لماذا شكلت عودة مركبة دراغون إلى الأرض تحدياً؟

أعلنت الهيئة السعودية للفضاء اليوم الأربعاء، في بيان نشرته وكالة الأنباء السعودية (واس)، عن نجاح مهمة رائدي الفضاء السعوديين ريانة برناوي وعلي القرني بهبوط المركبة الفضائية التي تقلّهما وطاقم المهمة "أي إكس-2".

وأوضحت الهيئة أن المركبة الفضائية هبطت بسلام في مياه المحيط الأطلسي، حيث سجلت السعودية نفسها ضمن عدد قليل من الدول التي يمارس فريق منها مهمات علوم الفضاء والرحلات البحثية في المدار حول الأرض، ضمن "برنامج السعودية لرواد الفضاء".

وقال البيان إن تباطؤ هبوط المركبة الفضائية جاء بسبب دخولها الغلاف الجوي للأرض، حيث جرى استخدام مظلات كبيرة لتخفيف حدة الارتطام، إضافة إلى استخدام وسائد هوائية كبيرة، وعند هبوط الكبسولة في الماء، توجهت قوارب شركة "سبايس إكس" لإخراج الرواد منها.

وعاد رائدا الفضاء السعوديان مع زميليهما الأميركيين بيجي ويتسون وجون شوفنر، وهم طاقم الرحلة الفضائية "أي إكس-2" إلى الأرض صباح اليوم الأربعاء، بعد رحلة استمرت 10 أيام، في المحطة الفضائية الدولية، أجري خلالها 14 تجربة علمية ضمن مهمتهما العلمية.

رحلة العودة

بدأت رحلة العودة على متن المركبة الفضائية "دراغون"، التي استغرقت 12 ساعة، يوم أمس الثلاثاء، وتحديداً في الساعة الرابعة عصراً بتوقيت الرياض، حيث تبعد المحطة عن الأرض 400 كيلومتر.

واتجهت المركبة "دراغون" إلى الأرض بعد انفصالها، مساء أمس، عن المحطة، إذ تعد أول مركبة فضائية تقوم بنقل البشر خارج الأرض أوتوماتيكياً، وتنفذ مناورات عدة حتى تدخل الغلاف الجوي، بالتالي الهبوط على الأرض أمام سواحل ولاية فلوريدا في وقت مبكر من صباح اليوم الأربعاء، وهنا يعلق رئيس الجمعية الفلكية في جدة ماجد ابوزاهرة بالقول "إذا كانت تجربة الإطلاق، التي تمت في مايو (أيار) الحالي، مثيرة فإن عودتهم تعتبر أكثر دراماتيكية".

ويرجع السبب إلى أن المركبة "دراغون" واجهت سرعة عالية ودرجات حرارة شديدة تمثل تحدياً كبيراً للمهندسين، وتجعل إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي الجزء الأكثر خطورة من المهمة، بحسب ابوزاهرة الذي يضيف أن مركبة "دراغون" تعتبر أحدث مركبة فضائية، وهي الأكثر تطوراً في الوقت الحالي، وخضعت لرحلات تجريبية ورحلات فعلية ونجحت فيها، بمعنى أنها ليست المرة الأولى لها.

كيفية العودة

وشرح ابوزاهرة كيفية عودة المركبة الفضائية، حيث أشار إلى أنها ذات الخطوات المتبعة للمركبات الفضائية السابقة، مثل كبسولة "سيوز" أو كبسولة "أبولو"، بعد دخولها إلى الغلاف الجوي للأرض"، مستدركاً أن "إحدى التحديات هي إيجاد الزاوية الصحيحة للمسار عندما تدخل المركبة الفضائية الغلاف الجوي العلوي، فإذا كانت الزاوية شديدة الانحدار فسيواجه رواد الفضاء قوى تسارع عالية جداً، وقد يتسبب احتكاك السحب الجوي في إلحاق الضرر بالمركبة الفضائية، وإذا كانت زاوية الكبسولة سطحية جداً فسوف تتخطى الغلاف الجوي وتقذف عائدة إلى مدار الأرض".

وتابع "تدخل المركبة الفضائية الغلاف الجوي العلوي بسرعة 27000 كيلومتر في الساعة، وهذه السرعة أكثر من 20 ضعف سرعة الصوت، وعند هذه السرعة تتشكل موجة صدمة قوية جداً حول مقدمة المركبة الفضائية، مما يؤدي إلى ضغط الهواء وزيادة درجة حرارته. لذلك تمثل إدارة الحمل الحراري الهائل تحدياً هندسياً ضخماً".

ونوه إلى أن درجة حرارة الهواء في طبقة الصدمة عند المرحلة القصوى تتجاوز 7000 درجة مئوية، وبالمقارنة تبلغ درجة الحرارة على سطح الشمس حوالى 5500 درجة مئوية، وهو ما يجعل الدرع الحرارية للمركبة الفضائية شديدة السخونة بحيث تبدأ في التوهج، علماً بأن الدرع الحرارية المستخدمة في المركبة "دراغون" نجحت في حماية الكبسولة خلال الرحلات السابقة.

وهج أصفر برتقالي

وزاد ابوزاهرة "تنقسم جزيئات الهواء حول المركبة (دراغون) إلى ذرات موجبة الشحنة وإلكترونات حرة أو ما يسمى البلازما، وعندما تتحد بعض الجزيئات يتم إطلاق الطاقة الزائدة على شكل فوتونات (جزيئات ضوئية) مما يمنح الهواء حول المركبة توهجاً بلون أصفر برتقالي".

وأضاف "طبقة البلازما هذه قد يكون منظرها جميلاً، لكنها ربما تسبب تعتيماً لإشارات الراديو. فعندما تتحرك الإلكترونات الحرة عبر البلازما حول المركبة يكون لدينا مجال كهربائي. وإذا أصبح المجال الكهربائي قوياً جداً يمكن أن يعكس الموجات الراديوية التي تحاول الوصول إلى المركبة الفضائية ويجعلها خافته".

وأوضح أن التعتيم لا يؤدي إلى فقدان الاتصال ببيانات الطاقم والرحلة على متن المركبة فحسب، بل يمكنه أيضاً جعل التحكم عن بُعد والتوجيه مستحيلاً. لذلك يتوقع مركز التحكم حدوث ست دقائق حرجة من التعتيم خلال مرحلة ذروة التسخين لعودة المركبة "دراغون"، فإذا حدث خطأ ما خلال هذا الوقت فسيكون حله في أيدي رواد الفضاء داخل المركبة فقط.

أربع مظلات

وأشار رئيس الجمعية الفلكية إلى أن هناك مرحلة أخرى تحتاج للمراقبة، وهي الهبوط بمساعدة المظلة، حيث تنشر مركبة "دراغون" أربع مظلات عند المرحلة الأخيرة بعد دخولها إلى الغلاف الجوي للأرض، لتهبط المركبة في المحيط الأطلسي قبالة سواحل فلوريدا، وقد نجحت التجربة في الرحلات السابقة .

واختتم بالقول "بعد هبوط المركبة الفضائية (دراغون) في المحيط الأطلسي ستعمل أطقم متخصصة على استعادة الكبسولة، وقد يستغرق ذلك ساعتين أو أكثر، لأن الهدف الرئيس هو استعادة الكبسولة سليمة وآمنة".

تجارب علمية

بالعودة لرائدي الفضاء السعوديين اللذين أجريا 14 تجربة علمية على متن محطة الفضاء الدولية، منها ست تجارب في الدماغ والجهاز العصبي، وأربع في الخلايا المناعية، وتجربة في تكنولوجيا استمطار المياه.

ومن المتوقع أن تنعكس نتائج التجارب العلمية والبحثية على تحقيق تقدم في عدد من المجالات الطبية والبيئة الحيوية، وستكون لها نتائج إيجابية أيضاً على حاضر البشرية ومستقبلها من منطلق تحسين فهم الباحثين لعدد من التقنيات في مجالاتهم البحثية والعلمية المختلفة.

يذكر أن الرحلة "أي إكس-2" انطلقت في 21 مايو (أيار) الحالي، من محطة الفضاء الدولية بمركز "كينيدي" الفضائي في ولاية فلوريدا الأميركية.

وقالت الهيئة السعودية للفضاء في حينها، إن "هذه الرحلة تأتي ضمن برنامج "السعودية لرواد الفضاء"، الذي أطلق في سبتمبر (أيلول) 2022.

ومنذ مطلع الألفية الجديدة وعلى مدار العقدين الأخيرين استطاعت السعودية إطلاق 16 قمراً اصطناعياً إلى الفضاء، كما أن اهتمامها بهذا الجانب بدأ في ثمانينيات القرن الماضي، وتحديداً في عام 1985 عندما شارك فريق علمي مكون من 30 عالماً في أول رحلة للمكوك الفضائي للعرب "ديسكفري"، وكان الأمير سلطان بن سلمان أول رائد فضائي عربي يشارك في رحلة للفضاء، وتم منحه نوط الفضاء من قبل إدارة الطيران والفضاء الأميركية "ناسا".