مغامرة ناجحة خاضها رائدا الفضاء "ريتشارد أرنولد" و"ستيف سوامسون"، حيث سبحا في الفضاء لمدة 6 ساعات و7 دقائق، قاما خلالها بتثبيت ألواح لخلايا الطاقة الشمسية على محطة الفضاء الدولية "ديسكفري"، في خطوة هي الأخيرة ضمن برنامج رفع قدرة إنتاج الطاقة الكهربائية للمحطة المستمر منذ أشهر.
وعمل رائدا الفضاء - في مهمتهما في 21 مارس/ آذار 2009 - على بطاريات بجناحين شمسيين وثبتا رابع وآخر لاقط شمسي في المحطة الفضائية. وأخذتهما أعمال الصيانة التي أجراها إلى نهاية إطار المحطة الدولية. ورغم احتمالات وجود بعض التيارات الكهربائية في تلك المنطقة، إلا أن مسئولي ناسا قالوا إن المخاطر محدودة للغاية ولا تتعدى الحد المقبول.
الأنشطة خارج السفينة أو "EVA"
هي أي عمل يقوم به رائد الفضاء بعيدا عن كوكب الأرض وخارج سفينة الفضاء، حيث يحول رائد الفضاء - خلال هذه الأنشطة - وحدة التحرك خارج السفينة إلى طاقة البطارية. وتشمل هذه الأنشطة تقديم خدمات، وعمليات صيانة، وعمليات إصلاح، أو استبدال إحدى المعدات الفضائية.
ويعتمد رائد الفضاء على بذلته الفضائية المضغوطة بالهواء لتقديم الدعم البيئي له. كما يحمل وحدة مناورة تطرد الغازات لتسمح له بالتحرك. وفي السقوط الحر في الفضاء، يصبح جهاز المناورة ضروريا نظرا لعدم وجود أي شيء بجانب سفينة الفضاء للدفع وتوجيه حركات الرائد.
وقد تكون هذه الأنشطة متصلة بالسفينة أو غير متصلة بها. وفي الحالة الأولى، يعلق رائد الفضاء بحبل يربطه بالسفينة – يطلق عليه الحبل السري لأنه يقوم بوظائف داعمة للحياة - ويتم توصيل الأوكسجين عن طريق أنبوب، وعندئذ لا يحتاج الرائد إلى قوة دفع ليعود إلى السفينة.
أما في حالة عدم اتصال الأنشطة بالسفينة، فإن رائد الفضاء يعتمد على وحدة "مراوغة شخصية" أو "MMU" وهي حقيبة يحملها رائد الفضاء على ظهره لتعطيه قوة دفع تبعده عن السفينة، أو يعتمد على جهاز مساعدة مبسط لأنشطة الإنقاذ "SAFER" وهو عبارة عن نظام دفع يحمل على الظهر لإعطاء حرية الحركة لفريق السفينة عندما يكونون خارجها.
وتعد الولايات المتحدة وروسيا والصين الدول الوحيدة التي لديها القدرة على القيام بالأنشطة خارج السفينة.
وهناك نوعان من هذه الأنشطة، الأول المخطط له حيث يقوم رائد الفضاء بمهام محددة وفقا لجدول زمني لدعم العمليات المتعلقة بالمهمة المحددة، والنوع الثاني غير مخطط له فهو لا يوجد في الجدول الزمني، ولكن يجب القيام به لضمان نجاح المهمة أو لدعمها أو لإصلاح الأنظمة المستخدمة.
وقد تتضمن الـ"EVA" أنشطة دعم مثل تجميع، أو نشر، أو تركيب هياكل فضائية كبيرة، أو أنشطة صيانة سواء وقائية أو تصحيحية مثل وضع أجهزة تنظيف السطح البصري وتفقد أو إحلال وحدات المعدات، وكذلك تفعيل أو تعطيل تجارب، واسترداد عينات وتوصيل أو فصل المعدات، بالإضافة إلى إعادة الإمداد بالطاقة الدافعة أو السوائل أو إصلاح الأعطال.
المكوك "ديسكفري" يلتحم بمحطة الفضاء
وتساعد الجاذبية المنخفضة التي توجد خارج السفينة رواد الفضاء على التحرك بحرية أكبر، بينما تعيقهم بذلتهم أو حجم العمل غير الكافي أو الأدوات غير الجيدة. ولا تشكل دورات ضوء الشمس والظلام عائقا إذا ما تم أخذ الاعتبارات المناسبة في الحسبان مثل زوايا الشمس والإضاءة الصناعية.
مخاطر السباحة في الفضاء
مخاطر عدة يواجهها الرواد أثناء سباحتهم في الفضاء، أولها الاصطدام بالحطام والكتل الفضائية، والتي تصل سرعتها إلي 7.7 كيلومتر في الثانية - أي 10 أضعاف سرعة طلقة الرصاص - ومع زيادة المهام الفضائية يزيد الحطام الذي يدور في المدار وبالتالي تصبح المشكلة أسوأ بمرور الوقت.
ويتمثل الخطر الثاني في أن البيئة الخارجية في الفضاء من الصعب محاكاتها عند تدريب رواد الفضاء قبل مهامهم في مراكز التدريب - مثل مركز "جاجارين" ومركز "ناسا" – حتى أنها تتجنب هذه الأنشطة لخطورة البيئة، ويشكل هذا الخطر ضغطا نفسيا على رواد الفضاء.
هذا فضلا عن المخاطر الأخرى التي تتعلق بانفصال رائد الفضاء عن سفينته أو تعرض بذلته لثقب مما يقلل من الضغط داخلها مؤدية إلى نقص الأوكسجين والوفاة إذا لم يتم نقل رائد الفضاء بسرعة إلى السفينة.
إجراءات السلامة للعمل خارج السفينة
تتلخص إجراءات السلامة الهادفة لحماية رواد الفضاء أثناء عملهم خارج السفينة في 7 نقاط هي:
- جعل درجة حرارة سطح الأجزاء التي يمسك بها رائد الفضاء مناسبة لدرجة حرارة البذلة.
- إجراءات تصميم وتشغيل نظام العمل تحمي رائد الفضاء من الأشعة.
- حماية رواد الفضاء من الغبار والرمال والحطام الفضائي.
- حماية رائد الفضاء من التلوث الكيميائي الخطير.
- كل معدات وحدات الفضاء والهياكل يجب تصميمها بدون حواف حادة أو بروز ويجب تغطيتها للحماية.
- كل المعدات والأدوات التي يستخدمها رائد الفضاء لا تؤدي إلى قطع أو اختراق أو حرق بذلته.
- حماية رائد الفضاء من التيار الكهربائي والصدمات الكهربائية.
بذلة رائد الفضاء
مواصفات خاصة لبذلة رائد الفضاء
تتسم بذلة رائد الفضاء بمواصفات محددة لحمايته من البيئة القاسية في الفضاء الخارجي، بحيث تحوي ضغط داخلي مستقر أقل من الضغط الجوي الخارجي، وتزود بمفاصل تسمح للرائد بحرية الحركة، كما توفر الأوكسجين اللازم للتنفس، بالإضافة إلى تنظيم درجة الحرارة من خلال البذلة المعزولة تماما وملابس التبريد التي يتم يرتديها رائد الفضاء مباشرة بحيث تلامس جسده.
كما توفر الطبقة الخارجية من البذلة الحماية لرائد الفضاء من الأشعة فوق البنفسجية وإشعاع الجزيئات والنيازك الصغيرة. وبالبذلة أيضا نظام اتصال يسمح للرائد التواصل مع زملائه في السفينة.
الرواد الأوائل
رائد الفضاء الروسي "اليكسي ليونوف" هو أول من قام بأنشطة خارج السفينة في عام 1965، وظل خارجها لمدة 12 دقيقة. بينما يعد رائد الفضاء الأمريكي "إدوارد وايت" هو الأول أمريكيا والثاني عالميا يسبح في الفضاء في العام نفسه.
وقد واجه كل منهما صعوبة في دخول السفينة مرة أخرى بعد تصلب بذلتيهما في الفراغ الخارجي، وتطلب الأمر منهما تفريغ بعض الهواء من البذلة حتى يتمكنا من الانحناء لدخول السفينة.
وكانت المرة الأولى التي يشترك فيها رائدا فضاء بالعمل معا خارج السفينة في عام 1969.
أما أول سيدة تقوم بهذه الأعمال هي الروسية "سفيتلانا سافيتسكايا"، وذلك في عام 1984 واستمر عملها لمدة 3 ساعات.
وجرت أول مهمة لـ3 رواد فضاء معا في عام 1992.
واستمرت أطول مهمة 8 ساعات و56 دقيقة وذلك في عام 2001.
ويعد الروسي "أناتولي سوليفيف" أكثر رائد فضاء قام بهذه المهام.
وعمل رائدا الفضاء - في مهمتهما في 21 مارس/ آذار 2009 - على بطاريات بجناحين شمسيين وثبتا رابع وآخر لاقط شمسي في المحطة الفضائية. وأخذتهما أعمال الصيانة التي أجراها إلى نهاية إطار المحطة الدولية. ورغم احتمالات وجود بعض التيارات الكهربائية في تلك المنطقة، إلا أن مسئولي ناسا قالوا إن المخاطر محدودة للغاية ولا تتعدى الحد المقبول.
الأنشطة خارج السفينة أو "EVA"
هي أي عمل يقوم به رائد الفضاء بعيدا عن كوكب الأرض وخارج سفينة الفضاء، حيث يحول رائد الفضاء - خلال هذه الأنشطة - وحدة التحرك خارج السفينة إلى طاقة البطارية. وتشمل هذه الأنشطة تقديم خدمات، وعمليات صيانة، وعمليات إصلاح، أو استبدال إحدى المعدات الفضائية.
ويعتمد رائد الفضاء على بذلته الفضائية المضغوطة بالهواء لتقديم الدعم البيئي له. كما يحمل وحدة مناورة تطرد الغازات لتسمح له بالتحرك. وفي السقوط الحر في الفضاء، يصبح جهاز المناورة ضروريا نظرا لعدم وجود أي شيء بجانب سفينة الفضاء للدفع وتوجيه حركات الرائد.
وقد تكون هذه الأنشطة متصلة بالسفينة أو غير متصلة بها. وفي الحالة الأولى، يعلق رائد الفضاء بحبل يربطه بالسفينة – يطلق عليه الحبل السري لأنه يقوم بوظائف داعمة للحياة - ويتم توصيل الأوكسجين عن طريق أنبوب، وعندئذ لا يحتاج الرائد إلى قوة دفع ليعود إلى السفينة.
أما في حالة عدم اتصال الأنشطة بالسفينة، فإن رائد الفضاء يعتمد على وحدة "مراوغة شخصية" أو "MMU" وهي حقيبة يحملها رائد الفضاء على ظهره لتعطيه قوة دفع تبعده عن السفينة، أو يعتمد على جهاز مساعدة مبسط لأنشطة الإنقاذ "SAFER" وهو عبارة عن نظام دفع يحمل على الظهر لإعطاء حرية الحركة لفريق السفينة عندما يكونون خارجها.
وتعد الولايات المتحدة وروسيا والصين الدول الوحيدة التي لديها القدرة على القيام بالأنشطة خارج السفينة.
وهناك نوعان من هذه الأنشطة، الأول المخطط له حيث يقوم رائد الفضاء بمهام محددة وفقا لجدول زمني لدعم العمليات المتعلقة بالمهمة المحددة، والنوع الثاني غير مخطط له فهو لا يوجد في الجدول الزمني، ولكن يجب القيام به لضمان نجاح المهمة أو لدعمها أو لإصلاح الأنظمة المستخدمة.
وقد تتضمن الـ"EVA" أنشطة دعم مثل تجميع، أو نشر، أو تركيب هياكل فضائية كبيرة، أو أنشطة صيانة سواء وقائية أو تصحيحية مثل وضع أجهزة تنظيف السطح البصري وتفقد أو إحلال وحدات المعدات، وكذلك تفعيل أو تعطيل تجارب، واسترداد عينات وتوصيل أو فصل المعدات، بالإضافة إلى إعادة الإمداد بالطاقة الدافعة أو السوائل أو إصلاح الأعطال.
المكوك "ديسكفري" يلتحم بمحطة الفضاء
وتساعد الجاذبية المنخفضة التي توجد خارج السفينة رواد الفضاء على التحرك بحرية أكبر، بينما تعيقهم بذلتهم أو حجم العمل غير الكافي أو الأدوات غير الجيدة. ولا تشكل دورات ضوء الشمس والظلام عائقا إذا ما تم أخذ الاعتبارات المناسبة في الحسبان مثل زوايا الشمس والإضاءة الصناعية.
مخاطر السباحة في الفضاء
مخاطر عدة يواجهها الرواد أثناء سباحتهم في الفضاء، أولها الاصطدام بالحطام والكتل الفضائية، والتي تصل سرعتها إلي 7.7 كيلومتر في الثانية - أي 10 أضعاف سرعة طلقة الرصاص - ومع زيادة المهام الفضائية يزيد الحطام الذي يدور في المدار وبالتالي تصبح المشكلة أسوأ بمرور الوقت.
ويتمثل الخطر الثاني في أن البيئة الخارجية في الفضاء من الصعب محاكاتها عند تدريب رواد الفضاء قبل مهامهم في مراكز التدريب - مثل مركز "جاجارين" ومركز "ناسا" – حتى أنها تتجنب هذه الأنشطة لخطورة البيئة، ويشكل هذا الخطر ضغطا نفسيا على رواد الفضاء.
هذا فضلا عن المخاطر الأخرى التي تتعلق بانفصال رائد الفضاء عن سفينته أو تعرض بذلته لثقب مما يقلل من الضغط داخلها مؤدية إلى نقص الأوكسجين والوفاة إذا لم يتم نقل رائد الفضاء بسرعة إلى السفينة.
إجراءات السلامة للعمل خارج السفينة
تتلخص إجراءات السلامة الهادفة لحماية رواد الفضاء أثناء عملهم خارج السفينة في 7 نقاط هي:
- جعل درجة حرارة سطح الأجزاء التي يمسك بها رائد الفضاء مناسبة لدرجة حرارة البذلة.
- إجراءات تصميم وتشغيل نظام العمل تحمي رائد الفضاء من الأشعة.
- حماية رواد الفضاء من الغبار والرمال والحطام الفضائي.
- حماية رائد الفضاء من التلوث الكيميائي الخطير.
- كل معدات وحدات الفضاء والهياكل يجب تصميمها بدون حواف حادة أو بروز ويجب تغطيتها للحماية.
- كل المعدات والأدوات التي يستخدمها رائد الفضاء لا تؤدي إلى قطع أو اختراق أو حرق بذلته.
- حماية رائد الفضاء من التيار الكهربائي والصدمات الكهربائية.
بذلة رائد الفضاء
مواصفات خاصة لبذلة رائد الفضاء
تتسم بذلة رائد الفضاء بمواصفات محددة لحمايته من البيئة القاسية في الفضاء الخارجي، بحيث تحوي ضغط داخلي مستقر أقل من الضغط الجوي الخارجي، وتزود بمفاصل تسمح للرائد بحرية الحركة، كما توفر الأوكسجين اللازم للتنفس، بالإضافة إلى تنظيم درجة الحرارة من خلال البذلة المعزولة تماما وملابس التبريد التي يتم يرتديها رائد الفضاء مباشرة بحيث تلامس جسده.
كما توفر الطبقة الخارجية من البذلة الحماية لرائد الفضاء من الأشعة فوق البنفسجية وإشعاع الجزيئات والنيازك الصغيرة. وبالبذلة أيضا نظام اتصال يسمح للرائد التواصل مع زملائه في السفينة.
الرواد الأوائل
رائد الفضاء الروسي "اليكسي ليونوف" هو أول من قام بأنشطة خارج السفينة في عام 1965، وظل خارجها لمدة 12 دقيقة. بينما يعد رائد الفضاء الأمريكي "إدوارد وايت" هو الأول أمريكيا والثاني عالميا يسبح في الفضاء في العام نفسه.
وقد واجه كل منهما صعوبة في دخول السفينة مرة أخرى بعد تصلب بذلتيهما في الفراغ الخارجي، وتطلب الأمر منهما تفريغ بعض الهواء من البذلة حتى يتمكنا من الانحناء لدخول السفينة.
وكانت المرة الأولى التي يشترك فيها رائدا فضاء بالعمل معا خارج السفينة في عام 1969.
أما أول سيدة تقوم بهذه الأعمال هي الروسية "سفيتلانا سافيتسكايا"، وذلك في عام 1984 واستمر عملها لمدة 3 ساعات.
وجرت أول مهمة لـ3 رواد فضاء معا في عام 1992.
واستمرت أطول مهمة 8 ساعات و56 دقيقة وذلك في عام 2001.
ويعد الروسي "أناتولي سوليفيف" أكثر رائد فضاء قام بهذه المهام.
