كبسولة فضاء

يجب ربط بعض المعلومات الواردة في هذه المقالة أو القسم بشكل أفضل بالمصادر المذكورة في أقسام "المراجع" أو "المصادر" أو "الروابط الخارجية" (سبتمبر 2020).

يمكنك تحسين إمكانية التحقق من خلال ربط هذه المعلومات بالمراجع باستخدام الحواشي السفلية .

كبسولة سويوز مأخوذة من محطة الفضاء الدولية.

تحدد كبسولة الفضاء في مجال الطيران مركبة فضائية صالحة للسكن تسمح لها بالذهاب إلى الفضاء بفضل صاروخ ، ثم العودة إلى الأرض. المبدأ هو وضع كائن حي في بيئة مضغوطة تسمح بالتشغيل الطبيعي للأدوات وشاغليها.

خصائص عامة

تتكون الكبسولة عمومًا من وحدتين أو ثلاث وحدات:

• وحدة القيادة هي المكان الذي تعيش فيه الكبسولة ويتم التحكم فيها ؛
• تُستخدم وحدة الخدمة بشكل أساسي لتخزين خزانات الوقود للمحركات ، والأكسجين الذي يتنفسه الطاقم ، والأدوات العلمية والبطاريات ونظام توليد الطاقة ، لإنتاج الكهرباء اللازمة لتشغيل الكبسولة ؛
• يمكن إضافة الوحدة الثالثة على الكبسولة ، كما في سويوز . هذه هي الوحدة المدارية. يتم استخدامه لتخزين معدات الطاقم ومساحة المعيشة ، وكذلك لإجراء التجارب. عادة ما يتم التخلص منه أثناء عودة الغلاف الجوي .

رسم تخطيطي لكبسولة عطارد. تحتوي السفينة على وحدات القيادة والخدمة في قطعة واحدة.

عناصر وحدة التحكم

• تستخدم المظلات لإبطاء الكبسولة في الغلاف الجوي السفلي. عادة ما تكون هناك مظلة احتياطية في حالة حدوث أعطال بالمظلة الرئيسية. هذا ما حدث لسويوز 1 ، الكبسولة لم تكن مجهزة بمظلة طوارئ. فيأبريل 1967اندلعت مظلة سويوز 1 ، مما أدى إلى وفاة فلاديمير كوماروف .

• يعمل الدرع الواقي من الحرارة كحماية ضد احتكاك الهواء ، والذي يسبب حرارة شديدة أثناء عودة الغلاف الجوي.
• يتم استخدام منفذ لرسو السفن لنقل الطاقم من الكبسولة إلى سفينة أخرى.
• يعد السير في الفضاء أمرًا نادرًا بالنسبة للقرون نظرًا لحجمها. أول كبسولة بها غرفة معادلة الضغط هي كبسولة فوسخود ، خلال المهمة 2 التي سمحت بأول سير في الفضاء. تتطلب بعض هذه المخارج إزالة ضغط كاملة من الكبسولة.
• يتم استخدام نظام إنقاذ أثناء المشكلات الفنية للكبسولة أثناء الإقلاع والهبوط . عادة ما تكون أبراج إنقاذ (يتم إسقاطها في الغلاف الجوي العلوي للأرض عند الإقلاع عندما لا يكون لها أي استخدام) أو ، على كبسولات قديمة ، مقاعد طرد . لدى The Crew Dragon محركات إنقاذ على جانبي الكبسولة.

عناصر وحدة الخدمة

• يستخدم نظام الدفع لتحريك الكبسولة ومناورتها.
• تعمل البطاريات كاحتياطي للكهرباء عندما تمر الكبسولة على جانب الأرض أو القمر المقابل للشمس.
• نظام توليد الطاقة. هذه عمومًا عبارة عن ألواح شمسية ^{[ 1 ]} أو ، في السابق ، خلايا وقود ^{[ 2 ]} .
• تستخدم الأدوات العلمية بشكل أساسي للمسوحات والتجارب.

تاريخ الكبسولات حول العالم

قبعات روسية

سبوتنيك -2

نسخة طبق الأصل من Sputnik 2 في المتحف التذكاري للملاحة الفضائية .

سبوتنيك 2 هو نموذج فريد من نوعه. كان عليها أن تضع الكلب Laïka في مدار منخفض . المهمة هي فشل بعد حادث أثناء مناورة انفصال المرحلة المركزية للصاروخ ، مما تسبب في فشل نظام تنظيم درجة الحرارة. ثم ماتت لايكا من الحر بعد سبع ساعات من الطيران.

الكبسولة عبارة عن مخروط 508  كجم بعرض مترين وطول أربعة أمتار. تم إطلاق الكبسولة في صاروخ R-7 Semiorka ، وهو صاروخ باليستي عابر للقارات .

تحتوي الكبسولة على أداة لقياس الإشعاع في طرف الكبسولة. يوجد أدناه الكرة المضغوطة التي تحتوي على المعدات الراديوية ، المشتقة من أول سبوتنيك. استوعبت قاعدة المخروط Laïka ، مع العزل الحراري والماء والغذاء وإعادة تدوير الهواء وإدارة نفايات الكلبة.

فوستوك

كبسولة نموذج بالحجم الطبيعي. الكبسولة في المرحلة E من صاروخ فوستوك.

فوستوك (Восток ، التي تعني الشرق باللغة الروسية) هي أول كبسولة قادرة على حمل الإنسان إلى الفضاء. كانت المهمة الأولى ناجحة (إنها رحلة يوري غاغارين ). ووقعت خمس سرقات أخرى. تم استبدال الكبسولة بـ Voskhod للمهام مع طاقم يتألف من العديد من رواد الفضاء.

تنقسم الكبسولة إلى وحدتين: وحدة قيادة كروية تزن 2.46 طن ويبلغ قطرها 2.3 متر وتضم رائد الفضاء والأدوات ونظام الإنقاذ. تزن وحدة الخدمة ، المخروطية الشكل ، 2.27 طنًا وطولها 2.25 مترًا وقطرها عند القاعدة 2.3 مترًا. يحتوي على وقود ومحركات. ليس لدى فوستوك محرك يسمح لها بتعديل مدارها. تم إطلاق الكبسولة على R-7 ( 8K71 ) ، نسخة مطورة من R-7 Semiokra.

يتم تثبيت صاروخ رجعي على وحدة الخدمة ويستخدم فقط لإخراج الكبسولة من المدار . المقعد قابل للإخراج ، ومجهز بمظلة ، في حالة تعطل الكبسولة أثناء الإقلاع أو أثناء إعادة الدخول في الغلاف الجوي في الغلاف الجوي السفلي. يتم تفعيلها قبل سبعة كيلومترات من الهبوط ، لأن المظلات غير كافية لإبطاء الكبسولة ، مما قد يؤدي إلى إصابة رائد الفضاء.

فوسخود 1 و 2

يمكن رؤية غرفة معادلة الضغط بوضوح.

فوسخود (Восхо́д ، والتي تعني الفجر باللغة الروسية) هو تطور لكبسولة فوستوك . يمكن أن تحمل ما يصل إلى ثلاثة رواد فضاء. تم تنفيذ مهمتين فقط مأهولة. كانت المهمات محفوفة بالمخاطر للغاية حيث لم يتم تركيب أبراج إنقاذ ولا مقاعد طرد وبدلات أمان في الكبسولة. تم تطوير نسختين:

• النسخة ذات الثلاثة مقاعد (3KV) المستخدمة في Voskhod 1  ؛
• الإصدار 3KD المستخدم في Voskhod 2 ، ومجهز بغرفة معادلة الضغط تسمح بالمشي في الفضاء . يجب تعديل الانسيابية لتناسب غرفة معادلة الضغط.

يتم إطلاق كلتا الكبسولتين على صاروخ Voskhod ، وهو تطور لـ R-7 Semiokra  :

• فوسخود 1 هي المهمة الأولى لهذه الكبسولة. إنها أول كبسولة لديها ثلاثة رواد فضاء على متنها ، وهذا رقم قياسي ؛
• كانت مهمة Voskhod 2 هي المهمة الأولى التي غامر فيها رجل يدعى Alexei Leonov بالذهاب إلى الفضاء مرتديًا بذلة فضائية. نشأت مشكلة عندما بدأت بدلة رائد الفضاء تنتفخ في فراغ الفضاء بسبب فرق الضغط بين فراغ الفضاء وداخل البدلة. ثم تمكن أليكسي ليونوف من إطلاق بعض الغاز من بدلته وتمكن من العودة إلى غرفة معادلة الضغط. استغرقت عملية السير في الفضاء اثنتي عشرة دقيقة.

سيتم استبدال Voskhods في عام 1967 بكبسولة Soyuz ، وهي كبسولة أكثر حداثة.

Soyuz (Soyuz-MS)

سويوز ( Союз ، والتي تعني الاتحاد باللغة الروسية) هي الكبسولة الروسية المستخدمة منذ عام 1967. حاليًا ، يتم استخدامها فقط لنقل رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية .

Soyuz-MS هو أحدث إصدار ، وهو تعديل لـ Soyuz-TMA في الخدمة منذ عام 2016. تحتوي المركبة الفضائية على ثلاث وحدات بدلاً من وحدتين. تزن الكبسولة 7.25 طن ويبلغ ارتفاعها 10 أمتار وعرضها 2.65 مترًا. يمكنها أن تحمل ما يصل إلى ثلاثة من أفراد الطاقم على متنها.

يتم إطلاق الكبسولة من قاذفة Soyuz 2.1a ، الإصدار الأكثر تقدمًا من R-7 Semiokra. تحتوي الكبسولة على نظام من نوع مسبار مخروطي للالتحام بمركبات فضائية أخرى. على عكس كبسولة Voskhod ، فإن Soyuz لديها برج إنقاذ للإقلاع .

قبعات أمريكية

كبسولة الزئبق

حجرة ميركوري 8.

كبسولة ميركوري هي أول كبسولة أمريكية صالحة للسكن تنافس كبسولات فوستوك الروسية . كان بإمكانها أن تأخذ شخصًا واحدًا فقط. يتم إطلاقه على صاروخ ريدستون ثم صاروخ أطلس الباليستي .

تم إجراء ست رحلات فقط من هذه الكبسولة. يبلغ عرض الكبسولة 1.89 مترًا وارتفاعها 3.34 مترًا. يزن حوالي 1.5 طن. يتم استخدام برج الإنقاذ على الكبسولة. على عكس الكبسولات الأخرى ، يحتوي Mercury على كل من وحدة الأوامر ووحدة الخدمة. سيتم استبداله بكبسولة الجوزاء .

كبسولة الجوزاء

كبسولة الجوزاء في المدار.

كبسولة الجوزاء هي خليفة عطارد . يمكن أن تحمل اثنين من رواد الفضاء على متنها. تم طرد المقاعد. الكبسولة مقسمة هذه المرة إلى جزأين متميزين: وحدة القيادة ووحدة الخدمة ، وهي نفسها مقسمة إلى قسمين: قسم retrorocket وقسم المعدات.

تم إطلاق الكبسولة على GLV Titan II ، وهو تعديل للصاروخ الباليستي LGM-25C Titan II . يبلغ ارتفاع الكبسولة 5.8 مترًا وعرضها 3.85 مترًا ووزنها 3.85 طنًا. كانت هناك اثنتا عشرة رحلة ، أي ضعف عدد رحلات ميركوري .

أبولو

كبسولة أبولو تدور حول القمر.

وحدة أبولو هي الكبسولة الأمريكية المستخدمة في برنامج أبولو ، والتي تتكون من إرسال رجال إلى القمر قبل الروس.

يمكن للكبسولة أن تحمل ثلاثة رواد فضاء. لديها برج انقاذ. لديها فتحة من النوع المخروطي المسبار للالتحام مع LEM ، وحدة الهبوط على سطح القمر . أثناء المهمات ، يصعد اثنان من أفراد الطاقم الثلاثة إلى LEM بينما يبقى الأخير في المدار في الكبسولة. يتم إطلاق وحدة Apollo و LEM على Saturn V للبعثات أو Saturn IB للاختبار في المدار.

وقع حادثان:

• أبولو 1  : قبل ثلاثة أسابيع من الإقلاع ، كان رواد الفضاء المختارون يتدربون في وحدة أبولو عندما ، بعد خمس ساعات من التمرين ، اشتعلت النيران في نظام كهربائي معيب واندلع حريق. حاول رواد الفضاء الخروج دون جدوى. يستغرق فتح الفتحة عادة أكثر من دقيقتين. لا تصل المساعدة في الوقت المناسب ويموت رواد الفضاء ؛
• أبولو 13  : أثناء الرحلة من الأرض إلى القمر ، تنفجر وحدة الخدمة بسبب مشكلة فنية. لا يمكن لرواد الفضاء تنفيذ مهمتهم واللجوء إلى LEM . تمكنوا من العودة إلى الأرض بعد مناورات خطيرة.

يبلغ ارتفاع الكبسولة 11 مترًا وعرضها 3.9 مترًا ووزنها 30.37 طنًا. سبعة عشر مهمة تجري في المجموع.

طاقم التنين

كبسولة Crew Dragon من المهمة 1 ، يتم توجيهها تلقائيًا بدون طاقم. إنها على وشك الالتحام بمحطة الفضاء الدولية.

The Crew Dragon عبارة عن كبسولة حديثة ، أول من استخدم أدوات التحكم باللمس. تم إجراء أول رحلة تجريبية مأهولة30 مايو 2020، والعودة إلى الأرض كانت ناجحة. يتم تطوير الكبسولة بواسطة شركة خاصة ، Space X ، بالتعاون مع وكالة ناسا .

دورها الوحيد هو نقل رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية . يتم إطلاقه على Falcon 9 ، وهو صاروخ أنتجته شركة Space X أيضًا. هذه هي المرة الأولى منذ تسع سنوات التي تنضم فيها كبسولة فضائية أمريكية إلى محطة الفضاء الدولية منذ أن توقفت خدمة مكوكات الفضاء الأمريكية . يمكن للكبسولة أن تحمل سبعة رواد فضاء ، مثل مكوك الفضاء.

يبلغ ارتفاعه 8.23 ​​مترًا وعرضه 3.96 مترًا. يزن حوالي 13 طنًا. يمكن إعادة استخدام الكبسولة ، وهو أمر مفيد من الناحية المالية. لها خصوصية وجود معززات الطوارئ ، المسمى SuperDraco ، على جانبي الكبسولة.

مراجع

انظر كذلك

مقالات ذات صلة

• سفينة فضائية

• بوابة الملاحة الفضائية