بحث كامل عن وكالة ناسا الفضائية

وكالة الفضاء الدولية ناسا

محتوى البحث:

1-               تاريخ نشأة ناسا.

2-               رحلات ناسا الى الفضاء

3-               نشأة مكوك الفضاء

4-               نحو وجود دائم للإنسان فى الفضاء (محطة الفضاء الدولية)

5-               ناسا وعلوم الفضاء

6-               بحث عِلْمُ الطّيَرَان

7-               تطبيقات الأقمار الصناعية

8-               أعظم 10 إنجازات فضائية لناسا في الألفية الثالثة

9-               خطط ناسا المستقبلية

"أؤمن بأن هذة الأمة يجب أن تعمل بكل جهد لتحقيق هدف, قبل انتهاء هذا العقد, هبوط الإنسان على القمر والعودة به بأمان الى الأرض." الرئيس جون كينيدى

4-1) مقدمة:

عاش البشر فى الماضى عصور جهل وتنبؤات عما يدور فى الفضاء وكان كل علمهم عن الفضاء الخارجى يعتمد على ما يمكنهم رؤيته بالعين المجردة فلم يعرفوا إلا أربع كواكب منظورة وكانت معرفتهم بها سطحية حيث لم يعرفوا عنها الكثير. ومن البشر من قام بعبادة هذة الكواكب والتقرب اليها ظنا منه أنه تضره أو تنفعة. وقاموا أيضا بالنظر الى النجوم والإهتداء بها فى السفر, قال تعالى: " وعلامات وبالنجم هم يهتدون" سورة النحل. وعبدوا أيضا النجوم مثل نجوم الشعرى.

ومع تقدم التكنولوجيا ودخول البشر عصر الطيران كان الشغل الشاغل لدى الدول المتقدمة هو كيفية الخروج من كوكب الأرض واستكشاف الفضاء, وبدأ السباق بين الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفيتى آنذاك حول كيفية الوصول الى الفضاء ومن منهم سيثبت هيمنته وتقدمه العلمى والتكنولوجى. لم تكن المهمة باليسيرة, فمعرفة البشر بالفضاء آنذاك لم تتعدى دراسات بعض الفلكين عن الكواكب والنجوم, فهم لا يعرفون ماذا يوجد خارج هذا الكوكب الأزرق وماذا ينتظرهم. وظهرت أفلام الخيال العلمى فى هذة الحقبة تبرز مخاوف البشر من الذهاب الى الفضاء وماذا يمكن أن يعود على الأرض من الذهاب هناك, فمنهم من صور وجود كائنات فضائية متوحشة سوف تأتى لإحتلال الأرض وإبادة الجنس البشرى ومنهم من تنبأ بوجود أمراض فتاكة لا يقدر البشر على احتمالها ومنهم من كفر من يفكر فى الذهاب الى الفضاء. ولكن التفكير العسكرى والسباق نحو الهيمنة كان هو الحاسم فى هذة المسألة ولجعل هذا الأمر حقيقة قامت الولايات المتحدة الأمريكية بوضع حجر الأساس لمؤسسة كبيرة سوف تأخذ عبء الفضاء وكيفية الذهاب اليه والتكيف بداخله, أطلق إسم وكالة ناسا الفضائية على هذة المؤسسة.

ومن الجلى والواضح ما وصلت إليه تلك المؤسسة من إنجازات وسوف نتطرق فى هذا الفصل الى تاريخ نشأة ناسا ورحلتها من الصفر الى احتراف السفر عبر الفضاء وتاريخ تطور المركبة الفضائية والمكوك الفضاء وأهم الإنجازات التى توصلت اليها ناسا.

4-2) تاريخ نشأة ناسا: [1]

ولادة ناسا كانت لها علاقة مباشرة بضغوط الدفاع عن الدولة الأمريكية. بعد انتهاء الحرب العالمية الثانية, بدأت الحرب الباردة بين كل من الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفييتي , وأثناء فترة الحرب هذة ظهر استكشاف الفضاء كمنطقة رئيسية للسباق وأصبح يعرف ب "سباق الفضاء".  فى أواخر عام 1940  تابعت وزارة الدفاع البحوث والصواريخ وعلوم الغلاف الجوي العليا كوسيلة لضمان القيادة الأمريكية في مجال التكنولوجيا. وجاءت خطوة رئيسية إلى الأمام عندما وافق الرئيس دوايت د. إيزنهاور على خطة إرسال قمر صناعى علمي حول الأرض كجزء من السنة الجيوفيزيائية الدولية للفترة من 1 يوليو 1957 إلى 31 ديسمبر 1958، وهو جهد تعاوني لجمع البيانات العلمية حول الأرض. وفى محاولة لتوفير حلول لمشاكل الطيران خارج الغلاف الجوي للأرض و لأغراض أخرى  قام الكونغرس الأمريكي ورئيس الولايات المتحدة الأمريكية بإنشاء وكالة الفضاء الدولية ناسا فى 1 أكتوبر 1958.  واتبع الاتحاد السوفياتي بسرعة حذوها، معلنا عن خطط لإرسال قمره الصناعى أيضا. و فى الحال أطلقت الولايات المتحدة الأمريكية قمرها الصناعى الأول حول الأرض فى 31 يناير 1958.

بدأت الولايات المتحدة الأمريكية سلسلة من البعثات العلمية, حيث بدأت ناسا عملياتها فى 1 أكتوبر 1958 بقوة عمل 8.000 موظف وميزانية تصل الى 100 مليون دولار و ثلاث معامل بحث رئيسية ومؤسستين بحث صغيرتين.

وقامت ناسا أيضا بدمج مؤسسات أخرى لها مثل مجموعة علوم الفضاء التابعة لمختبر البحوث البحرية في ميريلاند ومختبر الدفع النفاث الذي يديره معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا للجيش، ووكالة الصواريخ الباليستية العسكرية في هانتسفيل، ألاباما، حيث شارك فريق مهندسي فيرنر فون براون في تطوير صواريخ كبيرة.
 وقامت ناسا أيضا بإنشاء مراكز أخرى واليوم لديها 10 مراكز فى الولايات المتحدة الأمريكية.

قامت ناسا ببدأ مهماتها الفضائية فى خلال شهور من نشأتها, وفى ال 20 سنة الأولى من نشأتها أطلقت ناسا عدة برامج عملاقة هى:

·         مبادرات الطيران البشري فى الفضاء - برنامج رائد فضاء لعطارد (رحلات خلال الفترة 1961-1963) للتأكد مما إذا كان الإنسان يستطيع البقاء على قيد الحياة في الفضاء ومشروع الجوزاء (رحلات خلال 1965-1966) مع اثنين من رواد الفضاء لممارسة العمليات الفضائية، وخاصة الالتحام والالتحام من المركبات الفضائية والنشاط خارج الجسم (إيفا). و مشروع أبولو (رحلات خلال 1968-1972) لاستكشاف القمر.

·         والبعثات الروبوتية إلى القمر (الحارس، مساح، والممر القمري)، فينوس (رائد فينوس)، المريخ (مارينر 4، فايكنغ 1 و 2)، والكواكب الخارجية (رائد 10 و 11، المسافر 1 و 2).

·         أبحاث الطيران لتعزيز سلامة النقل الجوي، والموثوقية، والكفاءة، والسرعة (X-15 الطيران أسرع من الصوت، ورفع الجسم بحوث الطيران، والإلكترونيات الطيران والدراسات الالكترونيات، تقنيات الدفع والبحوث الهياكل والتحقيقات الديناميكا الهوائية).

·          أقمار صناعية حول الأرض تدعم الاستشعار عن بعد من أجل جمع المعلومات (الأقمار الصناعية حول الأرض للرصد البيئي).

·         تطبيقات الأقمار الصناعية للاتصالات (صدى 1، تيروس، تلسترا) ورصد الطقس.

·         ورشة عمل مدارية لرواد الفضاء.

·         مركبة فضائية قابلة لإعادة الاستخدام للسفر من وإلى مدار حول الأرض أو ما يسمى بالمكوك الفضائي.

4-3) رحلات ناسا الى الفضاء: [2]

4-3-1) رحلة عطارد والجوزاء:

كان أول برنامج رفيع المستوى من ناسا يتضمن رحلة فضائية بشرية هو "مشروع ميركوري أو عطارد" لمعرفة ما إذا كان البشر يستطيعون البقاء على قيد الحياة فى الفضاء بسبب قسوة الرحلات الفضائية. في 5 مايو، 1961، أصبح آلان ب. شيبارد أول أمريكي يطير إلى الفضاء، عندما ركب كبسولة الزئبق في مهمة مدارية مدتها 15 دقيقة. وأصبح جون اتش جلين  أول رائد فضاء أمريكي يدور حول الأرض في 20 فبراير 1962. وبفضل ست رحلات، حقق مشروع ميركوري هدفه المتمثل في وضع مركبة فضائية رائدة في المدار الأرضي واسترجاع رواد الفضاء بأمان.

 بنى مشروع الجوزاء على إنجازات مشروع عطارد أو ميركرى و توسعت ناسا فى برنامج رحلات الفضاء ببناء مركبة فضائية تتسع لاثنين من رواد الفضاء.  قدمت رحلات الجوزاء العشرة لعلماء ومهندسى ناسا معلومات أكثر عن إنعدام الجاذبية وطرق الالتحام فى الفضاء.  ومن أهم الوقائع التى حدثت خلال برنامج الجوزاء فى 3 يونية 1965 عندما قام إدوارد اتش وايت بالسير فى الفضاء كأول رائد فضاء أمريكى يسير فى الفضاء.

4-3-2) الذهاب الى القمر- مشروع أبوللو:

من الإنجازات البارزة لناسا فى سنواتها الأولى الاستكشاف البشري للقمر خلال مشروع أبوللو.  أصبح مشروع أبوللو الأولوية الأولى لناسا فى 25 مايو 1961 عندما أعلن الرئيس الأمريكى جون كينيدي قائلا: "أؤمن بأن هذة الأمة يجب أن تعمل بكل جهد لتحقيق هدف, قبل انتهاء هذا العقد, هبوط الإنسان على القمر والعودة به بأمان الى الأرض." وكرد مباشر لنجاح السوفيت فى الفضاء, استخدم كينيدي مشروع أبوللو كهدف قومى للولايات المتحدة الأمريكية ليظهر للعالم أن الهيمنة والتقدم العلمى والتكنولوجي فى يد الولايات المتحدة.

وتلبية لقرار كينيدى قامت ناسا بتنفيذ مشروع أبوللو وقضت ال 11 سنة التالية فى تنفيذ هذا المشروع.  تطلب هذا المجهود نفقات بارزة وصلت الى 25.4 مليار دولار خلال عمر المشروع لجعله حقيقة. 

فقط بناء قناة بنما هو من أظهر حجم مشروع أبوللو كأكبر مناورة تكنولوجية غير عسكرية أخذت من  قبل الولايات المتحدة.  بالرغم من وجود تحديات كبرى وبعض الإخفاقات- مثل حريق كبسولة أبوللو فى 27 يناير 1967 والذى أودى بحياة رواد الفضاء روجر بى تشافى و فيرجيل جيس جريسوم و إدوارد اتش وايت- أكمل البرنامج تحركه للأمام بدون توقف.

وبعد أقل من عامين فى أكتوبر 1968, رجعت ناسا ب 7 مهمات ناجحة فى مشروع أبوللو.  وفى المهمة الثامنة لأبوللو والتى قامت بالدوران حول القمر فى 24-25 ديسمبر 1968, عندما قام روادها بالقراءة من سفر التكوين, كانت انجاز أخر فى الطريق الى القمر.

" هذة خطوة واحدة قصيرة ل "رجل" تمثل قفزة كبيرة للبشرية." قال نيل أرمسترونغ هذة الكلمات المشهورة فى 20 يولية 1969 عندما قامت المهمة رقم 11 بتحقيق تحدى كينيدي بالهبوط الناجح لأرمسترونغ و إدوين اى بز وألدرين على القمر. قام ارمسترونج باختبار الوحدة القمرية بشكل كبير على سطح القمر مع كمية أقل من 30 ثانية من الوقود المتبقي.

 بعد أخذ عينات التربة، والصور، والقيام بمهام أخرى على سطح القمر، اجتمع ارمسترونغ والدرين مع زميلهما مايكل كولينز في مدار قمري لرحلة آمنة للعودة إلى الأرض.

وجاءت خمس بعثات أخرى ناجحة للهبوط على سطح القمر بعد ذلك.

 جذبت مهمة أبولو 13 في أبريل 1970 انتباه الجمهور عندما اضطر رواد الفضاء والأطقم الأرضية إلى الارتجال لإنهاء المهمة بأمان بعد انفجار خزان الأوكسجين في منتصف الطريق خلال الرحلة إلى القمر.

وعلى الرغم من أن هذه المهمة لم تهبط قط على سطح القمر، فإنها عززت الفكرة القائلة بأن لدى ناسا قدرة ملحوظة على التكيف مع الصعوبات التقنية غير المتوقعة الكامنة في رحلات الفضاء البشرية.

مع بعثة أبولو 17 ديسمبر 1972، أكملت ناسا برنامج هندسي وعلمي ناجح. ومن المناسب أن جاك هاريسون اتش شميت، وهو عالم جيولوجي شارك في هذه المهمة، كان أول عالم يتم اختياره كرائد فضاء. وتعلمت ناسا أشياء كثيرة حول أصول القمر، وكذلك كيفية دعم البشر في الفضاء الخارجي.في المجموع، سار 12 رائد فضاء على القمر خلال 6 مهمات هبوط على سطح القمر في أبولو.

في عام 1975، تعاونت ناسا مع الاتحاد السوفياتي لتحقيق أول رحلة فضائية إنسانية دولية، مشروع اختبار أبولو-سويوز (أستب). وقد اختبر هذا المشروع بنجاح إجراءات الالتحاق والالتحام المشتركة للمركبات الفضائية من الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفيتى.

وبعد إطلاقها بشكل منفصل عن بلدانها، اجتمعت فرقتا أبولو وسويوز في الفضاء وأجرتا تجارب مختلفة لمدة يومين.

اتخذت هذه النظرة النادرة لمدارين مكوك الفضاء في وقت واحد على منصات الاطلاق في مركز كينيدي الفضاء في 5 سبتمبر 1990.يظهر المدار كولومبيا في المقدمة على لوحة 39A، حيث كان يجري إعداد لإطلاق (ستس-35) في صباح اليوم التالي. تم تأخير هذا الإطلاق حتى ديسمبر 1990في الخلفية، يجلس المدار ديسكفري على لوحة 39B استعدادا لرفع أكتوبر على ستس-41.

4-4)  مكوك الفضاء:[3]

بعد غياب دام لأكثر من ست سنوات، عادت ناسا إلى رحلة الفضاء البشري في عام 1981، مع ظهور المكوك الفضائي. وقد انطلقت مهمة المكوك الأولى، اس تى اس -1، في 12 أبريل 1981، مظهرة قدرته على الإقلاع والهبوط العمودى.  وعلى متن المكوك اس تى اس 6 خلال 4-9 أبريل 1983 قام كلا من اف ستورى ماسجراف و دونالد اتش بيترسون بالقيام بأول مهمة فى المكوك لإختبار بدلات الفضاء والعمل فى جو المكوك الفضائى.  كانت سالى ك رايد أول امرأة أمريكية تطير الى الفضاء عندما انطلق المكوك اس تى اس 7 فى 18 يونية 1983.

في 28 يناير 1986 حدث تسرب فى مفاصل احدى الصورايخ الصلبة المثبتة فى المكوك تشالنجر أدى الى انفجار خزان الوقود السائل الرئيسي خلال 73 ثانية بعد الإقلاع موديا بحياة 7 من أعضاء الطاقم.  نتيجة لذلك توقف برنامج المكوك لأكثر من عامين، في حين عملت ناسا ومقاوليها على إعادة تصميم تعزيزات الصواريخ الصلبة وتنفيذ الإصلاحات الإدارية لزيادة السلامة.في 29 سبتمبر 1988، عاد المكوك بنجاح إلى الطيران وأطلقت ناسا بعد ذلك حوالى 87 مهمة ناجحة.

بيد أن المأساة حدثت مرة أخرى في 1 فبراير 2003, بينما كان مكوك كولومبيا فى طريق عودته الى الأرض فى مهمة اس تى اس 107, تفكك الى عدة أجزاء 15 دقيقة قبل هبوطه. وسرعان ما شكل مجلس التحقيق في حوادث الحوادث في كولومبيا، وقرر أن قطعة صغيرة من الرغوة قد خرجت من الخزان الخارجي وأصابت ألواح الكربون المقوى على الجانب السفلي من الجناح الأيسر أثناء إطلاقها في 16 يناير.عندما كان المكوك فى عودته الى الأرض, سمح التسرب فى ممر ال RCC للغاز ان يخترق المكوك مما أدى الى فشل كارثي وخسارة طاقم المكوك المكون من 7 أشخاص. واستعدت وكالة ناسا للعودة مرة أخرى في صيف 2005 مع بعثة س ت س-114.

يوجد ثلاثة مكوكات في أسطول ناسا:

  هم Atlantis, Discovery, and Endeavour.

4-5) نحو وجود دائم للإنسان فى الفضاء (محطة الفضاء الدولية): [4]

ستكون المهمة الرئيسية لأى استكشاف مستقبلى للفضاء هى ترك المدار حول الأرض والإنطلاق لاستكشاف القمر أو المريخ وهذة المرة ستكون لمدة أطول أو ربما لبقاء دائم فى الفضاء.  حلم القرون, جهود حية لدعم تطور كلا من التكنولوجيا والمعرفة العلمية الضروريين لتنفيذ هذا الحلم تبذل الأن.

وكان أول جهد فى هذة المنطقة برنامج سكايلاب ناسا فى 1973.  بعد أبوللو استخدمت ناسا صواريخ ساترن العملاقه الخاصة بها لإطلاق مكوك فضائى صغير نسبياً.  كانت هناك ثلاث مهمات بشرية لسكايلاب محملة بطاقم بقى على متن المكوك لمدة 28 و 59 و 84 يوم.

قام أول طاقم بإصلاح كسر فى الدرع النيزكى يدويا مما يدل على امكانية البشر العمل فى الفضاء بنجاح.  قدم برنامج سكايلاب أيضا تجربة ناجحة فى رحلات الفضاء المأهولة ذات المدد الطويلة.

فى عام 1984 وافق الكونغرس الأمريكى على أن تقوم ناسا ببناء محطة فضاء دولية كقاعدة للإستكشاف المستقبلى للفضاء.  فى عام 1986 صور تصميم المحطة صورة معقدة وكبيرة ومتعددة الأغراض.  فى عام 1991 بعد جدل كبيرحول الغرض من بناء المحطة الفضائية وميزانيتها, أصدرت ناسا خطط لبناء مؤسسة جيدة التصميم وأسمتها محطة الفضاء الحرة.  تم صدور تصميم أخر للمحطة بعد تولى أدارة كلينتون المهمة فى 1993 وتم إطلاق عليها اسم محطة الفضاء ألفا.

قامت روسيا, واللى كانت لديها العديد من سنوات الخبرة فى الاستكشاف الفضائى, بعمل المثل ببناء محطات الفضاء ساليوت و مير, وانضمت الى الولايات المتحدة الأمريكية والعديد من الشركاء الدوليين فى 1993 لبناء محطة فضاء كبيرة عرفت فيما بعد رسمياً باسم محطة الفضاء الدولية (ISS). وللتحضير لبناء محطة الفضاء الدولية التي بدأت في أواخر عام 1998، شاركت ناسا في سلسلة من بعثات مكوكية إلى مير الروسية وأقام سبعة من رواد فضاء أمريكيين إقامة ممتدة عليها.

بدأت الإقامة الدائمة على محطة الفضاء الدولية مع إطلاق طاقم إكسبيديشن وان في 31 أكتوبر والرسو  في 2 نوفمبر 2000.

 في 14 يناير 2004، زار الرئيس جورج دبليو بوش مقر ناسا وأعلن عن رؤية جديدة لاستكشاف الفضاء.
 وتستلزم هذه الرؤية إرسال البشر إلى القمر وإلى المريخ من خلال انهاء عهد المكوك في نهاية المطاف وتطوير مركبة جديدة متعددة الأغراض لاستكشاف الفضاء.
 كما تم تطويع الاستكشاف العلمي وتطوير التكنولوجيا الروبوتية في هذه الرؤية الشاملة.

4-6) علوم الفضاء:[5]

بالإضافة إلى البرامج الرئيسية لرحلات الفضاء البشري، كانت هناك تحقيقات علمية هامة استكشفت القمر والكواكب وغيرها من مجالات نظامنا الشمسي. على وجه الخصوص،سنة 1970 بشرت ظهور جيل جديد من المركبات الفضائية العلمية. تم إطلاق مركبتى فضاء متشابهتين, بايونير 10 وبايونير 11, فى 2 مارس 1972 و 5 أبريل 1973 متجهين الى كوكب المشترى وزحل لدراسة تركيبة الفضاء بين الكواكب.  تم أيضا إطلاق السفينتين فويادجر 1 و 2 فى 5 سبتمبر 1977 و 20 أغسطس 1977 لإجراء جولة كبيرة حول المنظومة الشمسية.

وفى عام 1990 تم إطلاق تليسكوب هابل الفضائى فى مدار حول الأرض. ولسوء الحظ سرعان ما اكتشف علماء ناسا انحراف كروي مجهري في تلميع مرآة هابل يحد بشكل كبير من قوة المراقبة والتصوير.وأثناء بعثة صيانة مقررة سابقا في  ديسمبر 1993، قام فريق من رواد الفضاء بسلسلة من المشى فى الفضاء لتثبيت حزمة بصريات تصحيحية وأجهزة أخرى.
 وتم العمل بنجاح على حل المشكلة واستعادة قدرات هابل. أظهرت بعثة الخدمة مرة أخرى قدرة  البشرالفريدة من نوعها على العمل في الفضاء، مكنت هابل من إجراء عدد من الاكتشافات الفلكية الهامة، وأعادت إلى حد كبير ثقة الجمهور في ناسا.

حيث أن قبل عدة أشهر من هذه المهمة عانت ناسا من خيبة أمل كبيرة عندما اختفت المركبة الفضائية مارس أوسبيرفر أو مراقب المريخ في 21 أغسطس 1993، أي قبل ثلاثة أيام فقط من دخولها حول المدار حول الكوكب الأحمر.وردا على ذلك، بدأت ناسا في تطوير سلسلة من "أفضل وأسرع وأرخص" المركبات الفضائية للذهاب إلى المريخ.

 وكانت المركبة مارس جلوبال سيرفيور أول هذة المركبات وتم إطلاقها فى 7 نوفمبر 1996 ومنذ ذلك الحين وهى فى المدار المريخى ترسل خرائط المريخ.  باستخدام بعض التكنولوجيات المبتكرة قامت مركبة مشتكشف المريخ باثفايندر بالهبوط على المريخ فى 4 يولية 1997 واستكشفت سطح الكوكب بواسطة متجول مصغر يسمى سوجورنر.  حققت مهمة باثفايندر نجاح علمى كبير وشعبية كبيرة مع العالم على الإنترنت.وقد أعقب هذا النجاح هبوط المتجولان سبيرت و أوبورتونيتي في يناير 2004،  محققا نجاح علمي وشعبي كبيرين.

على مر السنين، واصلت وكالة ناسا البحث عن الحياة خارج كوكبنا. في عام 1975، أطلقت وكالة ناسا مركبتي فايكنغ الفضائية للبحث عن علامات أساسية للحياة على سطح المريخ. وصلت المركبة الفضائية على سطح المريخ عام 1976، ولكنها لم تجد أية مؤشرات على نشاط بيولوجي سابق أو حالي هناك.

 في عام 1996 كشف تحقيق من المركبة الفضائية غاليليو التي كانت تدرس كوكب المشتري قمره أوربا أن أوروبا قد يحتوي على الجليد أو حتى الماء السائل، التي يعتقد أنه عنصر رئيسي في أي بيئة لتوفير الحياة.

كما استخدمت ناسا علم الفلك الراديوي لمسح السماوات عن أى إشارات محتملة من حياة ذكية خارج كوكب الأرض.وتواصل ناسا التحقيق في ما إذا كانت أي نيازك مريخية تحتوي على كائنات ميكروبيولوجية، وفي أواخر التسعينات، نظمت برنامج "أورجينز" للبحث عن الحياة باستخدام تليسكوبات قوية وتقنيات بيولوجية جديدة. وقد وجد العلماء مؤخرا المزيد والمزيد من الأدلة على أن المياه كانت موجودة على سطح المريخ.

4-6-1) أبحاث الفضاء طورت الحياة على الأرض:

نتطرق لإحدى الإنجازات العظيمة التي حققتها استكشافات الفضاء والتي تفيد حياة البشر على الأرض بطريقة غير مباشرة. إذ تعترض مهمات الفضاء الكثير من المشكلات الشاقة والتي تتطلب معرفة متقدمة وتكلفة عالية لاجتيازها، الأمر الذي يجبر "ناسا" على القيام بأبحاث دقيقة ومكثفة، وهو ما ينتج أخيراً معرفة يمكن استثمارها في مجالات تهم حياة الإنسان.
وتتعدد مظاهر فوائد هذه الأبحاث، منها الوصول إلى الأطراف التعويضية التي لم تكن لتصل لهذا المستوى من النجاح لولا أبحاث "ناسا" حول أنظمة العضلات الاصطناعية لاستخدامها في الفضاء، وابتكار أجهزة مفيدة كمقياس الحرارة عبر الأذن الذي يعتمد الأشعة تحت الحمراء، وهي الطريقة التي تستخدم في قياس طاقة النجوم، وأيضا الألواح الشمسية التي أصبحت معتمدة على نطاق واسع كمصدر بديل للطاقة.

ولعلنا أصبحنا الآن أكثر دراية من أي وقت مضى بنظامنا الكوني، بفضل الكم الهائل من البيانات التي تم تجميعها طوال عقود عبر مهمات استكشاف الفضاء علها تجيب عن بعض الأسئلة.

4-7)  أول مركبة فضائية فى ناسا: بحث عِلْمُ الطّيَرَان :[6]

استنادا إلى جذورها في اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية، واصلت ناسا إجراء العديد من أنواع البحوث المتطورة للطيران على الديناميكا الهوائية، قص الرياح، والمواضيع الهامة الأخرى باستخدام أنفاق الرياح واختبار الطيران، والمحاكاة الحاسوبية.
في الستينيات من القرن العشرين، كان برنامج ناسا ذو النجاح العالي جدا من طراز X-15 يشتمل على طائرة تعمل بالدفع الصاروخي لها القدرة على أن تحلق فوق الغلاف الجوي للأرض ثم العودة الى الأرض بدون دفع الصواريخ.

  ساعد طيارين برنامج X-15 الباحثين على اكتساب المزيد من المعلومات والبيانات المهمة حول علم الطيران ووفر البرنامج أيضا بيانات لتطوير المكوك الفضائى. كما تعاونت وكالة ناسا مع القوات الجوية في الستينيات من القرن الماضي على برنامج "دينا-سوار" (X-20 دينا-سوار) الذي صمم ليطير إلى المدار.

وكان دينا-سوار تمهيدا لجهود مماثلة في وقت لاحق مثل الطائرة الوطنية للطيران، والتي قامت ناسا وغيرها من الوكالات الحكومية والشركات الخاصة المتقدمة بعمل البحوث المتقدمة فيها في مجالات مثل الهياكل والمواد والدفع والديناميكا الهوائية.كما قامت ناسا ببحوث هامة حول القدرة على المناورة على متن الطائرات عالية السرعة التي غالبا ما تنطبق على الطائرات أقل سرعة.
اخترع عالم ناسا ريتشارد وايتكومب "الجناح فوق الحرجة" الذي شكل خصيصا لتأخير وتقليل تأثير موجات الصدمة على الطائرات العسكرية ترانسونيك وكان لها تأثير كبير على تصميم الطائرات المدنية. ومن عام 1963 إلى عام 1975، أجرت ناسا برنامجا بحثيا بشأن "هيئات الرفع"، بدون أجنحة.

 وقد مهد هذا البحث القيم الطريق للمكوك لكي ينزلق إلى هبوط آمن غير مأهول، فضلا عن مشروع X-33 اللاحق، ونموذجا أوليا لمركبة عودة الطاقم القادمة من محطة الفضاء الدولية.

في عام 2004، استخدمت طائرة X-43A تكنولوجيا سكرامجت المبتكرة للطيران في عشرة أضعاف سرعة الصوت، ووضع رقما قياسيا عالميا لطائرات تنفس الهواء.

 

4-8) تطبيقات الأقمار الصناعية:[7]

 قامت وكالة ناسا بعمل رائد في مجال التطبيقات الفضائية مثل أقمار الاتصالات في الستينيات. وقد قامت وكالة ناسا أو القطاع الخاص ببناء الأقمار الصناعية "إيكو" و "تيلستار" و "ريلاي" و "سينكوم" على أساس التقدم الكبير الذي حققته ناسا.

في السبعينيات، قام برنامج لاندسات التابع لناسا بتغيير الطريقة التي ننظر بها إلى كوكبنا الأرض.

 أرسلت الأقمار الصناعية الثلاثة الأولى من طراز لاندسات، التي أطلقت في 1972 و 1975 و 1978 بيانات معطيات الأرض المعقدة والتي يمكن تحويلها إلى صور ملونة.وقد استخدمت بيانات لاندسات في مجموعة متنوعة من التطبيقات التجارية العملية مثل إدارة المحاصيل والكشف عن خط الصدع، وتتبع العديد من أنواع الطقس مثل الجفاف وحرائق الغابات والعوامات الثلجية.

 وقد شاركت وكالة ناسا في مجموعة متنوعة من جهود علوم الأرض الأخرى مثل نظام رصد الأرض للمركبات الفضائية ومعالجة البيانات التي أسفرت عن نتائج علمية هامة في مجالات من قبيل إزالة الغابات المدارية والاحترار العالمي وتغير المناخ.

4-9) أعظم 10 إنجازات فضائية لناسا في الألفية الثالثة:[8]

4-9-1) ”هورايزونز” يزور كوكب بلوتو:

كان آخر إنجازات البشر في "غزو الفضاء"، هو بلوغ مسبار "هورايزونز" الكوكب القزم بلوتو بعد رحلة طويلة دامت 9 سنوات ونصف، قطع خلالها المسبار 4.88 مليار كم، مكلفاً إدارة الطيران والفضاء الأميركية “ناسا” حتى الآن 728 مليون دولار.
وفي صباح يوم الثلاثاء 14 يوليو/تموز 2015، أرسل "هورايزونز" أول صورة واضحة لبلوتو في تاريخ البشرية. كما قدم بمعداته العلمية المتطورة فكرة مبكرة عن الغلاف الجوي لبلوتو وسطحه الجيولوجي، علاوة على أخذ قياسات دقيقة له ولأقماره.

وكانت "ناسا" أطلقت “هورايزونز” في 19 يناير/كانون الثاني ضمن مشروع ضخم لغزو الفضاء بدأ قبل 50 عاماً. إذ يعتبر علماء الفلك الكواكب القزمة المتجمدة بمثابة أجنة كواكب توقف نموها، وبالتالي فإن نجاح مهمة "هورايزونز" قد يجيب عن الكثير من الأسئلة المرتبطة بتشكل الكواكب ونشأة الكون.

4-9-2) روزيتا تهبط على المذنب "67 بي تشوري”

إنجاز تاريخي آخر للإنسانية، هذه المرة مع وكالة الفضاء الأوروبية، إذ استطاعت السفينة الفضائية "روزيتا" في شهر أغسطس/آب 2014 الاقتراب من مذنب "67 بي تشوري" بعد مطاردة فضائية دامت 10 سنوات للحاق به، وأرسلت المسبار "فيلاي" الذي تحتضنه داخلها للهبوط على سطحه.

4-9-3) المسبار فيلاي يهبط فوق سطح مذنب:

بدوره تمكن المسبار "فيلاي" من تثبيت نفسه على سطح المذنب "تشوري" بعد محاولات شاقة في 12 نوفمبر/تشرين الثاني 2014. يزن "فيلاي" 100 كيلوغرام وهو مجهز بكاميرات ووحدات لتحليل مواد سطح المذنب.

وفر "فيلاي" بيانات مهمة وصلت المحطة الأرضية لوكالة الفضاء الأوروبية، منها صور واضحة وتحليلات كيميائية لمواد القشرة السطحية للمذنب.

ويعتقد بعض علماء الفلك أن المذنبات يمكن أن توصلنا إلى فهم لغز الحياة على كوكب الأرض، إذ تقترح نظرية أن مذنبات متجمدة ضربت الأرض في وقت مبكر، وجلبت معها عناصر الحياة من ماء ومواد عضوية.

4-9-4)"ماراثون" على سطح المريخ:

في نهاية العام الماضي، حطمت المركبة الفضائية "أوبرتيونيتي" التابعة لـ “ناسا” رقماً قياسياً في المشي على سطوح الكواكب الخارجية، حيث قطعت منذ هبوطها على المريخ قبل 11 سنة حتى الآن أكثر من 42.3 كيلومتر، لتتفوق على منافستها "لينخود" الروسية التي قطعت24.2 ميلاً في العام 1973.
وقد تم إنزال المركبة الفضائية الأميركية "أوبرتيونيتي" على سطح المريخ العام 2004، قبل أن تلحقها المركبة الثانية لوكالة الفضاء الأميركية "كيوريوزيتي" في العام 2012.

وتقوم "أبرتيونيتي" بمسح منطقة على المريخ تعرف باسم "ميريديانيبلانوم"، لتقصي أي دلائل من شأنها رصد آثار وجود مياه على سطح الكوكب الأحمر.

ومن الطريف أن المركبة الفضائية "أبرتيونيتي" لم يكن مقدراً لها العمل سوى 3 شهور على الأكثر، إلا أنها لحسن الحظ لا تزال تنشط حتى الساعة بعد أكثر من عقد من الزمن.

4-9-5)  ”فوياجر 1" تغادر المجموعة الشمسية

أعلنت "ناسا" في أيلول من العالم 2013 أن المركبة الفضائية “فوياجر 1" أصبحت أول جسم فضائي صنعه الإنسان يغادر المجموعة الشمسية، بعد رحلة مديدة فاقت أربعة عقود حتى الآن.
انطلقت “فوياجر 1" في 5 سبتمبر/أيلول 1977 ثم بعدها بأيام “فوياجر 2"، في مهمة لاستكشاف كوكب المشتري وعطارد وأورانوس ونبتون. وبعد انتهاء المسبارين من دراستهما لهذه الكواكب بنجاح سنة 1989، تم توجيههما صوب الفضاء السحيق باتجاه حواف نظامنا الشمسي.

قطع المسبار “فوياجر 1" منذ انطلاقه حتى الآن مسافة تفوق 21 مليار كيلومتر، ومن المقدر أن تنتهي صلاحية أدوات القياس والاتصال لديه في العام 2025 نتيجة استنفاذ طاقته، لكنه سيستمر بالسفر نحو الفضاء العميق.

4-9-6) اكتمال بناء محطة الفضاء الدولية:

تم الانتهاء من بناء أكبر مختبر في الفضاء صنعه الإنسان في سنة 2011، وبذلك تحققت إحدى أعظم أحلام البشر الأكثر جموحاً، وهي العيش في الفضاء.
بدأ مشروع بناء محطة الفضاء الدولية العام 1998 بدعم من دول عدة بقيادة الولايات المتحدة الأميركية وروسيا، وبمساهمة قوية من الاتحاد الأوروبي وكندا واليابان. كلف هذا المشروع الضخم ميزانية استثنائية فاقت تريليون دولار.

يبلغ طول المحطة الفضائية الدولية 100 متر وعرضها حوالي 80 مترا، أي ما يعادل مساحة ملعب كرة قدم، أما وزنها فيبلغ حوالي 455 طنا، ونظراً لحجمها الضخم وعدم توفر معدات قادرة على بنائها دفعة واحدة، فقد تم تقسيمها لمائة قطعة صنعت على سطح الأرض، ثم تم تجميعها وتركيبها قطعة قطعة بمساعدة المكوكات الفضائية ورواد الفضاء طوال 13 سنة. وهي تدور على ارتفاع 390 كيلومتر عن سطح الأرض وبسرعة 28 ألف كم في الساعة.

4-9-7) طابعات ثلاثيات الأبعاد في الفضاء:
كما تمكن العلماء في السنوات الأخيرة من ابتكار طابعات ثلاثية الأبعاد مختلفة المهام، فظهرت طابعة مجسمات، وأخرى لأجزاء السيارة، وثالثة للأنسجة البشرية، وغيرها الكثير. لكن أكثر ما يهم مختصي الفضاء هو طابعات يمكن استغلالها في مجالهم.

وحاليا تبني "ناسا" أجزاء من صاروخ الفضاء عبر طابعات ثلاثية الأبعاد، كما يستعمل رواد الفضاء هذا النوع من التكنولوجيا لصنع أدوات متعددة.

4-9-8) سياحة الفضاء أصبحت ممكنة:

لطالما ارتبطت الرحلات المكوكية برواد الفضاء لأغراض علمية، إلا أنه في السنوات الأخيرة تغير هذا المفهوم، وأصبحت هناك إمكانية للقيام بجولات فضائية ترفيهية.

أتاحت وكالة الفضاء الروسية فرصة السياحة الفضائية منذ 2001، إلا أنها مخصصة للأغنياء فقط، حيث تباع التذكرة بما يناهز 20 مليون دولار. أما بالنسبة لوكالة "ناسا" فقد تجنبت هذا النوع من المغامرات لحرصها على سلامة المواطنين، واقتصرت رحلاتها على الأغراض العلمية.

ثم ما لبثت أن تغيرت هذه النظرة بعد ظهور شركات فضاء تجارية أميركية، بإمكانها الاستثمار في مجال السياحة الفضائية، مثل شركة "فيرجين أتلانتيك"، التي قامت بمحاولة تجريبية فاشلة من أجل هذا الغرض، إذ انفجرت مركبتها الفضائية "سبايس شيب تو" بعد دقائق من إطلاقها في نوفمبر/تشرين الثاني من العام الماضي. ورغم ذلك لا تزال الشركة تصر على استكمال مشروعها.

وحاليا تنظم "ناسا" مشاريع رحلات للفضاء، أبرزها السفينة الفضائية "أوريون"، التي سيتم إطلاقها نحو المريخ قريبا، حاملة معها متطوعين.

4-9-9) المريخ كان صالحاً للحياة:

يقول مسؤولو إدارة "ناسا" المكلفون بالمتنقلة الفضائية "كيريوزيتي"، إن مهمة المسبار تكمن في تقصي ما إذا كان سطح الكوكب الأحمر صالحاً للحياة في أي وقت مضى.

وبعد فحص العلماء للمعطيات تبين أن أفضلَ الأدلة المتوافرة حتى الآن تفيد أن المريخ كان صالحًا للحياة في زمن سحيق، وقد نُشِرت النتائج في مجلة “ساينس” بتاريخ ٩ ديسمبر/ كانون الأول 2013، وأُعلِنت أمام الاتحاد الجيوفيزيائي الأميركي.

وأدرك العلماء حينئذ أن هناك جزءًا كبيرًا من المنطقة مغطًّى بالحجر الطيني، وهو عبارة عن ترسبات من الطمي استقرَّت في قاع بحيرة مائية قديمة، مما ينبئ عن إمكانية وجود نوع من الحياة على سطح المريخ في فترة غابرة.

4-9-10) العثور على كوكب شبيه بالأرض:

في سبتمبر/أيلول 2013 أعلن علماء للمرة الأولى اكتشاف كوكب شبيه بالأرض خارج مجموعتنا الشمسية. ويتشابه هذا الكوكب مع الأرض في الحجم ونسب الحديد والصخور كما أنه يحتوي ماء، ما يعد خطوة مهمة في البحث المستمر للعثور على عوالم شقيقة قابلة للحياة.

الكوكب المعروف باسم "كيبلر-78بي"، والذي يدور حول نجم أصغر قليلا من الشمس، يقع في كوكبة الدجاجة على بعد 400 سنة ضوئية، تم اكتشافه من قبل تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لإدارة الطيران والفضاء الأميركية، والمتوقف حالياً عن العمل لإصابته بعطل.

4-10) خطط ناسا المستقبلية: [9]

4-10-1) إطلاق صاروخ Space Launch System فائق الثقل:

طبقا للمعلومات الواردة عن الوكالة فإن أول إطلاق تجريبي للصاروخ Space Launch System فائق الثقل سيكون عام 2018، ولا توجد أية معلومات عما إذا سيكون الصاروخ مأهول أم لا.

بعد ذلك سيقوم الصاروخ برحلة فضائية ثانية عام 2022، حيث سيساهم بنقل أحد الأقمار الصناعية المقرر إرسالها باتجاه أقمار كوكب المشتري.

أما فى عامي 2023 و2025 تخطط ناسا بواسطة الصاروخ ذاته إرسال 3 رحلات إلى مدارات القمر بهدف استحداث محطة فضائية تدور في مداره، وفي الرحلة الأولى من المخطط أن ترسل ناسا المحطة، مزودة بمحركات دفع قوية، وفي الرحلة الثانية من المفترض أن تزود تلك المحطة بالقسم الذي سيعمل فيه رواد الفضاء، أما الرحلة الثالثة فستكون لإرسال المواد والمعدات اللازمة للمحطة.

4-10-2) التخطيط لإيجاد أماكن صالحة للحياة خارج الأرض:

تسعى ناسا لإيجاد كوكب بديل لكوكب الأرض يتمتع بكل معايير الحياة وبالفعل وجدت ناسا كواكب قد تحتمل بها حياة أو تصلح للإستعمار البشرى ولكن هذة الكواكب تقع على بعد ألالاف أو ملايين السنين الضوئية والوصول اليها مستحيل فى الوقت الحالى ولكن من الممكن أن يحدث فى المستقبل.

الخاتمة

قبل قرن واحد فقط كانت فكرة مغادرة كوكب الأرض ضرباً من الخيال، أما اليوم فقد استطاع الإنسان إرسال المسابير الفضائية إلى كواكب تبعد عنا مليارات الكيلومترت، ليتمكن العلماء من تأسيس قاعدة بيانات عن مجموعتنا الشمسية ونظامنا الكوني غيرت مجرى علم الفيزياء الفلكية كما نعرفها.

منذ إنشائها في عام 1958،  حققت ناسا العديد من المآثر العلمية والتكنولوجية العظيمة.
وقد تم تكييف تكنولوجيا ناسا لكثير من الاستخدامات غير الفضائية من قبل القطاع الخاص.
 ولا تزال ناسا قوة رائدة في مجال البحث العلمي وفي تحفيز المصلحة العامة في استكشاف الفضاء، فضلا عن العلم والتكنولوجيا بشكل عام.

ولعل الأهم من ذلك أن استكشافنا للفضاء قد علمنا أن نرى الأرض وأنفسنا والكون بطريقة جديدة.
 في حين أن الإنجازات التقنية والعلمية الهائلة من ناسا تظهر بوضوح أن البشر يمكن أن يحقق مآثر لا يمكن تصورها سابقا، وأيضا يمتلكنا التواضع عند إدراك أن الأرض هي مجرد "الرخام الأزرق" الصغير في الكون.

المراجع:

1.    كتاب  Inside NASA هاورد إى مكوردى 1993

2.    كتاب The Space Shuttle Decision تى اه هيبنهيمر 1999.

3.    كتاب NASA: The Complete Illustrated History  مايكل إتش غورن 2005

4.    كتاب Nasa's First A: Aeronautics from 1958 to 2008 روبرت جي فيرغسون

5.    كتاب Earth and Space 100 Postcards: Featuring Photographs from the Space  12/8/2017

6.     Roston، Michael (28 August 2015). "NASA's Next Horizon in Space". 

7.     Chow، Denise (9 March 2011). "After 13 Years, International Space Station Has All Its NASA Rooms". SPACE.com.

8.    Van Nimmen, Jane, and Leonard C. Bruno, with Robert L. Rosholt. NASA Historical Data Book, Vol. I: NASA Resources, 1958-1968. NASA SP-4012, 1976, rep. ed. 1988.