هل يمكن أن تتخيل مختبر بحوث عائم في الفضاء في بيئة تنعدم فيها الجاذبية حيث ينفع الناس والصناعة على الأرضِ؟ حسناً، أن المختبر موجود حالياً في الفضاء! أنها المحطة الفضاء الدولية (آي أس أس) التي تقع في مدار على ارتفاع 400 كيلومتر تقريباً فوق الأرض وتمد حضور دائم للإنسان في الفضاء لمدة من 10 إلى 15 سنة.
المحطة الفضائية الدولية (م ف د) هي محطة فضاء اطلقت لتأخذ محل ومهام المحطة الفضائية الروسية مير، ويتم الإشراف عليها بتعاون دولي. هدفها تحصير الإنسان لتمضية اوقات طويلة في الفضاء. تم بنائها بموجب تعاون دولي بقيادة الولايات المتحدة وروسيا وتمويل من كندا واليابان و 10 دول اوربية، بدأ البناء بها سنة 1998، وبلغت تكلفتها 100 مليار يورو. على متن المحطة الدولية هذه اللحظة أربعة رواد. يوجد هناك على الأقل أربعة مختبرات تحتوي على أجهزة لإجراء بحوث واسعة النطاق في مجالات مختلفة مثل المواد، السائل، علوم الحياة والاحتراق والتقنيات الجديدة.
صورة فنية للمحطة سنة 2011
حجم محطة الفضاء الدولية تعادل حجم ملعب كرة قدم ، تعتبر المحطة الفضاء الدولية (آي أس أس) مثل "لغز الصور المقطعة" كبير متجمعة بالكامل المحطة وتعتبر التركيب الصناعي الأضخم في الفضاءِ. و يبلغ وزن المحطة 455 طناً مع طول حوالي 100 متر وعرض حوالي 80 متر أي ما يعادل حجم ملعب كرة قدم. المحطة تكفي لمبيت بحدود عدد سبع رواد فضاء وصف واسع لإجراء التجارب العلمية.
حتى الآن ليس هناك صاروخ كبير أَو قوي بما فيه الكفاية لإطلاق مثل هذا التركيب الضخم إلى الفضاء. مثل "لغز الصور المقطعة"، لذا تجمع المحطة في غضون مائة قطعة الذي يجب أن تطلق إلى الفضاء أكثر من 50 مرة. لكي تتمكن القطع من الملائمة عند التجميع استخدمت الدول المختلفة نفس المعايير (ترتيب حجم وأنظمة دعم). تم تجميع هذه القطع من خلال استعمال الذراع الآلية و المكوك الفضائي الأمريكي بينما سيساعد رواد الفضاء لإكمال العمل بما تتضمن 160 مهمة "المشي في الفضاء".
يوجد هناك على الأقل أربعة مختبرات متوفرة على متن محطة فضائية تحتوي على أجهزة لإجراء بحوث واسعة النطاق في مجالات مختلفة مثل المواد، السائل، علوم الحياة و الاحتراق والتقنيات الجديدة. أطلق أول مختبر في المدار في عام 2000 وكان المختبر الروسي Zvezda (و تعني"نجم" في الروسية) ويعتبر "قلب" المحطة. من وظائف المختبر الرئيسية السيطرة على المحطة الفضائية بالإضافة إلى توفير منطقة لمعيشة رواد الفضاء. الحجم الداخلي للمختبر مماثل في حجم مركب صغير حيث مقسم إلى غرف نوم، معيشة، حمام و مناطق للبحث والاختبارات. أطلق المختبر الثاني - مختبر ديستني الأمريكي - في عام 2001. عند نهاية عام 2004 أطلق المختبر الياباني Kibo (و تعني"أمل" في اليابانية) ومختبر Columbus الأوروبي أطلق في هذا العام (2006).
تأسس برنامجِ محطة الفضاء الدولية (آي أس أس) في 25 يناير/كانون الثاني 1984 عندما دعت الولايات المتحدة الأمريكية أمم أخرى لمشاركة في بناء محطة فضائية "لحضور الإنسان بشكل دائم". أوروبا مثلت من قبل وكالة الفضاء الأوربية (إي إس أي)، كندا واليابان ردت لهذه الدعوة بالحماسِ الكبير، و بدئوا للتعاون في تعريف المشروع. في عام 1993، انضمت روسيا لتصبح الشريك الخامس الذي جعل البرنامج التعاوني الدولي الأكبر في العالم في العلم حتى الآن.
الاتفاقيات
التقى مسؤولون حكوميون من 15 بلدًا في 29 يناير 1998 في واشنطن، ووقعوا اتفاقات وضعت إطار التعاون بين الشركاء في مجالات تصميم المحطة الفضائية وتطويرها وتشغيلها واستخداماتها. تقوم به 5 وكالات فضاء تمثل 16 دولة، ممثلون عن كل من الولايات المتحدة وروسيا واليابان وكندا والدول الأعضاء في وكالة الفضاء الأوروبية، وهي بلجيكا والدنمرك وفرنسا وألمانيا وإيطاليا وهولندا والنرويج وإسبانيا والسويد وسويسرا وبريطانيا. كما وقع مدير وكالة الطيران والفضاء الأميركية ناسا ثلاث مذكرات تفاهم ثنائية مع نظرائه في وكالات الفضاء الروسية والكندية والأوروبية. وفي وقت لاحق من العام 1998 وقعت ناسا وحكومة اليابان مذكرة تفاهم منفصلة.
تاريخ
عرض في مارس 1993 مدير عام الوكالة الفضائية الروسية يوري كوبتيف على مدير وكالة "ناسا" الأمريكية دانئيل غولدين عرضا بإنشاء محطة فضائية دولية. أعلن فيكتور تشيرنوميردن رئيس الوزراء الروسي وألبرت غور نائب الرئيس الأمريكي في 2 سبتمبر عام 1993 البدء في تحقيق المشروع الجديد. ومنذ تلك اللحظة أطلقت على المحطة رسميا تسمية " المحطة الفضائية الدولية".
في عام 1996 تم إقرار هيكل المحطة الذي كان من المفترض أن يتكون من مقطعين روسي وأمريكي (بمشاركة كندا واليابان وإيطاليا والدول الأعضاء في الوكالة الفضائية الأوروبية والبرازيل).
بدأ بناء المحطة في 20 نوفمبر 1998 بإطلاق قطاع الحمولات - الوظيفي زاريا وهي الوحدة الفضائية الأولى للمحطة الفضائية الدولية، وفيما بعد التحمت به الحجرة الانفصالية الأمريكية يونيتي (عام 1998) والحجرة الانفصالية الروسية زفيزدا (عام 2000). في 2 نوفمبر 2000 أوصلت المركبة الفضائية الروسية سويوز تي ام -31 أول طاقم فضائي إلى متن المحطة الفضائية الدولية.
تم تقليص عدد أفراد الأطقم الأمريكية طويلة المدى في المحطة الفضائية الدولية من 3 أفراد إلى 2، وذلك بعد كارثة تحطم المكوك الفضائي الأمريكي كولومبيا التي وقعت في 1 فبراير 2003.
في 9 سبتمبر 2006 قام المكوك اطلنتس بإيصال عنصرين من تصاميم المحطة الفضائية ولوحين من البطاريات الشمسية، وكذلك مبردات للتحكم في درجة الحرارة بالحجرة الانفصالية الأمريكية. وفي يوم 23 أكتوبر وصلت على متن المكوك ديسكفري الحجرة الانفصالية " جرموني " التي تم تركيبها مؤقتا بالحجرة الانفصالية "يونيتي". ثم اعيد تركيبها بالحجرة الانفصالية دستيني.
أحتفلت المحطة الفضائية الدولية يوم الخميس 20 نوفمبر 2008 بالذكرى السنوية العاشرة لتأسيسها، حيث تم إطلاق مجموعة من الأجزاء الوظائفية للمحطة بواسطة صاروخ روسي من طراز "بروتون" إلى الموقع المداري المخصص لها.
في 20 مارس 2009 أنهى طاقم المكوك ديسكفري عملية سير في الفضاء استمرت لست ساعات، بمشاركة اثنين من رواد الفضاء الذين قاموا بتثبيت ألواح لخلايا الطاقة الشمسية على محطة الفضاء الدولية، يضم هذا الجزء البالغ وزنه 14060 كيلوجراما والذي بنته شركة بوينج لصالح ناسا زوجا من الالواح الرقيقة مزودة بالخلايا الشمسية لجمع الضوء من الشمس. وبهذه الاجنحة الجديدة سيكون بوسع المحطة توليد 124 كيلووات من الكهرباء ستسمح للمحطة بالحصول على طاقة إضافية لخدمة ضعف عدد روادها حاليا.
التحقت م ـ 67 بمحطة الفضاء الدولية يوم 24 يوليو 2009، بعد انفصال مكوك إندفور الأمريكي عن المحطة. وصباح يوم الاثنين 21 سبتمبر انفصلت مركبة الشحن ""م ـ 67 عن وحدة "النجمة" التابعة لمحطة الفضاء الدولية. وتعد "أم ـ 67" آخر مركبة شحن تعمل بنظام التحكم النظيري، حيث قررت روسيا الانتقال إلى استخدام نوع جديد من مركبات "بروغيس"، يعمل بنظام التحكم الرقمي. وبعد الانفصال من المحطة الأرضية، تحولت "أم ـ 67" لمدة اسبوع إلى مشغل فضائي يعمل بنظام الطيران الآلي. ومن ثمّ سيتم إغراقها في المحيط الهادئ.
في 20 سبتمبر تم التحام أول مركبة فضاء يابانية غير مأهولة بمحطة الفضاء الدولية لتسليم 4.5 طن من السلع إلى طاقم المحطة. وهي مركبة اتش تي في اسطوانية الشكل يبلغ طولها عشرة امتار وقطرها4ر4 أمتار، تنقل المركبة في هذه المهمة الأولى إلى رواد المحطة الأغذية ومساحيق العناية وتجهيزات في إطار التجارب لبرنامج ياباني أطلق عليه اسم سمايلز الذي من شأنه أن يسمح بتقييم تأثير التلوث على الطبقة العليا من غلاف الأرض الجوي. من المتوقع إنتاج سبعة نماذج منها فقط لغاية عام 2015 تستخدم لمرة واحدة حيث تحترق معظم أجزاء المركبة لدى عودتها من محطة الفضاء الدولية أثناء دخولها الغلاف الجوي للأرض.
في 2 أكتوبر تمت بنجاح عملية التحام المركبة الفضائية الروسية سويوز ت م أ – 16 مع المحطة الفضائية الدولية. وانتقل رائد الفضاء الروسي مكسيم سورايف وزميله الأمريكي جيفري وليامز والسائح الفضائي الكندي الملياردير جي لاليبرتيه إلى المحطة.
داخل المحطة الفضائية
المحطة والطاقم البشري
هي عبارة عن مختبر يشغله فريق دولي في مدار على ارتفاع 390 كيلومترا (240 ميلا) عن سطح كوكب الأرض. وتشكل المحطة المشروع العلمي والتكنولوجي الأكثر تعقيدا على الإطلاق في تاريخ استكشاف الفضاء.
ارتفاعها عن سطح الأرض يتراوح من 460-370كم، ويبلغ وزنها نصف مليون كغم، وتبلغ سرعتها 28ألف كم في الساعة، لذا فالمحطة الدولية تكمل دورة واحدة حول الأرض كل 90دقيقة وتكمل حوالي 16دورة حول الأرض يومياً، وحيث إن الشمس تشرق على روادها وتغرب 16مرة خلال اليوم الواحد، لذا ومنعاً للتشويش فقد حددوا الوقت الوسطي (جرينتش) ليكون هو المعتمد على متن المحطة الدولية، وعندما تغرب الشمس في لندن تغلق نوافذ المحطة آليا لإعطاء الرواد شعوراً بالليل ليناموا، ومن ثم يستيقظون الساعة السابعة صباحاً ليعملوا عشر ساعات يومياً، عدا يوم السبت خمس ساعات.[9] هناك محطتين أرضيتين للتحكم بالمحطة الدولية؛ الأولى بهيوستون بالولايات المتحدة الأمريكية والثانية بموسكو،
تطوير
كان إسهام كندا في المحطة الفضائية نظام الخدمة المتنقل الذي يتألف من جهاز المحطة الفضائية للتحكم عن بعد، الذي أطلق عليه اسم "كندا آرم2" (Canadarm2)، ونظام قاعدة متحرك وجهاز التحكم المتقن للأغراض الخاصة والذي يعرف بـ"ديكستر".
مختبر ديستني
أما وكالة الفضاء الأوروبية فقامت بصنع مختبر مكيف الضغط يدعى كولومبوس وحاملة شحن لا يشغلها ملاح تدعى عربة النقل المؤتمتة. وساهمت الوكالة كذلك بذراع آلية هي عبارة عن جهاز أطلق عليه اسم "كيوبولا"، وبعدد من حجيرات الوصل بين أجزاء المركبة المختلفة وبنظام لإدارة البيانات وصندوق علمي للجاذبية المصغرة وصندوق تجميد في المختبر.
وقدمت اليابان مختبر كيبو، الذي يضم حجيرة أو وحدة مكيفة الضغط وذراعا آلية ووحدة ثالثة هي عبارة عن منصة خارجية مكشوفة للتجارب وعربات الأغراض اللوجستية.
مختبر كيبو
وساهمت روسيا بوحدتي أبحاث وأماكن السكن الأولى للملاحين التي كانت تعرف باسم وحدة الخدمة والمجهزة بأنظمة خاصة للعيش والبقاء على الحياة، وبمنصة طاقة علمية مؤلفة من منظومة لوحات شمسية تنتج 20 كيلوواط من الكهرباء. هذا بالإضافة إلى عربات نقل لوجيستية تعرف بـ"بروغريس" ومركبة سويوز الفضائية لإعادة الملاحين العاملين في المحطة ونقلهم وغير ذلك من المعدات والخبرة.
مشاريع مستقبلية
ستقدم إيطاليا والبرازيل معدات للمحطة الفضائية الدولية من خلال اتفاقات مع الولايات المتحدة.
ولدى اكتمال إنشاء المحطة الفضائية الدولية المدارية في 2010 ستضم مساهمات من كل من الولايات المتحدة وكندا واليابان وروسيا والبرازيل وإيطاليا وبلجيكا والدنمرك وفرنسا وألمانيا وهولندا والنرويج وإسبانيا والسويد وسويسرا والمملكة المتحدة.
وسيصل وزن المحطة لدى اكتمالها إلى حوالي 450 ألف كيلوغرام وستكون بعرض 110 أمتار وطول 88 مترا، وستكون مجهزة بألواح شمسية تبلغ مساحتها مجتمعة زهاء نصف هكتار (1,2 أكرا) تؤمن الطاقة الكهربائية لست مختبرات. وستؤدي قدرات مختبرات المحطة الفذة إلى اكتشافات تفيد في المهمات التي يتم القيام بها في أمكنة أبعد في الفضاء وتعود بالنفع على الناس في جميع أنحاء المعمورة، حاضرا ومستقبلا.
موضوع: ™©~®}-{ محطة الفضاء الدولية }-{©~®™ 
الإثنين 07 نوفمبر 2011, 11:11 am
