لماذا لايقدر رائد فضاء عائد من الفضاء على الوقوف ؟

 

تخيل معي أنك لم تستخدم عضلاتك لمدة 6 أشهر أو سنة أو أكثر. (في حالة انعدام الجاذبية، لا يستخدم رواد الفضاء، في الفضاء، عضلاتهم إلا في فترات مخصصة للرياضة). فماذا ستكون النتيجة ؟

في الواقع، سوف تذوب كل عضلاتك بسرعة وتفقد الوزن وكما تعلم فإن العضلات تمثل جزءًا مهمًا من كتلة الجسم.

ثم بعد عودتك إلى الأرض بعد قضاء 6 أشهر في الفضاء، ستشعر أن ذراعيك تزنان أطناناً، وبالكاد تستطيع إبقاء رأسك منتصباً. وسيكاد من المستحيل أن تقوم بمفردك بالوقوف فور أن تطأ أقدامك كوكب الأرض.

وهناك مشكلة اخرى؛ حيث يسبب انعدام الجاذبية في الفضاء ’’هشاشة العظام‘‘ : لأن الجسم، عند انعدام الجاذبية، لم يعد في حاجة الى  عظام صلبة، لذا يقلل من عملية تكلسها.

والنتيجة عندما تعود الى الأرض، تشعر بأن هيكلك العظمي أصبح أكثر هشاشة، تماما مثل هيكل رجل عجوز.

كيف تنطلق مركبة الفضاء من الأرض نحو الفضاء ؟

منذ بداية استكشاف الفضاء، وجميع  المركبات الفضائية (الصواريخ الفضائية) تنطلق من الارض نحو الفضاء وفقًا للمبدأ نفسه : مبدأ الفعل ورد الفعل (action-reaction)وهو المبدأ الذي اكتشفه الفيزيائي (إسحاق نيوتن)، والذي يمكن ملاحظته عند نفخ بالون وترك الهواء يخرج منه ما يجعله يندفع بقوة..

لإطلاق المركبة الفضائية من الأرض نحو الفضاء بسرعة تقارب 28000 كلم / ساعة، يتم تجهيز هذه الأخيرة، بالطبع، بمحركات قوية جدًا. 9 محركات في المجموع. لكن المهندسين لا يطلقون المركبة من أي مكان ...

في الواقع، لكي تكتسب المركبة المزيد من سرعة الدفع، تقوم وكالة (ناسا) الأمريكية بإطلاق مركباتها من (كيب كانافيرال) في فلوريدا. حيث تقع قاعدة الإطلاق هذه في مكان خاص جدًا، قريبة جدًا من خط الاستواء.. والأمر نفسه ينطبق على قاعدة الإطلاق لوكالة الفضاء الأوروبية. التي تقع في (كورو) في (غيانا)، وهي أقرب أكثر إلى خط الاستواء.

هذه المواقع القريبة من خط الاستواء لها خصائص مميزة. حيث تنطلق الصواريخ الفضائية من هنا وتستفيد مما يعرف بتأثير المقلاع (slingshot effect).

كلما كبرت الدوائر التي يرسمها المقلاع، كلما زادت المسافة التي تقطعها القذيفة.

في الواقع، تدور الأرض حول محور يمر عبر القطبين، دورة كاملة خلال 24 ساعة. يولد هذا الدوران قوة ظاهرة تسمى قوة الطرد المركزي ...

قوة الطرد المركزي هي التي تدفع سيارة منطلقة بسرعة خارج منعطف الطريق عند انعطافها (على سبيل المثال).

هذه القوة الظاهرة المرتبطة بدوران الأرض أكبر عند خط الاستواء منها في أي مكان آخر.

كل 24 ساعة، تكمل كل نقطة على الكرة الأرضية دائرة كاملة. عندما تتحرك الأرض بمقدار 15 درجة على محورها، ما يعادل تحركها لمدة ساعة واحدة. أي نقطة تقع على خط العرض 47، تقطع 1100 كلم. وأي نقطة تقع على خط الاستواء، خط العرض 0، تقطع خلال نفس الفترة الزمنية 1674 كلم.

وبالتالي، إذا قطعنا خلال نفس الوقت، ساعة واحدة، مسافة أكبر على مستوى خط الاستواء مقارنة بمستوى الخط الموازي 47، فهذا لأنه، عند مستوى خط الاستواء، نتحرك بسرعة أكبر..  وهذا هو تأثير المقلاع. الإقلاع يكون أقوى في هذه النقطة بالذات.

ولهذا السبب يتم إقلاع أو إطلاق المركبة الفضائية من القرب من خط الاستواء.. من (كيب كانافيرال) التابع لوكالة (ناسا) ومن (كورو) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية.

ومع ذلك، حتى عند الإقلاع من من هذه الأماكن، لا تزال المركبة الفضائية بحاجة إلى تسعة محركات لتوفير قوة دفع كافية.

تعمل هذه المحركات على وقود خاص، يسمى الوقود الدافع (propellant). لكي يحترق داخل المحركات، يحتاج هذا الوقود بالطبع إلى الأكسجين، تماما كما هو الحال في محرك السيارة.

 

في محرك السيارة، يتم توفير هذا الأكسجين مباشرة عن طريق الهواء الخارجي. لكن مرتفعات الغلاف الجوي، لا يوجد هواء كافٍ لتولي هذه المهمة! 

وبدون هواء..ليس هناك احتراق !

لذلك تحمل المركبة أو الصاروخ الفضائي احتياطه الخاص من الأكسجين السائل، في خزانات تقع في الطابق الأول. ويُحقن الوقود والأكسجين السائل في غرفة الاحتراق داخل المحرك، حيث يشتعلان بمجرد اتصالهما ببعضهما البعض، مما ينتج عنه غازات.