المحطة الفضائية الدولية — مختبر يدور حول الارض
بعد بضع سنوات، عندما تحدِّقون الى السماء في ليلة صافية، ربما لن تروا فقط النجوم والقمر، بل سترون ايضا «نجما» صناعيا — جسما يسطع كالكواكب. لقد قيل عن هذا الجسم الضخم البشري الصنع، الذي يعادل حجم ملعبَي كرة قدم اميركية وهو قيد الانشاء الآن، انه ‹اكبر مشروع هندسي منذ الاهرام›. فما هو هذا؟
عندما يكتمل هذا المشروع، سيصبح «المحطة الفضائية الدولية»: مختبر ابحاث فضائي دائم يقوم بإنشائه الآن اكثر من ٠٠٠,١٠٠ عامل. ويعمل معظم هؤلاء في روسيا وكندا والولايات المتحدة، لكنَّ كثيرين يعملون في اسپانيا، المانيا، ايطاليا، البرازيل، بلجيكا، الدانمارك، السويد، سويسرا، فرنسا، المملكة المتحدة، النَّروج، هولندا، واليابان. وعندما ينتهي العمل في هذه المحطة، سيكون طولها ٨٨ مترا (٢٩٠ قدما) وعرضها ١٠٩ امتار (٣٥٦ قدما)، وستعادل مساحاتها المخصصة للعمل وللراحة مقصورتَين من طائرات بوينڠ ٧٤٧. وسيصل وزن المحطة الفضائية في النهاية الى ٥٢٠ طنا، وسيكلف بناؤها ٥٠ بليون دولار اميركي على الاقل!
بعض النقّاد قلقون بشأن هذه المبالغ الطائلة التي تُنفق باسم الابحاث، وهم يعتبرون كلفة المحطة الفضائية الدولية كبيرة ومردودها ضئيلا. أما مناصروها فيتوقعون ان تصير المحطة الفضائية موقع اختبار لمواد صناعية جديدة ومتطورة، لتكنولوجيا الاتصالات، ولأبحاث طبية. ولكن قبل ان يتمكن روّاد الفضاء من تثبيت التجهيزات المخبرية في جدران المحطة الفضائية الدولية، يجب ان تُجمع المحطة قطعة قطعة، وكل ذلك يجب فعله في الفضاء!
بناؤها في الفضاء
ان حجم المحطة الفضائية الدولية الضخم يحول دون تجميعها على الارض، اذ انها ستنهار تحت وطأة ثقلها. وللتغلب على هذه العقبة، يصنع العلماء على الارض وحدات انشائية يُضمّ بعضها الى بعض في الفضاء حتى تشكّل في النهاية المحطة الفضائية. ويتطلب ذلك ان تقوم مركبات الاطلاق الروسية والمكاكيك الفضائية الاميركية بـ ٤٥ رحلة الى الفضاء لإيصال هذه الاجزاء.
لم يسبق قط ان جُمعت محطة في الفضاء، الامر الذي سيجعل الفضاء «ورشة» بناء دائمة التغيُّر. فسيُجمع اكثر من ١٠٠ وحدة إنشائية فيما يسبح العمال والمواد في الفضاء. ويجب ان ينجز الطاقم الدولي من روّاد الفضاء جزءا كبيرا من العمل بأيديهم، وذلك خلال مئات الساعات من المشي في الفضاء.
كانت «زاريا» (اي «شروق») الروسية الصنع والتي تزن ٢٠ طنا اول وحدة إنشائية للمحطة الفضائية الدولية. وقد أُطلقت في ٢٠ تشرين الثاني (نوفمبر) ١٩٩٨ من مركز بايكونور الفضائي في قازاخستان. وكانت هذه الوحدة بحاجة الى ما يكفي من الوقود لتبقى هي والوحدات الاخرى التي تضاف اليها في مدارها حول الارض. وبعد عشرين يوما من اطلاق «زاريا»، حمل المكوك الفضائي إندڤر الوحدة الإنشائية الاميركية الصنع «يونيتي» لوصلها بالاولى.
خلال عملية التركيب الاولى في الفضاء في كانون الاول (ديسمبر) ١٩٩٨، بدأ طاقم إندڤر يذوق طعم التحديات التي تنتظره. فخلال اللقاء مع «زاريا» على ارتفاع ٤٠٠ كيلومتر (٢٥٠ ميلا) فوق الارض، استخدمت رائدة الفضاء نانسي كوري ذراعا آلية طولها ١٥ مترا (٥٠ قدما) لإمساك تلك الوحدة التي تزن ٢٠ طنا وشدّها بإحكام الى «يونيتي». ثم قام رائدا الفضاء جيري روس وجيمس نيومان بوصل اسلاك الكهرباء والكمپيوتر وأنابيب السوائل خارج الوحدتين. وتُستخدم هذه الوصلات لنقل الكهرباء بين الوحدتين ولجعل الماء يدور من اجل تبريد الهواء والشرب. واستغرق إكمال هذه المهمات اكثر من ٢١ ساعة مُشي خلالها في الفضاء ثلاث مرات.
ستقوم الصواريخ والمكاكيك بتسليم الوحدات الإنشائية الجديدة كل بضعة اسابيع، وهكذا ستنمو المحطة الفضائية الدولية من وحدة «زاريا» الروسية الى محطة فضائية وزنها ٥٢٠ طنا. ولن يكون سهلا إبقاء هذه المحطة المتنامية في مدارها، اذ يجب ان تقاوم سَحب جاذبية الارض لها. لذلك فإن خطر سقوطها الى الارض موجود دائما. ولإبقاء المحطة في الفضاء، ستقوم المكاكيك الفضائية بزيارة المحطة وستعطيها دفعا الى اعلى لتحافظ على ارتفاعها المناسب.
ستلعب قوة الجاذبية التي تناهز الصفر دورا هاما في الابحاث التي ستُجرى على متن المحطة الفضائية الدولية، اذ تعادل قوة الجاذبية هناك نسبة واحد الى مليون فقط من قوتها على الارض. فإذا أُوقع قلم على سطح الارض، يلزمه نصف ثانية ليقطع مسافة مترين (٦ اقدام). أما في المحطة الفضائية، فيلزمه عشر دقائق! فكيف ستُستخدم المحطة الفضائية الدولية كمختبر، وكيف يمكن ان يؤثر ذلك في حياتكم اليومية؟
مختبر يدور حول الارض
يُتوقع ان ينتهي العمل في المحطة الفضائية الدولية بحلول سنة ٢٠٠٤. وبعد ذلك سيقوم في كل مرة سبعة روّاد فضاء او اقل بزيارة هذا المنزل الكبير. وسيسكن البعض هناك طوال عدة اشهر. وعلى متن هذه المحطة التي دُعيت «نافذة الى الكون»، سيقوم الطاقم بعدد كبير من الاختبارات التي اعدَّها علماء من كل انحاء العالم.
مثلا، عندما تكون قوة الجاذبية ضعيفة جدا، لا تندفع جذور النباتات الى اسفل ولا تمتد اوراقها الى اعلى. لذلك يخطط العلماء لإجراء اختبارات ليعرفوا حالة النباتات في غياب الجاذبية. وبالاضافة الى ذلك، يزيد حجم البلورات الپروتينية في الفضاء وتصير اكثر تناظرا. وهكذا يمكن انتاج بلورات انقى في ظل هذه الاحوال. والمعلومات المتعلقة بذلك يمكن ان تساعد الباحثين على تطوير ادوية تحارب پروتينات خصوصية مسبِّبة للامراض. وفي محيط تكون الجاذبية فيه ضعيفة جدا، قد يكون ممكنا انتاج مواد يكاد يستحيل صنعها على الارض.
وتتلف العظامُ والعضلاتُ البشرية عندما تناهز الجاذبية الصفر. ذكر رائد الفضاء السابق مايكل كليفورد: «يهدف جزء من الابحاث العلمية الى فهم التأثيرات الفيزيولوجية للبقاء مدة طويلة في الفضاء». وسيُجرى اختبار واحد على الاقل لمعرفة كيفية معالجة ضعف العظام.
ومعرفة التأثيرات البعيدة الامد للعيش في الفضاء يمكن ان تساعد على القيام برحلات فضائية طويلة الى المريخ يوما ما. يقول كليفورد: ‹انها رحلة طويلة جدا. ونحن نريد ان نتمكن من إعادة [مستكشفي الفضاء] بصحة جيدة›.
وبالاضافة الى ذلك، يتوقع مناصرو المحطة الفضائية الدولية ان تؤدي الابحاث على متن المحطة الى فهم افضل للعناصر الرئيسية التي تُبنى منها الحياة. ويمكن ان يؤدي هذا الفهم الى ابتكار وسائل جديدة لمحاربة السرطان، الداء السكري، انتفاخ الرئة، واضطرابات الجهاز المناعي. وستحتوي المختبرات على متن المحطة مفاعلا حيويا تنمو فيه خلايا مزروعة شبيهة بأنسجة طبيعية. وسيسعى العلماء الى تعلم المزيد عن الامراض البشرية وسبل معالجتها بنجاح. وستكون هنالك ايضا نافذة بصرية قياسها ٥٠ سنتيمترا (٢٠ إنشا) من الحافة الى الحافة لدراسة غازات الغلاف الجوي، ابيضاض الشعاب المرجانية، الاعاصير، وغيرها من الظواهر الطبيعية على الارض.
«مختبر من اجل السلام»؟
ان بعض المؤيدين المتحمسين لهذا المشروع يعتبرون المحطة الفضائية الدولية اكثر من مجرد مختبر يسبح في الفضاء. فهم يرون فيها تحقيقا لوعد انطلق مع «برنامج اپولو»، اذ ترك روّاد الفضاء على سطح القمر لوحة كُتب عليها: «جئنا في سلام من اجل كل الجنس البشري». وبعد وصف المحطة الفضائية الدولية بأنها «مختبر من اجل السلام»، اضاف رائد الفضاء جون ڠلين الذي صار الآن في سبعيناته: «انها ستجعل ١٦ دولة تعمل باتحاد في الفضاء بدلا من ابتكار وسائل تؤذي بها احداها الاخرى على الارض». ويرى هو وغيره في المحطة الفضائية الدولية مكانا تتعلم فيه الدول التعاون في مجال العلم والمشاريع التكنولوجية التي لا يمكن تحمل نفقاتها على نطاق فردي ولكن يمكن ان يستفيد منها الجميع.
لكنَّ كثيرين لا يسعهم الا ان يتساءلوا: هل تتمكن الدول من التعاون بسلام في الفضاء وهي لا تستطيع فعل ذلك على الارض؟ على اية حال، المحطة الفضائية الدولية هي نتيجة نزعة الانسان الى الدخول في المجهول ومعرفة ماذا يحدث في ظل الاحوال الموجودة هناك. وهذا المشروع الهائل هو وليد حسّ المغامرة عند الانسان ورغبته في الاستكشاف.
[الاطار/الصور في الصفحات ١٥-١٧]
تواريخ مرتبطة بالمحطات الفضائية
١٨٦٩: الاميركي ادوارد اڤيريت هَيل ينشر قصة قصيرة بعنوان قمر من آجرّ، ويروي فيها قصة قمر فضائي فوق الارض مأهول ومصنوع من الآجرّ.
١٩٢٣: هرمان اوبرت الروماني المولد يصوغ عبارة «محطة فضائية». وكان يفكر في ابتداء الرحلات الفضائية الى القمر والمريخ.
١٩٢٩: في كتاب مشكلة السفر في الفضاء، وضع هرمان پوتوكْنيك مخططا لمحطة فضائية.
الخمسينات: مهندس الصواريخ ڤيرنهر ڤون براون يصف محطة لها شكل عجلة تدور حول الارض على ارتفاع ٧٣٠,١ كيلومترا (٠٧٥,١ ميلا).
١٩٧١: الاتحاد السوڤياتي يُطلق ساليوت ١، اول محطة فضائية في التاريخ. وثلاثة روّاد فضاء يبقون في المحطة ٢٣ يوما.
١٩٧٣: سكاي لاب، اول محطة فضائية اميركية، توضع في مدارها وتؤوي ثلاث فرق من روّاد الفضاء. وهذه المحطة لم تعد في الفضاء.
١٩٨٦: السوڤيات يُطلقون مير، اول محطة فضائية مصمَّمة لتستقبل وجودا بشريا دائما في الفضاء.
١٩٩٣: الولايات المتحدة تدعو روسيا واليابان ودولا اخرى الى الاشتراك في تطوير «المحطة الفضائية الدولية».
١٩٩٨/١٩٩٩: الوحدتان الإنشائيتان الاوليان للمحطة الفضائية الدولية تُرسَلان الى مدارهما، بتأخير سنة واحدة عن الموعد.
[الصور]
الى الاعلى: المحطة بعد انتهاء العمل فيها سنة ٢٠٠٤ كما يتصوَّرها احد الفنانين
المحطتان الإنشائيتان الاوليان، «زاريا» و «يونيتي»، وهما موصولتان احداهما بالاخرى
روس ونيومان عند مشيهما الثالث في الفضاء
اطلاق مكوك فضائي، ويُخطَّط للمزيد ايضا
سكاي لاب
مير
[مصدر الصورة]
Pages 15-17: NASA photos