قوة دفع، عملت العصا كنظام توجيه بسيط أبقى الصاروخ متجهًا في اتجاه عام واحد أثناء تحليقه في الهواء، ليس من الواضح مدى فاعلية سهام النيران المتطايرة هذه كأسلحة دمار، لكن آثارها النفسية على المغول يجب أن تكون هائلة، بعد معركة كاي كنج، أنتج المغول صواريخهم الخاصة، وربما كانوا مسؤولين عن انتشار الصواريخ إلى أوروبا، طوال القرنين الثالث عشر إلى الخامس عشر، كانت هناك تقارير عن العديد من تجارب الصواريخ، في إنجلترا عمل راهب يُدعى روجر بيكون على أشكال محسّنة من البارود أدّت إلى زيادة مدى الصواريخ بشكل كبير، في فرنسا، وجد جان فرويسارت أنّه يمكن تحقيق رحلات جوية أكثر دقة من خلال إطلاق الصواريخ عبر الأنابيب.
صمم جوانس دي فونتانا من إيطاليا طوربيدًا يعمل بصاروخ، يعمل على السطح لإشعال النار في سفن العدو، بحلول القرن السادس عشر، سقطت الصواريخ في زمن عدم استخدامها كأسلحة حرب، على الرغم من أنّها كانت لا تزال تستخدم في عروض الألعاب النارية، واخترع صانع الألعاب النارية الألماني يوهان شميدلاب “صاروخ الخطوة”، تقريبًا جميع استخدامات الصواريخ حتى هذا الوقت كانت للحرب أو الألعاب النارية، ولكن هناك أسطورة صينية قديمة مثيرة للاهتمام ذكرت استخدام الصواريخ كوسيلة للنقل، بمساعدة العديد من المساعدين، قام مسؤول صيني أقل شهرة يُدعى “وان هو” بتجميع كرسي طائر يعمل بالصواريخ، تم ربط طائرتين ورقية كبيرتين بالكرسي، وتم تثبيت سبعة وأربعين صاروخًا، وكان ذلك كتجربة للصواريخ.
تطور الصواريخ:
في عام 1898، اقترح مدرس روسي، كونستانتين تسيولكوفسكي، فكرة استكشاف الفضاء بالصواريخ، في تقرير نشره عام 1903، اقترح تسيولكوفسكي استخدام الوقود السائل للصواريخ من أجل تحقيق مدى أكبر، ذكر تسيولكوفسكي أنّ سرعة ومدى الصاروخ يقتصران فقط على سرعة العادم للغازات المتسربة، لأفكاره وأبحاثه الدقيقة ورؤيته العظيمة، أطلق على تسيولكوفسكي لقب أبو رواد الفضاء الحديث، في أوائل القرن العشرين، أجرى الأمريكي “روبرت هـ. جودارد”، تجارب عملية في علم الصواريخ، لقد أصبح مهتمًا بطريقة لتحقيق ارتفاعات أعلى ممّا كان ممكنًا بالنسبة للبالونات الأخف من الهواء، نشر كتيبًا في عام 1919 بعنوان طريقة للوصول إلى الارتفاعات القصوى.
لقد كان تحليلًا رياضيًا لما يسمّى اليوم بصاروخ سبر الأرصاد الجوية، كانت تجارب جودارد الأولى على صواريخ تعمل بالوقود الصلب، في عام 1915 بدأ بتجربة أنواع مختلفة من الوقود الصلب وقياس سرعات عادم الغازات المحترقة، أثناء عمله على صواريخ تعمل بالوقود الصلب، أصبح جودارد مقتنعًا بأنّه يمكن دفع الصاروخ بشكل أفضل بالوقود السائل، لم يقم أحد من قبل ببناء صاروخ يعمل بالوقود السائل ناجحًا، لقد كانت مهمة أصعب بكثير من صنع صواريخ تعمل بالوقود الصلب، ستكون هناك حاجة لخزانات الوقود والأكسجين والتوربينات وغرف الاحتراق، على الرغم من الصعوبات، حقق جودارد أول رحلة ناجحة بصاروخ يعمل بالوقود السائل في 16 مارس 1926.
طار الصاروخ، مدعومًا بالأكسجين السائل والبنزين، لمدة ثانيتين ونصف فقط، وصعد 12.5 مترًا، وهبط 56 مترًا، وفقًا لمعايير اليوم، كانت الرحلة متواضعة، ولكن مثل أول رحلة طائرة تعمل بالطاقة من قبل الأخوين رايت في عام 1903، كان صاروخ جودارد للبنزين رائدًا لعصر جديد تمامًا في رحلة الصواريخ، استمرت تجارب جودارد في الصواريخ التي تعمل بالوقود السائل لسنوات عديدة، صواريخه أصبحت أكبر وحلقت أعلى، قام بتطوير نظام جيروسكوب للتحكم في الطيران ومجهزة بالأجهزة العلمية، تم استخدام أنظمة استرداد المظلات لإعادة الصواريخ والأدوات بأمان.
لُقّب جودارد، لإنجازاته بلقب أب الصواريخ الحديثة، رائد الفضاء الكبير الثالث، هيرمان أوبيرث المولود في 25 يونيو 1894 في هيرمانشتات (ترانسيلفانيا)، كانت كتاباته مهمة، بسببه، نشأت العديد من المجتمعات الصاروخية الصغيرة حول العالم، وفي ألمانيا أدّى تشكيل إحدى هذه المجتمعات، (Verein fur Raumschiffahrt )(جمعية السفر الفضائي)، إلى تطوير صاروخ V-2، الذي استخدمه ضد لندن خلال الحرب العالمية الثانية، في عام 1937، اجتمع المهندسون والعلماء الألمان، بما في ذلك أوبيرث، في بينيموند على شواطئ بحر البلطيق، هناك الصاروخ الأكثر تقدمًا في عصره سيتم بناؤه وطيرانه تحت إشراف (Wernher von Braun).
في 4 أكتوبر 1957، أذهل العالم أخبار قمر صناعي يدور حول الأرض أطلقه الاتحاد السوفيتي، كان القمر الصناعي، المسمّى (Sputnik I)، أول دخول ناجح في سباق على الفضاء، بعد أقل من شهر، تم بإطلاق قمر صناعي على متنه كلب يُدعى لايكا، نجت لايكا في الفضاء لمدة سبعة أيام قبل نفاد إمدادات الأكسجين، بعد بضعة أشهر من إطلاق أول سبوتنيك، اتبعت الولايات المتحدة الاتحاد السوفيتي بقمر صناعي خاص بها، وفي أكتوبر من ذلك العام، نظمت الولايات المتحدة رسميًا برنامجها الفضائي من خلال إنشاء الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا)، أصبحت وكالة ناسا وكالة مدنية بهدف الاستكشاف السلمي للفضاء لصالح البشرية جمعاء.
دارَ رواد الفضاء حول الأرض وهبطوا على القمر، وسافرت روبوت المركبة الفضائية إلى الكواكب، حيثُ فُتح الفضاء فجأة للاستكشاف والاستغلال التجاري، ومكنت الأقمار الصناعية العلماء من استكشاف عالمنا والتنبؤ بالطقس والتواصل الفوري حول العالم، مع زيادة الطلب على حمولات أكبر وأكبر، كان لا بد من بناء مجموعة واسعة من الصواريخ القوية والمتعددة الاستخدامات، منذ الأيام الأولى للاكتشاف والتجريب، تطورت الصواريخ من أجهزة بسيطة تستخدم البارود إلى مركبات عملاقة قادرة على السفر إلى الفضاء الخارجي، فتحت الصواريخ الكون لاستكشاف البشرية.
