تعريف عالم الفضاء
يُعرف عالم الفضاء (بالإنجليزية: Space) بأنه الفراغ الخارجي الذي يبعد عن الأرض مسافة 100 كيلومتر، الفراغ يعني عدم وجود هواء للتنفس أو تشتت الضوء، ولا يمكن للصوت أن ينتقل لأن جزيئات الصوت ليست قريبة بدرجة كافية عن طريق نقل الصوت فيما بينها، بالإضافة إلى أنه لا يحتوي على جزيئات الأكسجين، لذلك اللون الأزرق في سماء الأرض هو أنه يتحول إلى اللون الأسود في الفضاء.
يحتوي الفضاء في الكون الفارغ على غاز وغبار وأجزاء أخرى من المادة، بينما يحتوي الفضاء المزدحم على مجرات وكواكب ونجوم، وتقاس المسافات في الفضاء بالسنوات الضوئية، وهي تمثل المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة.
مم يتركب عالم الفضاء ؟
يتكون الفضاء من مجموعة متنوعة من المواد، وهو ليس فارغا كما يظن الكثير من الناس، فهو يحتوي على جزيئات الغاز والغبار التي تطفو بين النجوم والأشعة الكونية التي خلفها الانفجار الكبير، ويتأثر الفضاء بين النجوم أيضًا بالمجالات المغناطيسية ومكونات الرياح النجمية وما يتركها وراءها من موت النجم، نوضح هذه المكونات بالتفصيل فيما يلي:
الغاز
- 99% من الفضاء بين النجوم يتكون من غاز يسمى الوسط النجمي (بالإنجليزية: interstellargas)، و75% من كتلته تتكون من جزيئات وذرات الهيدروجين، والـ 25% المتبقية هي الهيليوم، بالإضافة إلى وجود الجسيمات المشحونة مثل الأيونات والإلكترونات، وعلى الرغم من أن الغاز بين النجوم رقيق جدًا، فإنه يتراكم على مسافات طويلة، مكونًا شكلين رئيسيين:
سحب الغاز الباردة: والمعروف باسم السحب الباردة المكونة من ذرات وجزيئات غاز الهيدروجين المتعادلة، وهي مكان ولادة النجوم الجديدة التي تفقد استقرارها وثباتها التي تعرضت للانهيار بسبب الجاذبية التي تنبعث من جزيئاتها وذراتها أيضًا إشعاعات في نطاق الإشعاع الراديوي.
السُّدُم: تتأثر ذرات الهيدروجين الموجودة داخل سحابة الغاز السديمية بكثافة الضوء فوق البنفسجي المنبعث من النجم الجديد، يتأين غاز الهيدروجين ويتحد مع الإلكترونات، مما يؤدي إلى انبعاث ضوء مرئي أحمر جميل يسمى السديم الانبعاثي، ومن أمثلة هذه السدم سديم أوريون وسديم تريفيد.
الغبار
يشكل الغبار 1% من كتلة الفضاء بين النجوم ويتكون من العديد من المركبات المنتجة من عناصر مختلفة مثل الأكسجين، والكربون، والحديد، والسيليكون، والمغنيسيوم وغيرها، وهذه العناصر ناتجة عن انفجار النجوم، أو انفجار طبقاتها الخارجية، مما يتسبب في انتشار الغبار، ومع مرور الوقت تتراكم جزيئاتها لتشكل الجليد النجمي، وأول أكسيد الكربون، والأمونيا.
تلعب جزيئات الغبار دورًا حيويًا في عملية تشكيل بنية الكون، حيث تحفز أسطح حبيبات الغبار الذرات على التفاعل لتكوين سحب جزيئية، كما أنها تمتص الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية، وتشع الفوتونات ضوء الأشعة تحت الحمراء
وفي ظل الظروف الباردة المناسبة، تتجمع حبيبات الغبار معًا وتلتصق بالمواد الأخرى وتوجد بين النجوم، وعلى مواد أخرى تتكون سحب باردة ومن ثم تتشكل السدم، وفي النهاية تتشكل نجوم وكواكب جديدة.
ويشير الفضاء إلى الفراغ الذي يبعد عن الأرض مسافة 100 كيلومتر، إنه ليس فارغًا تمامًا، ولكنه فراغ مكون من جزيئات الغاز والذرات والغبار العالق بين النجوم، يشكل الغاز 99% من كتلة الفراغ، بينما يشكل الغبار 1% من كتلة الفضاء، عندما يتراكم الغاز والغبار في ظروف معينة، تتشكل السحب الباردة والسدم والنجوم والكواكب.
تاريخ استكشاف الفضاء
دعونا نتتبع تاريخ استكشاف الفضاء فيما يلي:
- بدأ استكشاف الفضاء خلال فترة تنافست فيها قوتان كبيرتان، الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة، على تطوير صواريخ لحمل الأسلحة النووية عبر القارات، فيما عرف بالحرب الباردة. في 4 أكتوبر 1957، أطلق الاتحاد السوفييتي أول قمر صناعي له، سبوتنيك، للدوران حول الأرض، وصمم أول صاروخ باليستي له، آر 7، القادر على عبور القارات في 96 دقيقة وإمكانية إرسال أصوات التنبيه عبر الأجهزة اللاسلكية.
- أطلق الاتحاد السوفييتي قمرًا صناعيًا ثانيًا، أطلق عليه اسم سبوتنيك 2، في 3 نوفمبر 1957، وهو أول قمر صناعي يحمل كلبًا بيولوجيًا من نوع لايكا في 31 يناير 1958
- أطلقت الولايات المتحدة بنجاح أول قمر صناعي لها أطلق عليه اسم "إكسبلورر"، ومن خلال هذا القمر الصناعي تم إطلاق عدة أدوات لإجراء تجارب علمية في الفضاء، وكانت إحدى التجارب اكتشاف الأشعة الكونية، التي تُعرف ب "فان آلن" الإشعاعية.
- تم دمج جميع استكشافات الفضاء في الولايات المتحدة في عام 1958 في الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا) وهي وكالة حكومية تسمى ناسا وتضم العديد من الوكالات الأخرى والأبحاث والمرافق العسكرية.
- في 12 أبريل 1961، أرسل الاتحاد السوفييتي أول إنسان إلى الفضاء وهو يوري جاجارين من الاتحاد السوفييتي، دار حول الأرض لمدة 108 دقيقة.
- أطلقت ناسا رائد الفضاء السوفيتي آلان شيبرد بعد ثلاثة أسابيع في رحلة نصف مدارية مدتها 15 دقيقة.
- أطلق الاتحاد السوفييتي المسبار لونا 2 عام 1959، وهو أول آلة من صنع الإنسان تصل إلى سطح القمر، ثم تبعه مسبار لونا 3 عام 1961
- أطلق الاتحاد السوفييتي أول رحلة فضائية مأهولة وعلى متنها رائدة فضاء وهي أول امرأة تصعد إلى الفضاءواسمها "فالنتينا تريشوكوفا" وسميت باسم مهمة فوستوك 6.
- طورت الولايات المتحدة مشروع جيميني، وهو برنامج مصمم لتدريب رواد الفضاء على الرحلات المستقبلية إلى القمر واختبار قدراتهم على التحمل.
- نفذت الولايات المتحدة برنامج أبولو الذي أرسل رواد الفضاء إلى مدار القمر وإلى سطح القمر من عام 1968 إلى عام 1972م.
- في عام 1969، أرسلت مهمة أبولو 11 التابعة لناسا أول رائد فضاء إلى القمر أصبح نيل أرمسترونج أول رائد فضاء يهبط على سطح القمر، حيث جمع عينات من الغبار والصخور القمرية من سطح القمر والتي لا يزال العلماء يدرسونها.
- أرسلت ناسا مجسات متعددة لدراسة كوكب الزهرة والمريخ وعطارد، فقد أرسلت مسبارين لدراسة التركيب الكيميائي لسطح المريخ واختيار خصائص الثرى المريخي الذي يحتوي على كائنات دقيقة.
- أطلق الاتحاد السوفييتي أول محطة فضائية في عام 1971 وأرسلها إلى مدار حول الأرض، ولاحقاً أطلقت وكالة ناسا محطة الفضاء (سكايلاب) التي كانت أول محطة فضائية لدراسة تأثير رحلات الفضاء على الإنسان.
- تشارك العديد من الدول في الأبحاث المتعلقة بمحطة الفضاء الدولية.
- تم إرسال مجسات متعددة في جميع أنحاء النظام الشمسي وحققت العديد من الاكتشافات، بما في ذلك أن قمر يوروبا، وهو أحد أقمار كوكب المشتري وقمر زحل وهو قمر إنسيلادوس، تحتوي جميعها على محيطات تحت الجليد السطحي حيث يعتقد العلماء أنه قد توجد حياة.
- في عام 1995، اكتشفت أدوات الفضاء بما في ذلك تلسكوب كيبلر الفضائي آلاف الكواكب الخارجية، وتقوم الأدوات المتقدمة الآن بدراسة خصائص الغلاف الجوي لهذه الكواكب.
ما هي التقنيات الحديثة في تكنولوجيا الفضاء؟
مرصد هابل الفضائي
تم إطلاقه عام 1990م، مرصد هابل الفضائي قادر على استكشاف الفضاء وشرح ألغازه الكثيرة، مثل تحديد عمر الكون، واكتشاف الكواكب واكتشاف الطاقة المظلمة وما إلى ذلك، كما يمكنها إرسال آلاف الصور التي تلتقط من الفضاء إلى الأرض دون أن يشوهها الغلاف الجوي، كما تُسل الهوائيات الموجودة عليها المعلومات وتستقبلها من خلال الأقمار الصناعية، وتنقلها إلى مركز جودارد لرحلات الفضاء.
البدلات الفضائية الحديثة
البدلات الفضائية الحديثة تتميز بتكنولوجيا متقدمة للغاية، يمكن أن يساعد رواد الفضاء، فهو يحمي الطاقم من درجات الحرارة المرتفعة، ويزودهم بالأكسجين الذي يحتاجونه للتنفس، ويزودهم بمياه الشرب أثناء المهام الفضائية على سطح القمر، كما يوفر الحماية من الأضرار الناجمة عن الإشعاع الكوني وأشعة الشمس والغبار الفضائي، ويساعدهم أيضًا على المشي في ظروف انعدام الجاذبية تقريبًا.
مسبار كيبلر الفضائي
على الرغم من أن مسبار كيبلر الفضائي مصمم للعمل لمدة 3-4 سنوات فقط، إلا أنه يمكن أن يعمل لمدة 10 سنوات تقريبًا، وتم بناء هذا المسبار لاكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية، كما اكتشف العديد من الكواكب والنجوم داخل كوكبة الطائر، حيث عمل لمدة 4 سنوات، وكان اكتشاف مدى تنوع الكون، والكواكب الخارجية، أعظم إنجاز لمسبار كيبلر.
يبدأ تاريخ عالم الفضاء مع الحرب الباردة بين الاتحاد السوفييتي والولايات المتحدة، حيث أطلق الاتحاد السوفييتي أول قمر صناعي، وأول كلب إلى الفضاء، وأول إنسان في رحلة مدارية، وأول امرأة. إلا أن الحرب انتهت بتغلب الولايات المتحدة وإرسال أول رائد فضاء لها، لقد وضع الفضاء قدمه على سطح القمر وابتكروا العديد من التقنيات المتقدمة تقنيًا لاستكشاف الفضاء.
تعليقات: 0
إرسال تعليق