في نوفمبر الماضي، خلال TVIW (ورشة عمل لعلم الفلك في تينيسي حول السفر بين النجوم)، قدم روب سويني - قائد سرب سابق في سلاح الجو الملكي ومهندس وماجستير مسؤول عن مشروع إيكاروس - تقريرًا عن العمل المنجز في المشروع على مدى مؤخرا. أعاد سويني قصة إيكاروس إلى ذاكرة الجمهور، بدءًا من إلهام مشروع ديدالوس، الذي تم تسليط الضوء عليه في تقرير بنك التسويات الدولية في عام 1978، وحتى القرار المشترك لبنك التسويات الدولية وشركة تاو زيرو المتحمسة لاستئناف البحث في عام 2009، وحتى آخر موعد. أخبار عن المشروع بتاريخ 2014.

كان للمشروع الأصلي لعام 1978 هدف بسيط في الصياغة، ولكنه صعب في التنفيذ - وهو الإجابة على السؤال الذي طرحه إنريكي فيرمي: "إذا كانت هناك حياة ذكية خارج الأرض، والسفر بين النجوم ممكن، فلماذا لا يوجد دليل على وجود حياة ذكية خارج الأرض؟ وجود حضارات غريبة أخرى؟ كان هدف بحث ديدالوس هو تطوير تصميم مركبة فضائية بين النجوم باستخدام التكنولوجيا الموجودة ضمن استقراءات معقولة. وكانت نتائج العمل رعدية طوال الوقت العالم العلمي: إنشاء مثل هذه السفينة أمر ممكن بالفعل. تم دعم التقرير الخاص بالمشروع بخطة مفصلة لسفينة تستخدم الاندماج النووي الحراري للديوتيريوم-هيليوم-3 من الكريات المعدة مسبقًا. ثم كان ديدالوس بمثابة المعيار لجميع التطورات اللاحقة في السفر بين النجوم لمدة 30 عامًا.

ومع ذلك، بعد هذه الفترة الطويلة من الزمن، كان من الضروري إعادة النظر في الأفكار والحلول التقنية المعتمدة في ديدالوس من أجل تقييم مدى صمودها أمام اختبار الزمن. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء اكتشافات جديدة خلال هذه الفترة، وتغيير التصميم وفقًا لها من شأنه أن يحسن الأداء العام للسفينة. أراد المنظمون أيضًا إثارة اهتمام جيل الشباب بعلم الفلك وبناء محطات فضائية بين النجوم. تم تسمية المشروع الجديد على اسم إيكاروس ابن ديدالوس، والذي، على الرغم من الدلالة السلبية للاسم، يتوافق مع الكلمات الأولى في تقرير عام 78:

"نأمل أن يحل هذا الإصدار محل التصميم المستقبلي، وهو نظير لإيكاروس، والذي سيعكس أحدث الاكتشافات والابتكارات التقنية حتى يتمكن إيكاروس من الوصول إلى المرتفعات التي لم يغزوها ديدالوس بعد. ونأمل أنه من خلال تطوير أفكارنا، سيأتي اليوم الذي تلمس فيه الإنسانية النجوم حرفيًا.

لذلك، تم إنشاء "إيكاروس" على وجه التحديد كاستمرار لـ "ديدالوس". لا تزال مؤشرات المشروع القديم تبدو واعدة للغاية، لكنها لا تزال بحاجة إلى التحسين والتحديث:

1) استخدم ديدالوس حزم الإلكترونات النسبية لضغط حبيبات الوقود، لكن الدراسات اللاحقة أظهرت أن هذه الطريقة لم تكن قادرة على توفير النبض اللازم. وبدلا من ذلك، يتم استخدام الحزم الأيونية في مختبرات الاندماج النووي الحراري. ومع ذلك، فإن الحساب الخاطئ، الذي كلف مرفق الاندماج الوطني 20 عامًا من التشغيل و4 مليارات دولار، أظهر صعوبة التعامل مع الاندماج النووي حتى في ظل الظروف المثالية.

2) كانت العقبة الرئيسية التي واجهها ديدالوس هي الهيليوم -3. فهو غير موجود على الأرض، ولذلك يجب استخراجه من عمالقة الغاز البعيدة عن كوكبنا. هذه العملية مكلفة للغاية ومعقدة.

3) المشكلة الأخرى التي سيتعين على "إيكاروس" حلها هي المعلومات الخاطئة حول التفاعلات النووية. كان الافتقار إلى المعلومات على وجه التحديد هو الذي جعل من الممكن قبل 30 عامًا إجراء حسابات متفائلة للغاية لتأثير تشعيع السفينة بأكملها بأشعة جاما والنيوترونات، والتي بدونها لا يمكن لمحرك الاندماج النووي الحراري الاستغناء عنها.

4) تم استخدام التريتيوم في كريات الوقود للاشتعال، ولكن تم إطلاق الكثير من الحرارة نتيجة لتحلل ذراته. وبدون نظام تبريد مناسب، فإن اشتعال الوقود سوف يكون مصحوبا باشتعال كل شيء آخر.

5) قد يؤدي تخفيف الضغط على خزانات الوقود بسبب التفريغ إلى حدوث انفجار في غرفة الاحتراق. ولحل هذه المشكلة تم إضافة أوزان إلى تصميم الخزان لموازنة الضغط فيه اجزاء مختلفةآلية.

6) الصعوبة الأخيرة هي صيانة السفينة. وفقًا للمشروع، تم تجهيز السفينة بزوج من الروبوتات المشابهة لـ R2D2، والتي ستقوم، باستخدام خوارزميات التشخيص، بتحديد وإصلاح الأضرار المحتملة. تبدو مثل هذه التقنيات معقدة للغاية حتى الآن، في عصر الكمبيوتر، ناهيك عن السبعينيات.

لم يعد فريق التصميم الجديد يقتصر على إنشاء سفينة قابلة للمناورة. ولدراسة الأشياء، يستخدم إيكاروس مجسات محمولة على متن السفينة. وهذا لا يبسط مهمة المصممين فحسب، بل يقلل أيضًا من وقت التعلم بشكل كبير أنظمة النجوم. بدلاً من الديوتيريوم-الهيليوم-3، تعمل المركبة الفضائية الجديدة على الديوتيريوم-الديوتيريوم النقي. وعلى الرغم من الانبعاث الأكبر للنيوترونات، فإن الوقود الجديد لن يزيد من كفاءة المحركات فحسب، بل سيلغي أيضًا الحاجة إلى استخراج الموارد من سطح الكواكب الأخرى. يتم استخراج الديوتيريوم بشكل نشط من المحيطات ويستخدم في محطات الطاقة النووية التي تعمل بالمياه الثقيلة.

ومع ذلك، لم تتمكن البشرية بعد من الحصول على تفاعل تحلل متحكم فيه مع إطلاق الطاقة. إن السباق المطول للمختبرات حول العالم من أجل الاندماج النووي الطارد للحرارة يؤدي إلى إبطاء تصميم السفينة. لذا فإن مسألة الوقود الأمثل لسفينة بين النجوم تظل مفتوحة. وفي محاولة لإيجاد حل، أقيمت مسابقة داخلية بين وحدات بنك التسويات الدولية في عام 2013. فاز فريق WWAR Ghost من جامعة ميونيخ. يعتمد تصميمها على الاندماج النووي الحراري باستخدام الليزر، الذي يسخن الوقود بسرعة إلى درجة الحرارة المطلوبة.

وعلى الرغم من أصالة الفكرة وبعض التحركات الهندسية، إلا أن المتنافسين لم يتمكنوا من حل المعضلة الرئيسية وهي اختيار الوقود. بالإضافة إلى ذلك، فإن السفينة الفائزة ضخمة. إنه أكبر بـ 4-5 مرات من ديدالوس، وقد تتطلب طرق الاندماج الأخرى مساحة أقل.

وبناءً على ذلك، تقرر الترويج لنوعين من المحركات: أحدهما يعتمد على الاندماج النووي الحراري والآخر يعتمد على قرصة بينيت ( محرك البلازما). بالإضافة إلى ذلك، بالتوازي مع الديوتيريوم-الديوتيريوم، يتم أيضًا النظر في النسخة القديمة التي تحتوي على التريتيوم-الهيليوم-3. في الواقع، يُنتج الهيليوم-3 نتائج أفضل في أي نوع من المحركات، لذلك يعمل العلماء على إيجاد طرق لتصنيعه.

يمكن رؤية علاقة مثيرة للاهتمام في أعمال جميع المشاركين في المسابقة: بعض عناصر التصميم (مجسات البحث بيئةوتخزين الوقود وأنظمة إمداد الطاقة الثانوية وما إلى ذلك) لأي سفينة تبقى دون تغيير. ويمكن بيان ما يلي بشكل لا لبس فيه:

1. السفينة سوف تكون ساخنة. أي طريقة لحرق أي من أنواع الوقود المعروضة تكون مصحوبة بانبعاثات كمية كبيرةحرارة. يتطلب الديوتيريوم نظام تبريد ضخم بسبب الإطلاق المباشر للطاقة الحرارية أثناء التفاعل. سيعمل محرك البلازما المغناطيسي على خلق تيارات دوامية في المعادن المحيطة، مما يؤدي أيضًا إلى تسخينها. توجد على الأرض بالفعل مشعات ذات طاقة كافية لتبريد الأجسام بدرجة حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية بشكل فعال، ويبقى تكييفها مع احتياجات وظروف المركبة الفضائية.
2. ستكون السفينة ذات حجم هائل. كانت إحدى المهام الرئيسية المحددة لمشروع إيكاروس هي تقليل حجمه، ولكن مع مرور الوقت أصبح من الواضح أن التفاعلات النووية الحرارية تتطلب مساحة كبيرة. حتى أصغر خيارات التصميم تزن عشرات الآلاف من الأطنان.
3. السفينة سوف تكون طويلة. كان "ديدالوس" مضغوطًا للغاية، حيث يتناسب كل جزء مع الآخر، مثل دمية التعشيش. في إيكاروس، أدت محاولات تقليل التأثير الإشعاعي على السفينة إلى إطالة أمدها (وقد تم توضيح ذلك جيدًا في مشروع Firefly لروبرت فريلاند).

أفاد روب سويني أن مجموعة من جامعة دريكسيل انضمت إلى مشروع إيكاروس. يروج "المبتدئون" لفكرة استخدام PJMIF (نظام يعتمد على نفث البلازما باستخدام المغناطيس، بينما تكون البلازما طبقية، مما يوفر الظروف اللازمة للتفاعلات النووية). هذا المبدأ هو الأكثر فعالية حاليا. في الواقع، يعد هذا تعايشًا بين طريقتين للتفاعلات النووية، حيث استوعب جميع مزايا الاندماج النووي الحراري بالقصور الذاتي والمغناطيسي، مثل تقليل كتلة الهيكل وانخفاض كبير في التكلفة. مشروعهم يسمى "زيوس".

بعد هذا الاجتماع، تم عقد TVIW، حيث حدد سويني تاريخًا مبدئيًا لإنجاز مشروع إيكاروس في أغسطس 2015. سيتضمن التقرير النهائي إشارات إلى التعديلات التي تم إجراؤها على تصميمات وابتكارات Daedalus القديمة التي أنشأها الفريق الجديد بالكامل. وانتهت الندوة بمونولوج لروب سويني قال فيه: "إن أسرار الكون تنتظرنا في مكان ما هناك! حان الوقت للخروج من هنا!"

تقوم محركات الصواريخ الحديثة بعمل جيد في إطلاق المعدات إلى المدار، ولكنها غير مناسبة تمامًا للسفر إلى الفضاء على المدى الطويل. لذلك، يعمل العلماء منذ عقود على إنشاء محركات فضائية بديلة يمكنها تسريع السفن إلى سرعات قياسية. دعونا نلقي نظرة على سبعة أفكار رئيسية من هذا المجال.

EmDrive

للتحرك، تحتاج إلى الابتعاد عن شيء ما - تعتبر هذه القاعدة إحدى الركائز التي لا تتزعزع في الفيزياء والملاحة الفضائية. ما الذي يجب دفعه بالضبط - الأرض أو الماء أو الهواء أو تيار الغاز النفاث، كما في حالة محركات الصواريخ - ليس مهمًا جدًا.

تجربة فكرية معروفة: تخيل أن رائد فضاء قد ذهب إلى الفضاء الخارجي، ولكن الكابل الذي يربطه بالمركبة الفضائية انقطع فجأة وبدأ الشخص في الطيران ببطء. كل ما لديه هو صندوق الأدوات. ما هي أفعاله؟ الإجابة الصحيحة: عليه رمي الأدوات بعيدًا عن السفينة. ووفقا لقانون حفظ الزخم، سيتم رمي الشخص بعيدا عن الأداة بنفس القوة التي تم بها رمي الأداة بعيدا عن الشخص، وبالتالي سيتحرك تدريجيا نحو السفينة. هذا هو الدفع النفاث - الطريقة الوحيدة الممكنة للتحرك في الفضاء الخارجي الفارغ. صحيح أن EmDrive، كما تظهر التجارب، لديه بعض الفرص لدحض هذا البيان الذي لا يتزعزع.

مبتكر هذا المحرك هو المهندس البريطاني روجر شاير، الذي أسس شركته الخاصة لأبحاث الدفع الفضائي في عام 2001. تصميم EmDrive باهظ للغاية وهو على شكل دلو معدني مغلق من كلا الطرفين. يوجد داخل هذا الدلو مغنطرون يصدر موجات كهرومغناطيسية، كما هو الحال في الميكروويف العادي. واتضح أنه يكفي لإنشاء دفعة صغيرة جدًا ولكنها ملحوظة تمامًا.

يشرح المؤلف نفسه تشغيل محركه من خلال الاختلاف في ضغط الإشعاع الكهرومغناطيسي عند أطراف مختلفة من "الدلو" - عند الطرف الضيق يكون أقل منه عند الطرف العريض. وهذا يخلق قوة دفع موجهة نحو النهاية الضيقة. وقد تم التشكيك في إمكانية تشغيل هذا المحرك أكثر من مرة، ولكن في جميع التجارب، يظهر تركيب شاير وجود قوة دفع في الاتجاه المقصود.

من بين المجربين الذين اختبروا "دلو" شاير منظمات مثل ناسا، جامعة فنيةدريسدن والأكاديمية الصينية للعلوم. تم اختبار الاختراع في ظل مجموعة متنوعة من الظروف، بما في ذلك في الفراغ، حيث أظهر وجود قوة دفع تبلغ 20 ميكرونيوتن.

وهذا قليل جدًا بالنسبة للمحركات النفاثة الكيميائية. ولكن نظرا لأن محرك الشاعر يمكن أن يعمل إلى أجل غير مسمى، لأنه لا يحتاج إلى إمدادات الوقود (يمكن تشغيل المغنطرون بواسطة الألواح الشمسية)، فمن المحتمل أن يكون قادرا على تسريع السفن الفضائية إلى سرعات هائلة، تقاس كنسبة مئوية من سرعة الضوء.

لإثبات أداء المحرك بشكل كامل، من الضروري إجراء العديد من القياسات والتخلص منها آثار جانبية، والتي يمكن إنشاؤها، على سبيل المثال، عن طريق الخارجية المجالات المغناطيسية. ومع ذلك، فقد تم بالفعل طرح تفسيرات بديلة محتملة للدفع الشاذ لمحرك الشاعر، وهو ما ينتهك بشكل عام قوانين الفيزياء المعتادة.

على سبيل المثال، تم طرح إصدارات مفادها أن المحرك يمكن أن يولد قوة دفع بسبب التفاعل مع الفراغ المادي، والذي على المستوى الكمي لديه طاقة غير صفرية ومليء بالجسيمات الأولية الافتراضية التي تظهر وتختفي باستمرار. سنكتشف في المستقبل القريب من سيكون على حق في النهاية - مؤلفو هذه النظرية، الشاعر نفسه أو غيره من المتشككين.

الشراع الشمسي

كما ذكرنا أعلاه، فإن الإشعاع الكهرومغناطيسي يمارس الضغط. وهذا يعني أنه، من الناحية النظرية، يمكن تحويلها إلى حركة - على سبيل المثال، باستخدام الشراع. وكما كانت السفن في القرون الماضية تلتقط الريح في أشرعتها، فإن سفينة الفضاء في المستقبل سوف تلتقط الشمس أو أي ضوء نجمي آخر في أشرعتها.

لكن المشكلة هي أن ضغط الضوء منخفض للغاية ويتناقص مع زيادة المسافة من المصدر. لذلك، لكي يكون هذا الشراع فعالًا، يجب أن يكون وزنه منخفضًا جدًا ومساحة كبيرة جدًا. وهذا يزيد من خطر تدمير الهيكل بأكمله عند مواجهته لكويكب أو جسم آخر.

وقد جرت بالفعل محاولات لبناء وإطلاق المراكب الشراعية الشمسية في الفضاء - ففي عام 1993، اختبرت روسيا شراعًا شمسيًا على متن المركبة الفضائية "بروجرس"، وفي عام 2010، أجرت اليابان اختبارات ناجحة في الطريق إلى كوكب الزهرة. لكن لم تستخدم أي سفينة الشراع كمصدر رئيسي للتسارع. وهناك مشروع آخر يبدو واعدًا إلى حد ما في هذا الصدد، وهو الشراع الكهربائي.

الشراع الكهربائي

لا تبعث الشمس الفوتونات فحسب، بل تبعث أيضًا جسيمات المادة المشحونة كهربائيًا: الإلكترونات والبروتونات والأيونات. وتشكل جميعها ما يسمى بالرياح الشمسية، التي تحمل نحو مليون طن من المادة من سطح النجم في كل ثانية.

تنتقل الرياح الشمسية لمسافة مليارات الكيلومترات وهي مسؤولة عن بعض الظواهر الطبيعية على كوكبنا: العواصف المغناطيسية الأرضية والأضواء الشمالية. الأرض محمية من الرياح الشمسية بواسطة مجالها المغناطيسي الخاص.

الرياح الشمسية، مثل الرياح الجوية، مناسبة تمامًا للسفر، ما عليك سوى جعلها تهب في الأشرعة. مشروع الشراع الكهربائي، الذي أنشأه العالم الفنلندي بيكا جانهونن في عام 2006، ليس لديه الكثير من القواسم المشتركة مع الإبحار الشمسي. يتكون هذا المحرك من عدة كابلات رفيعة وطويلة، تشبه قضبان العجلة بدون حافة.

بفضل مدفع الإلكترون الذي ينبعث عكس اتجاه الحركة، تكتسب هذه الكابلات إمكانات مشحونة بشكل إيجابي. وبما أن كتلة الإلكترون أقل بحوالي 1800 مرة من كتلة البروتون، فإن الدفع الناتج عن الإلكترونات لن يلعب دورًا أساسيًا. كما أن إلكترونات الرياح الشمسية ليست مهمة لمثل هذا الشراع. لكن الجسيمات المشحونة إيجابيا - البروتونات وإشعاع ألفا - سيتم صدها من الكابلات، وبالتالي خلق قوة دفع نفاث.

وعلى الرغم من أن قوة الدفع ستكون أقل بحوالي 200 مرة من قوة الشراع الشمسي، إلا أن وكالة الفضاء الأوروبية كانت مهتمة بذلك. والحقيقة هي أن الشراع الكهربائي أسهل بكثير في التصميم والتصنيع والنشر والتشغيل في الفضاء. بالإضافة إلى ذلك، بمساعدة الجاذبية، يسمح الشراع أيضًا بالسفر إلى مصدر الرياح النجمية، وليس فقط منه. وبما أن مساحة سطح هذا الشراع أصغر بكثير من مساحة الشراع الشمسي، فهو أقل عرضة للكويكبات والحطام الفضائي. وربما سنرى أولى السفن التجريبية ذات الأشرعة الكهربائية في السنوات القليلة المقبلة.

محرك ايون

إن تدفق جزيئات المادة المشحونة، أي الأيونات، لا ينبعث من النجوم فقط. يمكن أيضًا إنشاء الغاز المتأين بشكل مصطنع. عادةً ما تكون جزيئات الغاز متعادلة كهربائيًا، ولكن عندما تفقد ذراتها أو جزيئاتها الإلكترونات، فإنها تصبح أيونات. لا يزال هذا الغاز غير موجود في كتلته الإجمالية الشحنة الكهربائيةولكن جزيئاتها الفردية تصبح مشحونة، مما يعني أنها يمكن أن تتحرك في مجال مغناطيسي.

في المحرك الأيوني، يتأين الغاز النبيل (عادةً الزينون) بواسطة تيار من الإلكترونات عالية الطاقة. إنهم يخرجون الإلكترونات من الذرات ويكتسبون شحنة موجبة. يتم بعد ذلك تسريع الأيونات الناتجة في مجال إلكتروستاتيكي إلى سرعات تصل إلى 200 كيلومتر في الثانية، وهو ما يزيد 50 مرة عن سرعة تدفق الغاز من المحركات النفاثة الكيميائية. ومع ذلك، فإن المحركات الأيونية الحديثة لديها قوة دفع منخفضة للغاية - حوالي 50-100 ملي نيوتن. لن يتمكن مثل هذا المحرك حتى من التحرك خارج الطاولة. ولكن لديها ميزة خطيرة.

يسمح الدافع المحدد العالي بتقليل استهلاك الوقود في المحرك بشكل كبير. لتأين الغاز، يتم استخدام الطاقة التي يتم الحصول عليها من الألواح الشمسية، بحيث يمكن للمحرك الأيوني أن يعمل لفترة طويلة جدًا - تصل إلى ثلاث سنوات دون انقطاع. في هذه الفترة الزمنية، سيكون لديه الوقت لتسريع المركبة الفضائية بسرعات لم تحلم بها المحركات الكيميائية أبدًا.

لقد جابت المحركات الأيونية المساحات أكثر من مرة النظام الشمسيكجزء من مهام مختلفة، ولكن عادةً ما تكون بمثابة مهام داعمة وليست أساسية. اليوم، يتم الحديث بشكل متزايد عن محركات البلازما كبديل محتمل للمحركات الأيونية.

محرك البلازما

فإذا أصبحت درجة تأين الذرات عالية (حوالي 99%)، فإن حالة تجمع المادة هذه تسمى البلازما. لا يمكن تحقيق حالة البلازما إلا عند درجات حرارة عالية، لذلك في محركات البلازما يتم تسخين الغاز المتأين إلى عدة ملايين من الدرجات. يتم إجراء التدفئة باستخدام مصدر طاقة خارجي - الألواح الشمسية، أو بشكل أكثر واقعية، مفاعل نووي صغير.

يتم بعد ذلك إخراج البلازما الساخنة من خلال فوهة الصاروخ، مما يؤدي إلى قوة دفع أقوى بعشرات المرات من المحرك الأيوني. أحد الأمثلة على محرك البلازما هو مشروع VASIMR، الذي تم تطويره منذ السبعينيات من القرن الماضي. وعلى عكس المحركات الأيونية، لم يتم اختبار محركات البلازما في الفضاء بعد، ولكن معقودة عليها آمال كبيرة. يعد محرك البلازما VASIMR أحد المرشحين الرئيسيين للرحلات المأهولة إلى المريخ.

محرك الانصهار

لقد حاول الناس ترويض طاقة الاندماج النووي الحراري منذ منتصف القرن العشرين، لكنهم لم يتمكنوا حتى الآن من ذلك. ومع ذلك، فإن الاندماج النووي الحراري الخاضع للرقابة لا يزال جذابًا للغاية، لأنه مصدر للطاقة الهائلة التي يتم الحصول عليها من الوقود الرخيص جدًا - نظائر الهيليوم والهيدروجين.

في الوقت الحالي، هناك عدة تصميمات لمحرك نفاث يعمل بالطاقة الاندماجية النووية الحرارية. ويعتبر أكثرها واعدة هو نموذج يعتمد على مفاعل مع حبس البلازما المغناطيسي. سيكون المفاعل النووي الحراري في مثل هذا المحرك عبارة عن غرفة أسطوانية غير مضغوطة يبلغ طولها 100-300 متر وقطرها 1-3 أمتار. يجب تزويد الغرفة بالوقود على شكل بلازما ذات درجة حرارة عالية، والتي، تحت ضغط كافٍ، تدخل في تفاعل الاندماج النووي. يجب أن تمنع ملفات النظام المغناطيسي الموجودة حول الحجرة هذه البلازما من الاتصال بالمعدات.

تقع منطقة التفاعل النووي الحراري على طول محور هذه الاسطوانة. وبمساعدة المجالات المغناطيسية، تتدفق البلازما الساخنة للغاية عبر فوهة المفاعل، مما يخلق قوة دفع هائلة، أكبر بعدة مرات من قوة المحركات الكيميائية.

محرك المادة المضادة

تتكون كل المادة من حولنا من فرميونات، وهي جسيمات أولية ذات دوران نصف صحيح. هذه، على سبيل المثال، الكواركات، التي تشكل البروتونات والنيوترونات في النوى الذرية، وكذلك الإلكترونات. علاوة على ذلك، فإن كل فيرميون لديه جسيم مضاد خاص به. بالنسبة للإلكترون فهو بوزيترون، وبالنسبة للكوارك فهو كوارك مضاد.

تمتلك الجسيمات المضادة نفس الكتلة ونفس الدوران مثل "رفاقها" العاديين، وتختلف في إشارة جميع المعلمات الكمومية الأخرى. من الناحية النظرية، الجسيمات المضادة قادرة على إنتاج المادة المضادة، ولكن حتى الآن لم يتم اكتشاف المادة المضادة في أي مكان في الكون. بالنسبة للعلوم الأساسية، هناك سؤال كبير حول سبب عدم وجودها.

ولكن في ظروف المختبريمكنك الحصول على بعض المادة المضادة. على سبيل المثال، أجريت مؤخرًا تجربة لمقارنة خصائص البروتونات والبروتونات المضادة المخزنة في مصيدة مغناطيسية.

عندما تلتقي المادة المضادة والمادة العادية، تحدث عملية الإبادة المتبادلة، مصحوبة بتدفق هائل من الطاقة. لذا، إذا أخذت كيلوغرامًا من المادة والمادة المضادة، فإن كمية الطاقة المنبعثة أثناء اجتماعهما ستكون قابلة للمقارنة بانفجار "قنبلة القيصر" - أقوى قنبلة هيدروجينية في تاريخ البشرية.

علاوة على ذلك، سيتم إطلاق جزء كبير من الطاقة على شكل فوتونات من الإشعاع الكهرومغناطيسي. وبناء على ذلك، هناك رغبة في استخدام هذه الطاقة للسفر إلى الفضاء من خلال إنشاء محرك فوتوني، يشبه الشراع الشمسي، فقط في هذه الحالة سيتم توليد الضوء من مصدر داخلي.

ولكن من أجل استخدام الإشعاع بشكل فعال في محرك نفاث، من الضروري حل مشكلة إنشاء "مرآة" قادرة على عكس هذه الفوتونات. بعد كل شيء، تحتاج السفينة بطريقة ما إلى الانطلاق من أجل خلق قوة الدفع.

لا توجد مادة حديثة يمكنها ببساطة تحمل الإشعاع الناتج في حالة حدوث مثل هذا الانفجار وسوف تتبخر على الفور. في روايات الخيال العلمي، قام الأخوان ستروغاتسكي بحل هذه المشكلة عن طريق إنشاء "عاكس مطلق". في الحياه الحقيقيهولم يتم تحقيق شيء من هذا القبيل حتى الآن. هذه المهمة، بالإضافة إلى مسألة خلق كميات كبيرة من المادة المضادة وتخزينها على المدى الطويل، هي مسألة تتعلق بفيزياء المستقبل.

سفن الفضاء فوستوك.في 12 أبريل 1961، قامت مركبة إطلاق ثلاثية المراحل بتسليم مركبة فوستوك الفضائية إلى مدار أرضي منخفض، وعلى متنها مواطن الاتحاد السوفياتييوري ألكسيفيتش جاجارين.

تتكون مركبة الإطلاق ثلاثية المراحل من أربع كتل جانبية (المرحلة الأولى) تقع حول الكتلة المركزية (المرحلة الثانية). يتم وضع المرحلة الثالثة من الصاروخ فوق الكتلة المركزية. تم تجهيز كل وحدة من وحدات المرحلة الأولى بمحرك نفاث يعمل بالوقود السائل مكون من أربع غرف RD-107، وتم تجهيز المرحلة الثانية بمحرك نفاث رباعي الغرف RD-108. تم تجهيز المرحلة الثالثة بمحرك نفاث سائل ذو حجرة واحدة مع أربع فوهات توجيه.

مركبة الإطلاق فوستوك

1 - هدية الرأس؛ 2 - الحمولة؛ 3 - خزان الأكسجين. 4 - الشاشة؛ 5 - خزان الكيروسين. 6 - فوهة التحكم؛ 7- محرك الصاروخ السائل (LPRE)؛ 8 - الجمالون الانتقالي. 9 - عاكس. 10 - حجرة الأدوات في الوحدة المركزية؛ 11 و12 - أنواع مختلفة من الوحدة الرئيسية (مع القمرين الصناعيين Luna-1 وLuna-3، على التوالي).

	قمري	لرحلة الإنسان
إطلاق الوزن، ر	279	287
كتلة الحمولة، ر	0,278	4,725
كتلة الوقود، ر	255	258
دفع المحرك، كيلو نيوتن
المرحلة الأولى (على الأرض)	4000	4000
المرحلة الثانية (في الفراغ)	940	940
المرحلة الثالثة (في الفراغ)	49	55
السرعة القصوى، م/ث	11200	8000

تتكون مركبة فوستوك الفضائية من وحدة هبوط وحجرة أجهزة متصلة ببعضها البعض. وزن السفينة حوالي 5 طن.

صُنعت مركبة النزول (كابينة الطاقم) على شكل كرة يبلغ قطرها 2.3 م، وتم تركيب مقعد رائد الفضاء وأجهزة التحكم ونظام دعم الحياة في مركبة النزول. تم وضع المقعد بحيث يكون للحمل الزائد الذي يحدث أثناء الإقلاع والهبوط أقل تأثير على رائد الفضاء.

سفينة الفضاء "فوستوك"

1 - مركبة النزول؛ 2 - مقعد الطرد؛ 3 - اسطوانات الهواء المضغوط والأكسجين. 4 - كبح محرك الصاروخ. 5 - المرحلة الثالثة لمركبة الإطلاق؛ 6- محرك المرحلة الثالثة .

تم الحفاظ على المقصورة عند الضغط الجوي الطبيعي وبنفس تكوين الهواء الموجود على الأرض. وكانت خوذة البدلة الفضائية مفتوحة، وكان رائد الفضاء يتنفس هواء المقصورة.

أطلقت مركبة إطلاق قوية ثلاثية المراحل السفينة إلى المدار بأقصى ارتفاع فوق سطح الأرض يبلغ 320 كيلومترًا وبحد أدنى لارتفاع 180 كيلومترًا.

دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل نظام الهبوط لسفينة فوستوك. بعد تشغيل محرك الكبح، انخفضت سرعة الرحلة وبدأت السفينة في النزول.

على ارتفاع 7000 متر، انفتح غطاء الفتحة وتم إطلاق كرسي به رائد فضاء من مركبة الهبوط. وعلى بعد 4 كيلومترات من الأرض، انفصل الكرسي عن رائد الفضاء وسقط، وواصل هبوطه بالمظلة. على سلك بطول 15 مترًا (حبال الراية)، تم إنزال احتياطي الطوارئ (EAS) والقارب، الذي تم تضخيمه تلقائيًا عند الهبوط على الماء، مع رائد الفضاء.

مخطط نزول سفينة فوستوك 1 و 2 - التوجه نحو الشمس؛ 4 — تشغيل محرك الفرامل. 5 — مقصورة مقصورة الأدوات. 6 - مسار رحلة مركبة الهبوط؛ 7 - طرد رائد الفضاء من المقصورة مع الكرسي؛ 8 - الهبوط بمظلة الكبح. 9 - تفعيل المظلة الرئيسية. 10 - قسم النازي. 11 — الهبوط. 12 و 13 - فتح الفرامل والمظلات الرئيسية؛ 14 - الهبوط بالمظلة الرئيسية؛ 15- هبوط مركبة الهبوط.

وبغض النظر عن رائد الفضاء، على ارتفاع 4000 متر، فُتحت مظلة الفرامل لمركبة الهبوط وانخفض معدل سقوطها بشكل ملحوظ. تم فتح المظلة الرئيسية على بعد 2.5 كم من الأرض، مما أدى إلى خفض السيارة بسلاسة إلى الأرض.

سفن الفضاء فوسخود.تتوسع مهام الرحلات الفضائية ويتم تحسين المركبات الفضائية وفقًا لذلك. في 12 أكتوبر 1964، صعد ثلاثة أشخاص على الفور إلى الفضاء على متن مركبة الفضاء "فوسخود": V. M. Komarov (قائد السفينة)، K. P. Feoktistov (الآن دكتور في العلوم الفيزيائية والرياضية) وB. B. Egorov (دكتور).

كانت السفينة الجديدة مختلفة بشكل كبير عن سفن سلسلة فوستوك. يمكن أن تستوعب ثلاثة رواد فضاء ولديها نظام هبوط سلس. كان لدى Voskhod 2 غرفة معادلة الضغط لخروج السفينة إلى الفضاء الخارجي. لم يكن بإمكانه النزول إلى الأرض فحسب، بل يمكنه أيضًا أن يتناثر. كان رواد الفضاء في أول مركبة فضائية فوسخود يرتدون بدلات الطيران بدون بدلات فضائية.

تمت رحلة المركبة الفضائية "فوسخود -2" في 18 مارس 1965. وكان على متنها القائد رائد الفضاء بي آي بيليايف ومساعد الطيار رائد الفضاء أ.أ.ليونوف.

بعد أن دخلت المركبة الفضائية المدار، تم فتح غرفة معادلة الضغط. انفتحت غرفة معادلة الضغط من خارج المقصورة لتشكل أسطوانة يمكن أن تستوعب شخصًا يرتدي بدلة فضائية. البوابة مصنوعة من قماش متين ومحكم الغلق، وعند طيها فإنها تشغل مساحة صغيرة.

المركبة الفضائية فوسخود-2 ومخطط غرفة معادلة الضغط على السفينة

1،4،9، 11 - الهوائيات؛ 2 - كاميرا تلفزيونية. 3 - اسطوانات الهواء المضغوط والأكسجين. 5 - كاميرا تلفزيونية. 6 - البوابة قبل التعبئة. 7 - مركبة النزول. 8 — المقصورة الإجمالية. 10 — محرك نظام الكبح. أ - ملء غرفة معادلة الضغط بالهواء. ب - يخرج رائد الفضاء من غرفة معادلة الضغط (الفتحة مفتوحة)؛ ب - إطلاق الهواء من غرفة معادلة الضغط إلى الخارج (الفتحة مغلقة)؛ G - يخرج رائد الفضاء إلى الفضاء مع فتح الباب الخارجي؛ د- فصل غرفة معادلة الضغط عن الكابينة.

يضمن نظام الضغط القوي امتلاء غرفة معادلة الضغط بالهواء وخلق نفس الضغط فيها كما هو الحال في المقصورة. بعد تعادل الضغط في غرفة معادلة الضغط وفي المقصورة، ارتدى A. A. Leonov حقيبة ظهر تحتوي على أسطوانات أكسجين مضغوطة، وقام بتوصيل أسلاك الاتصال، وفتح الفتحة و"تحرك" إلى غرفة معادلة الضغط. بعد أن غادر غرفة معادلة الضغط، ابتعد مسافة معينة عن السفينة. ولم يكن مرتبطًا بالسفينة إلا عن طريق خيط رفيع من حبل الراية، وكان الرجل والسفينة يتحركان جنبًا إلى جنب.

ليونوف كان خارج قمرة القيادة لمدة عشرين دقيقة، منها اثنتي عشرة دقيقة في رحلة مجانية.

أتاحت لنا أول عملية سير بشرية في الفضاء الحصول على معلومات قيمة للبعثات اللاحقة. لقد ثبت أن رائد الفضاء المدرب جيدًا يمكنه أداء مهام مختلفة حتى في الفضاء الخارجي.

تم إطلاق المركبة الفضائية فوسخود-2 إلى المدار بواسطة صاروخ سويوز والنظام الفضائي. بدأ إنشاء نظام سويوز الموحد تحت قيادة S. P. Korolev بالفعل في عام 1962. كان من المفترض أن يضمن ليس اختراقات فردية في الفضاء، ولكن تأسيسه المنهجي كمجال جديد للنشاط السكني والإنتاجي.

عند إنشاء مركبة الإطلاق سويوز، خضع الجزء الرئيسي لتعديلات، وفي الواقع تم إنشاؤه من جديد. كان السبب في ذلك هو الشرط الوحيد - ضمان إنقاذ رواد الفضاء في حالة وقوع حادث على منصة الإطلاق والجزء الجوي من الرحلة.

سويوز هو الجيل الثالث من المركبات الفضائية.تتكون المركبة الفضائية سويوز من مقصورة مدارية ووحدة هبوط ومقصورة للأجهزة.

توجد مقاعد رواد الفضاء في مقصورة مركبة الهبوط. يسهل شكل المقعد تحمل الأحمال الزائدة التي تحدث أثناء الإقلاع والهبوط. يوجد على الكرسي مقبض تحكم لتوجيه السفينة ومقبض للتحكم في السرعة للمناورة. يعمل ممتص الصدمات الخاص على تخفيف الصدمات التي تحدث أثناء الهبوط.

لدى سويوز نظامان لدعم الحياة يعملان بشكل مستقل: نظام دعم الحياة في المقصورة ونظام دعم الحياة في بدلة الفضاء.

يحافظ نظام دعم الحياة في المقصورة على الظروف المألوفة للإنسان في وحدة الهبوط والمقصورة المدارية: ضغط هواء يبلغ حوالي 101 كيلو باسكال (760 ملم زئبق)، وضغط جزئي للأكسجين يبلغ حوالي 21.3 كيلو باسكال (160 ملم زئبق)، ودرجة حرارة تتراوح بين 25-30 درجة مئوية. ج-الرطوبة النسبية 40-60%.

يقوم نظام دعم الحياة بتنقية الهواء، وجمع النفايات وتخزينها. يعتمد مبدأ تشغيل نظام تنقية الهواء على استخدام المواد التي تحتوي على الأكسجين والتي تمتصها ثاني أكسيد الكربونوجزء من رطوبة الهواء وإثرائه بالأكسجين. يتم تنظيم درجة حرارة الهواء في المقصورة باستخدام مشعات مثبتة على السطح الخارجي للسفينة.

مركبة الإطلاق سويوز

وزن الإطلاق ر - 300

وزن الحمولة، كجم

"سويوز" - 6800

"التقدم" - 7020

دفع المحرك، كيلو نيوتن

المرحلة الأولى - 4000

المرحلة الثانية - 940

المرحلة الثالثة - 294

السرعة القصوى، م/ث 8000

1 — نظام الإنقاذ في حالات الطوارئ (ASS)؛ 2 - مسرعات المسحوق. 3 - سفينة سويوز. 4 — اللوحات المستقرة؛ 5 و 6 - خزانات الوقود المرحلة الثالثة؛ 7 - محرك المرحلة الثالثة؛ 8 - الجمالون بين المرحلتين الثانية والثالثة؛ 9 - خزان مزود بمؤكسد المرحلة الأولى؛ 10 — خزان مزود بمؤكسد المرحلة الأولى؛ 11 و12 - خزانات وقود المرحلة الأولى؛ 13 - خزان النيتروجين السائل؛ 14 - محرك المرحلة الأولى. 15 - محرك المرحلة الثانية؛ 16 - غرفة التحكم 7- الدفة الهوائية.

وصلت الحافلة إلى نقطة البداية. خرج رواد الفضاء واتجهوا نحو الصاروخ. الجميع لديه حقيبة في أيديهم. ومن الواضح أن الكثيرين شعروا بأن الأشياء الأكثر ضرورة ل رحلة طويلة. ولكن إذا نظرت عن كثب، ستلاحظ أن الحقيبة متصلة برائد الفضاء بخرطوم مرن.

يجب تهوية البدلة الفضائية بشكل مستمر لإزالة الرطوبة التي يفرزها رائد الفضاء. تحتوي الحقيبة على مروحة كهربائية ومصدر للكهرباء - بطارية قابلة للشحن.

تمتص المروحة الهواء من الجو المحيط وتدفعه عبر نظام تهوية البدلة.

عند الاقتراب من فتحة السفينة المفتوحة، سيقوم رائد الفضاء بفصل الخرطوم ويدخل السفينة. بعد أن يأخذ مكانه على كرسي العمل بالسفينة، سوف يتصل بنظام دعم الحياة الخاص بالبدلة ويغلق نافذة الخوذة. من هذه اللحظة، يتم توفير الهواء للبدلة الفضائية بواسطة مروحة (150-200 لترًا في الدقيقة). ولكن إذا بدأ الضغط في المقصورة في الانخفاض، فسيتم تشغيل إمدادات الطوارئ للأكسجين من الأسطوانات المتوفرة خصيصا.

خيارات الوحدة الرئيسية

أنا - مع سفينة "فوسخود -2"؛ II- مع المركبة الفضائية سويوز-5؛ III - مع المركبة الفضائية Soyuz-12؛ رابعا - مع المركبة الفضائية سويوز -19

تم إنشاء المركبة الفضائية Soyuz T على أساس المركبة الفضائية Soyuz. تم إطلاق سويوز تي-2 لأول مرة إلى المدار في يونيو 1980 من قبل طاقم يتكون من قائد السفينة يو في ماليشيف ومهندس الطيران في في أكسينوف. تم إنشاء المركبة الفضائية الجديدة مع الأخذ في الاعتبار تجربة تطوير وتشغيل المركبة الفضائية سويوز - وهي تتكون من مقصورة مدارية (محلية) مع وحدة إرساء ووحدة هبوط ومقصورة للأجهزة والمكونات تصميم جديد. تم تركيب أنظمة جديدة على متن المركبة Soyuz T، بما في ذلك الاتصالات اللاسلكية، والتحكم في الموقف، والتحكم في الحركة، ومجمع كمبيوتر على متن الطائرة. وزن إطلاق السفينة هو 6850 كجم. المدة المقدرة للرحلة المستقلة هي 4 أيام، كجزء من المجمع المداري 120 يومًا.

إس بي أومانسكي

1986 "الملاحة الفضائية اليوم وغدًا"

في 21 يوليو 2011، قامت المركبة الفضائية الأمريكية أتلانتس بهبوطها الأخير، منهية بذلك برنامج نظام النقل الفضائي الطويل والمثير للاهتمام. ولعدة أسباب فنية واقتصادية، تقرر وقف تشغيل نظام المكوك الفضائي. ومع ذلك، لم يتم التخلي عن فكرة المركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام. حاليا، يتم تطوير العديد من المشاريع المماثلة في وقت واحد، وقد نجح بعضها بالفعل في إظهار إمكاناتها.

كان لمشروع المركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام لمكوك الفضاء عدة أهداف رئيسية. كان أحد أهمها هو تقليل تكلفة الرحلة والتحضير لها. إن إمكانية استخدام نفس السفينة عدة مرات من الناحية النظرية أعطت مزايا معينة. بالإضافة إلى ذلك، فإن المظهر الفني المميز للمجمع بأكمله جعل من الممكن زيادة الأبعاد والوزن المسموح به للحمولة بشكل كبير. كانت الميزة الفريدة لـ STS هي القدرة على إعادة المركبة الفضائية إلى الأرض داخل حجرة الشحن الخاصة بها.

ومع ذلك، أثناء التشغيل، وجد أنه لم يتم إنجاز جميع المهام المعينة. لذلك، في الممارسة العملية، كان إعداد السفينة للطيران طويلا جدا ومكلفا - وفقا لهذه المعايير، لم يتناسب المشروع مع المتطلبات الأصلية. وفي عدد من الحالات، لا يمكن للمركبة الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام أن تحل بشكل أساسي محل مركبات الإطلاق "التقليدية". وأخيرًا، أدى التقادم المعنوي والمادي التدريجي للمعدات إلى مخاطر جسيمة على الطاقم.

ونتيجة لذلك، تم اتخاذ قرار بوقف تشغيل مجمع نظام النقل الفضائي. تمت الرحلة رقم 135 الأخيرة في صيف عام 2011. تم شطب أربع سفن موجودة وتسليمها إلى المتاحف باعتبارها غير ضرورية. وكانت النتيجة الأكثر شهرة لمثل هذه القرارات هي ترك برنامج الفضاء الأمريكي بدون مركبة فضائية مأهولة لعدة سنوات. حتى الآن، يتعين على رواد الفضاء الوصول إلى المدار باستخدام التكنولوجيا الروسية.

بالإضافة إلى ذلك، تُرك الكوكب بأكمله بدون أنظمة قابلة لإعادة الاستخدام لفترة غير محددة. ومع ذلك، يتم بالفعل اتخاذ بعض التدابير. حتى الآن، قامت الشركات الأمريكية بتطوير العديد من المشاريع للمركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام من نوع أو آخر. وقد تم بالفعل، على الأقل، إخضاع جميع العينات الجديدة للاختبار. وفي المستقبل المنظور، سيكونون أيضًا قادرين على الدخول في مرحلة التشغيل الكامل.

بوينغ اكس-37

كان المكون الرئيسي لمجمع STS هو الطائرة المدارية. يتم استخدام هذا المفهوم حاليًا في مشروع Boeing's X-37. في أواخر التسعينات، بدأت بوينغ وناسا دراسة موضوع المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام والقادرة على التواجد في المدار والتحليق في الغلاف الجوي. وفي بداية العقد الماضي أدى هذا العمل إلى إطلاق مشروع X-37. وفي عام 2006، وصل نموذج أولي من نوع جديد إلى اختبار الطيران من خلال السقوط من طائرة حاملة.

طائرة Boeing X-37B في هدية مركبة الإطلاق. صور القوات الجوية الامريكية

وقد اجتذب البرنامج اهتمام القوات الجوية الأمريكية، ومنذ عام 2006 تم تنفيذه لصالحهم، على الرغم من بعض المساعدة من وكالة ناسا. وبحسب البيانات الرسمية، ترغب القوات الجوية في الحصول على طائرة مدارية واعدة قادرة على إطلاق شحنات مختلفة إلى الفضاء أو إجراء مجموعة متنوعة من التجارب. ووفقا لتقديرات مختلفة، يمكن استخدام مشروع X-37B الحالي في مهام أخرى، بما في ذلك تلك المتعلقة بالاستطلاع أو العمل القتالي الكامل.

تمت أول رحلة فضائية للطائرة X-37B في عام 2010. وفي نهاية أبريل/نيسان، أطلقت مركبة الإطلاق "أطلس 5" الجهاز إلى مدار معين، حيث بقي هناك لمدة 224 يوما. وتم الهبوط "مثل الطائرة" في أوائل ديسمبر من نفس العام. وفي مارس من العام التالي، بدأت الرحلة الثانية، والتي استمرت حتى يونيو 2012. تم الإطلاق التالي في ديسمبر، ولم يتم الهبوط الثالث إلا في أكتوبر 2014. وفي الفترة من مايو 2015 إلى مايو 2017، قامت الطائرة التجريبية X-37B برحلتها الرابعة. وفي 7 سبتمبر من العام الماضي، بدأت الرحلة التجريبية التالية. لم يتم تحديد متى سيتم الانتهاء منه.

ووفقا للبيانات الرسمية القليلة، فإن الغرض من الرحلات الجوية هو دراسة العمل تكنولوجيا جديدةفي المدار، فضلا عن إجراء تجارب مختلفة. حتى لو قامت طائرات X-37B ذات الخبرة بحل المشكلات العسكرية، فإن العميل والمقاول لا يكشفان عن هذه المعلومات.

ويعتبر منتج Boeing X-37B بشكله الحالي عبارة عن طائرة صاروخية ذات مظهر مميز. وتتميز بجسم الطائرة الكبير والطائرات المتوسطة الحجم. يستخدم محرك صاروخي؛ تتم السيطرة تلقائيًا أو بأوامر من الأرض. وفقًا للبيانات المعروفة، يحتوي جسم الطائرة على مقصورة شحن يبلغ طولها أكثر من 2 متر وقطرها أكثر من 1 متر، والتي يمكن أن تستوعب ما يصل إلى 900 كجم من الحمولة.

وفي الوقت الحالي، تتواجد الطائرة التجريبية X-37B في المدار وتقوم بإنجاز المهام الموكلة إليها. ومن غير المعروف متى سيعود إلى الأرض. كما لم يتم تحديد معلومات حول التقدم الإضافي للمشروع التجريبي. من الواضح أن التقارير الجديدة حول هذا التطور المثير للاهتمام لن تظهر قبل الهبوط التالي للنموذج الأولي.

SpaceDev/سييرا نيفادا حلم المطارد

نسخة أخرى من الطائرة المدارية هي سفينة Dream Chaser من شركة SpaceDev. تم تطوير هذا المشروع منذ عام 2004 للمشاركة في برنامج خدمات النقل المداري التجاري التابع لناسا (COTS)، لكنه لم يتمكن من اجتياز المرحلة الأولى من الاختيار. ومع ذلك، سرعان ما وافقت شركة التطوير على التعاون مع United Launch Alliance، التي كانت على استعداد لتقديم مركبة الإطلاق Atlas V. وفي عام 2008، أصبحت SpaceDev جزءًا من شركة Sierra Nevada Corporation، وبعد فترة وجيزة تلقت تمويلًا إضافيًا لإنشاء مركبة الإطلاق المدارية الخاصة بها. . طائرة. وفي وقت لاحق، تم التوصل إلى اتفاق مع شركة لوكهيد مارتن بشأن البناء المشترك للمعدات التجريبية.

الطائرة المدارية التجريبية Dream Chaser. الصورة بواسطة وكالة ناسا

في أكتوبر 2013، تم إسقاط النموذج الأولي لطائرة Dream Chaser من طائرة هليكوبتر حاملة، وبعد ذلك دخلت في رحلة شراعية وقامت بهبوط أفقي. على الرغم من الفشل أثناء الهبوط، أكد النموذج الأولي خصائصه التصميمية. وبعد ذلك تم إجراء بعض الاختبارات الأخرى على المدرجات. وبناءً على نتائجهم، تم الانتهاء من المشروع، وفي عام 2016، بدأ بناء نموذج أولي للرحلات الفضائية. وفي منتصف العام الماضي، وقعت وكالة ناسا وسييرا نيفادا وULA اتفاقية لإجراء رحلتين مداريتين في 2020-2021.

منذ وقت ليس ببعيد، حصل مطورو جهاز Dream Chaser على الإذن بإطلاقه في نهاية عام 2020. وعلى عكس عدد من التطورات الحديثة الأخرى، سيتم تنفيذ أول مهمة فضائية لهذه السفينة بحمولة حقيقية. سيتعين على السفينة تسليم حمولة معينة إلى محطة الفضاء الدولية.

في شكلها الحالي، تعتبر المركبة الفضائية Sierra Nevada / SpaceDev Dream Chaser القابلة لإعادة الاستخدام، طائرة ذات مظهر مميز، تذكرنا خارجيًا ببعض التصميمات الأمريكية والأجنبية. يبلغ الطول الإجمالي للمركبة 9 أمتار وهي مجهزة بجناح دلتا بامتداد 7 أمتار، وسيتم تطوير جناح قابل للطي في المستقبل للتوافق مع مركبات الإطلاق الحالية. تم تحديد وزن الإقلاع بـ 11.34 طنًا، وسيكون Dream Chaser قادرًا على توصيل 5.5 طنًا من البضائع إلى محطة الفضاء الدولية وإعادة ما يصل إلى 2 طن إلى الأرض، ويرتبط النزول من المدار "مثل الطائرة" بانخفاض الحمولة الزائدة، وهو ما ومن المتوقع أن يكون من المفيد تسليم بعض المعدات والعينات للتجارب الفردية.

سبيس اكس دراجون

لعدة أسباب، لا تحظى فكرة الطائرة المدارية حاليًا بشعبية خاصة بين مطوري تكنولوجيا الفضاء الجديدة. تعتبر الآن سفينة ذات مظهر "تقليدي" قابلة لإعادة الاستخدام، يتم إطلاقها في المدار باستخدام مركبة إطلاق والعودة إلى الأرض دون استخدام الأجنحة، أكثر ملاءمة وربحية. أنجح تطوير من هذا النوع هو منتج Dragon من SpaceX.

سفينة الشحن SpaceX Dragon (المهمة CRS-1) بالقرب من محطة الفضاء الدولية. الصورة بواسطة وكالة ناسا

بدأ العمل في مشروع Dragon في عام 2006 وتم تنفيذه كجزء من برنامج COTS. كان الهدف من المشروع هو إنشاء مركبة فضائية مع إمكانية الإطلاق المتكرر والعودة. تضمنت النسخة الأولى من المشروع إنشاء سفينة نقل، وفي المستقبل كان من المخطط تطوير تعديل مأهول على أساسها. حتى الآن، أظهرت Dragon في نسخة "الشاحنة" بعض النتائج، في حين أن النجاح المتوقع للنسخة المأهولة من السفينة يتقدم باستمرار.

تم الإطلاق التجريبي الأول لسفينة النقل Dragon في نهاية عام 2010. وبعد كل التعديلات المطلوبة، أمرت وكالة ناسا بالإطلاق الكامل لمثل هذا الجهاز بهدف إيصال البضائع إلى محطة الفضاء الدولية. في 25 مايو 2012، نجح الصاروخ في الالتحام بمحطة الفضاء الدولية. وفي وقت لاحق، تم إجراء عدة عمليات إطلاق جديدة لتسليم البضائع إلى المدار. وكانت أهم مرحلة في البرنامج هي الإطلاق في 3 يونيو 2017. ولأول مرة في البرنامج، أعيد إطلاق السفينة المجددة. وفي ديسمبر/كانون الأول، ذهب جهاز آخر إلى الفضاء، وكان يحلق بالفعل إلى محطة الفضاء الدولية. مع الأخذ في الاعتبار جميع الاختبارات، قامت منتجات Dragon بـ 15 رحلة حتى الآن.

في عام 2014، أعلنت شركة SpaceX عن المركبة الفضائية المأهولة الواعدة Dragon V2. ويُزعم أن هذه المركبة، وهي عبارة عن تطوير لشاحنة موجودة، ستكون قادرة على حمل ما يصل إلى سبعة رواد فضاء إلى المدار أو العودة إلى ديارهم. وأفيد أيضًا أنه في المستقبل يمكن استخدام السفينة الجديدة للتحليق حول القمر، بما في ذلك على متنها السياح.

كما يحدث غالبًا مع مشاريع SpaceX، تم تأجيل الموعد النهائي لمشروع Dragon V2 عدة مرات. وبالتالي، بسبب التأخير في حاملة الطائرات Falcon Heavy المقترحة، تم نقل موعد الاختبارات الأولى إلى عام 2018، و"تسللت" أول رحلة مأهولة تدريجيًا إلى عام 2019. أخيرًا، قبل بضعة أسابيع، أعلنت شركة التطوير عن نيتها رفض اعتماد Dragon الجديد للرحلات المأهولة. ومن المتوقع في المستقبل أن يتم حل مثل هذه المشاكل باستخدام نظام BFR القابل لإعادة الاستخدام، والذي لم يتم إنشاؤه بعد.

يبلغ طول سفينة النقل Dragon 7.2 مترًا وقطرها 3.66 مترًا، ويبلغ وزنها الجاف 4.2 طن، وهي قادرة على إيصال حمولة تزن 3.3 طن إلى محطة الفضاء الدولية وإعادة ما يصل إلى 2.5 طن من البضائع. لاستيعاب شحنات معينة، يُقترح استخدام حجرة مغلقة بحجم 11 مترًا مكعبًا وحجم غير مغلق يبلغ 14 مترًا مكعبًا. تسقط المقصورة غير المضغوطة أثناء الهبوط وتحترق في الغلاف الجوي، بينما يعود حجم الحمولة الثاني إلى الأرض ويهبط بالمظلة. ولتصحيح المدار تم تجهيز الجهاز بـ 18 محرك دراكو. يتم ضمان وظائف الأنظمة بواسطة زوج من الألواح الشمسية.

عند تطوير النسخة المأهولة من Dragon، تم استخدام مكونات معينة من سفينة النقل الأساسية. في الوقت نفسه، كان لا بد من إعادة تصميم المقصورة المغلقة بشكل كبير لحل المشاكل الجديدة. كما تغيرت بعض العناصر الأخرى للسفينة.

لوكهيد مارتن أوريون

وفي عام 2006، اتفقت وكالة ناسا وشركة لوكهيد مارتن على إنشاء مركبة فضائية واعدة مناسبة للاستخدام المتكرر. تم تسمية المشروع على اسم أحد ألمع الأبراج - أوريون. وفي مطلع العقد، وبعد الانتهاء من جزء من العمل، اقترحت قيادة الولايات المتحدة التخلي عن هذا المشروع، ولكن بعد الكثير من الجدل تم إنقاذه. واستمر العمل وأدى الآن إلى نتائج معينة.

انطباع فني عن سفينة أوريون الواعدة. رسم ناسا

وفقًا للمفهوم الأصلي، كان من المقرر استخدام المركبة الفضائية أوريون في مجموعة متنوعة من المهام. وكان من المفترض أن يتم استخدامه لنقل البضائع والأشخاص إلى محطة الفضاء الدولية. وبعد حصوله على المعدات المناسبة، يمكنه الذهاب إلى القمر. كما تم استكشاف إمكانية الطيران إلى أحد الكويكبات أو حتى إلى المريخ. ومع ذلك، فإن حل مثل هذه المشاكل كان يعتبر في المستقبل البعيد.

وفقًا لخطط العقد الماضي، كان من المفترض أن يتم الإطلاق التجريبي الأول للمركبة الفضائية أوريون في عام 2013. ومن المقرر إطلاقه على متنه رواد فضاء في عام 2014. يمكن إنجاز الرحلة إلى القمر قبل نهاية العقد. وتم تعديل الجدول الزمني لاحقا. تم تأجيل أول رحلة بدون طيار إلى عام 2014، وتم تأجيل الإطلاق مع طاقم إلى عام 2017. تم تأجيل البعثات القمرية حتى العشرينات. وحتى الآن، تم أيضًا تأجيل الرحلات الجوية المأهولة حتى العقد المقبل.

في 5 ديسمبر 2014، تم إطلاق الاختبار الأول لمركبة أوريون. تم إطلاق السفينة المجهزة بمحاكي الحمولة إلى المدار بواسطة مركبة الإطلاق Delta IV. وبعد ساعات قليلة من الإطلاق، عاد إلى الأرض وسقط في منطقة معينة. لم تكن هناك عمليات إطلاق جديدة حتى الآن. ومع ذلك، فإن المتخصصين في شركة لوكهيد مارتن وناسا لم يكونوا خاملين. في عدد قليل السنوات الأخيرةتم بناء عدد من النماذج الأولية لإجراء اختبارات معينة في ظل الظروف الأرضية.

قبل بضعة أسابيع فقط، بدأ بناء أول مركبة فضائية أوريون لرحلة مأهولة. ومن المقرر إطلاقه في العام المقبل. سيتم إسناد مهمة إطلاق السفينة إلى المدار إلى مركبة الإطلاق الفضائية الواعدة. سيُظهر الانتهاء من العمل الحالي آفاقًا حقيقية للمشروع بأكمله.

يتضمن مشروع أوريون بناء سفينة يبلغ طولها حوالي 5 أمتار وقطرها حوالي 3.3 متر، ومن السمات المميزة لهذا الجهاز حجمه الداخلي الكبير. على الرغم من تركيب المعدات والأدوات اللازمة، لا يزال هناك ما يقل قليلاً عن 9 أمتار مكعبة من المساحة الحرة داخل المقصورة المغلقة، وهي مناسبة لتثبيت أجهزة معينة، بما في ذلك مقاعد الطاقم. ستكون السفينة قادرة على حمل ما يصل إلى ستة رواد فضاء أو كمية معينة من البضائع. تم تحديد الكتلة الإجمالية للسفينة بـ 25.85 طنًا.

الأنظمة دون المدارية

حاليًا، يتم تنفيذ العديد من البرامج المثيرة للاهتمام والتي لا تتضمن إطلاق حمولة إلى مدار الأرض. لن تتمكن نماذج المعدات الواعدة من عدد من الشركات الأمريكية إلا من القيام برحلات دون مدارية. ومن المفترض أن يتم استخدام هذه التقنية في بعض الأبحاث أو أثناء تطوير السياحة الفضائية. لا يتم النظر في مشاريع جديدة من هذا النوع في سياق تطوير كامل برنامج الفضاء، ولكن لا تزال ذات بعض الاهتمام.

المركبة شبه المدارية SpaceShipTwo الموجودة تحت جناح الطائرة الحاملة White Knight Two. تصوير فيرجن غالاكتيك / virgingalactic.com

يقترح مشروعا SpaceShipOne وSpaceShipTwo من Scale Composites وVirgin Galactic بناء مجمع يتكون من طائرة حاملة وطائرة مدارية. منذ عام 2003، أكمل نوعان من المعدات عددًا كبيرًا من الرحلات التجريبية، والتي تم خلالها اختبار ميزات التصميم المختلفة وإجراءات التشغيل. ومن المتوقع أن تكون سفينة من نوع SpaceShipTwo قادرة على استيعاب ما يصل إلى ستة ركاب سياحيين ورفعهم إلى ارتفاع لا يقل عن 100-150 كم، أي. فوق الحد الأدنى للفضاء الخارجي. يجب أن يتم الإقلاع والهبوط من مطار "تقليدي".

منذ منتصف العقد الماضي، تعمل شركة Blue Origin على نسخة أخرى من نظام الفضاء دون المداري. وتقترح تنفيذ مثل هذه الرحلات باستخدام مزيج من مركبة الإطلاق وسفينة، على غرار تلك المستخدمة في برامج أخرى. وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون كل من الصاروخ والسفينة قابلين لإعادة الاستخدام. تم تسمية المجمع باسم New Shepard. منذ عام 2011، تقوم أنواع جديدة من الصواريخ والسفن برحلات تجريبية منتظمة. وقد أصبح من الممكن بالفعل إرسال المركبة الفضائية إلى ارتفاع يزيد عن 110 كيلومترات، وكذلك ضمان العودة الآمنة لكل من السفينة ومركبة الإطلاق. وفي المستقبل، ينبغي أن يصبح نظام نيو شيبرد أحد المنتجات الجديدة في مجال السياحة الفضائية.

مستقبل قابل لإعادة الاستخدام

لمدة ثلاثة عقود، منذ أوائل الثمانينات من القرن الماضي، كانت الوسيلة الرئيسية لإيصال الأشخاص والبضائع إلى المدار في ترسانة ناسا هي نظام النقل الفضائي / مجمع المكوك الفضائي. بسبب التقادم الأخلاقي والمادي، وكذلك بسبب استحالة الحصول على جميع النتائج المرجوة، تم إيقاف تشغيل المكوك. منذ عام 2011، لم يكن لدى الولايات المتحدة سفن قابلة لإعادة الاستخدام. علاوة على ذلك، ليس لديهم بعد مركباتهم الفضائية المأهولة، ونتيجة لذلك يتعين على رواد الفضاء الطيران على التكنولوجيا الأجنبية.

على الرغم من توقف تشغيل مجمع نظام النقل الفضائي، إلا أن رواد الفضاء الأمريكيين لا يتخلون عن فكرة المركبات الفضائية القابلة لإعادة الاستخدام. لا تزال هذه التقنية ذات أهمية كبيرة ويمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من المهام. في الوقت الحالي، وكالة ناسا وعدد من المنظمات التجاريةيتم تطوير العديد من المركبات الفضائية الواعدة في وقت واحد، سواء الطائرات المدارية أو أنظمة الكبسولة. في الوقت الحالي، تمر هذه المشاريع بمراحل مختلفة وتظهر نجاحات مختلفة. في المستقبل القريب جداً، لا تبدأ في وقت لاحقالعشرينيات، ستصل معظم التطورات الجديدة إلى مرحلة الاختبار أو الرحلات الجوية الكاملة، مما سيجعل من الممكن إعادة النظر في الوضع واستخلاص استنتاجات جديدة.

بناءً على مواد من المواقع:
http://nasa.gov/
http://space.com/
http://globalsecurity.org/
https://washingtonpost.com/
http://boeing.com/
http://lockheedmartin.com/
http://spacex.com/
http://virgingalactic.com/
http://spacedev.com/

كنترول يدخل

لاحظت اه واي بكو حدد النص وانقرالسيطرة + أدخل

وربما من خلال التلفظ بكلمات خادعة دون أي تفسير، يرى محترفو الصواريخ (ومن يصنفون بينهم) أنفسهم طبقة فكرية منفصلة. ولكن ماذا تفعل لشخص عاديمن، كونه مهتمًا بالصواريخ والفضاء، يحاول على الفور إتقان مقال مليء باختصارات غير مفهومة؟ ما هو BOKZ أو SOTR أو DPK؟ ما هو "الغاز المجعد" ولماذا "تجاوز الصاروخ التل" وتحمل مركبة الإطلاق والمركبة الفضائية - منتجان مختلفان تمامًا - نفس الاسم "سويوز"؟ بالمناسبة، BOKZ ليس ملاكمة ألبانية، ولكن كتلة لتحديد إحداثيات النجوم(في اللغة الشائعة - متعقب النجوم)، SOTR ليس اختصارًا عنيفًا لعبارة "سوف أطحنها إلى مسحوق"، ولكن نظام التحكم الحراري، و WPC ليس أثاثًا "مركبًا من الخشب والبوليمر" ، ولكنه الأكثر إطلاقًا للصواريخ (وليس فقط) استنزاف صمام الأمان. ولكن ماذا تفعل إذا لم تكن هناك نصوص في الحاشية السفلية أو النص؟ هذه مشكلة... وليست القارئ، بل "كاتب" المقال: لن يقرأه مرة ثانية! ولتجنب هذا المصير المرير، قمنا بمهمة متواضعة تتمثل في تجميع قاموس قصير لمصطلحات الصواريخ والفضاء والمختصرات والأسماء. وهي بالطبع لا تتظاهر بالكمال، وفي بعض المواضع، بالصرامة في صياغتها. لكننا نأمل أن يساعد القارئ المهتم بالملاحة الفضائية. وإلى جانب ذلك، يمكن استكمال القاموس وتوضيحه إلى ما لا نهاية - فالمساحة لا نهاية لها!..

أبولو- برنامج أمريكي لهبوط رجل على سطح القمر، والذي شمل أيضًا رحلات تجريبية لرواد الفضاء على متن مركبة فضائية ذات ثلاثة مقاعد في مدار أرضي منخفض ومدار قمري في 1968-1972.

أريان -5- اسم مركبة إطلاق أوروبية من الدرجة الثقيلة يمكن التخلص منها مصممة لإطلاق حمولات إلى مدارات أرضية منخفضة ومسارات المغادرة. وفي الفترة من 4 يونيو 1996 إلى 4 مايو 2017، أكملت 92 مهمة، 88 منها كانت ناجحة تمامًا.

أطلس V- اسم سلسلة من مركبات الإطلاق الأمريكية متوسطة الحجم التي يمكن التخلص منها والتي أنشأتها شركة لوكهيد مارتن. وفي الفترة من 21 أغسطس 2002 إلى 18 أبريل 2017، تم إنجاز 71 مهمة، نجحت 70 منها. يتم استخدامه بشكل أساسي لإطلاق المركبات الفضائية بناءً على أوامر من الإدارات الحكومية الأمريكية.

مركبة(مركبة النقل الآلية) هو اسم مركبة نقل أوتوماتيكية أوروبية يمكن التخلص منها مصممة لتزويد محطة الفضاء الدولية بالبضائع وحلقت من عام 2008 إلى عام 2014 (تم إكمال خمس مهمات).

بي-4(محرك Blue Origin) هو محرك صاروخي سائل دفع قوي بقوة 250 طنًا عند مستوى سطح البحر، يعمل بالأكسجين والميثان وتم تطويره منذ عام 2011 بواسطة Blue Origin لتركيبه على مركبات الإطلاق الواعدة Vulcan وNew Glenn. تم وضعه كبديل للمحرك الروسي RD-180. ومن المقرر إجراء أول اختبارات الحريق الشاملة في النصف الأول من عام 2017.

الحزب الشيوعي الصيني(برنامج الطاقم التجاري) هو برنامج تجاري أمريكي عام حديث تديره وكالة ناسا ويسهل وصول الشركات الصناعية الخاصة إلى تقنيات دراسة وتطوير الفضاء الخارجي.

CNSA(وكالة الفضاء الوطنية الصينية) هو الاختصار الإنجليزي للوكالة الحكومية التي تنسق العمل في دراسة وتطوير الفضاء الخارجي في جمهورية الصين الشعبية.

وكالة الفضاء الكندية(وكالة الفضاء الكندية) هي وكالة حكومية تنسق استكشاف الفضاء في كندا.

البجعة- اسم سفينة النقل الأوتوماتيكية الأمريكية التي يمكن التخلص منها والتي أنشأتها شركة Orbital لتزويد محطة الفضاء الدولية بالإمدادات والبضائع. وفي الفترة من 18 سبتمبر 2013 إلى 18 أبريل 2017، تم إنجاز ثماني مهمات، سبع منها كانت ناجحة.

دلتا الرابع- اسم سلسلة من مركبات الإطلاق الأمريكية المتوسطة والثقيلة التي يمكن التخلص منها والتي أنشأتها شركة Boeing كجزء من برنامج EELV. وفي الفترة من 20 نوفمبر 2002 إلى 19 مارس 2017، تم تنفيذ 35 مهمة، كانت 34 منها ناجحة. يُستخدم حاليًا حصريًا لإطلاق المركبات الفضائية بناءً على أوامر من الإدارات الحكومية الأمريكية.

التنين- اسم سلسلة سفن النقل الأمريكية القابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا والتي طورتها شركة SpaceX الخاصة بموجب عقد مع NASA بموجب برنامج CCP. قادرة ليس فقط على تسليم البضائع إلى محطة الفضاء الدولية، ولكن أيضًا إعادتها إلى الأرض. وفي الفترة من 8 ديسمبر 2010 إلى 19 فبراير 2017، تم إطلاق 12 مركبة فضائية غير مأهولة، كانت 11 منها ناجحة. ومن المقرر أن يبدأ اختبار الطيران للنسخة المأهولة في عام 2018.

ملاحق الاحلام- اسم الطائرة الصاروخية المدارية الأمريكية للنقل القابلة لإعادة الاستخدام، والتي طورتها سييرا نيفادا منذ عام 2004 لتزويد المحطات المدارية بالإمدادات والبضائع (وفي المستقبل، في نسخة مكونة من سبعة مقاعد لتغيير الطاقم). ومن المقرر بدء اختبارات الطيران في عام 2019.

إيلف(مركبة الإطلاق القابلة للاستهلاك المتطورة) هو برنامج للتطوير التطوري لمركبات الإطلاق القابلة للاستهلاك للاستخدام (في المقام الأول) لصالح وزارة الدفاع الأمريكية. كجزء من البرنامج، الذي بدأ في عام 1995، تم إنشاء ناقلات من عائلات Delta IV وAtlas V؛ منذ عام 2015، انضم إليهم Falcon 9.

إيفا(نشاط خارج المركبة) — الاسم الانجليزيالأنشطة خارج المركبة (EVA) لرواد الفضاء (العمل في الفضاء الخارجي أو على سطح القمر).

القوات المسلحة الأنغولية(إدارة الطيران الفيدرالية) - إدارة الطيران الفيدرالية، التي تنظم المسائل القانونية للرحلات الفضائية التجارية في الولايات المتحدة.

الصقر 9- اسم سلسلة حاملات الطائرات الأمريكية متوسطة الحجم القابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا والتي أنشأتها شركة SpaceX الخاصة. في الفترة من 4 يونيو 2010 إلى 1 مايو 2017، تم تنفيذ 34 عملية إطلاق صاروخية لثلاثة تعديلات، 31 منها كانت ناجحة تمامًا. حتى وقت قريب، كان الصاروخ Falcon 9 يستخدم في إطلاق طائرات بدون طيار إلى المدار سفن الشحن Dragon لتزويد محطة الفضاء الدولية وعمليات الإطلاق التجارية؛ تم تضمينه الآن في برنامج إطلاق المركبات الفضائية بتكليف من الإدارات الحكومية الأمريكية.

فالكون الثقيلهو اسم مركبة إطلاق أمريكية ثقيلة قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا طورتها شركة SpaceX استنادًا إلى مراحل مركبة الإطلاق Falcon-9. ومن المقرر أن تكون الرحلة الأولى في خريف عام 2017.

تَوأَم - اسم برنامج الفضاء الأمريكي المأهول الثاني، والذي قام خلاله رواد الفضاء على متن مركبة فضائية ذات مقعدين برحلات قريبة من الأرض في 1965-1966.

ح-2أ (ح-2ب)- أنواع مختلفة من مركبة الإطلاق اليابانية متوسطة الحجم التي يمكن التخلص منها والمصممة لإطلاق الحمولات إلى مدارات أرضية منخفضة ومسارات المغادرة. من 29 أغسطس 2001 إلى 17 مارس 2017، تم تنفيذ 33 عملية إطلاق للطراز H-2A (32 منها كانت ناجحة) وستة عمليات إطلاق للصاروخ H-2B (كلها ناجحة).

إتش تي في(مركبة النقل H-2)، والمعروفة أيضًا باسم كونوتوري، هو اسم مركبة نقل أوتوماتيكية يابانية مصممة لتزويد محطة الفضاء الدولية بالبضائع وهي تحلق منذ 10 سبتمبر 2009 (اكتملت ست مهمات، وبقيت ثلاث مهمات وفقًا للخطة).

جاكسا(الوكالة اليابانية لاستكشاف الفضاء الجوي) هي وكالة تنسق أعمال استكشاف الفضاء في اليابان.

الزئبق- اسم أول برنامج فضائي أمريكي مأهول، قام خلاله رواد الفضاء على متن مركبة فضائية ذات مقعد واحد برحلات قريبة من الأرض في 1961-1963.

ناسا(المركز الوطني للملاحة الجوية وإدارة الفضاء) - الإدارة العامة، التي تنسق أعمال الطيران واستكشاف الفضاء في الولايات المتحدة.

نيو جلينهو اسم مركبة إطلاق للخدمة الشاقة يمكن إعادة استخدامها جزئيًا والتي طورتها شركة Blue Origin لعمليات الإطلاق التجارية واستخدامها في نظام النقل القمري. تم الإعلان عنه في سبتمبر 2016، ومن المقرر أن يتم الإطلاق الأول في الفترة 2020-2021.

أوريون MPCV(مركبة الطاقم متعددة الأغراض) هو اسم مركبة فضائية مأهولة متعددة الوظائف طورتها وكالة ناسا كجزء من برنامج الاستكشاف وهي مخصصة لرحلات رواد الفضاء إلى محطة الفضاء الدولية وخارج مدار الأرض المنخفض. ومن المقرر بدء اختبارات الطيران في عام 2019.

سكايلاب- اسم أول محطة فضاء أمريكية عملت عليها ثلاث بعثات لرواد الفضاء عامي 1973-1974.

SLS(نظام الإطلاق الفضائي) هو اسم العائلة الأمريكية لمركبات الإطلاق فائقة الثقل التي طورتها وكالة ناسا كجزء من برنامج الاستكشاف ومصممة لإطلاق عناصر البنية التحتية الفضائية (بما في ذلك مركبة أوريون الفضائية المأهولة) على مسارات الطيران. ومن المقرر بدء اختبارات الطيران في عام 2019.

سبيس شيب وان(SS1) هو اسم طائرة صاروخية تجريبية شبه مدارية قابلة لإعادة الاستخدام تم إنشاؤها بواسطة شركة Scaled Composites، والتي أصبحت أول مركبة مأهولة غير حكومية تتغلب على خط كارمان وتصل إلى الفضاء. من الناحية النظرية، كان من المفترض أن تحمل طاقمًا مكونًا من ثلاثة أشخاص، لكن في الواقع كان يقودها طيار واحد.

سفينة الفضاء اثنان(SS2) هو اسم طائرة صاروخية شبه مدارية متعددة المقاعد قابلة لإعادة الاستخدام (طيارين وستة ركاب) من شركة فيرجن جالاكتيك، مصممة للقيام بمهام قصيرة. سفر سياحيفي الفضاء.

مركبة فضائية،بخلاف ذلك، STS (نظام النقل الفضائي) عبارة عن سلسلة من مركبات النقل الفضائية المأهولة الأمريكية القابلة لإعادة الاستخدام، والتي تم إنشاؤها بأمر من وكالة ناسا ووزارة الدفاع لـ برنامج الدولةوأكملت 135 مهمة في الفضاء القريب من الأرض بين عامي 1981 و2011.

ستارلاينر (CST-100)- اسم سفينة نقل مأهولة أمريكية قابلة لإعادة الاستخدام جزئيًا طورتها شركة Boeing بموجب عقد مع وكالة ناسا بموجب برنامج CCP. ومن المقرر بدء اختبارات الطيران في عام 2018.

العلا(United Launch Alliance) هو مشروع مشترك تم إنشاؤه في عام 2006 من قبل شركة Lockheed Martin وBoeing لتشغيل مركبات الإطلاق Delta IV وAtlas V بكفاءة من حيث التكلفة.

فيجا- اسم مركبة إطلاق أوروبية خفيفة الوزن، تم تطويرها بالتعاون الدولي بمشاركة حاسمة من إيطاليا (شركة أفيو) لإطلاق حمولات إلى مدارات قريبة من الأرض ومسارات المغادرة. في الفترة من 13 فبراير 2012 إلى 7 مارس 2017، تم إكمال تسع مهام (كانت جميعها ناجحة).

فولكان- اسم صاروخ أمريكي واعد مصمم ليحل محل حاملات الطائرات Delta IV وAtlas V. وقد تم تطويره منذ عام 2014 من قبل United Launch Alliance ULA. ومن المقرر أن يتم الإطلاق الأول في عام 2019.

X-15- طائرة صاروخية تجريبية أمريكية، أنشأتها أمريكا الشمالية نيابة عن وكالة ناسا ووزارة الدفاع لدراسة ظروف الطيران بسرعات تفوق سرعة الصوت وإعادة دخول المركبات المجنحة إلى الغلاف الجوي، وتقييم حلول التصميم الجديدة والطلاءات الواقية من الحرارة والجوانب الفسيولوجية النفسية للتحكم في الطبقات العلياأَجواء. تم بناء ثلاث طائرات صاروخية، قامت بـ 191 رحلة في 1959-1968، مسجلة العديد من الأرقام القياسية العالمية للسرعة والارتفاع (بما في ذلك ارتفاع 107.906 متر تم الوصول إليه في 22 أغسطس 1963).

استئصال- عملية إزالة الكتلة من السطح صلبتدفق الغاز الوارد، يرافقه امتصاص الحرارة. إنه يشكل أساس الحماية الحرارية الاستئصالية، ويحمي الهيكل من الحرارة الزائدة.

"أنجارا"- اسم مركبة الإطلاق الروسية، بالإضافة إلى عائلة مركبات الإطلاق المعيارية التي يمكن التخلص منها من الفئات الخفيفة والمتوسطة والثقيلة، والمصممة لإطلاق الحمولات في مدارات أرضية منخفضة ومسارات المغادرة. تم الإطلاق الأول للصاروخ الخفيف Angara-1.2PP في 9 يوليو 2014، وتم الإطلاق الأول للحاملة الثقيلة Angara-A5 في 23 ديسمبر 2014.

أوج— أبعد نقطة في مدار القمر الصناعي (طبيعي أو صناعي) عن مركز الأرض.

الجودة الديناميكية الهوائية- الكمية بلا أبعاد، وهي نسبة قوة رفع الطائرة إلى قوة السحب.

المسار الباليستي- المسار الذي يتحرك فيه الجسم في غياب القوى الديناميكية الهوائية المؤثرة عليه.

صاروخ باليستي - طائرة تطير في مسار باليستي بعد إيقاف تشغيل المحرك وترك طبقات الغلاف الجوي الكثيفة.

"شرق"- اسم أول مركبة فضائية سوفيتية مأهولة ذات مقعد واحد، والتي قام بها رواد الفضاء برحلات من عام 1961 إلى عام 1963. أيضًا - الاسم المفتوح لسلسلة من مركبات الإطلاق السوفيتية الخفيفة التي يمكن التخلص منها، والتي تم إنشاؤها على أساس الصاروخ الباليستي العابر للقارات R-7 واستخدم من عام 1958 إلى عام 1991.

"شروق الشمس"- اسم التعديل متعدد المقاعد للمركبة الفضائية السوفيتية المأهولة "فوستوك" التي قام بها رواد الفضاء برحلتين في 1964-1965. أيضًا - الاسم المفتوح لسلسلة من مركبات الإطلاق السوفيتية متوسطة الحجم المستخدمة بين عامي 1963 و1974.

محرك صاروخي يعمل بالغاز(فوهة الغاز) هو جهاز يعمل على تحويل الطاقة الكامنة لسائل العمل المضغوط (الغاز) إلى قوة دفع.

محرك صاروخي هجين(جي آر دي) — حالة خاصةمحرك نفاث كيميائي جهاز يستخدم الطاقة الكيميائية الناتجة عن تفاعل مكونات الوقود في حالات مختلفة لتوليد قوة الدفع حالة التجميع(على سبيل المثال، المؤكسد السائل والوقود الصلب). تم بناء محركات الطائرات الصاروخية SpaceShipOne وSpaceShipTwo على هذا المبدأ.

عقرب- أداة فلكية على شكل حامل رأسي، تسمح بتحديد الارتفاع الزاوي للشمس في السماء، وكذلك اتجاه خط الزوال الحقيقي، من خلال أقصر طول للظل. تم استخدام مقياس ضوئي بمقياس معايرة الألوان لتوثيق عينات التربة القمرية التي تم جمعها خلال مهام أبولو.

وكالة الفضاء الأوروبية(وكالة الفضاء الأوروبية) هي منظمة تقوم بتنسيق أنشطة الدول الأوروبية في دراسة الفضاء الخارجي.

محرك صاروخي سائل(LPRE) - حالة خاصة لمحرك نفاث كيميائي؛ جهاز يستخدم الطاقة الكيميائية الناتجة عن تفاعل مكونات الوقود السائل المخزنة على متن الطائرة لتوليد قوة الدفع.

كبسولة- أحد أسماء مركبة الهبوط بدون أجنحة للأقمار الصناعية والمركبات الفضائية.

مركبة فضائية- اسم عام لمختلف الأجهزة التقنية المصممة لأداء المهام المستهدفة في الفضاء الخارجي.

مجمع الصواريخ الفضائية(KRC) هو مصطلح يصف مجموعة من العناصر المرتبطة وظيفيًا (المجمع الفني ومجمع الإطلاق لمحطة الفضاء الدولية، ومعدات القياس لمحطة الفضاء الدولية، ومجمع التحكم الأرضي للمركبة الفضائية، ومركبة الإطلاق والمرحلة العليا)، مما يضمن إطلاق المركبة الفضائية على المسار المستهدف.

خط كرمان- حدود الفضاء المتفق عليها دوليا، وتقع على ارتفاع 100 كيلومتر (62 ميلا) فوق مستوى سطح البحر.

"عالم"- اسم المحطة الفضائية المدارية السوفيتية/الروسية النموذجية، التي طارت في الفترة 1986-2001، واستضافت العديد من البعثات السوفيتية (الروسية) والدولية.

محطة الفضاء الدولية(محطة الفضاء الدولية) هو اسم المجمع المأهول الذي تم إنشاؤه في مدار أرضي منخفض بجهود روسيا والولايات المتحدة وأوروبا واليابان وكندا لتنفيذه. بحث علميالمتعلقة بظروف بقاء الإنسان لفترة طويلة في الفضاء الخارجي. اختصار باللغة الإنجليزية ISS (محطة الفضاء الدولية).

صاروخ متعدد المراحل (مركب).- جهاز يتم فيه، أثناء استهلاك الوقود، تفريغ متسلسل للعناصر الهيكلية المستخدمة وغير الضرورية (المراحل) لمزيد من الطيران.

هبوط سلس- اتصال مركبة فضائية بسطح كوكب أو جرم سماوي آخر، حيث تسمح السرعة العمودية بضمان سلامة هيكل وأنظمة الجهاز و/أو ظروف مريحةللطاقم.

الميل المداري- الزاوية بين المستوى المداري للقمر الصناعي الطبيعي أو الاصطناعي والمستوى الاستوائي للجسم الذي يدور حوله القمر الصناعي.

يدور في مدار- مسار (غالبًا ما يكون بيضاويًا) يتحرك على طوله جسم واحد (على سبيل المثال، قمر صناعي طبيعي أو مركبة فضائية) بالنسبة للجسم المركزي (الشمس، الأرض، القمر، إلخ). كتقدير أولي، يتميز مدار الأرض بعناصر مثل الميل، وارتفاعات الحضيض والأوج، والفترة المدارية.

سرعة الهروب الأولى- أقل سرعة يجب أن تعطى لجسم في الاتجاه الأفقي بالقرب من سطح الكوكب حتى يدخل في مدار دائري. بالنسبة للأرض - حوالي 7.9 كم/ثانية.

الزائد— كمية المتجهات، نسبة مجموع الدفع و/أو القوة الديناميكية الهوائية إلى وزن الطائرة.

الحضيض— نقطة مدار القمر الصناعي الأقرب إلى مركز الأرض.

فترة التداول- الفترة الزمنية التي يقوم خلالها القمر الصناعي بدورة كاملة حول الجسم المركزي (الشمس، الأرض، القمر، إلخ)

الجيل الجديد من سفينة النقل المأهولة (PTK NP) "الاتحاد"- سفينة ذات أربعة ستة مقاعد قابلة لإعادة الاستخدام طورتها شركة Energia Rocket and Space Corporation لتوفير الوصول إلى الفضاء من الأراضي الروسية (من قاعدة فوستوشني الفضائية)، وتسليم الأشخاص والبضائع إلى المحطات المدارية، والرحلات الجوية إلى المدار القطبي والاستوائي، واستكشاف القمر والهبوط عليه . يتم إنشاؤه في إطار FKP-2025، ومن المقرر أن تبدأ اختبارات الطيران في عام 2021، ويجب أن تتم أول رحلة مأهولة مع الالتحام مع محطة الفضاء الدولية في عام 2023.

"تقدم"- اسم سلسلة من السفن الأوتوماتيكية السوفيتية (الروسية) بدون طيار لتوصيل الوقود والبضائع والإمدادات إلى محطات ساليوت ومير ومحطة الفضاء الدولية. في الفترة من 20 يناير 1978 إلى 22 فبراير 2017، تم إطلاق 135 سفينة من مختلف التعديلات، نجحت 132 منها.

"بروتون-م"- اسم مركبة إطلاق روسية من الدرجة الثقيلة يمكن التخلص منها، مصممة لإطلاق حمولات إلى مدارات أرضية منخفضة ومسارات المغادرة. تم إنشاؤها على أساس Proton-K؛ تمت الرحلة الأولى لهذا التعديل في 7 أبريل 2001. حتى 9 يونيو 2016، تم الانتهاء من 98 عملية إطلاق، منها 9 كانت غير ناجحة تمامًا وواحدة جزئيًا.

كتلة التسارع(RB)، أقرب معادل غربي في المعنى هو "المرحلة العليا"، وهي مرحلة مركبة الإطلاق مصممة لتشكيل المسار المستهدف للمركبة الفضائية. أمثلة: Centaur (الولايات المتحدة الأمريكية)، Briz-M، Fregat، DM (روسيا).

عربة الإطلاق- الوسيلة الوحيدة حاليًا لإطلاق حمولة (قمر صناعي أو مسبار أو مركبة فضائية أو محطة آلية) إلى الفضاء الخارجي.

مركبة إطلاق من الفئة الثقيلة جدًا(RN STK) هو الاسم الرمزي لمشروع تطوير روسي يهدف إلى إنشاء وسيلة لإطلاق عناصر البنية التحتية الفضائية (بما في ذلك المركبات الفضائية المأهولة) على مسارات الطيران (إلى القمر والمريخ).

مقترحات مختلفة لإنشاء حاملة طائرات فائقة الثقل تعتمد على وحدات صواريخ Angara-A5V وEnergia 1K وSoyuz-5. الرسومات بواسطة V. بنطلون

محرك صاروخي يعمل بالوقود الصلب(محرك يعمل بالوقود الصلب) - حالة خاصة لمحرك نفاث كيميائي؛ جهاز يستخدم الطاقة الكيميائية الناتجة عن تفاعل مكونات الوقود الصلب المخزنة على متن الطائرة لتوليد قوة الدفع.

طائرة صاروخية- طائرة مجنحة (طائرة) تستخدم محرك صاروخي للتسارع و/أو الطيران.

آر دي-180- محرك صاروخي سائل قوي الدفع بقوة 390 طنًا عند مستوى سطح البحر، يعمل بالأكسجين والكيروسين. تم إنشاؤه بواسطة شركة NPO Energomash الروسية بناءً على طلب الشركة الأمريكية Pratt and Whitney لتركيبه على عائلة حاملات الطائرات Atlas III وAtlas V. ويتم إنتاجه بشكل متسلسل في روسيا ويتم توريده إلى الولايات المتحدة الأمريكية منذ عام 1999.

روسكوزموس — اسم قصيروكالة الفضاء الفيدرالية (من 2004 إلى 2015، من 1 يناير 2016 - شركة روسكوزموس الحكومية)، منظمة حكومية، الذي ينسق العمل في دراسة وتطوير الفضاء الخارجي في روسيا.

"الألعاب النارية"- اسم سلسلة من المحطات المدارية السوفيتية طويلة المدى التي حلقت في مدار أرضي منخفض من عام 1971 إلى عام 1986، واستقبلت أطقمًا ورواد فضاء سوفياتيين من دول المجتمع الاشتراكي (برنامج إنتركوزموس) وفرنسا والهند.

"اتحاد"- اسم عائلة المركبات الفضائية المأهولة السوفيتية (الروسية) متعددة المقاعد للرحلات في مدار أرضي منخفض. من 23 أبريل 1967 إلى 14 مايو 1981، طارت 39 سفينة على متنها طاقمها. أيضًا - الاسم المفتوح لسلسلة من مركبات الإطلاق السوفيتية (الروسية) متوسطة الحجم التي يمكن التخلص منها والمستخدمة لإطلاق حمولات إلى مدارات أرضية منخفضة من عام 1966 إلى عام 1976.

"سويوز-إف جي"- اسم مركبة الإطلاق الروسية المتوسطة الحجم التي يمكن التخلص منها، والتي تقوم منذ عام 2001 بنقل المركبات الفضائية - المأهولة (عائلة سويوز) والمركبة الآلية (التقدم) - إلى مدار أرضي منخفض.

"سويوز-2"- اسم عائلة من مركبات الإطلاق الروسية الخفيفة والمتوسطة التي تستخدم لمرة واحدة، والتي تقوم منذ 8 نوفمبر 2004 بإطلاق حمولات مختلفة إلى مدارات أرضية منخفضة ومسارات مغادرة. تم إطلاق Soyuz-ST في أشكاله المختلفة اعتبارًا من 21 أكتوبر 2011 من ميناء الفضاء الأوروبي في كورو في غيانا الفرنسية.

"سويوز تي"- اسم نسخة النقل لمركبة الفضاء السوفيتية المأهولة سويوز، والتي قامت في الفترة من أبريل 1978 إلى مارس 1986 بـ 15 رحلة مأهولة إلى محطتي ساليوت ومير المداريتين.

"سويوز تي إم"- اسم نسخة معدلة من مركبة النقل الفضائية السوفيتية (الروسية) المأهولة سويوز، والتي قامت في الفترة من مايو 1986 إلى نوفمبر 2002 بـ 33 رحلة مأهولة إلى المحطات المدارية مير ومحطة الفضاء الدولية.

"سويوز تي إم إيه"— اسم التعديل الأنثروبومترية لسفينة النقل الروسية سويوز، والذي تم إنشاؤه لتوسيع النطاق المسموح به من الطول والوزن لأفراد الطاقم. وفي الفترة من أكتوبر 2002 إلى نوفمبر 2011، قام بـ 22 رحلة مأهولة إلى محطة الفضاء الدولية.

"سويوز TMA-M"- مزيد من التحديث لمركبة النقل الفضائية الروسية Soyuz TMA، والتي نفذت 20 رحلة مأهولة إلى محطة الفضاء الدولية في الفترة من أكتوبر 2010 إلى مارس 2016.

"سويوز إم إس"- النسخة النهائية لمركبة النقل الفضائية الروسية سويوز، التي قامت بأول مهمة لها إلى محطة الفضاء الدولية في 7 يوليو 2016.

رحلة شبه مدارية— التحرك على طول مسار باليستي مع خروج قصير المدى إلى الفضاء الخارجي. في هذه الحالة، يمكن أن تكون سرعة الطيران إما أقل أو أكثر من المدار المحلي (تذكر المسبار الأمريكي بايونير-3، الذي كانت سرعته أعلى من السرعة الكونية الأولى، لكنه ما زال يسقط على الأرض).

"تيانجونج"- اسم سلسلة من المحطات المدارية الصينية المأهولة. تم إطلاق أول (مختبر Tiangong-1) في 29 سبتمبر 2011.

"شنتشو"- اسم سلسلة من المركبات الفضائية المأهولة الصينية الحديثة ذات الثلاثة مقاعد للرحلات في مدار أرضي منخفض. وفي الفترة من 20 نوفمبر 1999 إلى 16 أكتوبر 2016، تم إطلاق 11 مركبة فضائية، 7 منها على متنها رواد فضاء.

محرك نفاث كيميائي- جهاز فيه طاقة التفاعل الكيميائييتم تحويل مكونات الوقود (المؤكسد والوقود) إلى الطاقة الحركيةتيار نفاث خلق التوجه.

محرك صاروخي كهربائي(EP) - جهاز يتم فيه تسريع مائع العمل (المخزن عادةً على متن الطائرة) باستخدام مصدر خارجي للطاقة الكهربائية (التسخين والتمدد في فوهة نفاثة أو التأين وتسريع الجسيمات المشحونة في الطائرة) لتوليد قوة الدفع. المجال الكهربائي (المغناطيسي).

يتميز محرك الصاروخ الكهربائي الأيوني بدفع منخفض ولكنه عالي الكفاءة بسبب السرعة العالية لعادم سائل العمل

نظام الإنقاذ في حالات الطوارئ- مجموعة من الأجهزة لإنقاذ طاقم المركبة الفضائية في حالة وقوع حادث لمركبة الإطلاق، أي عندما ينشأ موقف يكون فيه الإطلاق على المسار المستهدف مستحيلاً.

بدلة الفضاء- بدلة فردية مختومة توفر الظروف اللازمة لعمل وحياة رائد الفضاء في جو مخلخل أو في الفضاء الخارجي. هناك أنواع مختلفة من بدلات الإنقاذ وبدلات الأنشطة خارج المركبة.

جهاز النسب (العودة).- جزء من مركبة فضائية مخصصة للهبوط والهبوط على سطح الأرض أو أي جرم سماوي آخر.

متخصصون في فريق البحث والإنقاذ يفحصون وحدة الهبوط للمسبار الصيني Chang’e-5-T1، الذي عاد إلى الأرض بعد التحليق حول القمر. الصورة بواسطة CNSA

شعبية- القوة التفاعلية التي تحرك الطائرة التي تم تركيب محرك صاروخي عليها.

برنامج الفضاء الفيدرالي(FKP) هي الوثيقة الرئيسية للاتحاد الروسي، التي تحدد قائمة المهام الرئيسية في مجال الأنشطة الفضائية المدنية وتمويلها. جمعت لمدة عشر سنوات. FCP-2025 الحالي صالح من 2016 إلى 2025.

"فينيكس"- اسم أعمال التطوير في إطار FKP-2025 لإنشاء مركبة إطلاق متوسطة الحجم لاستخدامها كجزء من أنظمة الصواريخ الفضائية Baiterek وSea Launch وLV STK.

السرعة المميزة (CV، ΔV)— كمية عددية تميز التغير في طاقة الطائرة عند استخدام محركات الصواريخ. المعنى المادي هو السرعة (المقاسة بالأمتار في الثانية) التي سيكتسبها الجهاز عند التحرك في خط مستقيم فقط تحت تأثير الجر عند استهلاك معين للوقود. يتم استخدامه (بما في ذلك) لتقدير تكاليف الطاقة اللازمة لأداء المناورات الديناميكية الصاروخية (يتطلب CS)، أو الطاقة المتاحة التي يحددها الوقود الموجود على متن الطائرة أو احتياطيات سوائل العمل (CS المتاحة).

نقل مركبة الإطلاق Energia مع المركبة الفضائية المدارية Buran إلى موقع الإطلاق

"الطاقة" - "بوران"- مركبة فضائية سوفيتية مزودة بمركبة إطلاق فائقة الثقل وسفينة مدارية مجنحة قابلة لإعادة الاستخدام. تم تطويره منذ عام 1976 كرد فعل النظام الأمريكيمركبة فضائية. في الفترة من مايو 1987 إلى نوفمبر 1988، قام برحلتين (مع حمولة تماثلية ذات حجم كبير ومركبة مدارية، على التوالي). تم إغلاق البرنامج في عام 1993.

ASTP(رحلة تجريبية "أبولو" - "سويوز") - برنامج سوفييتي أمريكي مشترك، قامت خلاله المركبة الفضائية سويوز وأبولو المأهولة في عام 1975 بعملية بحث متبادلة ورسو ورحلة مشتركة في مدار أرضي منخفض. يُعرف في الولايات المتحدة باسم ASTP (مشروع اختبار أبولو-سويوز).