استكشاف الفضاء هو الاكتشاف والدراسة المستمرين للأجرام السماوية في الفضاء السحيق باستخدام تقنيات الفضاء المتزايدة بسرعة. في حين يستخدم علماء الفلك بشكل عام التلسكوبات للدراسات الفضائية، فإن استكشاف الفضاء الحقيقي يشمل مهمات روبوتية مأهولة وغير مأهولة.
على الرغم من أن علم الفلك - دراسة الأجرام السماوية - كان موجودًا منذ أقدم السجلات المكتوبة الموثوقة، إلا أن السفر عبر الفضاء لم يصبح حقيقة إلا في أوائل القرن العشرين. إن تقدم المعرفة، وتوحيد الأمم المتنوعة، وضمان الحياة البشرية، واكتساب المزايا العسكرية والجيوسياسية على الدول الأخرى هي حجج مشتركة لاستكشاف الفضاء.
كانت الحرب الباردة وغيرها من المنافسات الجيوسياسية تتمثل في المنافسة الفضائية في بعض الأحيان. غالبًا ما تعتبر نقاط التحول في تاريخ السفر إلى الفضاء هي إطلاق الاتحاد السوفيتي سبوتنيك 1 في 4 أكتوبر 1957، وهبوط مركبة الفضاء الأمريكية أبولو 11 لأول مرة على سطح القمر في 20 يوليو 1969. 'سباق الفضاء' بين الولايات المتحدة والولايات المتحدة ساعد الاتحاد السوفييتي في إطلاق فترة استكشاف الفضاء المبكرة. في عام 1957، تم وضع أول كائن حي في المدار بواسطة برنامج الفضاء السوفييتي، الذي أطلق أيضًا أول محطة فضائية (ساليوت 1). تم الانتهاء من أول سير في الفضاء في 18 مارس 1965، وتم إنجاز أول هبوط مستقل على جرم سماوي آخر في عام 1966، وتم إطلاق أول محطة فضائية (ساليوت 1) في عام 1961. كما حملت يوري غاغارين على متن فوستوك 1 للمرة الأولى. رحلة الفضاء البشرية في عام 1961
بعد السنوات العشرين الأولى من الاستكشاف، تحول التركيز من الرحلات لمرة واحدة إلى المعدات المتينة، مثل برنامج المكوك الفضائي، ومن التنافس إلى التعاون، كما هو الحال مع محطة الفضاء الدولية (ISS).
منذ اكتمال STS-133 الرئيسي لمحطة الفضاء الدولية في مارس 2011، لا تزال خطط استكشاف الفضاء الأمريكية في حالة تغير مستمر. تبين أن برنامج كوكبة إدارة بوش، الذي سعى إلى إرسال طاقم إلى القمر بحلول عام 2020، يعاني من نقص التمويل ومستحيل في عام 2009 من قبل فريق تقييم من الخبراء. في عام 2010، اقترحت إدارة أوباما إعادة تصميم الكوكبة لإنشاء القدرة على الرحلات المأهولة خارج المدار الأرضي المنخفض (LEO). لقد تصوروا تمديد العمر التشغيلي لمحطة الفضاء الدولية إلى ما بعد عام 2020، وتفويض القطاع الخاص بإنشاء مركبات إطلاق مأهولة وإنشاء تكنولوجيا لتمكين المهام خارج المدار الأرضي المنخفض (LEO)، مثل الرحلات إلى القمر، والأرض/القمر L1، والشمس. أو الكويكبات القريبة أو فوبوس أو مدار المريخ. من المحتمل أن يتم إنهاء برنامج الكوكبة، وسيتم توفير التمويل لبناء مركبة إطلاق ثقيلة كجزء من مشروع قانون الإنفاق التوفيقي لناسا والذي لا يزال مجلس الشيوخ الأمريكي ومجلس النواب يناقشانه اعتبارًا من مارس 2011. (HLLV).
وقد خطط الاتحاد الأوروبي واليابان والهند للقيام ببعثات فضائية مأهولة بالبشر في المستقبل. أطلقت جمهورية الصين الشعبية برنامج رحلات فضائية تم تشغيله بنجاح في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. وقد دعمت الصين، وروسيا، واليابان، والهند، والاتحاد الأوروبي، ودول أخرى الرحلات الاستكشافية المأهولة بالبشر إلى القمر في القرن الحادي والعشرين، إلى جانب البعثات المأهولة بالبشر إلى المريخ.
مزايا استكشاف الفضاء
دعونا نفكر في مزايا استكشاف الفضاء للأرض.
1. الروبوتات المتقدمة والذكاء الاصطناعي
كل شيء في الفضاء وخارج الغلاف الجوي للأرض عدائي. وسيلتنا للاستكشاف هي الروبوتات والذكاء الاصطناعي. تعمل ألمع العقول باستمرار على ابتكار التكنولوجيا التي تتيح لنا السفر إلى المريخ وما بعده. يتم استخدام نفس التقنيات على الكوكب الثالث، للمساعدة في عمليات البحث والإنقاذ وتسهيل حركة الأشخاص ذوي الإعاقة.
2. غذاء أكثر أمانا
لا يحتوي الآيس كريم الفضائي على نفس قوام الآيس كريم العادي. وبالتالي فإن مهمة تزويد رواد الفضاء بغذاء آمن وخالي من الملوثات استلزمت بعض الحلول غير العادية للغاية. تستخدم إدارة الغذاء والدواء الآن منهجية تحليل المخاطر ونقطة التحكم الحرجة التي أنشأتها شركة بيلسبري لصالح وكالة ناسا لضمان سلامة الأطعمة المشتراة من المتاجر. تم إنشاء هذه المنهجية للقضاء على تلوث الكائنات الحية الدقيقة داخل المركبات الفضائية.
3. مياه نظيفة
من أهم الهدايا التي تلقاها كوكب الأرض من أبحاث الفضاء هو السائل. أنشأت وكالة ناسا نظامًا أساسيًا ومحمولًا لتنقية المياه نظرًا لمتطلبات تصفية المياه لرواد الفضاء بشكل مناسب. ولهذا السبب، تم إنشاء أجهزة تنقية المياه منخفضة التكلفة وسهلة الاستخدام، وتُستخدم حاليًا في جميع أنحاء العالم لتوفير مياه الشرب النظيفة أو إنتاج المحاصيل على أراضٍ قاحلة.
4. النفور من الكويكبات
اسأل أي حيوان من عصور ما قبل التاريخ؛ الكويكبات المرتبطة بالأرض ليست شيئًا يدعو للضحك. في الواقع، فإن اصطدام نيزك يزيد قطره عن 100 متر بالأرض سيؤدي إلى كارثة كارثية. قد يكون من الممكن منع البشر من تقاسم نفس المصير مع أسلافنا الماموث من خلال التواجد الدقيق في الفضاء والتكنولوجيا الحالية للتفجيرات النووية التي تقودها المركبات الفضائية.
5. الابتكار الطبي
تمكن رواد الفضاء من الوصول إلى محطة الفضاء الدولية، حيث تمكنوا من اختبار وتحسين التطورات الطبية التي أحدثت ثورة في الرعاية الصحية على الأرض. مستقبل الطب الحديث يحدث جنبًا إلى جنب مع استكشاف الفضاء، بدءًا من الجراحة الروبوتية الدقيقة التي يتم إجراؤها داخل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي وحتى علاجات السرطان المنقذة للحياة.
6. مصادر المواد الخام الهامة
نحن نعلم بالفعل أن النيازك تأتي إلى الأرض ومعها معادن وعناصر غير عادية وغير مسبوقة في كثير من الأحيان أو تنثر غبار الذهب في أعقابها. ومع ذلك، فإن القمر جار قريب حيث يمكن العثور على عناصر أرضية نادرة أخرى. على سبيل المثال، الهيليوم-3 هو وقود محتمل لمفاعلات الطاقة النووية ويستخدم في بعض إجراءات التصوير بالرنين المغناطيسي المتخصصة. ويتم استخدام عناصر أخرى في الإلكترونيات الحديثة والألواح الشمسية، على غرار التنتالوم والأوروبيوم.
7. مكافحة تغير المناخ
يعد التخلص من ثاني أكسيد الكربون من الهواء في المحطات الفضائية والبؤر الاستيطانية الكوكبية إحدى الصعوبات الرئيسية في السفر إلى الفضاء. نحن نتعلم المزيد عن كيفية تقليل وجود نفس المادة الضارة في محيطنا بينما تكافح العقول القوية لتنظيف الهواء داخل السفن الفضائية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للأقمار الصناعية التي تدور حول كوكبنا أن تقدم معلومات دقيقة تساعدنا في فهم تغير المناخ والسيطرة عليه.
8. السلام العالمي
خطا وقت التشغيل
استقبلت محطة الفضاء الدولية أفرادًا ومركبات فضائية من ثمانية عشر دولة خلال مدارها. إن تطوير علاقات دبلوماسية أعمق وزيادة الثقة بين الدول البعيدة قد يكون المفتاح للتعاون الدولي. وقد أدى الوضع في أوكرانيا في الآونة الأخيرة إلى فرض ضغوط على هذا التحالف العالمي، ولكن حتى الآن انحنت تلك الروابط ولم تنكسر، وهناك من الأسباب ما يجعلنا متفائلين بأن الشراكة العالمية سوف تستمر وتكون ملهمة.
9. رعاية فضول الإنسان
وبما أننا كائنات فضولية بطبيعتنا، فإن البشر يتميزون عن أشكال الحياة الأخرى على الأرض بسبب حاجتنا للتعلم والاستكشاف. يوفر السفر إلى الفضاء صورة واضحة عن مدى عدم أهميتنا في المخطط الكبير للأشياء وإلقاء نظرة خاطفة على السحر الغامض. يشبع فضولنا البشري ويغذيه اكتشاف مجرة جديدة واكتشاف ثقب أسود، مما يجعلنا نفكر فيما إذا كانت هناك حياة خارج كوكب الأرض في الكون.
10. إلهام أجيال المستقبل
شهد الأطفال في جميع أنحاء العالم استحالة تحقيق حلمهم المستحيل عندما انضم أصغر شخص يطير إلى الفضاء إلى مهمة SpaceX. لم تعد رحلة الفضاء خيالًا أو امتيازًا مخصصًا لقلة مختارة، بل أصبحت حقيقة. يستطيع الأطفال الآن أن يتصوروا إمكانية الذهاب إلى الفضاء لأول مرة في تاريخ البشرية، وتعزيز تعليم العلوم والمهن التي من شأنها أن تزيد من قدرة العالم على الإبداع المذهل.
عيوب استكشاف الفضاء
1. التكنولوجيا الحالية لدينا تجعل من الخطر الوصول إلى الفضاء في المقام الأول.
ومع ذلك، هذا ليس نشاطا استكشافيا. تقوم العديد من المنظمات بإنشاء عروض 'السياحة الفضائية' التي يمكنها نقل الركاب في طائرات مريحة إلى أقصى حدود غلافنا الجوي. ومن أجل الحصول على السرعة الكافية للهروب من جاذبية الجاذبية، نقوم الآن بربط الأشخاص في مركبة فضائية متصلة بصاروخ ضخم.
منذ ثيودور فريمان، الذي لقي حتفه في حادث تحطم طائرة T-38 في أكتوبر 1964، لقي أكثر من 20 شخصًا حتفهم أثناء أداء واجبهم أثناء الترويج لأهداف برنامج الفضاء الأمريكي. تمكن شخصان فقط (جوس جريسوم وبيتر سيبولد) من تحمل المشكلة التي أدت إلى فقدان مركبة فضائية.
2. هناك اعتبارات تتعلق بالتكلفة يجب مراعاتها عند استكشاف الفضاء.
إحدى الانتقادات الرئيسية للجهود المبذولة لبدء برنامج يأخذنا إلى ما هو أبعد من كوكبنا هي تكلفة استكشاف الفضاء. وبلغت التكلفة الإجمالية للإطلاق عندما كان برنامج المكوك الفضائي الأمريكي قيد التشغيل ما يقرب من 500 مليون دولار. ولا يأخذ هذا المبلغ في الاعتبار تكاليف التأجيل، التي حدثت في كثير من الأحيان عندما لم يكن من الممكن إطلاق صاروخ إلى المدار.
في نظامنا الشمسي، تكلف المهمات البشرية عشرة أضعاف ذلك، لكنها يمكن أن تأخذنا إلى المريخ أو أحد أقمار المشتري. التطورات التكنولوجية في السنوات الأخيرة قد تجعل هذه المشكلة في متناول جيل الشباب. ومع ذلك، ينبغي لنا أن نفكر فيما إذا كان إنفاق المليارات على استكشاف الفضاء هو الإجراء المناسب عندما يتضور الناس على الأرض جوعا حتى الموت.
3. يتعرض رواد الفضاء للمخاطر الطبيعية أثناء وجودهم في الفضاء.
أثناء محاولة استكشاف الفضاء المأهولة، قد تصبح التهديدات الطبيعية خارج الغلاف الجوي لكوكبنا مزعجة بعدة طرق إذا لم تقتلك عملية الإطلاق. أثناء وجودهم في الفضاء، يتعرض رواد الفضاء دائمًا لخطر إشعاع الشمس، وقد يؤثر غياب الجاذبية على حالتهم البدنية. أظهرت التجارب التي أجريت على توأمين متطابقين، بقي أحدهما على الأرض والآخر لفترة طويلة في الفضاء، أن الرحلات الفضائية تؤدي أيضًا إلى تغيرات على المستويين الخلوي والجيني.
4. يمكن لجهود استكشاف الفضاء الحالية أن تكون رحلة في اتجاه واحد.
قد تكون رحلة رواد الفضاء إلى المريخ رحلة ذات اتجاه واحد إذا قررنا البدء في التحقيق فيها. سمحت تقنيتنا لرواد الفضاء بالهبوط على سطح القمر والعودة إلى مركبتهم الفضائية عندما وضعناهم هناك. وقد نتخذ مسارًا مماثلاً بالنسبة للكويكبات، والأقمار التي تدور حول كواكب أخرى، والعوالم السماوية الأخرى الخالية من الغلاف الجوي.
حتى لو لم تكن هذه الرحلة رحلة في اتجاه واحد، فإن مقدار الوقت اللازم للذهاب إلى موقع خارج القمر يجعل من الصعب للغاية بذل جهود الإنقاذ إذا كان هناك شيء يحتاج إلى الإصلاح. لكي ينجح مفهومنا الحالي لاستكشاف الفضاء، فإن الكمال ضروري.
5. قد لا يكون هناك سبب لبدء الاستكشاف الآن.
لقد كان استكشاف الفضاء دائمًا مصدرًا لسحر المجتمعات البشرية لأنه يلبي رغبتنا في معرفة المزيد عن الكون. وتختلف الصور البعيدة التي يلتقطها تلسكوب هابل عن الذهاب إلى المكان شخصيًا. السؤال الذي يحتاج إلى إجابة هو ما إذا كان هناك سبب وجيه لبدء هذا المشروع. في الواقع، هناك عدد قليل من التطبيقات العملية التي يجب أخذها في الاعتبار.
وفي المستقبل، قد نبدأ في استخراج المعادن والمواد الخام من الكويكبات. قد تحتاج الأجيال القادمة إلى استعمار كواكب أخرى. إن معالجة شواغلنا الحالية قد يكون من الأفضل التركيز على المتطلبات المستقبلية التي قد تكون أو لا تكون مطلوبة، نظراً لأننا مازلنا نتعامل مع مشاكل مثل الفقر والجريمة هنا في الوطن.
6. يمكن للمسابير غير المأهولة أن تكون استخدامًا أفضل للموارد.
يعد إرسال مجسات مستقلة إلى الفراغ المشؤوم الذي يكمن خلفه إحدى الطرق التي نحاول بها خفض التكاليف فيما يتعلق بمتطلبات السفر إلى الفضاء. وقد حققت هذه المساعي بعض النجاح، وأبرزها بعثات فوييجر 1 و2 التي أتاحت للبشرية النظر خارج نظامنا الشمسي. وبهذا الاختيار، يمكننا أيضًا القضاء تقريبًا على أي خطر على حياة الإنسان.
تحميل فيديو من اليوتيوب ببرنامج vlc
إن الحاجة إلى مزيد من المرونة في هذه الاستراتيجية استجابة للظروف المتغيرة هي مجرد واحدة من العوائق. المثال الرئيسي لهذه المشكلة هو المركبة الفضائية للمناخ المريخي. وبلغت تكلفتها أكثر من 120 مليون دولار، واحترقت عند دخولها الغلاف الجوي بعد حصولها على إحداثيات هبوط خاطئة وقبل تقديم أي بيانات.
7. يجب تحديث معلوماتنا الحالية.
تم اكتشاف سبعة كواكب بحجم الأرض في نظام شمسي واحد، وفقًا لتقرير وكالة ناسا الصادر في 22 فبراير 2017. كانت ثلاثة من الكواكب موجودة في 'منطقة المعتدل'، وهو موقع يقع بين الحار والبارد حول نجمها حيث يكون مناسبًا تمامًا. وتقع هذه المجموعة من الكواكب، المعروفة باسم مجموعة Trappist-1، في نظام الدلو. إنها على الأقل مسافة قابلة للقياس لأنها تبعد حوالي 235 تريليون ميل.
إن مسافة هذا النظام الكوكبي عنا البالغة 40 سنة ضوئية تمثل مشكلة. ويشير ذلك إلى أن علمائنا استغرقوا أربعين عامًا لتلقي المعلومات التي يمكننا ملاحظتها حاليًا. فكر في جميع التغييرات التي طرأت على حياتك خلال السنوات الخمس الماضية وحدها، ثم قم باستقراء هذه الفكرة للعالم أجمع. ومن أجل تجنب الطيران إلى موقف محفوف بالمخاطر بشكل غير متوقع عندما نبدأ في استكشاف الفضاء، يجب علينا أن نأخذ في الاعتبار حقيقة وجود هذا التأخير.
8. قد يقودنا إلى صراع مستقبلي مع كائنات تمتلك تكنولوجيا متفوقة.
نحن نعتبر إمكانات الكون للبشرية نبيلة نتيجة لاستكشاف الفضاء. لقد تركنا سجلين على متن مركبة الفضاء فوييجر عندما أرسلناها إلى ما وراء نظامنا الشمسي للتواصل مع أي كائن ذكي قد يصادفهم وليعلموا أننا حضارة.
وفقًا لمعظم المفكرين الذين يزنون بشكل صحيح فوائد وعيوب مواجهة الحياة الفضائية، يمكن أن يحدث احتمالان فقط مع الاتصال الأول. سيكون إما سباقًا عدائيًا يريد الاستفادة من موارد كوكبنا أو كائنًا متقدمًا تقنيًا أنشأ حضارة مسالمة قد يكون من الممكن فيها تبادل المعلومات.
خاتمة
في الختام، السفر إلى الفضاء أمر سيء لأن الإشعاع والحوادث يمكن أن تشكل خطرا على رواد الفضاء وربما تعرض حياتهم للخطر. ومع ذلك، هناك عدد قليل من الفوائد التي تبرز. وتشمل هذه الأموال التي تنفق على أبحاث الفضاء ستحفز التوسع الاقتصادي من خلال توفير فرص عمل جديدة والتقدم التكنولوجي. ونظرًا لأن ندرة الموارد القيمة والقابلة للاستخدام سيتم تخفيفها عن طريق التعدين واستخراج المواد في الفضاء وتحويل النفايات، فإن استكشاف الفضاء يعد أيضًا برنامجًا حيويًا. وهذا يؤدي إلى استنتاج مفاده أنه ينبغي تخصيص تمويل لاستكشاف الفضاء بسبب التأثير الكبير لهذه الفوائد.