أبولو: مهمة إلى القمر

أبولو: مهمة إلى القمر
ساد السباق للوصول إلى القمر، سباق الفضاء في ستينيات القرن العشرين. وفي عام 1961م، دعا الرئيس جون كنيدي، في خطاب أمام الكونجرس، إلى التزام الولايات المتحدة الأمريكية "بإنزال رجل على القمر وإعادته سالمًا إلى الأرض" قبل انقضاء عقد الستينيات. وكان الهدف من ذلك إثبات التفوق الأمريكي في مجال العلم والهندسة والإدارة والقيادة السياسية.

درست ناسا العديد من المقترحات المتعلقة بإرسال رحلة مأهولة إلى القمر، ووقع اختيارها على خطة تقوم فيها عربة تسمى مركبة القيادة/ الخدمة بالدوران حول القمر، دون الهبوط عليه. وعوضًا عن ذلك، ستقوم مركبة خاصة تسمى المركبة القمرية بحمل اثنين من رواد الفضاء إلى سطح القمر. وعندما ينتهي الرائدان من مهمتهما، ستقلع بهما المركبة القمرية عائدة إلى مركبة القيادة/ الخدمة الموجودة في المدار القمري. وقد وفرت هذه العملية المعقدة التي أطلق عليها اسم اللقاء المداري القمري كميات ضخمة من وقود الصواريخ، عن طريق الامتناع عن جعل مركبة القيادة/ الخدمة، الثقيلة الوزن، تهبط على سطح القمر ثم تقلع عائدة إلى الفضاء مرة أخرى. واحتاجت المهمة بأكملها صاروخًا واحد من طراز ساتورن 5. وفي عام 1962م، أصبح اللقاء المداري القمري الإستراتيجية الرسمية للولايات المتحدة الأمريكية. وعندما قررت الحكومة السوفييتية سرًا، محاولة الوصول إلى القمر قبل الولايات المتحدة الأمريكية، اختارت الإستراتيجية نفسها.

التجهيز للرحلة. تعرض برنامج الفضاء الأمريكي لكارثة أليمة يوم 27 يناير 1967م، أثناء الاستعدادات لإطلاق أول رحلة مأهولة من رحلات أبولو. فقد توفي ثلاثة رواد، هم: جريسوم ووايت وروجر تشافي، عندما اندلعت النار فجأة داخل مركبة القيادة المحكمة الإغلاق، أثناء فحص أرضي. وربما بدأ الحريق نتيجة لقصر في إحدى الدوائر الكهربائية. وساعد الأكسجين النقي على اشتعال النار بضراوة.

وبعد ذلك بشهور قليلة تعرض البرنامج الفضائى السوفييتي أيضًا لكارثة. فقد أطلق السوفييت الكبسولة سويوز (الوحدة) 1، وعلى متنها رائد واحد. وكان مفترضًا أن ترتبط بها سفينة فضائية أخرى مأهولة، ولكن سويوز 1 عانت من مشاكل، ولذا فإن السفينة الأخرى لم تطلق. وقد أمر طاقم القيادة الأرضية الكبسولة بالعودة إلى الأرض، ولكن فشلاً في البراشوت (مظلة الهبوط) أدى إلى سقوطها على الأرض، ومقتل رائد الفضاء كوماروف.

وبينما كانت مركبة القيادة/ الخدمة لأبولو والكبسولة سويوز تخضعان لإعادة التصميم، كانت اختبارات أخرى تجري حسب الخطة. فقد نجحت عملية الإطلاق الأمريكية غير المأهولة لمعزز ساتورن 5 الأول، والتي أجريت في 9 نوفمبر 1967م. وفي أوائل عام 1968م أرسلت مركبة قمرية غير مأهولة إلى المدار، حيث أجرت اختبارات على محركاتها.

الدوران حول القمر. بحلول أواخر عام 1968م، كانت الولايات المتحدة الأمريكية قد أنجزت عملية إعادة تصميم مركبة القيادة/ الخدمة لأبولو، كما استطاع المهندسون التغلب على المشاكل التقنية المرتبطة بصواريخ ساتورن 5. ولكن إنجاز المركبة القمرية تأخر كثيرًا عن الموعد المحدد.

كان لدى المسؤولين في ناسا معلومات عن الاستعدادات السوفييتية لإطلاق مركبة قمرية مأهولة. وشجع اكتمال إعداد مركبة القيادة/ الخدمة ومعزز ساتورن هؤلاء المسؤولين على اتخاذ قرار إطلاق مركبة مأهولة لتدور حول القمر دون مركبة قمرية. وقد هدفت الرحلة إلى اختبار الملاحة والاتصال حول القمر، وتوفير التدريب الجيد لكل من الرواد وطاقم القيادة الأرضي. وبالإضافة إلى ذلك، هدفت الرحلة إلى منع السوفييت من استباق رحلة الهبوط على القمر برحلة مأهولة بسيطة تدور حول القمر.

انطلقت المركبة أبولو 8، في أول رحلة مأهولة إلى القمر، من مركز كنيدي الفضائي في كيب كنفرال بفلوريدا، في 21 ديسمبر 1968م. وقد احتشد مئات الآلاف من الناس في الشواطئ المجاورة، لمشاهدة انطلاق المركبة التي أقلت الرواد بورمان ولوفيل ووليم أنورز. وبعد ثلاثة أيام أطلق الطاقم صاروخًا محمولاً لتغيير المسار والدخول في مدار دائري حول القمر. وبعد تدوين الملاحظات وأخذ صور فوتوغرافية عاد الرواد إلى الأرض، حيث هبطت المركبة بسلام في المحيط الهادئ، بالقرب من هاواي، في 27 ديسمبر.

أطلقت ناسا رحلتين إضافيتين اختباريتين للتأكد من سلامة المركبة القمرية وكفاءتها. فقد أجرى طاقم أبولو 9 اختبارًا على المركبة القمرية في مدار منخفض حول الأرض، بينما أجرى طاقم أبولو 10 اختباره على المركبة في مدار قمري.

الهبوط على القمر. كانت بعثة أبولو 11 أول بعثة تهبط على القمر، حيث انطلقت المركبة في 16 يوليو 1969م، وعليها ثلاثة رواد هم نيل أرمسترونج وإدوين ألدرين الابن ومايكل كولنز.

حملت أول مرحلتين لساتورن 5 المركبة الفضائية إلى ارتفاع 185كم، حيث بلغت سرعتها 24,800كم في الساعة، أي أقل من السرعة الاتجاهية للمدار بقليل. وبعد ذلك بقليل استأنفت المرحلة الثالثة عملها لدفع المركبة إلى السرعة المطلوبة، ثم وقفت في الوقت الذي كانت المركبة فيه تأخذ طريقها في المدار. وعندئذ أجرى الرواد فحصًا على المركبة الفضائية، وخططوا مسار الرحلة إلى القمر، ثم أديرت المرحلة الثالثة مرة أخرى لرفع السرعة إلى 39,100كم في الساعة، وهي السرعة الكافية لدفع المركبة خارج نطاق الجاذبية الأرضية. وفي الطريق إلى القمر فصل الرواد مركبة القيادة ـ الخدمة عن صاروخ ساتورن وأداروها ثم لحموها مع المركبة القمرية، التي كانت ماتزال ملتصقة بساتورن. وبعد ذلك انفصلت المركبتان الملتحمتان عن ساتورن.

استمر طيران أبولو 11 نحو القمر لفترة ثلاثة أيام. وقد ظلت الجاذبية الأرضية تشد المركبة بقوة، مقللة بذلك سرعتها، ولكن مع ابتعاد المركبة الفضائية عن الأرض، كانت قوة الجاذبية الأرضية تقل بالتدريج. وفي الوقت الذي بلغ فيه ارتفاع المركبة عن الأرض 346,000كم، كانت سرعة المركبة قد انخفضت إلى 3,200كم في الساعة. ولكن جاذبية القمر بدأت تشد المركبة إليه بعد ذلك، مما أدى إلى أن تستعيد المركبة سرعتها بالتدريج.

كانت رحلة أبولو 11 تهدف إلى المرور مباشرة خلف القمر. ولكن المركبة كانت تطير بسرعة عالية، بحيث لم تستطع جاذبية القمر الضعيفة الإمساك بها. وقد تطلب وضع المركبة في مدار قمري منخفض حرقًا صاروخيًا كابحًا.

وبعد الدخول في المدار القمري فحص الرواد المركبة القمرية، وهي مركبة زودت بمرحلة هبوط تتصل بها أربع أرجل، وتحتوي على المحرك وخزانات وقود للهبوط. واشتملت المركبة القمرية أيضًا على مرحلة صعود على السطح، احتوت على كابينة طاقم صغيرة ومحرك صغير لإطلاق الرواد مرة أخرى إلى الفضاء. واحتوت غوالق عند قاعدة المركبة القمرية على المعدات الاستكشافية والعلمية.

فصل أرمسترونج وألدرين المركبة القمرية عن مركبة القيادة/ الخدمة، وشغَّلا مرحلة هبوط المركبة القمرية، وبدآ مناروات الهبوط. استخدم الرائدان صواريخ المركبة القمرية لكبح المركبة، وذلك لانعدام غلاف جوي يبطئ الهبوط. وبقي كولنز في مركبة القيادة/ الخدمة، في المدار القمري.

ولمساعدة طاقم المراقبة الأرضية على التمييز بين الإشارات الصوتية الصادرة عن مركبة القيادة/ الخدمة والإشارات الصادرة عن المركبة القمرية، استخدم الرواد إشارات نداء مختلفة لكل من المركبتين، حيث أطلقوا على مركبة القيادة/ الخدمة اسم كولومبيا، وعلى المركبة القمرية اسم إيجل، أي العقاب ( الصقر).

تحكم حاسوب المركبة القمرية في كل مناورات الهبوط، ولكن كان بإمكان قائد المركبة تجاوز الحاسوب في حالة حدوث أي شيء غير متوقع. ولكي تستقر المركبة على سطح القمر، نظر أرمسترونج خارج النافذة، واختار موقع الهبوط. وعندما أصبحت المركبة القمرية على ارتفاع 1,5متر، فوق سطح القمر، امتدت مجسات من أرجل المركبة إلى أسفل، معطية إشارات. ثم توقف المحرك، وهبطت المركبة القمرية فوق منخفض يسمى بحر السكون، في 20 يوليو 1969م. وعندئذ أرسل ألدرين تقريرًا موجزًا عن وضع المركبة، وبعد فترة وجيزة أطلق أرمسترونج عبارته الشهيرة "هيوستون، بحر السكون الآن، لقد هبطت إيجل".

استكشاف القمر. بعد هبوط المركبة القمرية مباشرة أجرى الرواد فحصًا شاملاً للتأكد من أن عملية الهبوط لم ينتج عنها كسر أي معدات، ثم استعدوا للخروج.

كان آرمسترونج وألدرين يلبسان الأطقم الفضائية أثناء الهبوط. وللحصول على الهواء، وصَّلا خراطيم هواء من جهاز إمداد في الكابينة إلى وحدتيهما الظهريتين، ونقلا الهواء من الكابينة، وفتحا كوة صغيرة تحت نافذتيهما الأماميتين. زحف آرمسترونج إلى الخلف، عبر الكوة، وتلاه ألدرين، وهبطا على سلم مثبت على أرجل المركبة القمرية، فوق منصة واسعة عند قاعدة أرجل المركبة.

وأرسلت آلة تصوير تلفزيونية مثبتة بجانب المركبة القمرية صورًا مشوشة للرائدين إلى الأرض. وخطا آرمسترونج خطوته الأولى من المنصة فوق سطح القمر، وقال: "هذه خطوة واحدة صغيرة لرجل، ولكنها قفزة عملاقة للبشرية".

ولم يجد الرائدان صعوبة في التكيف مع جاذبية القمر الضعيفة. وأخذا عينات من الصخور والتربة بعد أن صورا مواقعها قبل أخذها. كذلك وضع الرائدان معدات علمية أوتوماتية على سطح القمر. وفي أثناء ذلك كان كولنز يدون ملاحظات علمية متنوعة، ويلتقط صورًا، من مركبة القيادة ـ الخدمة.

العودة إلى الأرض. استخدمت مرحلة هبوط المركبة القمرية منصة إطلاق لبدء مرحلة الصعود. ولتخفيف المركبة الفضائية ترك الطاقم كل المعدات الإضافية وراءهم بما في ذلك الأحمال الظهرية وآلات التصوير، ثم انطلقت المركبة، حيث دخلت المدار، وارتبطت بمركبة القيادة ـ الخدمة التي كانت في انتظارها. وبعد الارتباط نقل الرواد العينات والأفلام إلى مركبة القيادة ـ الخدمة، وفصلوا مرحلة الصعود، ثم أداروا الصاروخ المحمول على المركبة مرة أخرى لدفع المركبة خارج المدار القمري، واتخذوا طريقهم نحو الأرض.

كانت الرحلة حول الأرض شبيهة بالرحلة نحو القمر. وسقطت المركبة على المحيط الهادئ في 24 يوليو. وبعد عودة أبولو 11 إلى الأرض، وضعت ناسا المادة القمرية، ورواد الفضاء، وكل المعدات التي تعرضت لجو القمر، في معزل. وقد طبق العزل، الذي استمر لفترة 17 يومًا بالنسبة لرواد الفضاء، لتحديد احتمال التلوث بأي جراثيم أو أي مواد ضارة أخرى من القمر، ولكن لم يعثر على أي مادة ضارة.

عمليات الهبوط الأخرى على سطح القمر. أجرى رواد أبولو ست عمليات هبوط على القمر بين عامي 1969 و1972م. وقد حملت كل بعثة أجهزة مختلفة إلى القمر، تشتمل عادة على مرسمة زلازل، وهي نبيطة تستخدم لرصد الزلازل والحركات الصغيرة الأخرى لقشرة القمر، وتسجيلها. وفي بعثات تالية، أرسل موجهو البعثات مرحلة ساتورن الصاروخية الفارغة، ومرحلة صعود المركبة القمرية، المرتبطة بها، إلى سطح القمر لإحداث موجات زلزالية. وقد أعطت هذه الموجات معلومات عن التركيب الداخلي للقمر.

ومن أهم المهام التي نيطت برواد أبولو إحضار عينات من سطح القمر للدراسة. وفي بعض الطلعات استخدم الرواد مثاقيب لجمع عينات التربة من أعماق متفاوتة حتى عمق 3 أمتار، وجمعوا حوالي 384كجم من العينات. وأطلقت بعض البعثات أقمار بحث علمي صغيرة بالقرب من القمر.

هبطت المركبة القمرية أبولو 12 بدقة على سطح القمر في 19 نوفمبر 1969م، وتمكن الرائدان تشارلز كونارد الأصغر وآلان بين من الوصول، مشيًا على الأقدام، إلى المجس الفضائي سيرفيور 3، التي كانت قد هبطت من قبل، واستعادا عينات للدراسة. وقطعت البعثة أبولو 13، التي أطلقت في أبريل 1970م، رحلتها بعد فترة وجيزة، بعد أن أدى انفجار إلى انقطاع التيار الكهربائي عن مركبة القيادة ـ الخدمة، واضطر طاقمها بقيادة لوفيل إلى استخدام نظم الانقاذ الخاصة بالمركبة القمرية ليتمكنوا من العودة إلى الأرض. وهبطت أبولو 14 وعليها الرائدان ألان شبارد الأصغر وإدجار متشيل بالقرب من فوهة فرا ماورو في 5 فبراير 1971م.

وهبطت أبولو 15 بالقرب من جبال الأبناين القمرية في 30 يوليو 1971م، وأصبح الرائدان دافيد سكوت وجيمس إيروين أول رائدين يقودان عبر سطح القمر، عندما قادا مركبة تجول قمرية، تدار بالبطارية، وتسمى عادة الجوال القمري، لمسافة تزيد عن 27كم. وهبطت أبولو 16، وعليها الرائدان جون يونج وتشارلز ديوك الأصغر، على منطقة ديكارت في 20 أبريل 1972م. أما آخر بعثة قمرية، وهي أبولو 17، فقد هبطت على جبال الثور في 11 ديسمبر 1972م، وكان على متنها الرائدان يوجين سيرنان وشميث هاريسون.

أثبتت رحلات أبولو التفوق التقني الأمريكي، وانتهي السباق على القمر بانتصار أمريكي واضح. فقد وفرت هذه الرحلات معلومات علمية فريدة، كان من الصعب تجميعها باستخدام المجسات وحدها، ومكنت هذه المعلومات العلماء من دراسة أصل القمر والكواكب الداخلية في النظام الشمسي، بدرجة من الدقة لم تتحقق من قبل. وبالإضافة إلى ذلك أجبر برنامج أبولو مئات الفرق الصناعية والبحثية على تطوير أدوات وتقنيات جديدة، استخدمت فيما بعد في المهام العادية. فقد طورت إلكترونيات دقيقة، ومعدات مراقبة طبية جديدة، نتيجة برامج أبولو، وأنعش هذا التقدم الاقتصاد الأمريكي. وفوق ذلك كله، أثارت بعثات أبولو خيال الناس، وأضافت الكثير إلى معرفتهم بموقع الأرض في الكون.