أبرز أحداث علوم الفضاء في عام 2024

يمثل عام 2024 عامًا مليئًا بالعديد من النجاحات للمهام المدارية والقمرية، بما في ذلك عملية التقاط الصواريخ "chopsticks" الخاصة بـ SpaceX.

المركبة الفضائية اليابانية هبطت بنجاح على سطح القمر

هبطت مركبة SLIM التابعة لوكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) على سطح القمر في 19 يناير، لتصبح اليابان خامس دولة تُهبط بمركبة فضائية على سطح القمر، بعد الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة والصين والهند. اتبع المسبار مسارًا حلقيًا طويلًا، ليصل أخيرًا إلى مداره القمري في 25 ديسمبر. كان هدف SLIM هو الهبوط على بُعد 100 متر من هدفه، على حافة فوهة شيولي.

تبلغ تكلفة جهاز SLIM 120 مليون دولار أمريكي، ويزن 200 كيلوغرام فقط، وهو مصمم لإجراء عدد من الأنشطة العلمية ، بما في ذلك دراسة البيئة المحيطة بمنطقة بحر الرحيق، الواقعة عند خط عرض 15 درجة جنوبًا، باستخدام مطياف. يمكن أن توفر بيانات الجهاز معلومات حول تكوين المنطقة، مما يُلقي الضوء على تاريخ تشكل القمر وتطوره.

بعد الهبوط بفترة وجيزة، اكتشف مشغلو وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) أن المركبة هبطت رأسًا على عقب، مما يعني أن الألواح الشمسية المستخدمة لجمع الطاقة على متنها لم تكن تواجه الشمس. بدأت الليلة الأولى لـ SLIM على القمر في 31 يناير وانتهت في 15 فبراير. ثم شهدت SLIM ليلتها القمرية الثانية في 29 فبراير، وتوقع الفريق انخفاض درجة الحرارة من 100 درجة مئوية إلى -170 درجة مئوية، مما سيؤدي إلى توقف المركبة عن العمل.

يزداد احتمال حدوث عطل مع تكرار دورة درجات الحرارة القصوى. عندما حاولت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAXA) استعادة العمليات في منتصف مارس، وجدت أن الوظائف الرئيسية للمركبة لا تزال تعمل. وحدث الشيء نفسه عندما استيقظت المركبة الفضائية (SLIM) للمرة الثالثة بعد ليلة قمرية طويلة في منتصف أبريل، وأرسلت إشارة إلى الأرض في 23 أبريل.

كان آخر اتصال أجرته وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (جاكسا) مع المركبة الفضائية سليم (SLIM) في 28 أبريل. وأعلنت الوكالة في 26 أغسطس انتهاء مهمة هبوط المركبة القمرية سليم رسميًا بعد أشهر من فشلها في إعادة الاتصال بها. ومع ذلك، فقد تحقق الهدف الرئيسي للمركبة، وهو إثبات قدرتها على الهبوط على جرم سماوي بدقة مذهلة. وقد حاصرت منطقة هبوطها الإهليلجية نقطة محددة على مسافة 100 متر، وهي مسافة أصغر بكثير من المسافة المعتادة التي تبلغ عدة كيلومترات.

الصين تطلق مركبة فضائية لجمع عينات من الجانب المظلم للقمر

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

في الأول من يونيو، هبطت المركبة الفضائية داخل فوهة أبولو في حوض أيتكين بالقطب الجنوبي (SPA)، وهي منطقة اصطدام بعرض 2500 كيلومتر على الجانب البعيد من القمر. جمعت المركبة الفضائية ما يقرب من كيلوغرامين من عينات قمرية باستخدام مجرفة وحفر. نُقلت العينات الثمينة إلى مركبة الإطلاق في الثالث من يونيو، والتحمت بالمسبار بعد بضعة أيام. عاد المسبار إلى الأرض حاملاً كبسولة العينات في الحادي والعشرين من يونيو. هبطت كبسولة تشانغ إي 6 لجمع العينات القمرية في منطقة منغوليا الداخلية ذاتية الحكم بالصين في الخامس والعشرين من يونيو.

يُظهر التحليل الأولي أن عينة الجانب المظلم تتميز ببنية أكثر مساميةً وامتلاءً بالفراغات. تُسهم العينة الجديدة في تعزيز فهمنا للعديد من الجوانب المهمة للقمر الطبيعي التابع للأرض، بما في ذلك تطوره المبكر، والنشاط البركاني التفاضلي بين الجانبين القريب والبعيد، وتاريخ تصادمات النظام الشمسي الداخلي، وآثار النشاط المجري المحفوظة في الريجوليث القمري، وتركيب وبنية القشرة والوشاح القمريين.

عطل في مركبة بوينج الفضائية بعد نقل رواد فضاء إلى محطة الفضاء الدولية

بعد سنوات من التأخير، انطلقت مركبة ستارلاينر التابعة لشركة بوينغ بنجاح على متن صاروخ أطلس 5 من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا في 5 يونيو، حاملةً رائدي فضاء ناسا بوتش ويلمور وسوني ويليامز إلى محطة الفضاء الدولية في رحلة استغرقت 25 ساعة. كان من المقرر أن يقضي ويلمور وويليامز أسبوعًا في المدار ويعودا إلى الأرض في 13 يونيو. ومع ذلك، واجهت ستارلاينر خلال الرحلة سلسلة من المشاكل، بما في ذلك خمسة تسريبات للهيليوم وخمسة أعطال في نظام التحكم في رد الفعل. أجبر هذا المهندسين على استكشاف الأخطاء وإصلاحها على الأرض، ومدد إقامة رائدي الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية من أسبوع إلى أكثر من نصف عام.

في مؤتمر صحفي عُقد في 24 أغسطس، أعلنت ناسا أنه بعد تقييم الوضع بعناية، لم يتفق مهندسو ناسا وبوينغ على مدى أمان إعادة رائدي الفضاء بوتش ويلمور وسوني ويليامز إلى مركبة ستارلاينر المعطلة. ونتيجةً لذلك، قرروا بقاء الطاقم على متن محطة الفضاء الدولية حتى فبراير 2025، عندما تلتحم مركبة سبيس إكس دراغون بالمحطة وتنقل الطاقم إلى الأرض.

عادت مركبة ستارلاينر الفضائية التابعة لشركة بوينغ إلى الأرض بدون طاقم في 6 سبتمبر 2024، وهبطت في مطار وايت ساندز الفضائي في نيو مكسيكو، الولايات المتحدة الأمريكية. أُنزِلت الكبسولة باستخدام مظلة إبطاء مدعومة بوسائد هوائية. ثم نُقلت ستارلاينر إلى مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في فلوريدا لمزيد من التحليل. ستعمل ناسا وبوينغ معًا لتحديد الخطوات التالية للبرنامج.

أول مهمة سير في الفضاء خاصة

انطلقت مركبة كرو دراغون الفضائية، ضمن مهمة بولاريس داون، وهي أول مهمة سير في الفضاء خاصة، على متن صاروخ فالكون 9 التابع لشركة سبيس إكس في تمام الساعة 5:23 صباحًا يوم 10 سبتمبر (4:23 مساءً بتوقيت هانوي) من مجمع الإطلاق 39A في مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا. وبعد تسع دقائق ونصف، عاد مُعزِّز الصاروخ إلى الأرض، وهبط على متن بارجة قبالة الساحل الشرقي لفلوريدا.

انفصلت مركبة كرو دراغون، التي تحمل أربعة رواد فضاء، عن المرحلة العليا من صاروخ فالكون 9 بعد حوالي 12 دقيقة من الإطلاق. دخلت المركبة الفضائية مدارًا بيضاويًا، وبعد عدة دورات، ارتفعت إلى ارتفاع 1400 كيلومتر (870 ميلًا)، وهو أعلى ارتفاع حلّّق فيه أي رائد فضاء منذ مهمة أبولو الأخيرة عام 1972.

بعد بلوغ ارتفاع قياسي، هبطت المركبة الفضائية إلى ارتفاع 737 كيلومترًا. وهناك، فُكّ ضغطها. خرج قائد المهمة، الملياردير جاريد إسحاقمان، وموظفة سبيس إكس سارة جيليس من الكبسولة واحدًا تلو الآخر. بدأت عملية السير في الفضاء الساعة 5:12 مساءً يوم 12 سبتمبر بتوقيت هانوي، واستمرت ساعة و46 دقيقة. خلال الرحلة، أجرى إسحاقمان وجيليس عدة اختبارات لاختبار نظام اتصالات جديد قائم على الليزر متصل بأقمار ستارلينك الصناعية، بالإضافة إلى مرونة بدلة الفضاء فائقة الخفة التي صممتها سبيس إكس.

هبطت كبسولة بولاريس داون الفضائية في خليج المكسيك في 15 سبتمبر، منهيةً مهمةً مداريةً استمرت خمسة أيام، وكانت من أكثر رحلات سبيس إكس مغامرة. مثّل نجاح المهمة أول سير تجاري في الفضاء، وأعلى ارتفاع مداري يصل إليه البشر على الإطلاق. إضافةً إلى ذلك، قد تُسهم بيانات اختبار اتصالات ستارلينك في تطوير الاتصالات الفضائية للمهام المستقبلية.

سبيس إكس تختبر بنجاح نظام "عيدان تناول الطعام" الصاروخي

يُثبت نظام صاروخ ستارشيب تدريجيًا طموح الملياردير إيلون ماسك، الرئيس التنفيذي لشركة سبيس إكس الفضائية، في إرسال البشر إلى المريخ. يُعد هذا الصاروخ الأطول (حوالي 120 مترًا) والأقوى على الإطلاق، وقادرًا على توليد ما يقرب من 8000 طن من قوة الدفع عند إطلاقه.

خلال الإطلاق التجريبي الخامس لمركبة ستارشيب من قاعدة ستاربيس بولاية تكساس، الساعة 8:25 صباحًا يوم 13 أكتوبر (8:25 مساءً بتوقيت هانوي)، حققت سبيس إكس إنجازًا هامًا عندما نجحت في استعادة مرحلة الدفع الصاروخي سوبر هيفي باستخدام تقنية "عيدان الطعام" الجديدة. وتحديدًا، بعد حوالي 7 دقائق من الإطلاق، هبطت هذه المرحلة بالقرب من برج الإطلاق ميكازيلا، والتقطتها ذراع آلية. في غضون ذلك، هبطت المرحلة العلوية من مركبة ستارشيب في المحيط الهندي.

هذا يوم تاريخي في مجال الهندسة. إنه لأمر لا يُصدق! في المحاولة الأولى، نجحنا في إعادة الصاروخ المعزز "سوبر هيفي" إلى برج الإطلاق،" صرحت كيت تايس، مديرة أنظمة الجودة في سبيس إكس.

يعتمد صاروخ ستارشيب على برج إطلاق مزود بذراعين آليتين شبيهتين بعيدان الطعام للعودة إلى الأرض، وذلك لعدم وجود أرجل هبوط. ستؤدي إزالة الأرجل إلى تقصير وقت دوران الصاروخ وتقليل وزنه بشكل ملحوظ. كل كيلوغرام من الكتلة المُوفرة سيسمح للصاروخ بحمل المزيد من الحمولة إلى المدار.

تتمثل رؤية ماسك في أن يتمكن الذراع مستقبلًا من إعادة الصاروخ إلى منصة الإطلاق بسرعة، مما يسمح له بالإقلاع مجددًا بعد إعادة تزويده بالوقود، ربما في غضون 30 دقيقة من الهبوط. ومن خلال تحسين السفر الفضائي، يأمل ماسك في بناء مستعمرة على المريخ، مما يجعل البشرية كائنًا متعدد الكواكب.

جهود لتسخير الطاقة الشمسية في الفضاء

استغلال طاقة الشمس الهائلة في الفضاء ليس مستحيلاً. فهي مصدر طاقة متوفر على مدار الساعة، لا يتأثر بسوء الأحوال الجوية، أو الغيوم، أو الليل، أو الفصول.

هناك العديد من الأفكار حول كيفية تحقيق ذلك، ولكن الطريقة الشائعة هي كما يلي: تُطلق الأقمار الصناعية المجهزة بألواح شمسية إلى مدارات عالية الارتفاع. تجمع الألواح الشمسية الطاقة الشمسية، وتحولها إلى موجات دقيقة، ثم تنقلها لاسلكيًا إلى الأرض عبر جهاز إرسال كبير يُرسَل إلى موقع محدد على الأرض بدقة عالية. تخترق الموجات الدقيقة الغيوم والطقس السيئ بسهولة، وتصل إلى هوائي استقبال على الأرض. ثم تُحوَّل الموجات الدقيقة مرة أخرى إلى كهرباء وتُغذَّى بالشبكة الكهربائية.

على سبيل المثال، في العام الماضي، تمكّن قمر صناعي، صمّمه مهندسون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك)، ضمن مهمة "تجربة الطاقة الشمسية الفضائية"، من نقل أول طاقة شمسية من الفضاء. وتنتهي المهمة في يناير 2024.

تتعاون مبادرة "ترانزيشن لابز" الأيسلندية للاستدامة مع شركة الطاقة المحلية "ريكيافيك إنرجيت" وشركة "سبيس سولار" البريطانية لتطوير محطات طاقة شمسية خارج الغلاف الجوي للأرض. أعلنت "سبيس سولار" في أبريل عن إنجازٍ كبير في تقنية نقل الطاقة لاسلكيًا، وهي خطوةٌ هامةٌ نحو تحقيق فكرة توليد الطاقة الشمسية في الفضاء.

تستعد اليابان أيضًا لنقل الطاقة الشمسية من الفضاء إلى الأرض بحلول عام 2025. في أبريل، وضع كويتشي إيجيتشي، المستشار في معهد أبحاث أنظمة الفضاء الياباني، خطةً لاختبار محطة طاقة شمسية صغيرة في الفضاء، تنقل الطاقة لاسلكيًا من مدار منخفض إلى الأرض. وبناءً على ذلك، سينقل قمر صناعي صغير يزن حوالي 180 كجم حوالي كيلوواط واحد من الكهرباء من ارتفاع 400 كيلومتر. وفي حال نجاحها، ستساهم هذه التقنية في تلبية احتياجات العالم الهائلة من الطاقة.

وفقا للملكية الفكرية

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