بحث عن الصواريخ الحاملة للأقمار الصناعية

يستعمل العلماء الصواريخ للاكتشافات والبحث في المجال الجوي والفضاء.
وتحمل الصواريخ أجهزة علمية دقيقة في السماء لجمع المعلومات عن الهواء
المحيط بالأرض. ومنذ عام 1957م، أطلقت الصواريخ مئات الأقمار الصناعية في
مداراتها حول الأرض. وهذه الأقمار الصناعية تؤدي عدة أغراض؛ منها أنها
تكون بمثابة وسيلة اتصالات، كما تقوم بجمع معلومات عن جو الأرض للدراسة
العلمية. تحمل الصواريخ أجهزة إلى الفضاء لاستكشاف القمر والكواكب وحتى
الفضاء الذي بين الكواكب.
توفر الصواريخ الطاقة اللازمة لرحلات الإنسان إلى الفضاء التي بدأت عام
1961م. وفي 1969م حملت الصواريخ روّاد الفضاء في أول هبوط على القمر. وفي
عام 1981م، حمل الصاروخ أول مكوك فضاء إلى مدار حول الأرض. وفي المستقبل
يمكن أن تحمل الصواريخ الإنسان إلى المريخ والكواكب الأخرى.
كيف يعمل الصاروخ
كيف يعمل الصاروخ متعدد المراحل.
يحمل الصاروخ ذو المرحلتين دافعًا ومحركًا صاروخيًا واحدًا أو أكثر في كل
مرحلة. المرحلة الأولى تطلق الصاروخ، وبعد حرق الدافع تسقط بعيدًا عن
الصاروخ. المرحلة الثانية تبدأ وتحمل الرؤوس المحملة إلى المدار الأرضي أو
حتى أبعد من ذلك إلى الفضاء.
قانون الحركة الأساسي الذي اكتشفه العالم البريطاني السير إسحق نيوتن في
القرن السابع عشر الميلادي يصف كيف يعمل الصاروخ. هذا القانون ينص على أن
لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومضادٍّ له في الاتجاه. انظر: الحركة.
يشرح قانون نيوتن كيف يؤدي تدفق الهواء من بالون صغير إلى دفع البالون
للطيران. ويعمل أقوى الصواريخ بنفس الطريقة.
يحرق الصاروخ وقودًا خاصًا في غرفة احتراق فينتج غاز يتمدد بسرعة. ويضغط
هذا الغاز داخل الصاروخ بالتساوي في كل الاتجاهات. وضغط هذا الغاز على أحد
جوانب الصاروخ يساوي ضغط الغاز على الجانب المقابل. ويخرج الغاز من مؤخرة
الصاروخ من خلال فوهة. ولا يعادل هذا الغاز المعدم ضغط الغاز على مقدمة
الصاروخ. وهذا الضغط غير المتساوي هو الذي يدفع الصاروخ للأمام.
وسريان الغاز خلال فوهة الصاروخ هو الفعل الذي وُصِفَ في قانون نيوتن.
ويكون رد الفعل هو الدفع المستمر قوة الدفع للصاروخ بعيدًا عن خروج الغاز
المعدم.
الوقود الدافع للصاروخ. تحرق الصواريخ مجموعة من المواد الكيميائية تُسمى
الوقود الدافع يتكوَّن من: 1-وقود؛ مثل البنزين والبرافين أو الهيدروجين
السائل 2- مادة مؤكسدة؛ مثل رباعي أكسيد النيتروجين، أو الأكسجين السائل.
والمادة المؤكسدة تمد الوقود بالأكسجين اللازم للاحتراق. ويُمَكِّن هذا
الأكسجين الصاروخ من العمل في الفضاء الخارجي حيث لا يوجد هواء.
كذلك تعمل المحركات النفاثة بوساطة الفعل ورد الفعل. لكن الوقود النفاث لا
يحتوي على مادة مؤكسدة. ويسحب المحرك النفاث الأكسجين من الهواء. ولهذا
السبب لا يعمل خارج المجال
يحرق الصاروخ الوقود الدافع بمعدل سريع، وأغلب الصواريخ تحمل كمية تبقى
عدة دقائق فقط. لكن الصاروخ ينتج هذه القوة الساحبة التي تقدر على قذف
مركبات ثقيلة بعيدًا في الفضاء.
يحرق الصاروخ أغلب الوقود الدافع خلال الدقائق القليلة الأولى للطيران.
وخلال هذا الوقت تقل سرعة الصاروخ بالاحتكاك بالهواء، والجاذبية، ووزن
الوقود. يعوق احتكاك الهواء الصاروخ طوال مساره في الغلاف الجوي. وعندما
ينطلق الصاروخ إلى أعلى، فإن الهواء يصبح أقل ويقل الاحتكاك في الفضاء،
ولا يوجد احتكاك يؤثر على الصاروخ. وتشد الجاذبية الأرضية الصاروخ إلى
الأرض، لكن هذا الجذب يقل كلما ارتفع الصاروخ بعيدًا عن الأرض. وعندما
يحرق الصاروخ الوقود فإن وزنه يقل .
الصاروخ متعدد المراحل.يتكون الصاروخ من عدة مقاطع تسمى مراحل، وكل مرحلة
لها محرك صاروخي ووقود دافع. طوَّر المهندسون الصاروخ متعدد المراحل من
أجل رحلات طويلة خلال الغلاف الجوي وإلى الفضاء. فهم يحتاجون إلى صواريخ
تستطيع أن تصل إلى سرعات أكبر من سرعات الصواريخ ذات المرحلة الواحدة.
ويمكن للصاروخ متعدد المراحل أن يصل إلى سرعات أعلى نتيجة نقصان وزنه
بإسقاط مراحل تم استعمال وقودها. وتبلغ سرعة الصاروخ ذي الثلاث مراحل
تقريبًا ثلاثة أضعاف سرعة الصاروخ ذي المرحلة الواحدة.
تسمى المرحلة الأولى المعزِّز، وتقذف الصاروخ بعد حرق وقود المرحلة
الأولى، وتُسقِط المركبة هذا المقطع وتستعمل المرحلة الثانية. ويظل
الصاروخ يستعمل مرحلة بعد الأخرى. وأغلب صواريخ الفضاء ذات مرحلتين أو
ثلاث مراحل.
إطلاق الصاروخ. تحتاج صواريخ الفضاء إلى قواعد إطلاق خاصة مجهزة. وأغلب
فاعلية القذف تكون حول مركز قاعدة القذف التي ينطلق الصاروخ منها. ويحتوي
مكان القذف على 1- مبنى الهيكل الذي يكمل منه المهندسون الخطوات النهائية
في بناء الصاروخ 2- مبنى الخدمة الذي يتأكد فيه العمال من سلامة الصاروخ
قبل إطلاقه 3- مركز التّحكُّم، حيث يوجِّه العلماء إطلاق وطيران الصاروخ.
وتقوم محطات الرصد التي تقع في أماكن مختلفة حول العالم بتسجيل مسار رحلة
الصاروخ.
يجهز العلماء والمهندسون الصاروخ للإطلاق بطريقة الخطوة خطوة التي تسمَّى
العدّ التنازلي، فيرسمون كل خطوة على فترة معينة خلال العد التنازلي، ويتم
إطلاق الصاروخ عندما يصل العدّ التنازلي إلى الصفر. ويمكن أن تتسبّب
الأجواء غير المرغوب فيها أو أي صعوبة أخرى في إيقاف الإطلاق الذي يوقف
مؤقتًا العد التنازلي
كيف تستعمل الصواريخ
تستعمل الدول الصواريخ أساسًا لتوفير أدوات نقل تنطلق بسرعات عالية خلال
الغلاف الجوي والفضاء. وتُعَدُّ الصواريخ ذات قيمة عالية: 1- للاستعمالات
العسكرية 2- لأبحاث الغلاف الجوي 3- لإطلاق مجسات الاكتشاف والأقمار
الصناعية 4- للسفر عبر الفضاء.
تحمل الصواريخ الأقمار الصناعية في مدارات حول الأرض. وتجمع بعض هذه
الأقمار المعلومات للبحث العلمي. وينقل بعضها الآخر المحادثات الهاتفية أو
البث الإذاعي والتلفازي عبر المحيطات
وتستخدم الجيوش الأقمار الصناعية للاتصالات والحماية ضد الهجوم الصاروخي
المفاجئ، كذلك يستخدمون الأقمار الصناعية لتصوير قواعد صواريخ الأعداء.
تُسمّى الصواريخ التي تحمل المجسات والأقمار الصناعية صواريخ حاملة أو
عربات الإطلاق، وأغلب هذه الأنواع تكون ذات مرحلتين أو ثلاث أو أربع
مراحل. وهذه المراحل تضع القمر الصناعي على ارتفاعه المناسب، وتعطيه سرعة
كافية تصل إلى 29,000كم/ساعة ليظل في المدار. ويجب أن تكون سرعة المجسات
بين الكوكبية حوالي 40,200كم/ساعة للتخلص من الجاذبية الأرضية والاستمرار
في رحلتها.السفر عبر الفضاءتوفر الصواريخ الطاقة لمركبة الفضاء التي تدور
حول الأرض وتطير إلى القمر والكواكب. وهذه الصواريخ، مثل تلك المستعملة في
قذف المجسّات والأقمار الصناعية، تسمى الصواريخ الحاملة أو عربات
الإطلاق.